DBMS-handledning:En komplett kraschkurs i DBMS

Som ni alla vet är Database Management System (DBMS) programvara som används för att hantera databaser. Så den här artikeln om DBMS-handledning hjälper dig att förstå både grundläggande och avancerade koncept för DBMS .

Ämnen som diskuteras i den här artikeln är:

• Vad är en databas?
  • Egenskaper, fördelar, tillämpningar och nackdelar
• DBMS
• Arkitektur
• Komponenter
• Typer
• Datamodeller
• Nycklar
• Normalisering

Låt oss börja!

Vad är en databas?

Databasen är en organiserad samling av strukturerad data för att göra den lättillgänglig, hanterbar och uppdaterad. Med enkla ord kan man säga en databas på en plats där data lagras. Den bästa analogin är biblioteket. Biblioteket innehåller en enorm samling böcker av olika genrer, här är biblioteket databas och böcker är data.

Under den inledande fasen av datoreran samlades data in och lagrades på band, som mestadels var skrivbara enheter, vilket innebar att när data väl hade lagrats på den kunde det aldrig bli Läs igen. De var långsamma och skrymmande, och snart insåg datavetare att de behövde en bättre lösning på detta problem.

Tillsammans kallas data och DBMS, tillsammans med applikationerna som är associerade med dem, som ett databassystem, ofta förkortat till enbart en databas.

Utveckling av databasen

• Databaser har utvecklats sedan de startade i början av 1960-talet.
• På 1980-talet, Relationella databaser blev populärt, följt av objektorienterade databaser på 1990-talet.
• Senast NoSQL-databaser kom till som ett svar på internets tillväxt och behovet av snabbare hastighet och bearbetning av ostrukturerad data.
• Idag bryter molndatabaser och självkörande databaser ny mark när det kommer till hur data samlas in, lagras, hanteras och används.

'Databaser' är ett mycket omfattande ämne. Så att täcka ämnena under detta ämne är en mycket tråkig uppgift.

DBMS-handledning:Databasens egenskaper

Nu inkluderar de viktigaste egenskaperna hos en databas:

• Den använder ett digitalt arkiv som är etablerat på en server för att lagra och hantera informationen.|
• Databasen bör kunna lagra alla typer av data som finns i den här verkliga världen.
• Det kan ge en tydlig och logisk bild av processen som manipulerar data.
• Det viktigaste är att databasen används för att tillhandahålla datasäkerhet.
• DBMS innehåller alla procedurer för automatisk säkerhetskopiering och återställning.
• Den innehåller också ACID-egenskaper som upprätthåller data i ett hälsosamt tillstånd i händelse av fel.
• Databas kan minska det komplexa förhållandet mellan data.
• Det används också för att stödja manipulering och bearbetning av data.
• Du kan visa databasen från olika synvinklar enligt de krav som användaren anger.

Nu, när vi pratar om applikationerna i en databas, ser vi exakt var du kan använda databas.

DBMS Tutorial:Applications of Database

Databasapplikationer är program som är utformade för att samla in, hantera och sprida information mycket effektivt. Så många småföretagare skapar enkla databaser som kundkontakter och e-postlistor med lättanvänd programvara och det finns företag som använder förhandsdatabaserna för datamanipulation.

• Redovisningsprogram
• Webbapplikationer
• CRM-applikationer

Redovisningsapplikationer

Att tala om redovisningssystemet, det är en anpassad databasapplikation som används för att hantera finansiella data.

• Du kan använda de anpassade formulär som används för att registrera tillgångar, skulder, lager och transaktioner mellan kunder och leverantörer.
• Få översikten över resultaträkningar, balansräkningar, inköpsorder och fakturor som genereras är anpassade rapporter baserade på information som läggs in i databasen.
• Redovisningsprogram körs på en enda dator som lämpar sig för ett litet företag eller i en delad nätverksmiljö för att tillgodose behoven hos flera avdelningar och platser i större organisationer.

Webbapplikationer

Många webbapplikationer använder också databaser för att lagra data. Detta kan vara konfidentiell information från en organisation eller privat information om användaren. Databasen används för att lagra data i sekventiell ordning och hjälper dig att komma åt data närhelst det behövs.

