什么是数据库管理系统？

Posted 2023-05-02

数据库管理系统:

数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。

数据库管理系统的功能简介:     

1 . 主要是对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过dbms进行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。

2. 数据库管理系统是数据库系统的核心，是管理数据库的软件。数据库管理系统就是实现把用户意义下抽象的逻辑数据处理，转换成为计算机中具体的物理数据处理的软件。有了数据库管理系统，用户就可以在抽象意义下处理数据，而不必顾及这些数据在计算机中的布局和物理位置。

数据库管理系统主要功能说明:

1.数据定义：DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language），供用户定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。DDL主要用于建立、修改数据库的库结构。DDL所描述的库结构仅仅给出了数据库的框架，数据库的框架信息被存放在数据字典（Data Dictionary）中。

2.数据操作：DBMS提供数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等操作。

3.数据库的运行管理：数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能，包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复，即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行。

4.数据组织、存储与管理：DBMS要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、存取路径等，需确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率，选择合适的存取方法提高存取效率。

5.数据库的保护：数据库中的数据是信息社会的战略资源，所以数据的保护至关重要。DBMS对数据库的保护通过4个方面来实现：数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制。DBMS的其他保护功能还有系统缓冲区的管理以及数据存储的某些自适应调节机制等。

6.数据库的维护：这一部分包括数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能，这些功能分别由各个使用程序来完成。

7.通信：DBMS具有与操作系统的联机处理、分时系统及远程作业输入的相关接口，负责处理数据的传送。对网络环境下的数据库系统，还应该包括DBMS与网络中其他软件系统的通信功能以及数据库之间的互操作功能。

数据库管理系统的组成:

根据其功能和应用需求，数据库管理系统通常由以下几部分组成。

1.数据库语言

数据库语言是给用户提供的语言，包括两个子语言：数据定义子语言和数据操纵子语言。SQL语言就是一个集数据定义和数据操纵子语言为一体的典型数据库语言。几乎出现的关系数据库系统产品都提供SQL语言作为标准数据库语言。

（1）数据定义子语言（Data Definition Language，DDL）

数据定义语言包括数据库模式定义和数据库存储结构与存取方法定义两方面。数据库模式定义处理程序接收用数据定义语言表示的数据库外模式、模式、存储模式及它们之间的映射的定义，通过各种模式翻译程序负责将它们翻译成相应的内部表示形式，存储到数据库系统中称为数据字典的特殊文件中，作为数据库管理系统存取和管理数据的基本依据；而数据库存储结构和存取方法定义处理程序接收用数据定义语言表示的数据库存储结构和存取方法定义，在存储设备上创建相关的数据库文件，建立起相应物理数据库。

（2）数据操纵子语言（Data Manipulation Language，DML）

数据操纵语言用来表示用户对数据库的操作请求，是用户与DBMS之间的接口。一般对数据库的主要操作包括：查询数据库中的信息、向数据库插入新的信息、从数据库删除信息以及修改数据库中的某些信息等。数据操纵子语言通常又分为两类：一类是嵌入主语言，由于这种语言本身不能独立使用，故称为宿主型的语言；另一类是交互式命令语言，由于这种语言本身能独立使用，故又称为自主型或自含型的语言。

2.例行程序

数据库管理例行程序随系统不同而各异，一般包括以下几部分：

（1）语言翻译处理程序

语言翻译处理程序包括DLL翻译程序、DML处理程序、终端查询语言解释程序和数据库控制语言的翻译程序等。

（2）系统运行控制程序

系统运行控制程序包括系统的初启程序、文件读写与维护程序、存取路径管理程序、缓冲区管理程序、安全性控制程序、完整性检查程序、并发控制程序事务管理、程序运行日志管理程序和通信控制程序等。

（3）公用程序

公用程序包括定义公用程序和维护公用程序。定义公用程序包括信息格式定义、概念模式定义、外模式定义和保密定义公用程序等；维护公用程序包括数据装入、数据库更新、重组、重构、恢复、统计分析、工作日记转储和打印公用程序等。

