[科普中国]-数据库管理系统

数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，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。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。

概述数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，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。1

数据库管理系统是一个能够提供数据录入、修改、查询的数据操作软件，具有数据定义、数据操作、数据存储与管理、数据维护、通信等功能，且能够允许多用户使用。另外，数据库管理系统的发展与计算机技术发展密切相关。而且近年来，计算机网络逐渐成为人们生活的重要组成部分。为此，若要进一步完善计算机数据库管理系统，技术人员就应当不断创新、改革计算机技术，并不断拓宽计算机数据库管理系统的应用范围，从而真正促进计算机数据库管理系统技术的革新。2

主要功能1.数据定义：DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language），供用户定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。DDL主要用于建立、修改数据库的库结构。DDL所描述的库结构仅仅给出了数据库的框架，数据库的框架信息被存放在数据字典（Data Dictionary）中。

2.数据操作：DBMS提供数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等操作。

3.数据库的运行管理：数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能，包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复，即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行。

4.数据组织、存储与管理：DBMS要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、存取路径等，需确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率，选择合适的存取方法提高存取效率。

5.数据库的保护：数据库中的数据是信息社会的战略资源，所以数据的保护至关重要。DBMS对数据库的保护通过4个方面来实现：数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制。DBMS的其他保护功能还有系统缓冲区的管理以及数据存储的某些自适应调节机制等。

6.数据库的维护：这一部分包括数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能，这些功能分别由各个使用程序来完成。

7.通信：DBMS具有与操作系统的联机处理、分时系统及远程作业输入的相关接口，负责处理数据的传送。对网络环境下的数据库系统，还应该包括DBMS与网络中其他软件系统的通信功能以及数据库之间的互操作功能。

应用1、提高数据加密系统的安全性

计算机数据库管理系统本身就能够加密数据，而将其与单纯的数据加密系统结合在一起更能提高数据的安全性。但是需要注意的是任何信息管理系统的存在都是为人服务。为此，在这一环境下进行数据信息的传输和维护需要技术人员进一步优化数据加密系统，以满足人们的需求。

2、提高信息存管效率

计算机数据库管理系统最大的优势在于能够进行数据信息的长期存储和管理。而这一特点在很多领域都有广泛的应用。但是需要注意的是技术人员在增强信息存管率时应当对用户的身份进行细致识别，防止非法用户的入侵，最终减少恶意访问、黑客攻击等问题，真正保障数据信息的安全。

3、完善数据备份与恢复

在计算机网络应用的过程中经常会出现信息丢失、系统崩溃等现象，致使数据信息损坏，无法正常调用。而计算机数据库管理系统主要就是数据的集合存储，在这一存储的过程中，管理系统会按照一定的模式进行数据存储，并建立较为复杂的数据结构关系。这样既能实现数据的单独处理，也能实现数据结合的使用、处理，从而实现高效率的数据恢复。

4、增强多媒体的管理

应用计算机数据库管理系统能够提高多媒体的管理水平。技术人员能够利用计算机数据库管理系统降低多媒体管理的复杂程度，减少工作量，从而提高多媒体管理效率。2

组成数据库管理系统主要包括：进行数据定义语言以及翻译的相关程序，在这个部分的帮助下，可以让数据库的用户自行进行选择，并且也能得到翻译由此形成一个内部形式；进行数据运行控制的程序，因为这一程序的工作，让数据库中的资源可以充分得到管理，并且能实现关于数据的一种控制；数据库的实用程序则可以使得数据库在相对完整的基础上建立起来，并且在相对完整的数据库系统下让数据库得到维护。

按功能划分，数据库管理系统大致可分为6个部分：

(1)模式翻译：提供数据定义语言(ddl)。用它书写的数据库模式被翻译为内部表示。数据库的逻辑结构、完整性约束和物理储存结构保存在内部的数据字典中。数据库的各种数据操作(如查找、修改、插入和删除等)和数据库的维护管理都是以数据库模式为依据的。

(2)应用程序的编译：把包含着访问数据库语句的应用程序，编译成在dbms支持下可运行的目标程序。

(3)交互式查询：提供易使用的交互式查询语言，如SQL.DBMS负责执行查询命令，并将查询结果显示在屏幕上。

(4)数据的组织与存取：提供数据在外围储存设备上的物理组织与存取方法。

⑸事务运行管理：提供事务运行管理及运行日志，事务运行的安全性监控和数据完整性检查，事务的并发控制及系统恢复等功能。

(6)数据库的维护：为数据库管理员提供软件支持，包括数据安全控制、完整性保障、数据库备份、数据库重组以及性能监控等维护工具。

技术特点（1）采用复杂的数据模型表示数据结构，数据冗余小，易扩充，实现了数据共享。

（2）具有较高的数据和程序独立性，数据库的独立性有物理独立性和逻辑独立性。

（3）数据库系统为用户提供了方便的用户接口。

（4）数据库系统提供4个方面的数据控制功能，分别是并发控制、恢复、完整性和安全性。数据库中各个应用程序所使用的数据由数据库系统统一规定，按照一定的数据模型组织和建立，由系统统一管理和集中控制。

（5）增加了系统的灵活性。

发展趋势1、数据库产品多样化和数据库技术集中化

随着科学技术的发展以及计算机技术的不断改进，数据库系统建设也会变得越来越好，这种情况下，数据库产品也会应运而生。社会人们以及企业会根据自己的需求选择不同的数据库产品，利用数据库产品帮助自身对相关的信息进行高效处理。而且有些数据库产品还可以集中各种数据库技术，使得其发挥出来的功能多种多样，这直接影响着企业的可持续发展以及人们的日常生活，对社会经济的发展影响重大。

2、数据库技术发展高端化

数据库技术是在社会经济不断发展的情况下产生的，随着现代化社会经济以及全球化经济的到来，企业想要更好的使得自身能够适应经济全球化，就会不断开发新型的数据库系统，而且也会不断提升数据库的技术，使得数据库技术变得更加高端化。随着数据库技术的发展和更新，数据库技术将会更加高效的处理企业数据信息，处理企业业务，帮助企业管理者做出一些有效正确的决策，从而带动企业的快速发展。

3、数据库理论技术和其他信息化技术的发展

对象数据库、分布式数据库以及知识数据库等数据库技术的发展都会依赖于越来越成熟的数据库理论技术。我们都知道数据库的特点具有可靠性和安全性，也具有高伸缩性和高安全性等，相信在未来将数据库技术和互联网技术结合在一起会使得数据库系统建设的更加全面，也会在其自身快速发展的同时带动其他信息化技术的发展，最终在我国形成一个灵活而又集中的数据库技术。3

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学