• Också många webbapplikationer skapas med hjälp av databasapplikationer. Det finns webbplatser som också kombinerar ett bokföringsdatabassystem för att registrera försäljningstransaktioner och en CRM-databasapplikation för att införliva feedback och skapa positiv kundupplevelse. Vi kommer att diskutera CRM-databasen i nästa ämne.
• Den mest populära webbaserade applikationen "Facebook" är i huvudsak en databas som bygger på "MySQL ” databassystem och är en indikation på den ökande användningen av databasapplikationer som grund för webbaserade applikationer.

CRM-applikationer

Ett Customer Relationship Management System (CRM) är en perfekt databasapplikation som har anpassats för att hantera marknadsföring, försäljning och supportrelationer mellan ett företag och dess kunder.

Huvudmålet är att maximera antalet försäljningar, minimera kostnaderna och främja strategiska kundrelationer.

Fördelar

• Minskad dataredundans.
• Det finns också minskade fel och ökad konsekvens.
• Enklare dataintegritet från applikationsprogram.
• Förbättrad dataåtkomst till användare genom användning av värd- och frågespråk.
• Datasäkerheten är också förbättrad.
• Minskade kostnader för datainmatning, lagring och hämtning.

Nackdelar

• Komplexitet :Databaser är komplexa maskin- och mjukvarusystem.
• Kostnad :Det kräver betydande ekonomiska resurser i förväg och löpande.
• Säkerhet: De flesta ledande företag behöver veta att deras databassystem säkert kan lagra data, inklusive känslig personal- och kundinformation.
• Kompatibilitet :Det finns en risk att ett DBMS kanske inte är kompatibelt med ett företags operativa krav.

Nu när du har fått en uppfattning om hur databas fungerar, låt oss gå vidare och förstå databashanteringssystemet.

DBMS

Ett databashanteringssystem (DBMS) är en programvara som används för att hantera databasen. Den får instruktioner från en databasadministratör (DBA) och instruerar följaktligen systemet att göra motsvarande ändringar. Dessa är i princip kommandon som används för att ladda, hämta eller ändra befintlig data från systemet.

Databashanteringssystem syftar också till att underlätta en översikt över databaserna genom att tillhandahålla en mängd olika administrativa operationer som justering, prestandaövervakning och säkerhetskopiering.

Databashanteringssystem tillåter användare att göra följande:

• Definiera data – Tillåter användare att skapa, ändra och ta bort definitionerna som definierar databasens organisation.
• Uppdatera data – Ger åtkomst till användarna att infoga, ändra och ta bort data från databasen.
• Hämta data – Tillåter användare att hämta data från en databas baserat på kravet.
• Administration av användare – Registrerar användare och övervakar deras åtgärder, upprätthåller datasäkerhet, upprätthåller dataintegritet, övervakar prestanda och hanterar samtidighetskontroll.

Egenskaper

• Att begränsa åtkomst till behörigheter av användare
• Tillhandahålla flera vyer av det enskilda databasschemat
• Underlättar säkerhet och tar bort dataredundans
• Tillåter fleranvändartransaktion bearbetning och delning av data
• Följer SYRA egendom
• Erbjuder både fysisk och logisk dataoberoende

Nu ska vi se hur man skapar en databas.

Vi använder CREATE DATABASE-satsen för att skapa en ny databas.

Syntax:

CREATE DATABASE databasename;

Exempel:

CREATE DATABASE College;

Så databasen med namn College kommer att skapas. Så enkelt kan du skapa en databas.

Låt oss nu förstå tillämpningarna av DBMS.

Applikationer av DBMS

• Bankverksamhet
• Flygbolag
• Ekonomi
• Försäljning och tillverkning
• Universiteten

Dessa är några av de anmärkningsvärda tillämpningarna av DBMS. Låt oss nu gå vidare och förstå funktionerna i DBMS.

DBMS Handledning:Funktioner

• Minsta duplicering: Det finns många användare som använder databasen så risken för dataduplicering är mycket stor. I databashanteringssystemet delas datafiler som i sin tur minimerar dataduplicering.
  
