第一章 數據庫系統概論(二)

1.數據庫系統的組成部分

數據庫系統主要有4個組成部分,即數據庫,數據庫管理系統,數據庫應用程序和數據庫管理員

2.DBA的主要職責

1.向終端用戶提供數據和信息
必須準確的確認用戶當前和將來的信息需求,能夠向終端用戶提供解決信息需求的方法
2.指定數據庫管理的政策,標準和規程
制定安全性控制的管理規定,規定用戶口令長度,以及安全性控制實施規範等數據庫管理工作
3.確保數據庫的安全性,防止非法的操作發生
數據庫安全性控制的方法主要包括:對用戶訪問權限的管理,視圖的定義,以及對DBMS(數據庫管理系統)的操作和監控。DBA必須使數據庫被保護,可重構,可檢查,抗干擾,使用戶成爲可識別,已授權的和被監控的。
4.數據庫的備份與恢復
備份和恢復是最有效的數據庫保護方法,DBA必須保證在物理數據丟失或數據庫完整性被破壞的情況下,能夠完全恢復數據庫中的數據。爲了做到這一點,DBA必須對故障進行管理,及時備份,爲數據庫恢復做好準備
5.培訓終端用戶
DBA要制定對終端用戶的全面培訓計劃,明確培訓的目的,要求方法和步驟,即要明確的指出誰做什麼,什麼時候做和怎樣做

3.文件系統的數據管理方法

一個公司有多個部門,如果以部門爲單位,根據部門的需要創建數據文件和編寫業務處理程序,部門之間的文件系統是孤立的,相互之間沒有關聯

4.文件系統的主要缺陷

1.數據獨立性差
在文件系統中,創建文件,修改文件結構,添加數據,刪除數據,修改數據,顯示文件的內容,產生報表,統計彙總都要通過編寫程序來實現。程序員必須熟悉文件存儲的物理結構,用複雜的程序代碼定義文件的存取方式,描述數據的類型和長度等物理存儲細節。當文件結構和數據發生任何微小的變化時,必須修改或重新編寫所有涉及及存取文件的程序,即表現爲數據獨立性差。
2.數據共享困難
在文件系統中,部門之間的文件系統是孤立的,相互之間沒有關聯。如果要通過編程讀取不同文件中的數據,乃至跨越不同的文件系統讀取數據,是相當困難的事情。在文件系統中很難實現數據共享
3.數據冗餘和數據異常
由於文件系統很難實現數據共享,因此導致同一個數據可能存儲在多處。例如:在人事部,銷售部,財務部的文件都保存職工信息。這種在兩個或更多文件中重複出現的數據,成爲數據冗餘。數據冗餘是文件系統固有的缺陷,可能會導致兩類最難查找和最不易糾正的錯誤。
(1)數據異常。在理想狀況下,某一個數據項發生變化時,只需要修改一處。一個數據項變化,引起多處修改的現象稱爲數據異常。數據冗餘不僅增加了數據更新時間和存儲容量的額外開銷,更糟糕的是可能導致數據數據的不一致性。
(2)數據不一致性。由於數據冗餘使一個數據項變化時,必須修改多處,否則就會出現數據不一致問題。同一個數據在不同文件中不一樣的現象,稱爲數據不一致
4.數據控制困難
在文件系統中,設置口令,封鎖文件中的部分數據,或者實施其她安全性措施是很難用程序來實現的。即使能改善系統數據的安全性,改善的範圍和效果也是十分有限的。由於文件結構取決於數據所屬部門的需求,所以很難實現數據共享和安全性保證。
在文件系統中,所有數據管理,數據操作和數據控制都必須通過編寫程序實現,所以很難實現對數據完整性,安全性和併發操作的控制。

5.數據庫系統的主要優點

1.在系統目錄中存儲數據結構及數據之間的聯繫。所有應用程序都通過DBMS訪問數據庫,由於DBMS從系統目錄中獲得數據庫的結構信息和數據之間的聯繫,從而避免了文件系統必須在每一個存取程序中都對數據結構信息和複雜數據聯繫進行編程的麻煩。DBMS能夠根據數據庫的任何變動自動的修改數據字典, 不需要用戶修改存取程序。所以,DBMS可以消除文件系統中數據與程序依賴的弱點,提供較好的數據獨立性。
2.在建立數據庫時,只需要簡單地定義數據的邏輯結構,不必花費大量的精力定義數據的物理結構和編寫程序。
3.數據庫系統能夠自動將用戶輸入的邏輯數據轉換成物理數據。邏輯數據與物理數據之間的變換由DBMS來完成。同時,DBMS還能夠把用戶的邏輯請求轉換成內部命令,由DBMS來確定數據的物理地址,然後,DBMS再將查詢的結果按照用戶要求的格式輸出。這裏的邏輯數據是指存在人們頭腦中由具體含義的數據,例如,年齡,性別等;而物理數據是指實際存儲再計算機中的二進制數據
4.DBMS提供加密和權限等安全性控制機制,確保數據庫的安全性。
5.數據庫系統支持多用戶的數據存取操作,並通過封鎖機制,防止併發操作可能出現的問題。
6.具有數據備份和數據恢復的能力,保證數據庫的可靠性。
7.提供完整約束功能,自動檢查數據的正確性和相容性
8.提供功能強大的結構化查詢語音SQL。SQL屬於一種非過程性語言,只需要用戶指出做什麼,不必說明做什麼。同時,DBMS還提供了第3代語言存取數據的接口,如JAVA,C,JSP等語言

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