這是數據庫管理係統課程，適合想要為他們的安置或大學學習的學生。這門課對大家都有好處。這主要是為了將數據存儲在一個安全的地方。因此，我們提供了完整的DBMS課程，以便每個人都能了解DBMS的基礎知識。

首先，文件管理由於其結構簡單，價格便宜，被用戶廣泛使用。但是隨著時間的推移，文件管理係統不安全，它隻適用於像c++這樣的小係統。

為了克服這個問題，我們使用了數據庫管理係統。

計算機科學家已經開發了大量的概念和技術來管理數據，因為信息在大多數組織中是如此重要。

什麼是數據庫管理係統?

1. 數據庫管理係統(DBMS)是用於管理數據庫的軟件。例如，一個商業數據庫是MySQL, Oracle在不同的應用程序中使用。
2. DBMS提供了一個附件來執行各種操作，如創建數據庫、存儲數據、更新數據、在數據庫中創建表等。
3. 它為數據庫提供保護和安全性。它還為多個用戶維護數據一致性。
4. 它被用於像Oracle這樣的大型係統。
5. 它很貴。
6. 它在文件管理中具有複雜的結構，而不是簡單的結構。
7. 設計是數據庫管理係統的重要組成部分。
8. 比文件管理更安全。
9. 多用戶可以使用它，但隻有單個用戶可以使用文件管理中的數據。
10. 它可以共享數據意味著更多的應用程序在相同的數據上工作。
11. 這很複雜。
12. 操作數據庫包括查詢數據庫以檢索特定數據、更新數據庫和從數據生成報告等功能。

DBMS允許用戶執行以下任務:

1. 數據定義:

它用於創建、修改和刪除定義數據庫中數據組織的數據庫對象。

2. 數據升級:

對數據庫中的實際數據進行插入、修改、刪除等操作。

3. 數據檢索:

它用於從數據庫中獲取數據，應用程序可以將這些數據用於各種目的。

4. 用戶管理:

它用於注冊和觀察用戶、維護數據完整性、加強數據安全性、處理並發控製、監視性能和恢複因意外故障而損壞的信息。

讓我們舉個例子來理解DBMS:

在銀行係統中，假設一個客戶有兩個賬戶，一個是儲蓄賬戶，另一個是工資賬戶。假設銀行將儲蓄賬戶數據存儲在一個地方(這些地方稱為表)，而將工資賬戶數據存儲在另一個地方，在這種情況下，如果客戶信息如客戶姓名、地址等存儲在兩個地方，那麼這隻是存儲的過度使用(數據冗餘/複製)。為了以更好的方式組織數據，信息應該以某種方式鏈接到該信息。這和我們在DBMS中實現的是一樣的。

DBMS的類型

1. 層次數據庫管理係統:

在這個數據庫中，模型數據以樹形結構組織。數據以分層或漸變(自頂向下或自底向上)格式存儲。

2. 網絡模型:

這種模式允許每個孩子有多個父母。它可以幫助您解決建模更複雜關係(如多對多關係)的需求。

3. 關係模型:

它是最常用的DBMS模型，因為它不太複雜。該模型基於控製表的行和列中的數據。

4. 麵向對象的模型:

在這種類型的模型中，數據以對象的形式收集。這種形式稱為類，在其中顯示數據。它將數據庫定義為存儲數據成員、值和操作的對象集合。

數據庫管理係統的功能是什麼?

• 數據字典:

數據庫係統將支持數據字典(或數據目錄或DBMS編目)，其中包含數據類型、數據之間的關係和底層數據庫的數據約束等信息。此外，它還包含有關數據庫的授權用戶(Authorized Users)的信息，例如他們的訪問權限(Access Rights)。由於此信息定義了存儲在數據庫中的數據的性質，因此稱為元數據(關於數據的數據)。這些信息使得DBMS軟件獨立於其隱藏的數據庫。當需要改變數據結構時，不需要對DBMS軟件進行任何更改;隻有字典被更新以反映這些變化。而在文件處理係統中，應用程序需要被替換。此外，這個特性使得DBMS軟件具有通用性。同一個DBMS可以用於擁有完全不同數據集的不同組織;區別在於數據目錄中存儲的信息。 This feature of DBMS is generally invoked as ‘Self Describing Nature of a Database’ since the information stored in the Data Dictionary fully describes the nature of the data stored in the Database.

• 存儲管理:

DBMS支持文件管理器來管理DBMS文件的磁盤空間分配。此外，它還支持Buffer Manager來管理內存緩衝區，用於處理數據庫信息。每當要更新某些信息時，首先將其從文件讀入緩衝區，在那裏對其進行操作，然後將更新的信息寫回文件。

• 語言接口:

DBMS支持與4GL語言(如PL/SQL)的語言接口，用於數據操作應用程序。

• 事務管理:

DBMS保證了事務處理的原子性。事務在執行時將數據庫從一種一致狀態重構為另一種一致狀態。在事務執行期間，在事務執行的所有操作的係統日誌文件中管理日誌。如果事務在執行期間停止，則在恢複數據庫期間使用日誌文件回滾事務。這保證了事務處理的原子性。

• 並發控製:-

DBMS將支持並發控製工具，允許多個用戶或應用程序同時訪問數據庫，同時確保數據庫的一致性。

• 安全管理:

