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資料庫管理系統

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資料庫管理系統(Database Management System)是一種操縱和管理資料庫的大型軟體,是用於建立、使用和維護資料庫,簡稱DBMS。它對資料庫進行統一的管理和控制,以保證資料庫的安全性和完整性。用戶通過DBMS訪問資料庫中的數據,資料庫管理員也通過DBMS進行資料庫的維護工作。

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      資料庫管理系統(Database Management System)是一種操縱和管理資料庫的大型軟體,是用於建立、使用和維護資料庫,簡稱DBMS。它對資料庫進行統一的管理和控制,以保證資料庫的安全性和完整性。用戶通過DBMS訪問資料庫中的數據,資料庫管理員也通過DBMS進行資料庫的維護工作。它提供多種功能,可使多個應用程序和用戶用不同的方法在同時或不同時刻去建立,修改和詢問資料庫。

      圖書管理員在查找一本書時,首先要通過目錄檢索找到那本書的分類號和書號,然後在書庫找到那一類書的書架,並在那個書架上按照書號的大小次序查找,這樣很快就能找到我所需要的書。   資料庫里的數據像圖書館里的圖書一樣,也要讓人能夠很方便地找到才行。

  如果所有的書都不按規則,胡亂堆在各個書架上,那麼借書的人根本就沒有辦法找到他們想要的書。同樣的道理,如果把很多數據胡亂地堆放在一起,讓人無法查找,這種數據集合也不能稱為"資料庫"。

  資料庫管理系統就是從圖書館的管理方法改進而來的。人們將越來越多的資料存入計算機中,並通過一些編製好的計算機程序對這些資料進行管理,這些程序後來就被稱為"資料庫管理系統",它們可以幫我們管理輸入到計算機中的大量數據,就像圖書館的管理員。

      按功能劃分,資料庫管理系統大致可分為6個部分:

      (1)模式翻譯:提供數據定義語言(DDL)。用它書寫的資料庫模式被翻譯為內部表示。資料庫的邏輯結構、完整性約束和物理儲存結構保存在內部的數據字典中。資料庫的各種數據操作(如查找、修改、插入和刪除等)和資料庫的維護管理都是以資料庫模式為依據的。

      (2)應用程序的編譯:把包含著訪問資料庫語句的應用程序,編譯成在DBMS支持下可運行的目標程序。

      (3)互動式查詢:提供易使用的互動式查詢語言,如SQL。DBMS負責執行查詢命令,並將查詢結果顯示在屏幕上。

      (4)數據的組織與存取:提供數據在外圍儲存設備上的物理組織與存取方法。

      (5)事務運行管理:提供事務運行管理及運行日誌,事務運行的安全性監控和數據完整性檢查,事務的併發控制及系統恢復等功能。

      (6)資料庫的維護:為資料庫管理員提供軟體支持,包括數據安全控制、完整性保障、資料庫備份、資料庫重組以及性能監控等維護工具。

      基於關係模型的資料庫管理系統已日臻完善,並已作為商品化軟體廣泛應用於各行各業。它在各戶伺服器結構的分散式多用戶環境中的應用,使資料庫系統的應用進一步擴展。隨著新型數據模型及數據管理的實現技術的推進,可以預期DBMS軟體的性能還將更新和完善,應用領域也將進一步地拓寬。 
 
    資料庫管理系統(DBMS)是為了適應信息化社會對數據管理技術的需求,在近十多年來迅速發展起來的一門新興學科。

    計算機數據管理技術大致經歷了三個發展階段:

    自由管理階段
    用戶以文件形式將數據組織起來,並附屬在各自的應用程序下。

    文件管理階段
    操作系統中的文件系統給出了統一的文件結構和共同存取的方法,用戶可以把數據和信息作為文件??詢和處理。

    資料庫管理階段
    為了適應大量數據的集中存儲,並提供給多個用戶共享的要求,使數據與程序完全獨立,最大限度地減少數據的冗餘度,出現了資料庫管理系統。

著名資料庫管理系統

      MS SQL
      SYBASE
      DB2
      ORACLE
      MySQL
      ACCESS
      VF

常見的資料庫管理系統

      目前有許多資料庫產品,如Oracle、Sybase、Informix、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、Visual FoxPro等產品各以自己特有的功能,在資料庫市場上佔有一席之地。下面簡要介紹幾種常用的資料庫管理系統。

      Oracle
      Oracle是一個最早商品化的關係型資料庫管理系統,也是應用廣泛、功能強大的資料庫管理系統。Oracle作為一個通用的資料庫管理系統,不僅具有完整的數據管理功能,還是一個分散式資料庫系統,支持各種分散式功能,特別是支持Internet應用。作為一個應用開發環境,Oracle提供了一套界面友好、功能齊全的資料庫開發工具。Oracle使用PL/SQL語言執行各種操作,具有可開放性、可移植性、可伸縮性等功能。特別是在Oracle 8i中,支持面向對象的功能,如支持類、方法、屬性等,使得Oracle 產品成為一種對象/關係型資料庫管理系統。