• Spara lagringsutrymme: DBMS har mycket att spara, men integrationen av data i ett DBMS sparar mycket mer utrymme.
• Kostnadseffektivt: Många företag betalar så mycket pengar för att lagra sin data. Om de har lyckats spara data sparar det kostnaden för datainmatning.
• Säkerhet: DBMS lagrar alla datafiler permanent och det finns ingen chans att du kan förlora någon data. Till exempel råkar du förlora en del data, då finns det en säkerhetskopierings- och återställningsmetod också som kan spara organisationens datafiler. Så DBMS är mycket säkert.

Låt oss nu förstå arkitekturen för DBMS.

Arkitektur

Design av DBMS beror huvudsakligen på dess arkitektur. Arkitekturen kan antingen vara centraliserad eller decentraliserad eller hierarkisk. Det kan ses som en skiktad eller flera skikt. Du kan också ha en n-tier-arkitektur som delar upp hela systemet i relaterade men oberoende n moduler, som oberoende kan modifieras, ändras, ändras eller ersättas.

Du kan ha:

• Single-tier
• Tvånivå
• Tre-nivå

Single-tier

Här är en databas direkt tillgänglig för användaren. Det betyder att användaren direkt kan bo på ett DBMS och använder det. Alla ändringar som görs här kommer att göras direkt på själva databasen. Och det ger inte ett praktiskt verktyg för slutanvändare.

1-nivå används där klienten, servern och databasen alla finns på samma maskin. Varje gång du installerar en databas i ditt system och får åtkomst till SQL-frågor, är det 1-skiktsarkitekturen som används. Men den här arkitekturen används sällan i produktionssektionen.

2-nivå

Tvåskiktsarkitekturen är densamma som den grundläggande klientservern. I denna arkitektur kan applikationer på klientsidan kommunicera direkt med databasen på serversidan. För att kommunicera med DBMS upprättar klientsidans applikation en anslutning till serversidan.

När klientdatorn gör en begäran om att få tillgång till databasen som finns på servern med SQL , utför servern begäran på databasen och returnerar resultatet till klienten.

Tre-nivå

3-nivåarkitekturen innehåller ett lager mellan klienten och servern. Här kan klienten inte direkt kommunicera med servern. Slutanvändaren har ingen aning om applikationsservern. Databasen har heller ingen aning om någon annan användare utöver applikationen.

Applikationen som finns på klientänden interagerar med en applikationsserver som i sin tur kommunicerar med databassystemet.

Den har tre lager eller nivåer, nämligen presentationslager, applikationslager och databaslager.

• Databasnivå: I denna nivå finns en databas tillsammans med dess bearbetningsspråk (Query). Du har också relationerna som definierar data och deras begränsningar på denna nivå.

• Applikationsnivå: Det kallas också mellanskiktet. Denna nivå består av applikationsserver och programmen som kommer åt databasen. För en användare visar denna applikationsnivå en abstrakt vy av databasen. I andra änden är databasnivån inte medveten om andra användare utöver applikationsnivån. Därför sitter applikationslagret i mitten och fungerar som en medlare mellan slutanvändaren och databasen.

• Användarnivå: Detta kallas också som en presentationsnivå. Slutanvändarna arbetar i denna nivå och vet ingenting om existensen av databasen bortom detta lager. I det här lagret, flera vyer av databasen kan tillhandahållas av applikationen. Alla vyer genereras av applikationer som finns i applikationsnivån.

Nu när du har förstått arkitekturen, låt oss gå vidare och förstå komponenterna i DBMS.

DBMS-självstudie:Komponenter

På tal om komponenterna i DBMS har vi:

• Hårdvara

Detta består av en uppsättning fysiska elektroniska enheter som I/O-enheter, lagringsenheter och många fler. Det ger också ett gränssnitt mellan datorer och verkliga system.

• Programvara

Detta är uppsättningen program som används för att kontrollera och hantera den övergripande databasen. Det inkluderar även själva DBMS-programvaran. Operativsystemet, nätverksprogramvaran som används för att dela data mellan användarna, applikationsprogrammen som används för att komma åt data i DBMS.

