① 什么是数据库的数据独立性
数据库的数据独立性是指应用程序与数据库的数据结构之间相互独立，当数据结构发生变化时，应用程序不需要进行修改或只需要进行少量的修改。这种独立性是数据库设计的一个重要原则，它有助于减少应用程序的维护成本和复杂性。
详细来说，数据独立性可以分为两个层次：逻辑独立性和物理独立性。
1. 逻辑独立性：这是指应用程序与数据库的逻辑结构（如表的结构、关系等）之间的独立性。当数据库的逻辑结构发生变化时，比如增加、删除或修改表的结构，应用程序可以不受影响或只受到很小的影响。为了实现逻辑独立性，数据库系统提供了视图（View）这一机制。视图是基于一个或多个表的虚拟表，它可以隐藏底层表的复杂性，只展示应用程序需要的数据。当底层表的结构发生变化时，只要视图的结构保持不变，应用程序就可以继续正常工作。
例如，假设有一个应用程序使用了一个名为“Employees”的视图来获取员工信息，而这个视图是基于“Staff”表的。后来，“Staff”表的结构发生了变化，增加了一个“Salary”字段。但是，由于“Employees”视图并没有包含这个字段，所以应用程序可以继续使用这个视图来获取员工信息，而不需要进行任何修改。
2. 物理独立性：这是指应用程序与数据库的物理存储结构（如数据的存储位置、索引策略等）之间的独立性。当数据库的物理存储结构发生变化时，应用程序不需要进行修改。为了实现物理独立性，数据库系统提供了数据访问的抽象层，隐藏了数据的物理存储细节。应用程序通过这一抽象层来访问数据，而不需要关心数据是如何存储的。
例如，数据库系统可能会使用B树索引来加速数据的查询速度。后来，数据库管理员决定改用哈希索引来提高性能。由于应用程序是通过数据库系统提供的抽象层来访问数据的，它并不直接依赖于索引策略，所以这个变化不会对应用程序产生影响。
总的来说，数据独立性是数据库系统的一个重要特性，它使得应用程序与数据库的结构分离，降低了它们之间的耦合度。这有助于提高应用程序的可维护性、可扩展性和可移植性。