3.组成部分

按功能划分，数据库管理系统大致可分为6个部分：

(1)模式翻译：提供数据定义语言(ddl)。用它书写的数据库模式被翻译为内部表示。数据库的逻辑结构、完整性约束和物理储存结构保存在内部的数据字典中。数据库的各种数据操作(如查找、修改、插入和删除等)和数据库的维护管理都是以数据库模式为依据的。

(2)应用程序的编译：把包含着访问数据库语句的应用程序，编译成在dbms支持下可运行的目标程序。

(3)交互式查询：提供易使用的交互式查询语言，如SQL.DBMS负责执行查询命令，并将查询结果显示在屏幕上。

(4)数据的组织与存取：提供数据在外围储存设备上的物理组织与存取方法。

⑸事务运行管理：提供事务运行管理及运行日志，事务运行的安全性监控和数据完整性检查，事务的并发控制及系统恢复等功能。

(6)数据库的维护：为数据库管理员提供软件支持，包括数据安全控制、完整性保障、数据库备份、数据库重组以及性能监控等维护工具。

4.技术特点

（1）采用复杂的数据模型表示数据结构，数据冗余小，易扩充，实现了数据共享。

（2）具有较高的数据和程序独立性，数据库的独立性有物理独立性和逻辑独立性。

（3）数据库系统为用户提供了方便的用户接口。

（4）数据库系统提供4个方面的数据控制功能，分别是并发控制、恢复、完整性和安全性。数据库中各个应用程序所使用的数据由数据库系统统一规定，按照一定的数据模型组织和建立，由系统统一管理和集中控制。

（5）增加了系统的灵活性。

5.层次结构

根据处理对象的不同，数据库管理系统的层次结构由高级到低级依次为应用层、语言翻译处理层、数据存取层、数据存储层、操作系统。

6.应用层

应用层是DBMS与终端用户和应用程序的界面层，处理的对象是各种各样的数据库应用。

7.语言翻译

语言翻译处理层是对数据库语言的各类语句进行语法分析、视图转换、授权检查、完整性检查等。

8.数据存取层

数据存取层处理的对象是单个元组，它将上层的集合操作转换为单记录操作。

9.数据存储层

数据存储层处理的对象是数据页和系统缓冲区。

10.操作系统

操作系统是DBMS的基础。操作系统提供的存取原语和基本的存取方法通常是作为和DBMS存储层的接口。

数据库管理系统常见厂商:

SYBASE

DB2

ORACLE

mysql

ACCESS

Visual Foxpro

MS SQL Server

Informix

PostgreSQL

如有疑问，请及时沟通。

参考技术A

数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过dbms进行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。

数据库管理系统是数据库系统的核心，是管理数据库的软件。数据库管理系统就是实现把用户意义下抽象的逻辑数据处理，转换成为计算机中具体的物理数据处理的软件。有了数据库管理系统，用户就可以在抽象意义下处理数据，而不必顾及这些数据在计算机中的布局和物理位置。

1.数据定义：DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language），供用户定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。DDL主要用于建立、修改数据库的库结构。DDL所描述的库结构仅仅给出了数据库的框架，数据库的框架信息被存放在数据字典（Data Dictionary）中。

2.数据操作：DBMS提供数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等操作。

3.数据库的运行管理：数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能，包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复，即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行。

4.数据组织、存储与管理：DBMS要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、存取路径等，需确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率，选择合适的存取方法提高存取效率。

5.数据库的保护：数据库中的数据是信息社会的战略资源，所以数据的保护至关重要。DBMS对数据库的保护通过4个方面来实现：数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制。DBMS的其他保护功能还有系统缓冲区的管理以及数据存储的某些自适应调节机制等。

6.数据库的维护：这一部分包括数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能，这些功能分别由各个使用程序来完成。

7.通信：DBMS具有与操作系统的联机处理、分时系统及远程作业输入的相关接口，负责处理数据的传送。对网络环境下的数据库系统，还应该包括DBMS与网络中其他软件系统的通信功能以及数据库之间的互操作功能。

参考技术B

数据库(Database)

是按照 数据结构来组织、 存储和管理数据的仓库，它产生于距今六十多年前，随着 信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以后， 数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。

数据库有很多种 类型，从最简单的存储有各种数据的 表格到能够进行海量 数据存储的大型 数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

