Samouczek dotyczący systemu zarządzania bazą danych
Database Management System lub DBMSw skrócie odnosi się do technologii przechowywania i wyszukiwania danych użytkowników z najwyższą wydajnością wraz z odpowiednimi środkami bezpieczeństwa. W tym samouczku wyjaśniono podstawy systemu DBMS, takie jak architektura, modele danych, schematy danych, niezależność danych, model ER, model relacji, projekt relacyjnej bazy danych oraz struktura pamięci i plików i wiele innych.
Dlaczego warto się uczyć DBMS?
Tradycyjnie dane były organizowane w formatach plików. DBMS był wówczas nową koncepcją i wszystkie badania miały na celu przezwyciężenie niedociągnięć w tradycyjnym stylu zarządzania danymi. Nowoczesny DBMS ma następujące cechy -
Real-world entity- Nowoczesny DBMS jest bardziej realistyczny i wykorzystuje elementy świata rzeczywistego do projektowania swojej architektury. Wykorzystuje również zachowanie i atrybuty. Na przykład szkolna baza danych może wykorzystywać uczniów jako jednostkę, a ich wiek jako atrybut.
Relation-based tables- DBMS umożliwia jednostkom i relacjom między nimi tworzenie tabel. Użytkownik może zrozumieć architekturę bazy danych po prostu patrząc na nazwy tabel.
Isolation of data and application- System bazy danych jest zupełnie inny niż jego dane. Baza danych jest podmiotem aktywnym, natomiast o danych mówi się, że są pasywne, na których działa i organizuje baza danych. DBMS przechowuje także metadane, czyli dane o danych, aby ułatwić własny proces.
Less redundancy- DBMS przestrzega zasad normalizacji, która rozdziela relację, gdy którykolwiek z jej atrybutów ma nadmiarowość w wartościach. Normalizacja to matematycznie bogaty i naukowy proces, który ogranicza nadmiarowość danych.
Consistency- Spójność to stan, w którym każda relacja w bazie danych pozostaje spójna. Istnieją metody i techniki, które pozwalają wykryć próbę opuszczenia bazy danych w niespójnym stanie. DBMS może zapewnić większą spójność w porównaniu z wcześniejszymi formami aplikacji do przechowywania danych, takimi jak systemy przetwarzania plików.
Query Language- DBMS jest wyposażony w język zapytań, który sprawia, że pobieranie i przetwarzanie danych jest bardziej wydajne. Użytkownik może zastosować dowolną liczbę i różne opcje filtrowania, aby pobrać zestaw danych. Tradycyjnie nie było to możliwe, gdy używany był system przetwarzania plików.
Zastosowania DBMS
Database to zbiór powiązanych danych, a dane to zbiór faktów i liczb, które można przetworzyć w celu uzyskania informacji.
W większości dane reprezentują możliwe do zarejestrowania fakty. Dane pomagają w tworzeniu informacji opartych na faktach. Na przykład, jeśli mamy dane o ocenach uzyskanych przez wszystkich uczniów, możemy następnie wnioskować o nakładkach i ocenach średnich.
ZA database management systemprzechowuje dane w taki sposób, że łatwiejsze staje się pobieranie, manipulowanie i tworzenie informacji. Poniżej przedstawiono ważne cechy i zastosowania DBMS.
ACID Properties - DBMS jest zgodny z koncepcjami Atomiczność, Cnieustępliwość, Isolacja i Durability (zwykle w skrócie ACID). Te koncepcje są stosowane w transakcjach, które manipulują danymi w bazie danych. Właściwości ACID pomagają bazie danych zachować dobrą kondycję w środowiskach wielotransakcyjnych i w przypadku awarii.
Multiuser and Concurrent Access- DBMS obsługuje środowisko wielu użytkowników i umożliwia im równoległy dostęp do danych i manipulowanie nimi. Chociaż istnieją ograniczenia dotyczące transakcji, gdy użytkownicy próbują obsłużyć ten sam element danych, ale użytkownicy zawsze są ich nieświadomi.
Multiple views- DBMS oferuje wiele widoków dla różnych użytkowników. Użytkownik będący w dziale sprzedaży będzie miał inny widok bazy danych niż osoba pracująca w dziale produkcji. Ta funkcja umożliwia użytkownikom skoncentrowany widok bazy danych zgodnie z ich wymaganiami.
Security- Funkcje, takie jak wiele widoków, zapewniają do pewnego stopnia bezpieczeństwo, gdy użytkownicy nie mogą uzyskać dostępu do danych innych użytkowników i działów. DBMS oferuje metody narzucania ograniczeń podczas wprowadzania danych do bazy danych i ich pobierania na późniejszym etapie. DBMS oferuje wiele różnych poziomów funkcji zabezpieczeń, co umożliwia wielu użytkownikom korzystanie z różnych widoków z różnymi funkcjami. Na przykład użytkownik z działu sprzedaży nie może zobaczyć danych należących do działu zakupów. Dodatkowo można zarządzać tym, ile danych działu sprzedaży ma wyświetlać użytkownikowi. Ponieważ DBMS nie jest zapisywany na dysku jako tradycyjne systemy plików, złoczyńcom bardzo trudno jest złamać kod.
Publiczność
To DBMS tutorial w szczególności pomoże absolwentom informatyki w zrozumieniu podstawowych i zaawansowanych pojęć związanych z systemami zarządzania bazami danych.
Wymagania wstępne
Przed przystąpieniem do wykonywania tego samouczka zaleca się dobre zrozumienie podstawowych pojęć komputerowych, takich jak pamięć podstawowa, pamięć dodatkowa oraz struktury i algorytmy danych.