¿Qué es un sistema de gestión de bases de datos?
Introducción a las funciones del sistema gestor de bases de datos: 1. ? El objetivo principal es realizar una gestión y control unificados de la base de datos para garantizar la seguridad e integridad de la base de datos. Los usuarios acceden a los datos de la base de datos a través de DBMS y los administradores de bases de datos también mantienen la base de datos a través de DBMS. Permite que múltiples aplicaciones y usuarios creen, modifiquen y consulten la base de datos de diferentes maneras al mismo tiempo o en diferentes momentos. La mayoría de los DBMS proporcionan un lenguaje de definición de datos DDL (lenguaje de definición de datos) y un lenguaje de manipulación de datos DML (lenguaje de manipulación de datos) para que los usuarios definan la estructura del esquema y las restricciones de permisos de la base de datos, e implementen operaciones como agregar y eliminar datos.
2. El sistema de gestión de bases de datos es el núcleo del sistema de bases de datos y es el software que gestiona la base de datos. El sistema de gestión de bases de datos es un software que transforma el procesamiento de datos lógicos abstractos en el sentido del usuario en un procesamiento de datos físicos concretos en las computadoras. Con un sistema de gestión de bases de datos, los usuarios pueden manejar datos de forma abstracta, independientemente del diseño y la ubicación física de los datos en la computadora.
Descripción de las principales funciones del sistema gestor de bases de datos: 1. Definición de datos: DBMS proporciona un lenguaje de definición de datos (DDL) para que los usuarios definan la estructura del esquema de tres niveles, la imagen secundaria, las restricciones de integridad y las restricciones de confidencialidad de la base de datos. DDL se utiliza principalmente para crear y modificar la estructura de la biblioteca de la base de datos. La estructura de la biblioteca descrita por DDL solo proporciona el marco de la base de datos, y la información del marco de la base de datos se almacena en el diccionario de datos.
2. Operación de datos: DBMS proporciona un lenguaje de operación de datos (DML) para que los usuarios agreguen, eliminen, actualicen y consulten datos.
3. Gestión de operaciones de la base de datos: la función de gestión de operaciones de la base de datos es la función de gestión y control de operaciones del DBMS, incluido el control de concurrencia, control de seguridad y control de restricción de acceso, verificación y ejecución de integridad, organización y operación. log Gestión, gestión de transacciones y recuperación automática, es decir, asegurando la atomicidad de las transacciones. Estas funciones garantizan el funcionamiento normal del sistema de base de datos.
4. Organización, almacenamiento y gestión de datos: DBMS necesita clasificar, organizar, almacenar y gestionar diversos datos, incluidos diccionarios de datos, datos de usuario, rutas de acceso, etc. Y es necesario determinar qué estructura de archivos y método de acceso utilizar para organizar estos datos en el nivel de almacenamiento y cómo implementar la conexión entre los datos. El objetivo básico de la organización y el almacenamiento de datos es mejorar la utilización del espacio de almacenamiento y elegir métodos de acceso adecuados para mejorar la eficiencia del acceso.
5. Protección de la base de datos: Los datos de la base de datos son un recurso estratégico en la sociedad de la información, por lo que la protección de datos es muy importante. DBMS protege la base de datos en cuatro aspectos: recuperación de la base de datos, control de concurrencia de la base de datos, control de la integridad de la base de datos y control de seguridad de la base de datos. Otras funciones de protección del DBMS incluyen la gestión de los buffers del sistema y algunos mecanismos de ajuste adaptativo para el almacenamiento de datos.
6. Mantenimiento de la base de datos: esta parte incluye funciones como carga, conversión, volcado, reorganización de la base de datos y monitoreo del rendimiento de los datos de la base de datos, que son completadas por cada aplicación.
7. Comunicación: DBMS tiene interfaces relevantes con el sistema operativo, el sistema de tiempo compartido y el procesamiento en línea de la entrada de trabajos remotos, y es responsable de la transmisión de datos. Para los sistemas de bases de datos en un entorno de red, también debe incluir funciones de comunicación entre el DBMS y otros sistemas de software en la red y funciones de interoperabilidad entre bases de datos.
Composición del sistema de gestión de bases de datos: Según sus funciones y requisitos de aplicación, un sistema de gestión de bases de datos suele constar de las siguientes partes.
1. Lenguaje de base de datos
El lenguaje de base de datos es un lenguaje orientado al usuario, que incluye dos sublenguaje: sublenguaje de definición de datos y sublenguaje de operación de datos. El lenguaje SQL es un lenguaje de base de datos típico que integra sublenguajes de definición y operación de datos. Casi todos los productos de sistemas de bases de datos relacionales proporcionan SQL como lenguaje de base de datos estándar.
(1) Lenguaje de definición de datos (DDL)
El lenguaje de definición de datos incluye la definición del esquema de la base de datos, la estructura de almacenamiento de la base de datos y la definición del método de acceso. El manejador de definición de esquema de base de datos recibe las definiciones de esquemas externos, esquemas, esquemas de almacenamiento y sus asignaciones expresados en lenguaje de definición de datos, y es responsable de traducirlos en representaciones internas correspondientes a través de varios programas de traducción de esquemas y almacenarlos en un sistema de base de datos llamado In the. archivo especial del diccionario de datos, sirve como base básica para que el sistema de gestión de bases de datos acceda y gestione los datos; el procesador de definición de la estructura de almacenamiento y del método de acceso de la base de datos recibe la definición de la estructura de almacenamiento y del método de acceso de la base de datos expresada en el lenguaje de definición de datos, y crea los datos relevantes en el archivo de base de datos del dispositivo de almacenamiento y establece la base de datos física correspondiente.
