資料庫系統的核心是什麼

資料庫系統的核心是資料庫管理系統（DBMS），它是在作業系統的支援下工作，解決如何科學地組織和儲存數據，如何高效獲取和維護資料的系統軟體；DBMS可以對資料庫進行統一的管理和控制，以確保資料庫的安全性和完整性。

本教學操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

資料庫系統是為適應資料處理的需要而發展起來的較為理想的資料處理系統，也是為實際可運作的儲存、維護和應用系統提供資料的軟體系統，是儲存介質、處理物件和管理系統的集合體。

資料庫系統一般由4個部分組成：

（1）資料庫（database，DB）是指長期儲存在電腦內的，有組織，可共享的數據的集合。資料庫中的資料以一定的數學模型組織、描述和存儲，具有較小的冗餘，較高的資料獨立性和易擴展性，並可為各種使用者共享。

（2）硬體：構成電腦系統的各種實體設備，包括儲存所需的外部設備。硬體的配置應滿足整個資料庫系統的需求。

（3）軟體：包含作業系統、資料庫管理系統及應用程式。

資料庫管理系統（database management system，DBMS）是資料庫系統的核心軟體，是在作業系統的支援下工作，解決如何科學地組織和儲存數據，如何有效地獲取和維護資料的系統軟體。其主要功能包括：資料定義功能、資料操縱功能、資料庫的運作管理和資料庫的建立與維護。

（4）人員：主要有4類。第一類為系統分析員和資料庫設計人員：系統分析員負責應用系統的需求分析和規格說明，他們和使用者及資料庫管理員一起確定係統的硬體配置，並參與資料庫系統的概要設計。資料庫設計人員負責資料庫中資料的確定、資料庫各級模式的設計。第二類為應用程式設計師，負責編寫使用資料庫的應用程式。這些應用程式可對資料進行檢索、建立、刪除或修改。第三類為最終用戶，他們利用系統的介面或查詢語言存取資料庫。第四類使用者是資料庫管理員（data base administrator，DBA），負責資料庫的整體資訊控制。 DBA的具體職責包括：具體資料庫中的資訊內容和結構，決定資料庫的儲存結構和存取策略，定義資料庫的安全性要求和完整性約束條件，監控資料庫的使用和運行，負責資料庫的效能改進、資料庫的重組和重構，以提高系統的效能。

資料庫管理系統（DBMS）

DBMS是操縱和管理資料庫的大型軟體，用於建立、使用和維護資料庫。它對資料庫進行統一的管理和控制，以確保資料庫的安全性和完整性。

使用者透過DBMS存取資料庫中的數據，資料庫管理員也透過DBMS進行資料庫的維護工作。它可以支援多個應用程式和使用者用不同的方法在同時或不同時刻去建立，修改和詢問資料庫。大部分DBMS提供資料定義語言DDL（Data Definition Language）與資料操作語言DML（Data Manipulation Language），供使用者定義資料庫的模式結構與權限約束，以實現資料的追加、刪除等操作。

資料庫管理系統是一個能夠提供資料輸入、修改、查詢的資料操作軟體，具有資料定義、資料操作、資料儲存與管理、資料維護、通訊等功能，且能夠允許多用戶使用。另外，資料庫管理系統的發展與電腦技術發展密切相關。而且近年來，電腦網路逐漸成為人們生活中的重要部分。為此，若要進一步完善電腦資料庫管理系統，技術人員應不斷創新、改革電腦技術，並持續拓寬電腦資料庫管理系統的應用範圍，以真正促進電腦資料庫管理系統技術的革新。

主要功能：

• 資料定義：DBMS提供資料定義語言DDL（Data Definition Language），供使用者定義資料庫的三級模式結構、兩層映像以及完整性約束和保密限制等約束。 DDL主要用於建立、修改資料庫的庫結構。 DDL所描述的庫結構只是給出了資料庫的框架，資料庫的框架資訊被存放在資料字典（Data Dictionary）中。 

• 資料操作：DBMS提供資料操作語言DML（Data Manipulation Language），供使用者實現資料的追加、刪除、更新、查詢等操作。

• 資料庫的運作管理：資料庫的運作管理功能是DBMS的運作控制、管理功能，包括多用戶環境下的並發控制、安全性檢查和存取限制控制、完整性檢查和執行、運行日誌的組織管理、事務的管理和自動恢復，即確保事務的原子性。這些功能保證了資料庫系統的正常運作。

• 資料組織、儲存與管理：DBMS要分類組織、儲存與管理各種數據，包括資料字典、使用者資料、存取路徑等，需確定以何種檔案結構和存取方式在儲存層級上組織這些數據，如何實現數據之間的聯繫。資料組織和儲存的基本目標是提高儲存空間利用率，選擇合適的存取方法來提高存取效率。

• 資料庫的保護：資料庫中的資料是資訊社會的策略資源，所以資料的保護至關重要。 DBMS對資料庫的保護透過4個面向來實現：資料庫的復原、資料庫的並發控制、資料庫的完整性控制、資料庫安全性控制。 DBMS的其他保護功能還有系統緩衝區的管理以及資料儲存的某些自適應調節機制等。

• 資料庫的維護：這一部分包括資料庫的資料載入、轉換、轉儲、資料庫的重組合重構以及效能監控等功能，這些功能分別由各個使用程式來完成。

• 通訊：DBMS具有與作業系統的線上處理、分時系統及遠端作業輸入的相關接口，負責處理資料的傳送。對網路環境下的資料庫系統，也應該包括DBMS與網路中其他軟體系統的通訊功能以及資料庫之間的互通功能。

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