      Microsoft SQL Server
      Microsoft SQL Server是一種典型的關係型資料庫管理系統,可以在許多操作系統上運行,它使用Transact-SQL語言完成數據操作。由於Microsoft SQL Server是開放式的系統,其它系統可以與它進行完好的交互操作。目前最新版本的產品為Microsoft SQL Server 2000,它具有可靠性、可伸縮性、可用性、可管理性等特點,為用戶提供完整的資料庫解決方案。

      Microsoft Office
      作為Microsoft Office組件之一的Microsoft Access是在Windows環境下非常流行的桌面型資料庫管理系統。使用Microsoft Access無需編寫任何代碼,只需通過直觀的可視化操作就可以完成大部分數據管理任務。在Microsoft Access資料庫中,包括許多組成資料庫的基本要素。這些要素是存儲信息的表、顯示人機交互界面的窗體、有效檢索數據的查詢、信息輸出載體的報表、提高應用效率的宏、功能強大的模塊工具等。它不僅可以通過ODBC與其它資料庫相連,實現數據交換和共享,還可以與Word、Excel等辦公軟體進行數據交換和共享,並且通過對象鏈接與嵌入技術在資料庫中嵌入和鏈接聲音、圖像等多媒體數據。

資料庫管理系統選擇原則
 
      選擇資料庫管理系統時應從以下幾個方面予以考慮:

      (1) 構造資料庫的難易程度。
      需要分析資料庫管理系統有沒有範式的要求,即是否必須按照系統所規定的數據模型分析現實世界,建立相應的模型;資料庫管理語句是否符合國際標準,符合國際標準則便於系統的維護、開發、移植;有沒有面向用戶的易用的開發工具;所支持的資料庫容量,資料庫的容量特性決定了資料庫管理系統的使用範圍。

      (2) 程序開發的難易程度。
      有無計算機輔助軟體工程工具CASE——計算機輔助軟體工程工具可以幫助開發者根據軟體工程的方法提供各開發階段的維護、編碼環境,便於複雜軟體的開發、維護。有無第四代語言的開發平台——第四代語言具有非過程語言的設計方法,用戶不需編寫複雜的過程性代碼,易學、易懂、易維護。有無面向對象的設計平台——面向對象的設計思想十分接近人類的邏輯思維方式,便於開發和維護。對多媒體數據類型的支持——多媒體數據需求是今後發展的趨勢,支持多媒體數據類型的資料庫管理系統必將減少應用程序的開發和維護工作。

      (3) 資料庫管理系統的性能分析。
      包括性能評估(響應時間、數據單位時間吞吐量)、性能監控(內外存使用情況、系統輸入/輸出速率、SQL語句的執行,資料庫元組控制)、性能管理(參數設定與調整)。

      (4) 對分散式應用的支持。
      包括數據透明與網路透明程度。數據透明是指用戶在應用??理系統可以自動搜索網路,提取所需數據;網路透明是指用戶在應用中無需指出網路所採用的協議。資料庫管理系統自動將數據包轉換成相應的協議數據。

      (5) 并行處理能力。
      支持多CPU模式的系統(SMP,CLUSTER,MPP),負載的分配形式,并行處理的顆粒度、範圍。

      (6) 可移植性和可括展性。
      可移植性指垂直擴展和水平擴展能力。垂直擴展要求新平台能夠支持低版本的平台,資料庫客戶機/伺服器機制支持集中式管理模式,這樣保證用戶以前的投資和系統;水平擴展要求滿足硬體上的擴展,支持從單CPU模式轉換成多CPU并行機模式( SMP, CLUSTER, MPP)

      (7) 數據完整性約束。
      數據完整性指數據的正確性和一致性保護,包括實體完整性、參照完整性、複雜的事務規則。

      (8) 併發控制功能。
      對於分散式資料庫管理系統,併發控制功能是必不可少的。因為它面臨的是多任務分佈環境,可能會有多個用戶點在同一時刻對同一數據進行讀或寫操作,為了保證數據的一致性,需要由資料庫管理系統的併發控制功能來完成。評價併發控制的標準應從下面幾方面加以考慮:

      保證查詢結果一致性方法
      數據鎖的顆粒度(數據鎖的控制範圍,表、頁、元組等)
      數據鎖的升級管理功能
      死鎖的檢測和解決方法

      (9) 容錯能力。
      異常情況下對數據的容錯處理。評價標準:硬體的容錯,有無磁碟鏡象處理功能軟體的容錯,有無軟體方法異常情況的容錯功能

      (10) 安全性控制
      包括安全保密的程度(帳戶管理、用戶許可權、網路安全控制、數據約束)

      (11) 支持漢字處理能力
      包括資料庫描述語言的漢字處理能力(表名、域名、數據)和資料庫開發工具對漢字的支持能力。

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