(2) Lenguaje de manipulación de datos (DML)
El lenguaje de manipulación de datos se utiliza para expresar las solicitudes de los usuarios para operaciones de bases de datos y es la interfaz entre los usuarios y los sistemas de gestión de bases de datos. Generalmente, las principales operaciones en la base de datos incluyen: consultar información en la base de datos, insertar nueva información en la base de datos, eliminar información de la base de datos y modificar cierta información en la base de datos. Los sublenguajes de operación de datos generalmente se dividen en dos categorías: uno está incrustado en el idioma principal y se denomina lenguaje anfitrión porque no se puede usar de forma independiente, el otro es un lenguaje de comando interactivo, que también se llama autónomo o autónomo; contenido porque se puede utilizar de forma independiente del idioma.
2. Procedimientos de rutina
Las rutinas de gestión de bases de datos varían de un sistema a otro y normalmente incluyen las siguientes partes:
(1) Procesador de traducción de idiomas
Los procesadores de traducción de idiomas incluyen traductores DLL, procesadores DML, intérpretes de idiomas de consulta de terminal y traductores de idiomas de control de bases de datos.
(2) Programa de control de operación del sistema
El programa de control de operación del sistema incluye un programa de inicio inicial, un programa de lectura, escritura y mantenimiento de archivos, un programa de administración de rutas de acceso, un programa de administración de búfer y un programa de seguridad. programa de control, programa de verificación de integridad, programa de control de concurrencia, programa de gestión de transacciones, programa de gestión de registros de operaciones del programa y programa de control de comunicaciones.
(3) Proyectos públicos
Las utilidades incluyen utilidades de definición y utilidades de mantenimiento. Las herramientas de definición incluyen definición de formato de información, definición de esquema conceptual, definición de esquema externo y herramientas de definición de confidencialidad. Las utilidades de mantenimiento incluyen carga de datos, actualización de bases de datos, reorganización, reconstrucción, recuperación, análisis estadístico, volcado de registros de trabajo y utilidades de impresión.
3. Componentes
Según las funciones, el sistema de gestión de bases de datos se puede dividir aproximadamente en seis partes:
(1) Conversión de esquemas: proporciona un lenguaje de definición de datos (ddl). Los esquemas de bases de datos escritos en él se traducen en representaciones internas. La estructura lógica, las restricciones de integridad y la estructura de almacenamiento físico de la base de datos se almacenan en el diccionario de datos interno. Varias operaciones de datos (como búsqueda, modificación, inserción y eliminación, etc.) y la gestión del mantenimiento de la base de datos se basan en el esquema de la base de datos.
(2) Compilación del programa de aplicación: compile el programa de aplicación que contiene declaraciones de acceso a la base de datos en un programa de destino que pueda ejecutarse con el soporte de DBMS.
(3) Consulta interactiva: proporcione un lenguaje de consulta interactivo simple y fácil de usar, como SQL. DBMS es responsable de ejecutar comandos de consulta y mostrar los resultados de la consulta en la pantalla.
(4) Organización y acceso a datos: Proporcionar organización física y métodos de acceso a los datos en dispositivos de almacenamiento periféricos.
⑸Gestión de operaciones de transacciones: proporciona gestión de operaciones de transacciones y registros de operaciones, monitoreo de seguridad de las operaciones de transacciones y verificación de integridad de datos, control de concurrencia de transacciones y recuperación del sistema.
(6) Mantenimiento de bases de datos: proporciona soporte de software para administradores de bases de datos, incluido control de seguridad de datos, garantía de integridad, copia de seguridad de bases de datos, reorganización de bases de datos, monitoreo del rendimiento y otras herramientas de mantenimiento.
4. Tabla de características técnicas
(1) Utilice un modelo de datos complejo para representar la estructura de datos, con menos redundancia de datos, fácil expansión e intercambio de datos.
(2) Tiene una alta independencia de datos y programas. La independencia de la base de datos incluye independencia física e independencia lógica.
(3) El sistema de base de datos proporciona a los usuarios una interfaz de usuario conveniente.
(4) El sistema de base de datos proporciona cuatro funciones de control de datos, a saber, control de concurrencia, recuperación, integridad y seguridad. Los datos utilizados por cada aplicación en la base de datos son designados uniformemente por el sistema de base de datos, organizados y establecidos de acuerdo con un determinado modelo de datos, y administrados y controlados por el sistema.
(5) Incrementa la flexibilidad del sistema.
5. Jerarquía
Según los diferentes objetos de procesamiento, la estructura jerárquica del sistema de gestión de bases de datos de mayor a menor es la capa de aplicación, la capa de procesamiento de traducción de idiomas, la capa de acceso a datos y capa de almacenamiento de datos y sistema operativo.
6. Capa de aplicación
La capa de aplicación es la capa de interfaz entre el DBMS y los usuarios finales y las aplicaciones.
7. Traducción de idiomas
La capa de procesamiento de traducción de idiomas se utiliza para realizar análisis de sintaxis, conversión de vistas, verificación de autorización, verificación de integridad, etc.
8. Capa de acceso a datos
La capa de acceso a datos procesa una única tupla y convierte la operación de recopilación de la capa superior en una operación de registro único.
9. Capa de almacenamiento de datos
La capa de almacenamiento de datos maneja páginas de datos y buffers del sistema.
10. Sistema operativo
El sistema operativo es la base del sistema de gestión de bases de datos. Las primitivas de acceso y los métodos de acceso básicos proporcionados por el sistema operativo generalmente se utilizan como interfaz con la capa de almacenamiento DBMS.
Proveedores habituales de sistemas de gestión de bases de datos: SYBASE
DB2
Oracle
Base de datos relacional
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Visual Foxpro
MS SQL Server
Informix
Un sistema de base de datos
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