软考 系统架构设计师系列知识点之数据库基本概念（4）

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所属章节：

第6章. 数据库设计基础知识

          第1节 数据库基本概念

6.1.3 数据库管理系统

DBMS（DataBase Management System，数据库管理系统）实现了对共享数据有效组织、管理和存取，因此DBMS应用如下几个方面的功能及特征。

1. DBMS功能

DBMS功能主要包括数据定义、数据库操作、数据库运行管理、数据组织、存储和管理、数据库的建立与维护。

（1）数据定义

DBMS提供数据定义语言（Data Definition Language，DDL），可以对数据库的结构进行描述，包括外模式、模式和内模式的定义；数据库的完整性定义；安全性保密定义，如口令、级别和存取权限等。这些定义存储在数据字典中，是DBMS运行的基本依据。

（2）数据库操作

DBMS向用户提供数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），实现对数据库中数据的基本操作。如检索、插入、修改和删除。

（3）数据库运行管理

数据库在运行期间，多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务管理和自动恢复等都是DBMS的重要组成部分。这些功能可以保证数据库系统的正常运行。这些功能可以保证数据库系统的正常运行。

（4）数据组织、存储和管理

DBMS分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据和存取路径等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储级别上组织这些数据，以提高存取效率。实现数据间的联系、数据组织和存储的基本目标是提高存储空间的利用率。

（5）数据库的建立和维护

数据库的建立和维护，包括数据库的初始建立、数据的转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组和重构、性能监测和分析等。

（6）其它功能

如DBMS与网络中其它软件的通信功能，一个DBMS与另一个DBMS或文件系统的数据转换功能等。

2. DBMS的特点

通过DBMS来管理数据具有如下特点：

（1）数据结构化且统一管理

数据库中的数据由DBMS统一管理。由于数据库系统采用数据模型表示数据结构，数据模型不仅描述数据本身的特点，还描述数据之间的联系。数据不再面向某个应用，而是面向整个企业内的所有应用。数据易维护、易扩展，数据冗余明显减少，真正实现了数据的共享。

（2）有较高的数据独立性

数据的独立性是指数据与程序独立，将数据的定义从程序中分离出去。由DBMS负责数据的存储，应用程序关心的只是数据的逻辑结构，无需了解数据在磁盘上的存储形式，从而简化应用程序，大大减少应用程序编制的工作量。数据的独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

（3）数据控制功能

DBMS提供了数据控制功能，以适应共享数据的环境。数据控制功能包括对数据库中数据的安全性、完整性、并发和恢复的控制。

• 数据库的安全性

数据的安全性（Security）是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。这样，用户只能按规定对数据进行处理。例如，划分了不同的权限，有的用户只有读数据的权限、有的用户有修改数据的权限，用户只能在规定的权限范围内操纵数据库。

• 数据的完整性

数据的完整性（Integrality）是指数据库正确性和相容性，是防止合法用户使用数据库时向数据库加入不符合语义的数据。保证数据库中数据是正确的，避免和非法的更新。

• 并发控制

并发控制（Concurrency Control）是指在多用户共享的系统中，许多用户可能同时对同一数据进行操作。DBMS的并发控制子系统负责协调并发事务的执行，保证数据库的完整性不受破坏，避免用户得到不正确的数据。

• 故障恢复

故障恢复（Recovery From Failure）。数据库中的常见故障是事务内部故障、系统故障、介质故障及计算机病毒等。故障恢复主要是指恢复数据库本身，即在故障导致数据库状态不一致时，将数据库恢复到某个正确状态或一致状态。恢复的原理非常简单，就是要建立冗余（redundancy）数据。换句话说，确定数据库是否可恢复的方法就是，其包含的每一条信息是否都可以利用冗余的存储在别处的信息重构。

至此，“6.1.3 数据库管理系统”的全部内容就讲解完了。更多内容请看下回。