数据库管理系统教程

数据库管理系统或简称DBMS，是指以最高效率存储和检索用户数据以及适当的安全措施的技术。本教程介绍了 DBMS 的基础知识，例如其架构、数据模型、数据模式、数据独立性、E-R 模型、关系模型、关系数据库设计以及存储和文件结构等等。

为什么要学习 DBMS?

传统上，数据是以文件格式组织的。 DBMS当时是一个新概念，所有的研究都是为了克服传统数据管理方式的不足。现代 DBMS 具有以下特点 −

现实世界的实体 − 现代 DBMS 更加现实，并使用真实世界的实体来设计其架构。它也使用行为和属性。例如，学校数据库可以使用学生作为实体，将年龄作为属性。
基于关系的表 − DBMS 允许实体和它们之间的关系形成表格。用户只需查看表名即可了解数据库的架构。
数据和应用程序的隔离 − 数据库系统与其数据完全不同。数据库是主动实体，而数据被称为被动实体，数据库在其上工作和组织。 DBMS 还存储元数据，即有关数据的数据，以简化其自身的流程。
减少冗余 − DBMS 遵循规范化规则，当关系的任何属性在值中具有冗余时，它会拆分关系。归一化是一个数学丰富且科学的过程，可以减少数据冗余。
一致性 − 一致性是数据库中的每个关系都保持一致的状态。存在可以检测使数据库处于不一致状态的尝试的方法和技术。与文件处理系统等早期形式的数据存储应用程序相比，DBMS 可以提供更高的一致性。
查询语言 − DBMS 配备了查询语言，这使得检索和操作数据更加高效。用户可以根据需要应用尽可能多和不同的过滤选项来检索一组数据。传统上，在使用文件处理系统的地方是不可能的。

数据库是相关数据的集合，而数据是可以被处理以产生信息的事实和数据的集合。

大多数数据代表可记录的事实。数据有助于产生基于事实的信息。例如，如果我们有关于所有学生的分数的数据，我们就可以得出关于最高分和平均分的结论。

数据库管理系统以更容易检索、操作和生成信息的方式存储数据。以下是 DBMS 的重要特性和应用。

ACID 属性 − DBMS 遵循 Atomicity、Consistency、Isolation 和 Durability（通常简称为 ACID）的概念）。这些概念应用于操作数据库中数据的事务。 ACID 属性有助于数据库在多事务环境中和发生故障时保持健康。
多用户和并发访问 − DBMS 支持多用户环境并允许他们并行访问和操作数据。虽然当用户尝试处理相同的数据项时，事务会受到限制，但用户始终没有意识到这些限制。
多种视图 − DBMS 为不同的用户提供多种视图。销售部门的用户与生产部门的用户拥有不同的数据库视图。此功能使用户可以根据自己的要求集中查看数据库。
安全 − 多视图等功能在一定程度上提供了安全性，用户无法访问其他用户和部门的数据。 DBMS 提供了在将数据输入数据库并在稍后阶段检索数据时施加约束的方法。 DBMS 提供了许多不同级别的安全特性，使多个用户能够拥有具有不同特性的不同视图。例如，销售部门的用户看不到属于采购部门的数据。此外，还可以管理应向用户显示多少销售部门的数据。由于 DBMS 不作为传统文件系统保存在磁盘上，因此不法分子很难破解代码。

本教程会帮助计算机科学专业的毕业生理解与数据库管理系统相关的从基础到高级的概念。

在开始学习本教程之前，建议您充分了解基本的计算机概念，例如主存储器、辅助存储器以及数据结构和算法。