System zarządzania bazami danych (DBMS) to system oprogramowania zaprojektowany do zarządzania i organizowania danych w ustrukturyzowany sposób. Umożliwia użytkownikom tworzenie, modyfikowanie i wysyłanie zapytań do bazy danych, a także zarządzanie bezpieczeństwem i kontrolą dostępu do tej bazy danych.

DBMS zapewnia środowisko do przechowywania i pobierania danych w wymyślny i efektywny sposób.

Kluczowe cechy systemu DBMS

• Modelowanie danych: DBMS zapewnia narzędzia do tworzenia i modyfikowania modeli danych, które definiują strukturę i relacje danych w bazie danych.
• Przechowywanie i pobieranie danych: System DBMS jest odpowiedzialny za przechowywanie i pobieranie danych z bazy danych i może zapewniać różne metody wyszukiwania i wysyłania zapytań o dane.
• Nadzór konkurencji: DBMS zapewnia mechanizmy kontrolowania równoczesnego dostępu do bazy danych, aby zapewnić wielu użytkownikom dostęp do danych bez wzajemnych konfliktów.
• Integralność i bezpieczeństwo danych: DBMS zapewnia narzędzia do egzekwowania ograniczeń integralności i bezpieczeństwa danych, takich jak ograniczenia wartości danych i kontroli dostępu, które ograniczają, kto może uzyskać dostęp do danych.
• Kopii zapasowych i odzyskiwania: DBMS zapewnia mechanizmy tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania danych w przypadku awarii systemu.
• DBMS można podzielić na dwa typy: System zarządzania relacyjnymi bazami danych (RDBMS) i system zarządzania nierelacyjnymi bazami danych (NoSQL lub Non-SQL)
• RDBMS: Dane są zorganizowane w formie tabel, a każda tabela ma zestaw wierszy i kolumn. Dane są ze sobą powiązane za pomocą kluczy podstawowych i obcych.
• Brak SQL: Dane są zorganizowane w formie par klucz-wartość, dokumentów, wykresów lub w formie kolumn. Zostały one zaprojektowane do obsługi scenariuszy na dużą skalę i charakteryzujących się wysoką wydajnością.

Baza danych to zbiór wzajemnie powiązanych danych, który pomaga w efektywnym wyszukiwaniu, wstawianiu i usuwaniu danych z bazy danych oraz organizuje dane w formie tabel, widoków, schematów, raportów itp. Na przykład uniwersytecka baza danych organizuje dane o studentach, wykładowcach, pracownikach administracyjnych itp., co pomaga w skutecznym wyszukiwaniu, wstawianiu i usuwaniu z nich danych.

Języki baz danych

• Język definicji danych
• Język manipulacji danymi
• Język kontroli danych
• Język kontroli transakcji

Język definicji danych

DDL to krótka nazwa języka definicji danych, który zajmuje się schematami baz danych i opisami tego, jak dane powinny znajdować się w bazie danych.

• TWORZYĆ: aby utworzyć bazę danych i jej obiekty, takie jak (tabela, indeks, widoki, procedura składowania, funkcja i wyzwalacze)
• ZMIENIAĆ: zmienia strukturę istniejącej bazy danych
• UPUSZCZAĆ: usunąć obiekty z bazy danych
• ŚCIĘTY: usuń wszystkie rekordy z tabeli, łącznie ze wszystkimi miejscami przydzielonymi rekordom
• KOMENTARZ: dodawać komentarze do słownika danych
• PRZEMIANOWAĆ: zmienić nazwę obiektu

Język manipulacji danymi

DML to krótka nazwa języka manipulacji danymi, który zajmuje się manipulacją danymi i zawiera najpopularniejsze instrukcje SQL, takie jak SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE itp. i służy do przechowywania, modyfikowania, pobierania, usuwania i aktualizowania danych w bazie danych. Język zapytań o dane (DQL) jest podzbiorem języka manipulacji danymi. Najpopularniejszym poleceniem DQL jest WYBIERAĆ oświadczenie. Instrukcja SELECT pomaga w pobraniu danych z tabeli bez zmiany czegokolwiek w tabeli.