數據庫係統的安全係統將確保隻有授權用戶才能訪問數據庫;而且這也僅限於數據庫管理員特別授權的範圍。授權的Access Rights顯式存儲在Data字典中。DBMS將觀察和控製每個用戶使用的方法以及對各種數據執行的操作類型。這將保護數據庫免受授權/惡意訪問。

• 數據庫恢複:

由於DBMS維護所有正在執行的事務的日誌，它將在發生故障時恢複隱藏的數據庫。例如，如果事務在執行期間停止，它將回滾到初始狀態;從而返回到失敗事務開始之前存在的一致狀態。存儲在係統日誌文件中的信息使這成為可能。此外，DBMS將支持定期備份，用於在發生災難性故障時恢複數據庫;就像磁盤崩潰。

數據庫及其優勢

數據庫係統主要是基於計算機的記錄保存係統。

它是數據的集合或存儲在一起為多個應用程序服務的相關數據的集合。

數據庫的意圖是，相同的數據集合應該為盡可能多的應用程序服務。數據庫被廣泛使用。

優點:-

1. 它被用於企業信息。
2. 它也被用於銀行和金融。
3. 它也被用於大學。
4. 它被用於航空公司。
5. 電信也使用數據庫係統。

數據庫係統的主要功能是什麼?

數據庫係統主要是為大量數據而開發的。在處理大量數據時，有兩件事需要積累:數據的存儲和數據的檢索。

數據庫是一個標準化的結構化數據集合，便於訪問、修改和更新。簡單來說，我們可以說，數據庫是存儲數據的地方或位置。最好的關聯是圖書館。圖書館包含大量不同類別的書籍，在這裏圖書館是一個數據庫，書籍是數據。

在早期的計算機時代，數據被收集並存儲在磁帶上，這些磁帶大多隻寫，這意味著數據一旦存儲在磁帶上，就永遠不能再被讀取。它們又慢又重，很快，計算機科學家們意識到他們需要一個更好的解決方案來解決這個問題。

DBMS的優勢

• 冗餘和不一致:—

冗餘可以減少數據重複。

當相似的數據在兩個不同的文件中以不同的模式保存時，或者當必須在文件之間進行數據匹配時，文件之間就會出現數據不一致的情況。由於數據不一致，這些文件複製了一些數據，如地址和名稱，以協商數據完整性。

• 數據隔離:—它定義了一個操作所做的更改如何/何時對其他操作清楚。
• 數據完整性:-這可以通過兩次更新數據記錄之間沒有更改來表示，這意味著數據是不變的。
• 操作的原子性:原子事務是一係列不可分割且不可約的數據庫操作，要麼全部發生，要麼什麼都不發生。
• 並發性:是指數據庫允許多個用戶影響多個事務的能力。以前的電子表格。
• 安全。

DBMS的缺點

• DBMS的硬件和軟件成本實際上很高，這增加了組織的成本。
• 大多數DBMS通常是複雜的係統，因此需要對用戶進行使用DBMS的培訓。
• 許多用戶在同一時間使用同一程序有時會導致相同數據的失敗。
• DBMS不能實現複雜的計算。
• 數據庫係統增加了額外的複雜性和需求。
• 故障在數據庫中高度衝突，因為在大多數組織中，所有數據都存儲在一個數據庫中，如果數據庫由於電氣故障或數據庫勒索而崩潰，那麼數據可能永遠丟失。
• 它需要占用大量磁盤和內存才能高效運行。

流行的DBMS軟件

• MySQL
• Microsoft Access
• 甲骨文
• Postgre SQL
• 數據庫
• 信息技術的應用
• SQLite
• IBM DB2
• Microsoft SQL Server

數據庫係統的角色是什麼?

數據庫係統起源於對早期計算機化商業數據管理方法的響應。作為這些方法的一個典型的20世紀60年代的例子，考慮一個大學組織的一部分，在其他類型的數據中，保存所有導師、學生、部門和課程設置的信息。有一種方法可以把信息保存在電腦上。它將存儲在操作係統文件中。為了允許用戶操作這些信息，係統有許多影響文件的應用程序，包括以下程序:

• 添加新的學生、教師和課程
• 為不同課程的學生注冊並生成班級名冊
• 給學生分配分數，計算平均績點，生成成績單

係統程序員開發這些應用程序，以滿足大學的義務。

新的應用程序會在需要時添加到係統中。例如，假設一所大學決定開設一個專業(比如，計算機科學)。因此，大學會創建一個新的係，並創建永久的新文件(或向現有文件中添加信息)，以記錄或存儲係中所有教師、該專業的學生、課程設置、學位要求等信息。大學可能不得不編寫新的申請程序來應對針對新專業的規定。為了掌握大學的新規則，可能還需要編寫新的應用程序。因此，隨著時間的推移，係統得到更多的文件和更多的應用程序。

傳統的操作係統支持這個符號文件處理係統。係統將永久記錄保存在不同的文件中，需要不同的應用程序從相應的文件中提取記錄，並向相應的文件中添加記錄。在數據庫管理係統(dbms)啟動之前，組織通常將信息存儲在這樣的係統中。

將監控信息保存在文件處理係統中有許多主要的缺點:

• 數據冗餘、不一致。
• 訪問數據困難。
• 數據隔離。
• 誠信問題。
• 原子性問題。
• 並發訪問異常。
• 安全問題。