现代数据库系统的重要性及其优化设计

20世纪60年代后期，计算机硬件、软件有了进一步发展。计算机信息管理功能逐渐引起人们的注意，信息呈现爆炸式发展，人们致力于增加计算机的存储量，通过增添物理装置，拓宽计算机的存储空间，使计算机成为存储信息的宝库。合理调控物理装置的市场，有效调整硬件的市场，但由于软件价格上升，使开发和维护系统软件的成本增加，所以文件管理系统的运行能力已经无法满足软件开发的需求。为了调整众多用户分享、众多计算机程序分享相同数据的现状，出现了统一管理数据的专门软件系统，即数据库管理系统。用数据库系统来管理数据比用文件系统管理数据具有明显的优点。从文件系统到数据库系统，标志着数据管理技术的飞跃。

用数据库系统管理数据的特点如下：

（一）数据结构化

数据结构化是数据库系统与文件系统的根本区别。

有了数据库管理系统后，数据库中的任何数据都不属于任何应用。数据是公共的，结构是全面的。它是在对整个组织的各种应用（包括将来可能的应用）进行全局考虑后建立起来的总的数据结构。参照某种数据类型，将组织内的信息数据放置到一个统一的管理系统中去，使整个组织的数据实现有序排布，体现出各部分信息之间的关联性。

要建立学生成绩管理系统，系统包含学生（学号、姓名、性别、系别、年龄）、课程（课程号、课程名）、成绩（学号、课程号、成绩）等数据，分别对应三个文件。若采用文件处理方式，因为文件系统只表示记录内部的联系，不涉及不同文件记录之间的联系，所以要想查找某个学生的学号、姓名、所选课程的名称和成绩，就必须编写一段较复杂的程序来实现。

运用数据库管理系统处理信息，不仅能够准确呈现出信息的属性，还能体现出各个信息组织之间的关联性，上述方式可以非常容易地实现。

（二）信息分享范围广、实用性强

数据库处理和呈现数据的方式更广，信息数据不再只是软件所特有的，而是服务于整个信息系统的，大大拓宽了信息数据的利用范围，为人们提供了宽广的信息交流平台。这样有利于减少重复多余的信息，实现空间的高效利用，避免信息之间部分现象难以掌控。

全新的计算机系统具备完善的管理体系，不仅能够同时被多个软件利用，还能较容易增添新的软件，这大大推动了计算机的发展。丰富的计算机信息管理系统能够满足各类人群的需要。

（三）信息独立性高

信息数据的逻辑特征自成一派，存在于独立的空间。

逻辑特征的独立性指计算机的应用软件与相对应的数据统计文件是彼此独立的，也就是说信息数据的整体语言逻辑程序发生改变，信息的部分逻辑不会发生改变，应用软件的程序是参照部分语言逻辑编辑的，所以应用软件的程序不会发生变化，进而维持了信息与语言逻辑间的独立性特征。例如，在现有的信息数据文件中添加新的分类体系，或添加新的信息项目，不会影响原有的数据系统，具有一定的独立性。

计算机存储信息存在物理独立性，指在程序和存储空间中的数据文件是彼此独立的，也就是说数据的存储性质发生变化，信息的语言逻辑不会改变，也不会影响到应用软件的程序。例如，调整存储设施或者添加新的存储设施，变换信息的存储方式，一定程度上都能够保证数据的独立性。

（四）信息管控功能一致

信息数据库是公共资源，是多个应用软件的程序和网络用户所共同分享的信息资源，信息资源的储存和提取是同时进行且没有时间限制的，可以同时存储或提取某一信息，不影响信息数据库的稳定和正常运行，数据系统具有严格的信息管控功能。(www.xing528.com)

1.信息的安全（security）保证

数据的安全保证是指利用合法手段正确使用网络资源，避免信息的恶意泄露和计算机数据库被破坏，确保信息资源的安全性，建立健全管控机制。严格要求网络用户实时监管网络信息数据的安全性。

例如，可以设定进入数据库的“门锁”，通过验证个人信息确认身份，严禁违规用户进入数据库，也可以针对信息设置存储和提取的限制，允许验明身份的用户进入资料库进行操作。

2.信息程序的完整性（integrity）

信息的完整性是指数据库设定具体的规章制度，严格把控信息的质量，确保数据是可用、真实、有效且科学的，保证数据在规定的范围内流通，不能违反规则，维持各个数据系统之间的关联性。

有效性是指信息以规范的形式发挥作用。例如，只能用1～12之间的数表示月份。

正确性是指信息的科学性，即符合制度要求。例如，年龄只能用0、1、2、3等自然数表示，不能加入其他的字母或符号。

相容性是指表达同一项事物的信息应该具有一致性，否则两个信息之间容易出现分歧。例如，一个人的性别只能是男或者女。

3.并发性（concurrency）

多个用户同时利用数据库进行信息的存储或提取时，可能影响彼此的存取过程，导致信息出现差错，破坏信息资料库的完整性，所以必须针对数据存取工作加大管控力度。

4.信息维护

计算机程序在运行过程中难免会出现故障，从而导致信息资料的丢失或损坏。所以在信息资料库出现故障时，需要计算机系统能够维护信息安全，将其从故障状态整修到正常状态。

计算机领域经过不断变革，实现了从文件管理系统到数据库统计系统的重大进步。

在文件管理系统阶段，优化系统功能是发展的主要方向，所以网络程序的设计地位尤为重要，程序设计引导数据库的建立；在数据库统计阶段，数据的逻辑设计是计算机信息化发展的主要关注点。

数据库统计的发展历经了三个阶段，逐渐形成完备的信息化系统，但随着科技的发展和物理配置的提升，信息数据库仍然需要向前迈进。