数据库系统的构成是哪些？

Question

如题所述

Answer 1

数据库是存储在计算机内的大量有组织的数据集合，这些数据具有较小的冗余度和较高的独立性，能够被多种用户共享。数据库系统的发展经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段，每阶段的数据管理技术都有其特点。

数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，主要功能包括数据定义、组织与存储、操纵、事务管理与运行维护、建立与维护数据库，以及提供通信与数据转换功能。

数据模型是数据库中对现实世界进行抽象的工具，由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。常用的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。

层次模型采用树形结构表示实体及其联系，具有简单清晰的优点，但查询效率较低，且难以表示多对多联系。网状模型允许一个结点有多于一个的双亲，查询效率较高，但结构复杂。

关系模型具有严格的概念基础，存取路径对用户透明，具有较高的数据独立性与安全性。但其查询效率相对较低，需要DBMS进行查询优化。

数据库系统的三级体系结构包括外模式、模式和内模式。外模式是用户的数据视图，模式是数据库的逻辑结构描述，内模式是数据的物理结构描述。

数据库设计分为六个阶段：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计、数据库实施和运行维护。数据库系统的可恢复性是其重要特性之一，能够从错误状态恢复到正确状态。

事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性四大特性。事务的控制分为提交和回滚，数据库系统需要进行并发控制以防止数据不一致。封锁协议可以解决并发控制中的问题，如丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。

视图是从一个或多个基本表导出的表，能够简化用户操作，提供逻辑独立性和数据安全保护。数据库系统一般由数据库、数据库管理系统、应用系统和数据库管理员组成，分为集中式、C/S式、并行式和分布式四种类型。

数据模型的三要素包括数据结构、数据操作和完整性约束。关系数据模型具有良好的数学基础，存取路径透明，但查询效率较低。数据结构描述了数据库的组成对象及其联系。