在信息化社会，充分有效地管理和利用各类信息资源，是进行科学研究和决策管理的前提条件。数据库技术是管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统的核心部分，是进行科学研究和决策管理的重要技术手段。

扩展资料

主要特点

⑴ 实现数据共享

数据库服务器数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。

⑵ 减少数据的冗余度

同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。

⑶ 数据的独立性

数据的独立性包括逻辑独立性（数据库中数据库的 逻辑结构和 应用程序相互独立）和物理独立性（数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构）。

⑷ 数据实现集中控制

文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过 数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

⑸ 数据一致性 和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性。主要包括：

①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；

② 完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；

③ 并发控制：使在同一时间 周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用。

⑹ 故障恢复

由 数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。 数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。

参考资料：百度百科-数据库

参考技术C

数据库：是存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。

数据库的最大功用就是将众多的数据集中在一个可以伸缩的容器里，通过一定算法进行压缩后的存贮，能够实现空间的最大化和资源利用最大化。

数据库在计算机科学与应用中，特别是移动互联网和PC互联网，在用户数方面成为全球第一。庞大的用户数系统，为计算机数据库技术的发展与应用提供了良好的条件。

扩展资料：

“数据库”以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

数据库的最大功用就是将众多的数据集中在一个可以伸缩的容器里，通过一定算法进行压缩后的存贮，能够实现空间的最大化和资源利用最大化。

数据库的发展从最早的层次模型数据库然后演变到关系数据库，再到现在广泛使用到面向对象数据库，而且前沿的分布数据库和并行数据库以及智能数据库都已经开始在应用，短短几十年数据库技术就更新了五代以上，可见发展的迅猛速度。

一些比较大型的IT企业结合内部雄厚的人力资源条件，以计算机数据库技术为主要研究内容，开发了更加高效和智能的数据库系统，这已经成为当前企业发展的重要挑战，而且成功的可能性非常大。

随着社会移动互联网技术的高速发展，对于计算机数据库技术的创新发展需求量不断增加。而且日益完善的移动互联网技术为计算机数据库的发展提供了良好的条件。

参考资料：百度百科-数据库

。

参考技术D

数据库(Database)

是按照 数据结构来组织、 存储和管理数据的仓库，它产生于距今六十多年前，随着 信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以后， 数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。

数据库有很多种 类型，从最简单的存储有各种数据的 表格到能够进行海量 数据存储的大型 数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

在信息化社会，充分有效地管理和利用各类信息资源，是进行科学研究和决策管理的前提条件。数据库技术是管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统的核心部分，是进行科学研究和决策管理的重要技术手段。

扩展资料：

常用关系型数据库产品介绍：

一、Oracle前身叫SDL、由Larry Ellison和两个变成任意在1977创办，他们开发了主机的拳头产品，在市场上大量销售。Oracle公司是最早开发关系型数据库的厂商之一，其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle关系数据库产品的市场占有率数一数二 。

Oracle公司是目前全球最大的数据库软件公司，也是近年业务增长极为迅速的软件提供与服务商 
主要应用范围：传统大企业、大公司、政府、金融、证券等。 

二、MySQL被广泛的应用在Internet上的大中小型网站中。由于体积小、速度快、总体拥有成本低，开放源代码

三、 Microsoft SQL Server是微软公司开发的大型关系数据库系统。SQL Server的功能比较全面，效率高，可以作为中型企业或单位的数据库平台。

SQL Server可以与Winodws操作系统紧密集成，不论是应用程序开发速度还是系统事务处理运行速度，都得到较大的提升，对于在Windows平台上开发的各种企业级信息管理系统来说，不论是C/S（客户机/服务器）架构还是B/S（浏览器/服务器）架构。SQL Server都是一个很好的选择。

