什么是 DBMS（数据库管理系统）？应用程序、类型和示例

作者： Fiona Brown Fiona Brown
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什么是 DBMS？

数据库管理系统 (DBMS) 是一种用于存储和检索用户数据的软件，同时考虑了适当的安全措施。它包含一组操作数据库的程序。DBMS 接受来自应用程序的数据请求，并指示操作系统提供特定数据。在大型系统中，DBMS 帮助用户和其他第三方软件存储和检索数据。

DBMS 允许用户根据自己的需求创建自己的数据库。术语“DBMS”包括数据库的使用者以及其他应用程序。它在数据和应用程序软件之间提供了一个接口。 

在本数据库管理系统教程中，您将学习 DBMS 的概念，例如：

DBMS 示例

让我们看一个简单的大学数据库示例。该数据库维护着大学环境中有关学生、课程和成绩的信息。该数据库组织为五个文件

  • STUDENT 文件存储每个学生的数据
  • COURSE 文件存储有关每门课程的数据。
  • SECTION 存储特定课程部分的信息。
  • GRADE 文件存储学生在各个部分获得的成绩
  • TUTOR 文件包含有关每位教授的信息。

定义 DBMS

  • 我们需要通过定义要在每个记录中存储的不同类型的数据元素来指定每个文件的记录结构。
  • 我们还可以使用编码方案来表示数据项的值。
  • 基本上，您的数据库将包含 5 个表，并在各个表之间定义了外键。

DBMS 历史

以下是 DBMS 历史中的重要里程碑

  • 1960 – Charles Bachman 设计了第一个 DBMS 系统
  • 1970 – Codd 介绍了 IBM 的信息管理系统 (IMS)
  • 1976- Peter Chen 创造并定义了实体-关系模型，也称为 ER 模型
  • 1980 – 关系模型成为被广泛接受的数据库组件
  • 1985- 面向对象的 DBMS 发展。
  • 20 世纪 90 年代 – 面向对象思想融入关系 DBMS。
  • 1991- Microsoft 发布了个人 DBMS MS Access，取代了所有其他个人 DBMS 产品。
  • 1995：第一个互联网数据库应用程序
  • 1997：XML 应用于数据库处理。许多供应商开始将 XML 集成到 DBMS 产品中。

DBMS 特征

以下是数据库管理系统的特点和属性

  • 提供安全性并消除冗余
  • 数据库系统的自描述性
  • 程序与数据抽象之间的隔离
  • 支持数据的多种视图
  • 数据共享和多用户事务处理
  • 数据库管理软件允许实体及其之间的关系形成表。
  • 它遵循 ACID 原则（原子性、一致性、隔离性、持久性）。
  • DBMS 支持多用户环境，允许用户并行访问和操作数据。

DBMS 与平面文件

DBMS 平面文件管理系统
多用户访问 它不支持多用户访问
旨在满足大小企业的需求 它仅限于较小的 DBMS 系统。
消除冗余和保证完整性。 冗余和完整性问题
昂贵。但从长远来看，总拥有成本较低 它更便宜
易于实现复杂的事务 不支持复杂事务

DBMS 用户

以下是 DBMS 的各种用户类别

组件名称 任务
应用程序程序员 应用程序程序员使用各种编程语言编写程序与数据库交互。
数据库管理员 数据库管理员负责管理整个 DBMS 系统。他/她被称为数据库管理员或 DBA。
最终用户 最终用户是与数据库管理系统交互的人员。他们对数据库执行各种操作，如检索、更新、删除等。

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流行的 DBMS 软件

以下是一些流行的 DBMS 系统列表

DBMS 应用

以下是流行的数据库系统应用程序

行业 DBMS 的用途
银行 用于客户信息、账户活动、支付、存款、贷款等。
航空公司 用于预订和航班时刻信息。
大学 用于学生信息、课程注册、学院和成绩。
电信业 它有助于保留通话记录、月度账单、维护余额等。
金融 用于存储有关股票、销售和金融工具（如股票和债券）购买的信息。
销售 用于存储客户、产品和销售信息。
制造业 它用于管理供应链和跟踪项目生产。仓库中的库存状态。
人力资源管理 用于员工信息、薪资、工资单、扣除、生成工资单等。

