数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库.J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。
数据库的基本结构分三个层次，反映了观察数据库的三种不同角度。
(1)物理数据层。
它是数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据，是用户加工的对象，由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。
(2)概念数据层。
它是数据库的中间一层，是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系，是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系，而不是它们的物理情况，是数据库管理员概念下的数据库。
(3)逻辑数据层。
它是用户所看到和使用的数据库，表示了一个或一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。
数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。
数据库的主要特点
(1)实现数据共享。
数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。
(2)减少数据的冗余度。
同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。
(3)数据的独立性。
数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立，也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。
(4)数据实现集中控制。
文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。
(5)数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性。
主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用；④故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏
(6)故障恢复。
由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。
在计算机硬件、软件发展的基础上，在应用需求的推动下，数据管理技术的发展经历了三个阶段。
一、人工管理阶段
1、背景
应用背景：科学计算
硬件背景：无直接存取存储设备
软件背景：没有操作系统
处理方式：批处理
2、特点
数据的管理者：人
数据面向的对象：某一应用程序
数据的共享程度：无共享,冗余度极大
数据的独立性：不独立，完全依赖于程序
数据的结构化：无结构
数据控制能力：应用程序自己控制
二、文件系统阶段
1、背景
应用背景：科学计算、管理
硬件背景：磁盘、磁鼓
软件背景：有文件系统
处理方式：联机实时处理 批处理
2、特点
数据的管理者：文件系统
数据面向的对象：某一应用程序
数据的共享程度：共享性差,冗余度大
数据的独立性：独立性差
数据的结构化：记录内有结构，整体无结构
数据控制能力：应用程序自己控制
三、数据库系统阶段
1、背景
应用背景：大规模管理
硬件背景：大容量磁盘
软件背景：有数据库管理系统
处理方式：联机实时处理, 分布处理批处理
2、特点
数据的管理者：数据库管理系统
数据面向的对象：整个应用系统
数据的共享程度：共享性高，冗余度小
数据的独立性：具有高度的物理独立性和逻辑独立性
数据的结构化：整体结构化，用数据模型描述
数据控制能力：由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力
四、数据库系统的特点
1、数据结构化
2、数据的共享性高，冗余度低，易于扩充
3、数据独立性高
4、数据由DBMS统一管理和控制
数据结构化
数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。在描述数据时不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。
数据的共享性
数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统。
数据冗余度
指同一数据重复存储时的重复程度。
数据的一致性
指同一数据不同拷贝的值一样（采用人工管理或文件系统管理时，由于数据被重复存储，当不同的应用使用和修改不同的拷贝时就易造成数据的不一致）。
物理独立性
当数据的存储结构（或物理结构）改变时，通过对映象的相应改变可以保持数据的逻辑构可以不变，从而应用程序也不必改变。
逻辑独立性
当数据的总体逻辑结构改变时，通过对映象的相应改变可以保持数据的局部逻辑结构不变，应用程序是依据数据的局部逻辑结构编写的，所以应用程序不必修改。
数据的安全性（Security）
数据的安全性是指保护数据，防止不合法使用数据造成数据的泄密和破坏，使每个用户只能按规定，对某些数据以某些方式进行访问和处理。
数据的完整性（Integrity）
数据的完整性指数据的正确性、有效性和相容性。即将数据控制在有效的范围内，或要求数据之间满足一定的关系。
并发（Concurrency）控制
当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果并使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。
数据库恢复（Recovery）
计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失误以及故意的破坏也会影响数据库中数据的正确性，甚至造成数据库部分或全部数据的丢失。DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为完整状态或一致状态）的功能。
