「学习笔记」数据库管理系统

数据库管理系统

简介

DBMS 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。

层级结构

从低级到高级依次为操作系统、数据存储层、数据存取层、语言翻译处理层、应用层。

名称	介绍
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。
数据存储层	数据存储层处理的对象是数据页和系统缓冲区
数据存取层	数据存取层处理的对象是单个元组，他将上层的集合操作转换为单记录操作
语言翻译处理层	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
应用层	与终端用户和应用程序的界面层，处理对象是各种各样的数据库应用

组成

语言编译处理程序

如果整个数据库就像是一个建筑工地，那语言编译处理程序就是工地上那位万能的总工程师，DDL 管盖楼拆楼，DML 管楼里的日常活动。

数据定义语言 DDL 编译程序

将各级源模式编译成各级目标模式。这些目标模式是对数据库结构信息的描述，它们被保存在数据字典中，供以后数据操纵或数据控制时使用。

如果把数据库想象为一个建筑工地，那么 DDL 编译程序就像是建筑师画的设计蓝图，它检查你的蓝图是否合规，把蓝图翻译成工地能看懂的执行方案，把最终的设计方案存档到“工程档案室”（也就是数据字典）。

数据操纵语言 DML 编译程序

它将应用程序中的 DML 语句转换成可执行程序，实现对数据库的检索、插入、删除和修改等基本操作。

DML 编译程序就是那个施工队长，处理日常操作，指挥具体执行，好似工地上的包工头:D

系统运行控制程序

• 系统总控程序：用于控制和协调各程序的活动，它是 DBMS 运行程序的核心。
• 安全性控制程序：防止未被授权的用户存取数据库中的数据。
• 完整性控制程序：检查完整性约束条件，确保进入数据库中的数据的正确性、有效性和相容性。
• 并发控制程序：协调多用户、多任务环境下各应用程序对数据库的并发操作，保证数据的一致性。
• 数据存取和更新程序：实施对数据库数据的检索、插入、修改和删除等操作。
• 通信控制程序：实现用户程序与DBMS间的通信。

系统建立、维护程序

• 装配程序：完成初始数据库的数据装入。
• 重组程序：当数据库系统性能降低时(如查询速度变慢)，需要重新组织数据库，重新装数据。
• 系统恢复程序：当数据库系统受到破坏时，将数据库系统恢复到以前某个正确的状态。

数据字典

数据字典是一种用户可以访问的记录数据库和应用程序元数据的目录。
主动数据字典是指在对数据库或应用程序结构进行修改时，其内容可以由数据库管理系统自动更新的数据字典。
被动数据字典是指修改时必须手工更新其内容的数据字典。

功能

• 数据定义功能
• 数据操纵功能
• 数据库运行管理功能
• 数据库的建立和维护功能
• 数据组织、存储、管理
• 数据通信功能

数据存取过程

1. 用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS发出存取请求；
2. DBMS接受请求并将该请求解释转换成机器代码指令；
3. DBMS依次检查外模式、外模式模式映像、模式、模式内模式映像及存储结构定义；
4. DBMS对存储数据库执行必要的存取操作；
5. 从对数据库的存取操作中接受结果；
6. 对得到的结果进行必要的处理，如格式转换等；
7. 将处理的结果返回给用户。