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数据库技术及应用
1.4.1.2 1.1.2 数据库系统组成
1.1.2 数据库系统组成

一个完整的数据库系统一般由数据库、数据库管理系统以及数据库用户组成。广义地说,数据库系统是由在计算机系统中引入数据库后的系统组成,包括计算机、数据库、操作系统、数据库管理系统、数据库开发工具、应用系统、数据库管理员和用户。概括来说,数据库系统主要由硬件、数据、软件和用户4个部分构成。

1.1.2.1 数据库

1.数据库的基本概念

数据库(Data Base,DB)是一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合,它是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。数据库的概念实际包括以下两层意思。

1)数据

数据是数据库系统中存储的信息,是数据库系统的操作对象,存储在数据库中的数据具有数据库的几大特性。

2)数据库

数据库是数据管理的新方法和技术,能更合适地组织数据、更方便地维护数据、更严密地控制数据和更有效地利用数据。

2.数据库的基本模型

目前,比较流行的数据模型有3种,即按图论算法理论建立的层次结构模型和网状结构模型以及按关系理论建立的关系结构模型。

1)层次结构模型

层次结构模型实质上是一种有根节点的定向有序树(在数学中“树”被定义为一个无回的连通图)。这个组织结构图像一棵树,依据数据的不同类型,将数据分门别类,存储在不同的层次之下。按照层次模型建立的数据库系统称为层次模型数据库系统。

2)网状结构模型

按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统,网状数据库模型将每个记录当成一个节点,节点和节点之间可以建立关联,形成一个网状结构。

3)关系结构模型

关系式数据结构把一些复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式),以二维矩阵来存储数据,行和列形成一个关联的数据表。由关系数据结构组成的数据库系统被称为关系数据库系统。目前经常使用的数据库系统产品几乎都是关系型的,包括Microsoft公司的SQL Server序列产品、IBM的DB2、Oracle、SYBASE等,另外还有一些小型数据库管理系统,如Access、Fox Pro和Power Builder等。

1.1.2.2 数据库管理系统

数据库管理系统是一种操作和管理数据库的大型软件,是用于建立、使用和维护数据库的一个系统,简称DBMS,它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。DBMS提供多种功能,可使多个应用程序和用户用不同的方法在同一时刻或不同时刻去建立、修改和询问数据库。DBMS使用户能方便地定义和操作数据,维护数据的安全性和完整性,以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库。DBMS通常包含数据描述语言、数据操纵语言以及管理和控制程序3个组成部分。

(1)数据描述语言(Data Description Language,DDL):用来描述数据库的结构,供用户建立数据库。

(2)数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML):用户通过它可以实现对数据库的基本操作。例如,对表中数据的查询、插入、删除和修改等操作。

(3)管理和控制程序:包括安全、通信控制和工作日志。

1.1.2.3 数据库系统用户

数据库系统的用户主要有3类,分别为系统程序员、数据库管理员和应用程序员。下面分别进行介绍。

1.系统程序员

系统程序员负责整个数据库系统的设计工作,依据用户的需求安装数据库管理系统,建立维护数据库管理系统及相关软件的工具,设计合适的数据库及表文件,并对整个数据库的存取权限作出规划。

2.数据库管理员

数据库管理员(Database Administrator,DBA),是支持数据库系统的专业技术人员。数据库管理员的主要任务是决定数据库的内容,对数据库中的数据进行修改、维护,对数据库的运行状况进行监督,并且管理账号,备份和还原数据,以及提高数据库的运行效率。

3.应用程序员

应用程序员负责编写访问数据库的面向终端客户的应用程序,使普通用户可以友好地访问数据库。如ASP.NET、PHP、JSP等都可以开发B/S模式的数据库应用程序。