参考资料：百度百科 数据库

《数据库系统原理》——chapter 1 绪论

目录

1. 计算机用于数据管理，经历了哪几个阶段？各阶段的主要技术特征是什么？

3. 数据库系统在数据管理方面有什么重要特征？

4. 什么是数据库系统？什么是数据库？什么是数据库管理系统？

5. 什么是数据？什么是信息？

6. 数据模型与数据模式（data schema）的区别与联系是什么？

7. 数据模型如何从概念层、逻辑层、物理层来对数据建模？

8. 什么是3级数据模式？

9、传统的三类数据库模型：层次模型、网状模型和关系模型是根据什么划分的？简述三类模型的主要特征。

10. 数据管理系统（DBMS）的主要功能有哪些？

11. 简要叙述关系数据库的优点。

12. 作为数据库系统核心的DBMS处理所有访问数据库的请求，简单描述通过解释执行的DBMS读取数据库中数据的运行过程。

13. 进程本身的并发执行可以通过引用线程来实现，试分析其原因并比较进程与线程的异同之处。

14. 数据目录的基本功能和内容是什么？和一般数据相比，有哪些区别？

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1. 计算机用于数据管理，经历了哪几个阶段？各阶段的主要技术特征是什么？

（一）人工管理阶段

用计算机进行数据管理，必须用人工方式处理数据，把用户的数据直接存放在外存设备的有关地址里。

• 数据量小；
• 存取麻烦：每次要使用这些数据必须要将其移入外存，使用时无法被保存，使用后必须重新保存回外存设备有关地址；
• 数据共享的巨大冗余特性：一个数据集只能对应于一个应用程序，如果其他数据其应用程序想要使用这些数据，必须要自己重新定义，即必须要将数据集进行拷贝后使用。

（二）文件系统阶段

操作系统（如Linux）中的文件系统（ext）作为管理外存的系统软件，实现了外存上数据的按“名”存取，为数据管理发展奠定了基础。用户不必自己指定外存地址来存放，只需要指定数据集的“名字”，由文件系统统一管理。

• 解决数据量大的问题：数据通过文件来存放，按“名”存取文件，对数据量没有多大影响。
• 解决数据的持久保存问题：用户一旦建立了文件，文件系统将统一管理这些文件。
• 部分解决数据共享问题：用户建立的文件，可以由不同的应用程序加以调用，当然用户必须了解其文件结构。
• 缺乏逻辑独立性：对文件系统而言，程序和数据有一定的物理独立性，但是文件为特定的应用程序服务，其逻辑结构直接影响着应用程序，数据与程序之间缺乏逻辑独立性。

（三）数据库系统阶段

在文件系统的基础上增加了文件之间的联系。

• 良好的数据模型：不同文件之间出现了层状结构，网状数据库模型，关系数据库模型等。
• 数据共享性好：建立的数据将被多个用户与应用共享。
• 数据由DBMS统一管理：可以确保数据共享的实现
  • 安全性
  • 完整性
  • 并发控制
  • 故障恢复

2. 从程序和数据之间的联系分析文件系统和数据库系统之间的区别与联系。

对于文件系统：

数据与程序之间有一定的物理独立性，数据在物理存储上的变化，没有反应在程序上；

数据与程序之间缺乏逻辑独立性，文件为特定的应用程序服务，文件的逻辑结构改变会直接影响应用程序。

而且每个应用程序对具有多个数据的数据集都需要单独进行处理。

对于数据库系统：

数据与程序之间同样具有物理独立性和缺乏逻辑独立性。但是数据库系统增加了文件之间的关联。

3. 数据库系统在数据管理方面有什么重要特征？

• 良好的数据模型：如层次、网状、关系数据库。
• 数据的共享性好：减少冗余，避免了同一数据的不一致。
• 数据由DBMS统一管理：确保了数据共享的实现：
  • 安全性
  • 完整性
  • 并发控制
  • 故障恢复

