时间：2022-11-15 18:30:01 | 来源：信息时代
时间：2022-11-15 18:30:01 来源：信息时代
数据库管理系统 : 程序员用户、最终用户和数据库管理员与数据库之间的桥梁,用于建立、使用和维护数据库。最终用户和程序员用户通过数据库管理系统对数据库进行生成(create)、查询(query)、添加(insert)、删除(delete)和修改(update)等访问,数据库管理员也通过数据库管理系统建立、管理和维护数据库。数据库管理系统给用户提供功能完备和灵活方便的用户接口,并对数据库进行统一的管理和控制,以确保数据库的可用性、完整性和安全性。
用户使用DBMS提供的数据定义语言(DDL)书写数据库模式以建立数据库,使用DBMS提供的数据操纵语言(DML)或查询语言对数据库进行查询、添加、删除、修改等访问。
DBMS完成下列任务:
(1)数据库模式翻译:将用户使用数据库定义语言DDL书写的数据库模式翻译为内部表示并保存在数据字典或数据目录中,其中包括数据库的逻辑结构和完整性约束等。对数据库的各种数据操作包括查询、添加、删除、修改等以及对数据库的管理和维护等均要以数据库模式为依据。
(2)最终用户的交互式查询:DBMS提供给最终用户使用的访问数据库的交互式查询语言对主流的关系数据库系统来说包括关系演算、关系代数和最为普遍使用并已标准化的类英语结构查询语言SQL。DBMS要对最终用户存取数据库的SQL语言的语句或语句组进行编译,包括词法、语法和语义分析,造表,进行存取检查和完整性检查,进行存取优化并生成可供执行的存取模块,最后DBMS将执行所得的查询结果返回给最终用户。
(3)应用程序的编译:由程序员用户编写的应用程序是一段程序,它用过程型的宿主语言如FORTRAN,PL/1,BASIC或C++嵌入数据库查询语言SQL的语句构成。DBMS对应用程序的编译一般采用预编译方法。第一步是将应用程序中的宿主语言程序和嵌入其中的SQL语句分开并标记清楚两者之间共用的程序变量,将宿主语言程序中嵌入的SQL语句替换为SQL编译后的可执行的存取模块的调用。第二步分为两个分枝,其中一个分枝是对修改过的宿主语言程序的编译(例如通过FORTRAN编译程序),生成可执行目标程序,其中嵌有第一步替换的存取模块的调用。另一个分枝是对第一步分出的SQL语句进行编译,生成可执行的存取模块以备第一个分枝调用。第三步是执行第二步生成的可执行程序并获得结果,最后将结果返回给用户。
(4)事务管理: 用户对数据库的访问是以事务(transaction)为单位进行的。事务可以是一个单个的SQL语句,也可以是一组SQL语句,它的执行将数据库从一种一致的相容的状态转换为另一种一致的相容的状态。它必须作为一个完整的单位要么完全执行,要么一点也不执行,不允许部分执行的情况发生。
数据库是提供给多个用户共享的,因此同一时间会有多个用户的多个事务对数据库进行并发存取。为了保证在这种并发存取的状态下数据库的正确性和一致性,必须对并发运行的事务进行管理,这就是DBMS的并发控制功能。
数据库在运行过程中可能发生各种各样的故障,为了保证数据库的正确性和可用性,必须确保数据库在故障之后能够恢复,不会丢失数据,这就是DBMS的恢复功能。此外,DBMS还要提供事务运行的安全性检查、完整性约束的检查等功能。
DBMS向数据库管理员提供充分的支持以便管理数据库系统的运行,进行必要的维护。其工作包括数据库的建立、数据安全控制、完整性保障、数据库重组、数据库性能调优、数据库运行日志维护等。
数据库管理系统的发展从1968年IBM研制成功的层次型数据库系统IMS Ⅵ算起,已经经历了近40年时间,E.F.Codd开创的关系型数据库系统起源于1970年,则也已经走过了近40年的历程,举全球数据库学者、专家和工程师之力,数据库技术已经取得了长足的进步,其发展已相当成熟。经历了层次型数据库系统,网状型数据库系统,关系型数据库系统,面向对象数据库系统以及演绎数据库系统,分布式数据库系统,并行数据库系统,工程数据库系统,进而有Web数据库系统,其发展随着环境和应用需求的变化也是日新月异,常见常新。Internet的深入和普及,使XML语言成为Web上主流语言。对于层次型的XML数据如何提供数据库支持也成为各方关注的热点。2006年7月IBM公司发布混合型数据库系统DB2 9,同时支持关系数据和纯XML数据,是这种关注的一个新进展。历史的经验说明数据库技术的发展是不会停步的。
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