DBMS 类型

Types of DBMS
DBMS 类型

主要的四种数据库管理系统类型是

  • 层次数据库
  • 网络数据库
  • 关系数据库
  • 面向对象的数据库

层次 DBMS

在层次数据库中，模型数据以树状结构组织。数据以层次（自顶向下或自底向上）格式存储。数据通过父子关系表示。在层次 DBMS 中，父节点可以有多个子节点，但子节点只有一个父节点。

网络模型

网络数据库模型允许每个子节点有多个父节点。它有助于满足建模更复杂关系的需求，例如订单/零件的多对多关系。在此模型中，实体被组织成一个可以通过多个路径访问的图。

关系模型

关系 DBMS 是最广泛使用的 DBMS 模型，因为它最容易。该模型基于对表中行和列中的数据进行规范化。关系模型存储在固定结构中，并使用 SQL 进行操作。

面向对象模型

在面向对象模型中，数据以对象的形式存储。结构称为类，它们显示内部数据。它是 DBMS 的一个组成部分，它将数据库定义为存储数据成员值和操作的对象集合。

DBMS的优势

  • DBMS 提供各种技术来存储和检索数据
  • DBMS 作为高效的处理程序，平衡多个应用程序使用相同数据的需求
  • 统一的数据管理程序
  • 应用程序程序员从不接触数据表示和存储的细节。
  • DBMS 使用各种强大的功能来高效地存储和检索数据。
  • 提供数据完整性和安全性
  • DBMS 采用完整性约束，提供高级别的保护，防止对数据的禁止访问。
  • DBMS 以这样一种方式安排并发数据访问，即一次只有一个用户可以访问相同的数据
  • 缩短应用程序开发时间

DBMS 的缺点

DBMS 可能有很多优点，但它也有一些缺点——

  • DBMS 的硬件和软件成本相当高，这增加了您组织的预算。
  • 大多数数据库管理系统通常很复杂，因此需要培训用户使用 DBMS。
  • 在某些组织中，所有数据都集成到单个数据库中，该数据库可能因电力故障或存储介质损坏而损坏。
  • 多个用户同时使用同一程序有时会导致数据丢失。
  • DBMS 无法执行复杂的计算

何时不应使用 DBMS 系统？

虽然 DBMS 系统很有用，但它仍然不适合下面提到的特定任务

当您没有预算或专业知识来操作 DBMS 时，不推荐使用。在这种情况下，Excel/CSV/平面文件就足够了。

对于 Web 2.0 应用程序，最好使用 NoSQL DBMS

摘要

  • DBMS 定义：数据库是相关数据的集合，代表了现实世界中的某些方面
  • DBMS 的全称是 数据库管理系统。DBMS 代表数据库管理系统。它是一种通过考虑适当的安全措施来存储和检索用户数据的软件。
  • DBMS 提供安全并消除冗余
  • 与传统的平面文件管理系统相比，DBMS 具有许多优势
  • DBMS 的一些特性包括安全性、自描述性、程序与数据抽象之间的隔离、支持数据的多种视图等。
  • 最终用户、应用程序程序员和数据库管理员是访问 DBMS 的用户类型
  • DBMS 广泛应用于银行、航空、电信、金融和其他行业
  • 四种主要的 DBMS 类型是 1) 层次型、2) 网络型、3) 关系型、4) 面向对象型 DBMS。
  • DBMS 作为高效的处理程序，平衡多个应用程序使用相同数据的需求
  • DBMS 的硬件和软件成本相当高，这增加了您组织的预算。