Руководство по системе управления базами данных

Система управления базами данных или СУБД, вкратце, относится к технологии хранения и извлечения пользовательских данных с максимальной эффективностью наряду с соответствующими мерами безопасности. В этом руководстве объясняются основы СУБД, такие как ее архитектура, модели данных, схемы данных, независимость данных, модель ER, модель отношений, проектирование реляционных баз данных, а также структура хранения и файлов и многое другое.

Зачем изучать СУБД?

Традиционно данные были организованы в файловых форматах. СУБД была новой концепцией, и все исследования были проведены для того, чтобы преодолеть недостатки в традиционном стиле управления данными. Современная СУБД имеет следующие характеристики -

  • Реальная сущность - современная СУБД более реалистична и использует реальные сущности для проектирования своей архитектуры. Он использует поведение и атрибуты тоже. Например, школьная база данных может использовать учащихся как сущность, а их возраст - как атрибут.

  • Таблицы на основе отношений - СУБД позволяет сущностям и отношениям между ними формировать таблицы. Пользователь может понять архитектуру базы данных, просто взглянув на имена таблиц.

  • Изоляция данных и приложений. Система баз данных полностью отличается от своих данных. База данных является активным объектом, тогда как данные называются пассивными, на которых база данных работает и организует. СУБД также хранит метаданные, которые представляют собой данные о данных, чтобы упростить собственный процесс.

  • Меньшая избыточность - СУБД следует правилам нормализации, которая разделяет отношение, когда любой из ее атрибутов имеет избыточность в значениях. Нормализация - это математически насыщенный и научный процесс, который уменьшает избыточность данных.

  • Согласованность. Согласованность - это состояние, при котором каждое отношение в базе данных остается согласованным. Существуют методы и приемы, которые могут обнаружить попытку перевода базы данных в несогласованное состояние. СУБД может обеспечить большую согласованность по сравнению с более ранними формами приложений для хранения данных, таких как системы обработки файлов.

  • Язык запросов - СУБД оснащена языком запросов, что делает его более эффективным для получения и обработки данных. Пользователь может применить столько разных вариантов фильтрации, сколько потребуется для получения набора данных. Традиционно это было невозможно, когда использовалась система обработки файлов.

Приложения СУБД

База данных представляет собой набор связанных данных, а данные представляют собой набор фактов и цифр, которые могут быть обработаны для получения информации.

В основном данные представляют собой записываемые факты. Данные помогают в получении информации, которая основана на фактах. Например, если у нас есть данные о оценках, полученных всеми учащимися, мы можем сделать вывод о баллах и средних оценках.

Система управления базами данных хранит данные таким образом, что становится легче получать, манипулировать и производить информацию. Ниже приведены важные характеристики и приложения СУБД.

  • Свойства ACID - СУБД следует концепциям Tomicity, Csissence, I Solation и Drarability (обычно сокращенно ACID). Эти понятия применяются к транзакциям, которые манипулируют данными в базе данных. Свойства ACID помогают базе данных оставаться работоспособной в мультитранзакционных средах и в случае сбоя.

  • Многопользовательский и параллельный доступ - СУБД поддерживает многопользовательскую среду и позволяет им получать доступ к данным и манипулировать ими параллельно. Хотя существуют ограничения на транзакции, когда пользователи пытаются обрабатывать один и тот же элемент данных, но пользователи всегда не знают о них.

  • Несколько представлений - СУБД предлагает несколько представлений для разных пользователей. Пользователь, который находится в отделе продаж, будет иметь другое представление о базе данных, чем человек, работающий в отделе производства. Эта функция позволяет пользователям иметь общее представление о базе данных в соответствии с их требованиями.

  • Безопасность. Такие функции, как множественные представления, в некоторой степени обеспечивают безопасность, когда пользователи не могут получить доступ к данным других пользователей и отделов. СУБД предлагает методы наложения ограничений при вводе данных в базу данных и извлечении их на более позднем этапе. СУБД предлагает много разных уровней функций безопасности, что позволяет нескольким пользователям иметь разные представления с разными функциями. Например, пользователь в отделе продаж не может видеть данные, принадлежащие отделу закупок. Кроме того, можно также управлять тем, сколько данных отдела продаж должно быть отображено пользователю. Поскольку СУБД не сохраняется на диске как традиционные файловые системы, злоумышленникам очень трудно взломать код.

Аудитория

Этот учебник по СУБД особенно поможет выпускникам в области компьютерных наук понять основные и передовые концепции, связанные с системами управления базами данных.

Предпосылки

Прежде чем приступить к изучению этого руководства, рекомендуется хорошо разбираться в основных понятиях компьютера, таких как первичная память, вторичная память, а также структуры и алгоритмы данных.