3.4 数据库系统的特点与意义

数据库系统是在文件系统的基础上发展起来的，然而数据库系统与文件系统存在本质的区别。

文件系统是操作系统中负责管理辅助存储器上数据的子系统。在文件系统中，数据根据其内容、结构和用途被组织成相互独立的文件。文件是面向应用的，每一个文件都属于一个特定的应用程序。不同的应用程序独立地定义和处理自己的文件。因此，文件系统存在以下的不足之处：

1）数据共享性差，冗余度大。由于文件与应用程序紧密相关，因此相同的数据集在不同的应用程序中会被重复定义和存储，无法共享。

2）数据不一致性高。由于相同的数据在不同的文件中重复存储，而这些文件又是相对独立的，若在某个文件中修改了某数据，而在存储该数据的另一文件中没有进行同样的修改，就会造成数据的不一致。

3）数据独立性差。文件是为某一特定应用服务的，随着应用环境和需求的变化，文件结构可能要修改，如扩充字段的长度，改变字段的表示格式等。文件结构一旦改变，应用程序无可避免就要修改。此外，应用程序的改变也有可能影响文件的定义。

4）数据结构化程度低。文件与文件之间是相对独立的，缺乏对现实世界中事物间联系的描述能力，很难从整体上组织数据以适应不同的应用需求。

5）数据缺少统一管理。文件系统在数据的结构、编码、表示格式、命名以及输出格式等方面不易做到规范化、标准化，数据安全和保密性较差。

针对文件系统的缺点发展出来的数据库系统以统一管理和共享数据为目标。在数据库系统中，数据不再面向某个应用，而是被作为一个整体来描述和组织，并由DBMS统一管理，因此数据可被多个用户、多个应用程序共享。它具有以下特点与意义：

1）数据结构化。采用一定的数据模型，不仅描述了数据本身的特点，而且描述了数据之间的联系。

2）实现数据共享。以数据为中心组织数据，全盘考虑所有用户的应用需求形成综合性数据库，供不同的应用共享。

3）数据冗余度小。数据库系统采用三级模式结构实现数据的组织，同一个概念模式可衍生出多个不同的外模式，在不同的外模式下可有多个用户共享系统中的数据，从而更好地保证数据的一致性，减少数据冗余；不同的应用程序根据处理要求，从数据库中获取需要的数据，这样就减少了数据的重复存储，有利于维护数据的一致性。

4）程序和数据之间具有较高的独立性。数据库系统采用三级模式结构实现数据的组织，用户按照外模式编写的应用程序访问数据即可，而不需要了解数据的存储方式和存取路径等细节，降低了用户使用系统的门槛，实现了较高的数据独立性。程序和数据相互独立，有利于加快软件开发速度，节省开发费用。

5）具有良好的用户接口。数据库系统为不同的用户提供不同的用户界面。例如：为具备数据库专业知识的用户提供数据库查询语言界面，为程序员提供程序设计语言界面，为普通用户提供简单易用的图形化界面。

6）对数据实行统一管理和控制。数据库系统对数据的统一管理包括数据库的恢复、保证数据的安全性和完整性以及并发控制等，从而确保系统可靠地运行并迅速排除故障，保护数据不受非授权者访问和破坏，并防止错误数据的产生。 cfP9uMkDv7yPSKYYOADBzLs7rDKvupsuEZEYsDKTpGNcnUqpfus/7WrWy0CjSTCs