4. 什么是数据库系统？什么是数据库？什么是数据库管理系统？

数据库系统：是由包含数据库、数据库管理系统以及各类数据库用户三大部分组成的计算机数据管理的系统。

数据库：存放数据的仓库。

数据库管理系统：是指数据库系统中对数据进行管理的软件系统，是数据库系统的重要组成部分。

5. 什么是数据？什么是信息？

 数据是对客观世界事物描述的符号记录，即对客观世界的任何事物，抽取其特征，用符号加以描述。

从数据中获得的有意义的内容就成了信息。

6. 数据模型与数据模式（data schema）的区别与联系是什么？

数据模型是描述数据的手段，数据模式是用给定的数据模型对某类具体数据的描述。

7. 数据模型如何从概念层、逻辑层、物理层来对数据建模？

概念层，首先通过数据库设计人员与用户之间进行交流，描述一个企事业所有客观事物的概念化结构。

逻辑层，从数据库角度来看，通过数据库管理系统，以所用的逻辑数据模型不同来加以分类。

物理层，不仅与DBMS有关，还与操作系统和硬件有关，考虑物理块、索引、聚簇等来描述存储介质上的存储结构。

一般接触数据库可能对物理层没有想法，其实可以简单的理解为Windows和Linux等计算机系统和嵌入式ARM系统之间区别就比较明显。

8. 什么是3级数据模式？

（一）外模式（external schema）

外模式是用逻辑数据模型对用户局部数据的描述，也可称为局部模式（local schema），是数据库用户的数据视图，与某一应用有关数据的逻辑描述。

（二）模式

模式是用逻辑数据模型对一个企事业单位全体数据的逻辑描述。相对于局部模式，可称为全局模式（global schema）。通常可以说，外模式是模式的子集，一个数据库对应于一个模式，但可以多一个外模式。

（三）内模式（internal schema）

内模式是物理数据模型对数据的描述，也可称为存储模式。模式与内模式之间互相映射，并由DBMS自动完成。内模式对用户是透明的（不可见的）。

9、传统的三类数据库模型：层次模型、网状模型和关系模型是根据什么划分的？简述三类模型的主要特征。

是根据文件之间的显式联系来划分的。

层次模型的数据结构只能是树结构。下层数据类型一定包含于上层数据类型。

网状模型的数据结构可以是任何图结构。

关系模型的数据结构没有边，文件之间的联系是隐式表示的。

10. 数据管理系统（DBMS）的主要功能有哪些？

（一）提供各类用户接口

（二）数据目录管理

（三）数据库的运行管理

11. 简要叙述关系数据库的优点。

12. 作为数据库系统核心的DBMS处理所有访问数据库的请求，简单描述通过解释执行的DBMS读取数据库中数据的运行过程。

13. 进程本身的并发执行可以通过引用线程来实现，试分析其原因并比较进程与线程的异同之处。

因为线程的创建、切换、通信等开销远比进程少。

一个进程同一时刻只能有一个线程执行，进程指正在执行的程序，线程可以是程序中的部分代码，或者为不同用户执行同一程序。

进程切换需要保存的上下文，比线程切换需要保存上文，花费的代价高很多。

不同进程间通信相对于同一进程的线程间共享地址空间，复杂很多，而且效率很低。

进程并发执行事务是，随着用户数量的增多系统性能明显增加，即系统资源不够了，而且当进程执行过程中涉及大量的I/O操作，会因等待I/O而被频频挂起，浪费大量资源。但是如果将进程划分成读取、处理、存储等三种线程，当其中线程被堵塞是，可以调度其他线程执行。分担部分事务。

14. 数据目录的基本功能和内容是什么？和一般数据相比，有哪些区别？

数据目录就是对数据库结构进行定义及描述所得到的资源，又称“元数据”。

数据目录本身由若干表组成，由系统管理和使用。数据目录存储三级模式（外模式、概念模式和内模式）结构的定义和相应的两个层次的映像（外模式/概念模式和概念模式/内模式）的描述信息。从具体实现来看，系统存储下列相关文件信息：

（一）关系：包括关系名字，每个关系的属性的名字、属性的类型和长度、视图的名字以及定义、完整性约束等。

（二）用户：包括用户名、账号、密码、访问权限等。

（三）索引：包括索引名、被索引的关系名、索引涉及的属性、构造的索引类型等。

（四）统计和描述数据：包括每个关系中元组的总数、存储方法，存储组织方式、存储的位置等。

这些只是目录的一部分，数据目录是自描述的，即它还包括对自身的定义和描述。

数据目录和一般数据的区别在于：前者只能由系统定义和为系统所有，在初始化时由系统自动生成，而不可能由SQL之类的语言定义，因为在数据目录还未定义是，任何SQL语言都无法执行；后者可以用SQL之类的语句定义。