• Data

Databashanteringssystem samlar in, lagrar, bearbetar och kommer åt data. Databasen innehåller både faktiska eller operativa data och metadata.

• Procedur

Detta är reglerna och instruktionerna för hur man använder databasen för att designa och köra DBMS, för att vägleda användarna som driver och hanterar den.

• Databasåtkomstspråk

Det används för att komma åt data till och från databasen. För att kunna mata in nya data, uppdatering eller hämtning kräver data från databaser. Du kan skriva en uppsättning lämpliga kommandon i databasåtkomstspråket, skicka dessa till DBMS, som sedan bearbetar data och genererar den, visar en uppsättning resultat i en användarläsbar form.

Nu när ni har förstått komponenterna i en databas, låt oss gå vidare och förstå typerna.

DBMS-självstudie:Typer

Följande är de olika typerna av DBMS:

• Hierarkisk: Den här typen av DBMS visar upp en typ av relation mellan föregångare och efterträdare. Du kan se att det liknar ett träd, där trädets noder representerar poster och trädets grenar representerar fält.

• Relationsdatabas (RDBMS): Denna typ har en struktur som tillåter användarna att identifiera och komma åt data i relation till en annan del av data i databasen. Här lagras uppgifterna i form av tabeller.

• Nätverk: Denna typ av databashanteringssystem stöder många till många relationer där flera användarposter kan länkas.
• Objektorienterad: Den använder små individuella program som kallas objekt. Här innehåller varje objekt en bit data och instruktionerna för de åtgärder som ska göras med datan.

DBMS-självstudie:Datamodeller

Datamodeller i DBMS hjälper till att definiera hur den logiska strukturen i en databas är modellerad. Datamodeller är i grunden de grundläggande enheterna som introducerar abstraktion i DBMS. Dessa datamodeller definierar också hur data kopplas till varandra och hur de behandlas och lagras inuti systemet.

Varför behöver du nu denna datamodell?

• Det säkerställer att alla dataobjekt som krävs av databasen är korrekt representerade. Utelämnande av data kommer ibland att leda till att felaktiga rapporter skapas och ge felaktiga resultat.
• En datamodell hjälper till att utforma databasen på konceptuell, fysisk och logisk nivå.
• Strukturen hjälper till att definiera relationstabellerna, primära och främmande nycklar och lagrade procedurer.
• Det är också användbart att identifiera saknade och redundanta data.

Denna datamodell kan vidare delas in i dessa typer:

Typer av datamodell

1. 1. Konceptuell
   2. Fysisk
   3. Logiskt

Låt oss nu se hur dessa datamodeller fungerar.

Konceptuell

Denna typ av datamodell definierar vad systemet innehåller. Den konceptuella modellen är skapad av Data Architects i allmänhet. Syftet är att organisera, avgränsa och definiera affärskoncept och regler.

Det finns tre grundläggande stilar under konceptuella datamodeller:

• Entitet
• Attribut
• Förhållande

Detta kan kallas Entity-Relationship Model.

Entity-Relationship (ER) Modell är baserad på idén om verkliga enheter och relationer mellan dem. Denna ER-modell används bäst för den konceptuella designen av en databas.

Entitet: En enhet i en ER-modell är en verklig enhet med egenskaper som heter Attribut . Varje attribut definieras av dess uppsättning värden som kallas Domäner .
Tänk till exempel på detaljerna om en student. Detaljer som namn, ålder, klass, sektion och alla dessa faller under enheten.

Relation: Den logiska associationen mellan enheterna kallas R relationship . Dessa relationer kartläggs med enheter på olika sätt. Mappningen (en-till-en, en-till-många, många-till-många) definierar antalet associationer mellan två enheter.

Låt oss nu förstå den fysiska datamodellen.

Fysisk

En fysisk datamodell hjälper till att beskriva den databasspecifika implementeringen av datamodellen. Den fysiska datamodellen erbjuder en abstraktion av databasen och hjälper till att generera schemat .