• WYBIERAĆ: pobrać dane z bazy danych
• WSTAWIĆ: wstaw dane do tabeli
• AKTUALIZACJA: aktualizuje istniejące dane w tabeli
• USUWAĆ: Usuń wszystkie rekordy z tabeli bazy danych
• ŁĄCZYĆ: Operacja UPSERT (wstaw lub zaktualizuj)
• DZWONIĆ: wywołać podprogram PL/SQL lub Java
• WYJAŚNIJ PLAN: interpretacja ścieżki dostępu do danych
• ZABLOKUJ TABELI: nadzór konkurencji

Język kontroli danych

DCL jest skrótem od języka kontroli danych, który działa jako specyfikator dostępu do bazy danych. (w zasadzie służy do nadawania i odbierania uprawnień użytkownikom w bazie danych

• DOTACJA: nadaj użytkownikowi uprawnienia do uruchamiania poleceń DML(SELECT, INSERT, DELETE,…) w tabeli
• UNIEWAŻNIĆ: cofnij uprawnienia użytkownika do uruchamiania polecenia DML(SELECT, INSERT, DELETE,…) w określonej tabeli

Język kontroli transakcji

TCL to skrót od Transactional Control Language, który pełni funkcję menedżera wszystkich typów danych transakcyjnych i wszystkich transakcji. Niektóre z poleceń TCL są

• Cofnij: Służy do anulowania lub cofania zmian dokonanych w bazie danych
• Popełniać: Służy do zastosowania lub zapisania zmian w bazie danych
• Punkt zapisu: Służy do tymczasowego zapisania danych w bazie danych

Język zapytań o dane (DQL):

Język zapytań o dane (DQL) jest podzbiorem Język manipulacji danymi . Najpopularniejszym poleceniem DQL jest 1the WYBIERZ instrukcję . Instrukcja SELECT pomaga nam w pobraniu danych z tabeli bez zmiany czegokolwiek i modyfikacji tabeli. DQL jest bardzo ważny dla odzyskiwania niezbędnych danych z bazy danych.

System zarządzania bazą danych

Oprogramowanie służące do zarządzania bazami danych nosi nazwę Database Management System (DBMS). Na przykład MySQL, Oracle itp. to popularne komercyjne systemy DBMS używane w różnych aplikacjach. DBMS umożliwia użytkownikom następujące zadania:

• Definicja danych: Pomaga w tworzeniu, modyfikowaniu i usuwaniu definicji określających organizację danych w bazie danych.
• Aktualizacja danych: Pomaga we wprowadzaniu, modyfikowaniu i usuwaniu rzeczywistych danych w bazie danych.
• Odzyskiwanie danych: Pomaga w pobieraniu danych z bazy danych, które mogą być wykorzystywane przez aplikacje do różnych celów.
• Administracja użytkownika: Pomaga w rejestracji i monitorowaniu użytkowników, egzekwowaniu bezpieczeństwa danych, monitorowaniu wydajności, utrzymywaniu integralności danych, zarządzaniu współbieżnością i odzyskiwaniu informacji uszkodzonych w wyniku nieoczekiwanej awarii.

Zastosowania systemu DBMS:

• Informacje o przedsiębiorstwie: Sprzedaż, księgowość, zasoby ludzkie, produkcja, sklepy internetowe.
• Sektor Bankowo-Finansowy: Banki przechowujące dane klientów, rachunków, kredytów, transakcji bankowych, transakcji kartami kredytowymi. Finanse: Przechowywanie informacji o sprzedaży i udziałach, zakupie akcji i obligacji finansowych.
• Uniwersytet: Utrzymywanie informacji o zapisanych na kursy studentach, ocenach studentów i rolach personelu.
• Linie lotnicze: Rezerwacje i harmonogramy.
• Telekomunikacja: Utrzymanie rachunków przedpłaconych i opłaconych z dołu.

Zmiana paradygmatu z systemu plików na DBMS

System plików zarządza danymi za pomocą plików na dysku twardym. Użytkownicy mogą tworzyć, usuwać i aktualizować pliki zgodnie ze swoimi wymaganiami. Rozważmy przykład systemu zarządzania uczelnią opartego na plikach. Dane studentów są dostępne dla ich odpowiednich wydziałów, sekcji akademickiej, sekcji wyników, sekcji kont, biura hostelu itp. Niektóre dane są wspólne dla wszystkich sekcji, takich jak nr rolki, imię i nazwisko, imię ojca, adres i numer telefonu studentów, ale niektóre dane są dostępne tylko dla określonej sekcji, np. numeru przydziału hostelu, który jest częścią biura hostelu. Omówmy problemy związane z tym systemem:

• Redundancja danych: Mówi się, że dane są zbędne, jeśli te same dane są kopiowane w wielu miejscach. Jeśli uczeń chce zmienić swój numer telefonu, musi go zaktualizować w różnych sekcjach. Podobnie stare rekordy muszą zostać usunięte ze wszystkich sekcji reprezentujących tego ucznia.
• Niespójność danych: Mówi się, że dane są niespójne, jeśli wiele kopii tych samych danych nie pasuje do siebie. Jeżeli numer telefonu w Sekcji Konta i Sekcji Naukowej będzie inny, będzie niespójny. Niespójność może wynikać z błędów w pisowni lub braku aktualizacji wszystkich kopii tych samych danych.
• Trudny dostęp do danych: Użytkownik powinien znać dokładną lokalizację pliku, aby uzyskać dostęp do danych, dlatego proces ten jest bardzo uciążliwy i żmudny. Jeśli użytkownik chce przeszukać numer lokalu studenckiego w akademiku spośród 10 000 nieposortowanych rekordów studentów, jakie to może być trudne.
• Nieautoryzowany dostęp: Systemy plików mogą prowadzić do nieautoryzowanego dostępu do danych. Jeżeli student uzyska dostęp do pliku zawierającego jego oceny, może go zmienić w sposób nieuprawniony.
• Brak równoczesnego dostępu: Dostęp do tych samych danych przez wielu użytkowników w tym samym czasie nazywany jest współbieżnością. System plików nie pozwala na współbieżność, ponieważ dostęp do danych może uzyskać tylko jeden użytkownik w danym momencie.
• Brak kopii zapasowych i odzyskiwania: System plików nie obejmuje tworzenia kopii zapasowych ani odzyskiwania danych w przypadku utraty lub uszkodzenia pliku.

Zalety systemu DBMS

• Organizacja danych: DBMS pozwala na organizację i przechowywanie danych w uporządkowany sposób, ułatwiając wyszukiwanie danych i wysyłanie zapytań o dane w razie potrzeby.
• Integralność danych: DBMS zapewnia mechanizmy egzekwowania ograniczeń integralności danych, takich jak ograniczenia wartości danych i kontroli dostępu, które ograniczają, kto może uzyskać dostęp do danych.
• Równoczesny dostęp: DBMS zapewnia mechanizmy kontrolowania równoczesnego dostępu do bazy danych, aby zapewnić wielu użytkownikom dostęp do danych bez wzajemnych konfliktów.
• Ochrona danych: DBMS zapewnia narzędzia do zarządzania bezpieczeństwem danych, takie jak kontrolowanie dostępu do danych i szyfrowanie wrażliwych danych.
• Kopii zapasowych i odzyskiwania: DBMS zapewnia mechanizmy tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania danych w przypadku awarii systemu.
• Udostępnianie danych: System DBMS umożliwia wielu użytkownikom dostęp do tych samych danych i udostępnianie ich, co może być przydatne we wspólnym środowisku pracy.

Wady systemu DBMS

• Złożoność: System DBMS może być skomplikowany w konfiguracji i utrzymaniu, wymagający specjalistycznej wiedzy i umiejętności.
• Narzut wydajności: Użycie systemu DBMS może zwiększyć obciążenie wydajności aplikacji, szczególnie w przypadkach, gdy wymagany jest wysoki poziom współbieżności.
• Skalowalność: Korzystanie z systemu DBMS może ograniczyć skalowalność aplikacji, ponieważ wymaga stosowania blokad i innych mechanizmów synchronizacji w celu zapewnienia spójności danych.
• Koszt: Koszt zakupu, utrzymania i modernizacji systemu DBMS może być wysoki, szczególnie w przypadku dużych i złożonych systemów.
• Ograniczone przypadki użycia: Nie wszystkie przypadki użycia są odpowiednie dla DBMS, niektóre rozwiązania nie wymagają wysokiej niezawodności, spójności ani bezpieczeństwa i mogą być lepiej obsługiwane przez inne typy przechowywania danych.

Oto główne powody, które spowodowały przejście z systemu plików na system DBMS. Zobacz także

System zarządzania bazami danych (DBMS) to system oprogramowania, który umożliwia użytkownikom tworzenie, utrzymywanie i zarządzanie bazami danych. Jest to zbiór programów umożliwiający użytkownikom dostęp do danych w bazie danych i manipulowanie nimi. System DBMS służy do przechowywania, pobierania i manipulowania danymi w sposób zapewniający bezpieczeństwo, prywatność i niezawodność.

Kilka typów DBMS

• Relacyjny system DBMS (RDBMS): RDBMS przechowuje dane w tabelach zawierających wiersze i kolumny, a do manipulowania danymi wykorzystuje język SQL (Structured Query Language).
• Obiektowy system zarządzania bazami danych (OODBMS): OODBMS przechowuje dane w postaci obiektów, którymi można manipulować za pomocą obiektowych języków programowania.
• DBMS NoSQL: System DBMS NoSQL przechowuje dane w nierelacyjnych strukturach danych, takich jak pary klucz-wartość, modele oparte na dokumentach lub modele grafów.

Ogólnie rzecz biorąc, system DBMS to potężne narzędzie do zarządzania danymi i manipulowania nimi, wykorzystywane w wielu branżach i zastosowaniach, takich jak finanse, opieka zdrowotna, handel detaliczny i nie tylko.

• System zarządzania bazami danych – wprowadzenie | Zestaw 2
• Wszystkie artykuły DBMS
• Quizy DBMS