數據庫的基本結構分三個層次,反映了觀察數據庫的三種不同角度。
(1)物理數據層。它是數據庫的最內層,是物理存貯設備上實際存儲的數據的集合。這些數據是原始數據,是用戶加工的對象,由內部模式描述的指令操作處理的位串、字符和字組成。
(2)概念數據層。它是數據庫的中間壹層,是數據庫的整體邏輯表示。指出了每個數據的邏輯定義及數據間的邏輯聯系,是存貯記錄的集合。它所涉及的是數據庫所有對象的邏輯關系,而不是它們的物理情況,是數據庫管理員概念下的數據庫。
(3)邏輯數據層。它是用戶所看到和使用的數據庫,表示了壹個或壹些特定用戶使用的數據集合,即邏輯記錄的集合。
數據庫不同層次之間的聯系是通過映射進行轉換的。數據庫具有以下主要特點:
(1)實現數據***享。數據***享包含所有用戶可同時存取數據庫中的數據,也包括用戶可以用各種方式通過接口使用數據庫,並提供數據***享。
(2)減少數據的冗余度。同文件系統相比,由於數據庫實現了數據***享,從而避免了用戶各自建立應用文件。減少了大量重復數據,減少了數據冗余,維護了數據的壹致性。
(3)數據的獨立性。數據的獨立性包括數據庫中數據庫的邏輯結構和應用程序相互獨立,也包括數據物理結構的變化不影響數據的邏輯結構。
(4)數據實現集中控制。文件管理方式中,數據處於壹種分散的狀態,不同的用戶或同壹用戶在不同處理中其文件之間毫無關系。利用數據庫可對數據進行集中控制和管理,並通過數據模型表示各種數據的組織以及數據間的聯系。
(5)數據壹致性和可維護性,以確保數據的安全性和可靠性。主要包括:①安全性控制:以防止數據丟失、錯誤更新和越權使用;②完整性控制:保證數據的正確性、有效性和相容性;③並發控制:使在同壹時間周期內,允許對數據實現多路存取,又能防止用戶之間的不正常交互作用;④故障的發現和恢復:由數據庫管理系統提供壹套方法,可及時發現故障和修復故障,從而防止數據被破壞