软件数据基础中的数据库系统模式层级结构

数据库系统通常包括四个主要部分：(1) 数据库本身，负责数据存储和管理；(2) 硬件设备，包括运行数据库系统所需的物理设备；(3) 软件组成，涵盖操作系统、数据库管理系统和相关应用程序；(4) 人员，主要分为不同的角色负责数据库的开发、管理和使用。这些组成部分共同构成了数据库系统的基本架构。

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一、数据结构定义：详细描述数据库中各个对象及它们之间的关系。 数据结构与对象类型、内容和性质密切相关，描述了数据之间的联系。 数据结构最重要的方面是对系统静态特性的描绘。

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数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种大型软件，用于建立、使用和维护数据库，统一管理和控制数据库，确保其安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员则利用DBMS进行数据库的维护工作。DBMS支持多个应用程序和用户，以不同的方式同时或者不同时刻对数据库进行建立、修改和查询。大多数DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据操作语言DML（Data Manipulation Language），用户可以通过这些语言定义数据库的模式结构和权限约束，执行数据的添加、删除等操作。

记录文件系统中的数据结构是通过程序定义和解释的过程。数据大小固定，导致访问数据的应用程序复杂。文件间相互独立，导致整体数据缺乏结构。虽然可以通过应用程序实现数据间的联系，但这增加了复杂性。

数据库(续)数据库的特征：数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有以下特点：1. 数据共享：可供各种用户共享，避免了重复存储的需求。2. 冗余度较小：通过优化存储减少不必要的冗余数据。3. 数据独立性：与具体应用解耦，便于应用更新或更换时对数据的影响较小。4. 易扩展：数据库设计支持数据和结构的灵活扩展，满足不同规模的应用需求。

数据库层级结构数据存储将分层数据存储在数据库中。在使用通用的关系型数据库时，如何优化层级结构数据存储成为一个挑战，因为关系型数据库中的表结构不适合层级数据存储，它们更适合简单的平面数据结构。需要寻找适当的方法将层级结构数据转换为适合数据库存储的结构。

E-R图中的属性用椭圆形表示，并通过无向边与相应的实体进行连接，例如学生的学号、年龄、性别和姓名。