1.2.3 数据库系统管理阶段
20世纪60年代后期以来,计算机广泛应用管理领域,由于管理规模逐渐庞大,数据量急剧增加,多应用、多语言程序需要共享数据集合,因此数据共享的要求越来越高,如图1-3所示。
图1-3 数据共享
此时,磁盘技术取得了重大进展,为数据库技术的发展提供了物质条件。人们开发出一种新的数据管理方法,将数据存储在数据库中,由数据库管理软件对其进行管理。
数据库系统管理方式即对所有的数据实行统一规划管理,形成一个数据中心,构成一个数据仓库,数据库中的数据能够满足所有用户的不同要求,供不同用户使用,如图1-4所示。
图1-4 数据库系统管理阶段应用程序与数据文件的关系
数据库系统管理阶段的特点如下:
①数据共享。这是数据库系统区别于文件系统的最大特点之一,也是数据库系统技术先进性的重要体现。共享是指多个用户、多种应用、多种语言互相覆盖地共享数据集合,所有用户可同时存取数据库中的数据。
②面向全组织的数据结构化。数据库系统不再像文件系统那样从属于特定的应用,而是面向整个组织来组织数据,常常是按照某种数据模型将整个组织的全部数据组织成为一个结构化的数据整体。它不仅描述了数据本身的特性,而且也描述了数据与数据之间的种种联系,这使数据库能够描述复杂的数据结构。
③数据独立性。数据与程序相互独立,互不依赖,不因一方的改变而改变,这极大简化了应用程序的设计与维护的工作量。
④可控数据冗余度。数据共享、数据结构化和数据独立性的优点是数据存储不必重复,不仅可以节省存储空间,而且从根本上保证了数据的一致性,这又是有别于文件系统的重要特征。从理论上讲,数据存储完全不重复,即冗余度为零。但有时为了提高检索速度,常有意安排了若干冗余,这种冗余可由用户控制,称为可控冗余。可控冗余要求任何一个冗余的改变都能自动地对其他冗余加以改变。
⑤统一数据控制功能。数据库是系统中各用户的共享资源,因而计算机的共享一般是并发的,即多个用户同时使用数据库。因此系统必须提供数据安全性控制、数据完整性控制、并发控制和数据恢复等数据控制功能。
数据库系统管理阶段真正实现了数据的自动化管理,不同的用户只需要设计数据的结构和数据之间的逻辑关系。不必考虑数据如何有效地存储和访问,这些都由数据库管理系统自动完成。