Denna fysiska datamodell hjälper också till att visualisera databasstrukturen. Det hjälper också att modellera nycklar för databaskolumner, begränsningar, index , utlösare och andra RDBMS funktioner.

Låt oss nu förstå den logiska datamodellen.

Logiskt

Logiska datamodeller hjälper till att lägga till ytterligare information till de konceptuella modellelementen. Denna modell definierar strukturen för dataelementen och ställer även in motsvarande relationer mellan dem.

På den här nivån är ingen primär eller sekundär nyckel definierad och du måste verifiera och justera anslutningsdetaljerna som ställdes in tidigare för relationer.

Den största fördelen med denna logiska datamodell är att den ger en grund för att bilda basen för den fysiska modellen.

Jag hoppas att detta är klart för er.

Gå vidare med DBMS-handledningen, låt oss ta en titt på nycklarna i DBMS.

DBMS självstudie:nycklar

Nycklar är det viktigaste konceptet för databaser. Nycklar spelar en viktig roll i relationsdatabasen. Detta används för att identifiera unika rader från tabellen. Det etablerar också relationen mellan tabeller.

Varför behöver du dessa nycklar i databasen?

Svaret på detta skulle vara,

• I ett verkligt program kan en tabell innehålla tusentals eller ännu fler poster. Dessutom kan posterna också dupliceras. Nycklar ser till att du unikt kan identifiera en tabellpost trots många utmaningar.
• Nycklarna låter dig också upprätta en relation och även identifiera relationerna mellan tabeller
• Nycklar hjälper dig också att framtvinga identitet och integritet i relationen.

Typer av nycklar

DBMS har olika nycklar som har olika funktioner.

• Supernyckel
• Primär nyckel
• Kandidatnyckel
• Främmande nyckel
• Sammansatt nyckel

Låt oss diskutera de mest använda nycklarna i DBMS.

• • Kandidatnyckel: Den minimala uppsättningen attribut som unikt kan identifiera en tuppel kallas en kandidatnyckel. En relation kan innehålla mer än en enskild kandidatnyckel, där nyckeln antingen är en enkel eller sammansatt nyckel.

  • Supernyckel: Uppsättningen attribut som unikt kan identifiera en tuppel kallas Super Key. Så en kandidatnyckel är en supernyckel, men vice versa är inte sant.

  • Primärnyckel: En uppsättning attribut som kan användas för att unikt identifiera varje tuppel är också en primärnyckel. Så om det finns 3-4 kandidatnycklar i en relation, av dessa kan en väljas som primärnyckel.

• Alternativ nyckel: Den andra kandidatnyckeln än primärnyckeln kallas som en alternativ nyckel.

• Främmande nyckel: Ett attribut som endast kan ta värdena som finns som värden för något annat attribut, är den främmande nyckeln till attributet som det refererar till.

Gå vidare till det sista ämnet i den här artikeln om DBMS-handledning, låt oss lära oss om normalisering i DBMS.

Normalisering

Normalisering är processen att minska redundansen av data i tabellen och även förbättra dataintegriteten. Så varför krävs detta? utan normalisering i SQL kan vi möta många problem som t.ex.

1. Infogningsavvikelse :Det inträffar när vi inte kan infoga data i tabellen utan närvaro av ett annat attribut
2. Uppdateringsavvikelse :Det är en datainkonsekvens som beror på dataredundans och en partiell uppdatering av data.
3. Anomali vid radering :Det inträffar när vissa attribut går förlorade på grund av radering av andra attribut.

Den här bilden nedan visar hur normalisering i SQL fungerar.

Så, med detta kommer vi till slutet av denna DBMS-handledning. Jag hoppas att ni är tydliga med de ämnen som diskuteras i denna handledning.

Om du vill lära dig mer om MySQL och lär känna denna relationsdatabas med öppen källkod, kolla sedan in vår MySQL DBA-certifieringsutbildning som kommer med instruktörsledd liveutbildning och verklig projektupplevelse. Den här utbildningen hjälper dig att förstå MySQL på djupet och hjälper dig att behärska ämnet.

Om du har frågor kan du lägga dem i kommentarsfältet i DBMS Tutorial så återkommer vi tidigast.