DBMS-zelfstudie:een complete spoedcursus over DBMS

Zoals jullie allemaal weten, is het databasebeheersysteem (DBMS) software die wordt gebruikt om databases te beheren. Dit artikel over DBMS-zelfstudie helpt u dus zowel de basis- als de geavanceerde concepten van DBMS te begrijpen. .

De onderwerpen die in dit artikel worden besproken zijn:

• Wat is een database?
  • Kenmerken, voordelen, toepassingen en nadelen
• DBMS
• Architectuur
• Onderdelen
• Typen
• Gegevensmodellen
• Sleutels
• Normalisatie

Laten we beginnen!

Wat is een database?

De Database is een georganiseerde verzameling van gestructureerde gegevens om deze gemakkelijk toegankelijk, beheersbaar en up-to-date te maken. In eenvoudige bewoordingen kun je zeggen:een database op een plek waar de gegevens zijn opgeslagen. De beste analogie is de bibliotheek. De bibliotheek bevat een enorme verzameling boeken van verschillende genres, hier is de bibliotheek de database en zijn boeken de gegevens.

Tijdens de beginfase van het computertijdperk werden gegevens verzameld en opgeslagen op tapes, die meestal alleen-schrijfapparaten waren, wat betekende dat zodra de gegevens erop waren opgeslagen, ze nooit meer zouden kunnen worden Lees opnieuw. Ze waren traag en omvangrijk, en al snel realiseerden computerwetenschappers zich dat ze een betere oplossing voor dit probleem nodig hadden.

Samen worden de gegevens en het DBMS, samen met de bijbehorende applicaties, een databasesysteem genoemd, vaak afgekort tot slechts een database.

Evolutie van database

• Databases zijn geëvolueerd sinds hun oprichting in het begin van de jaren zestig.
• In de jaren 80, Relationele databases werd populair, gevolgd door objectgeoriënteerde databases in de jaren negentig.
• Meer recentelijk, NoSQL-databases kwam tot stand als reactie op de groei van internet en de behoefte aan hogere snelheid en verwerking van ongestructureerde data.
• Tegenwoordig zijn clouddatabases en zelfsturende databases baanbrekend als het gaat om de manier waarop gegevens worden verzameld, opgeslagen, beheerd en gebruikt.

'Databases' is een zeer uitgebreid onderwerp. Dus het behandelen van de onderwerpen onder dit onderwerp is een erg vervelende taak.

DBMS-zelfstudie:kenmerken van database

De belangrijkste kenmerken van een database zijn:

• Het gebruikt een digitale opslagplaats op een server om de informatie op te slaan en te beheren.|
• De database moet alle soorten gegevens kunnen opslaan die in deze echte wereld bestaan.
• Het kan een duidelijk en logisch beeld geven van het proces dat gegevens manipuleert.
• Het belangrijkste is dat de database wordt gebruikt om gegevens te beveiligen.
• DBMS bevat alle automatische back-up- en herstelprocedures.
• Het bevat ook ACID-eigenschappen die de gegevens in goede staat houden in geval van storing.
• Database kan de complexe relatie tussen gegevens verminderen.
• Het wordt ook gebruikt om de manipulatie en verwerking van gegevens te ondersteunen.
• U kunt de database vanuit verschillende gezichtspunten bekijken volgens de vereisten die door de gebruiker zijn gespecificeerd.

Nu we het toch over de toepassingen van een Database hebben, we zullen zien waar u precies gebruik kunt maken van Database.

DBMS-zelfstudie:toepassingen van database

Database-applicaties zijn softwareprogramma's die zijn ontworpen om zeer efficiënt informatie te verzamelen, beheren en verspreiden. Zoveel eigenaren van kleine bedrijven creëren eenvoudige databases zoals klantcontact- en mailinglijsten met gebruiksvriendelijke software en er zijn bedrijven die de geavanceerde databases gebruiken voor gegevensmanipulatie.

• Accounts voor boekhouding
• Webapplicaties
• CRM-applicaties

Accounts voor boekhouding

Over het boekhoudsysteem gesproken, het is een aangepaste databasetoepassing die wordt gebruikt om financiële gegevens te beheren.

• U kunt gebruik maken van de aangepaste formulieren die worden gebruikt om activa, passiva, voorraad en de transacties tussen klanten en leveranciers vast te leggen.
• Krijg een overzicht van de gegenereerde resultatenrekeningen, balansen, inkooporders en facturen zijn aangepaste rapporten op basis van informatie die in de database is ingevoerd.
• Accounting-applicaties draaien op een enkele computer die geschikt is voor een klein bedrijf of in een gedeelde netwerkomgeving om tegemoet te komen aan de behoeften van meerdere afdelingen en locaties in grotere organisaties.

Webapplicaties

Veel webapplicaties gebruiken ook Databases om gegevens op te slaan. Dit kan vertrouwelijke informatie van een organisatie zijn of privé-informatie over de gebruiker. Database wordt gebruikt om gegevens in sequentiële volgorde op te slaan en helpt u bij het openen van gegevens wanneer dat nodig is.

• Ook veel webapplicaties worden gemaakt met behulp van Database-applicaties. Er zijn websites die ook een boekhouddatabasesysteem combineren om verkooptransacties vast te leggen en een CRM-databasetoepassing om feedback op te nemen en een positieve klantervaring te stimuleren. We zullen de CRM-database in het volgende onderwerp bespreken.
• De meest populaire webgebaseerde toepassing "Facebook" is in wezen een database die is gebouwd op de "MySQL ” databasesysteem en is een indicatie van het toenemende gebruik van databasetoepassingen als basis voor webgebaseerde toepassingen.

CRM-applicaties

Een Customer Relationship Management System (CRM) is een perfecte databasetoepassing die is aangepast om de marketing-, verkoop- en ondersteuningsrelaties tussen een bedrijf en zijn klanten te beheren.

Het belangrijkste doel is om het aantal verkopen te maximaliseren, de kosten te minimaliseren en strategische klantrelaties te bevorderen.

Voordelen

• Verminderde gegevensredundantie.
• Er zijn ook minder fouten en meer consistentie.
• Gemakkelijkere gegevensintegriteit van applicatieprogramma's.
• Verbeterde gegevenstoegang voor gebruikers door het gebruik van host- en querytalen.
• De gegevensbeveiliging is ook verbeterd.
• Verlaagde kosten voor het invoeren, opslaan en ophalen van gegevens.

Nadelen

• Complexiteit :Databases zijn complexe hardware- en softwaresystemen.
• Kosten :Het vereist aanzienlijke financiële middelen vooraf en doorlopend.
• Beveiliging: De meeste toonaangevende bedrijven moeten weten dat hun databasesystemen gegevens veilig kunnen opslaan, inclusief gevoelige werknemers- en klantinformatie.
• Compatibiliteit :Het risico bestaat dat een DBMS niet compatibel is met de operationele vereisten van een bedrijf.

Nu u een idee heeft van hoe Database werkt, gaan we verder met het begrijpen van het Database Management Systeem.

DBMS

Een Database Management Systeem (DBMS) is software die wordt gebruikt om de Database te beheren. Het ontvangt instructies van een databasebeheerder (DBA) en instrueert het systeem dienovereenkomstig om de bijbehorende wijzigingen aan te brengen. Dit zijn in feite opdrachten die worden gebruikt om bestaande gegevens van het systeem te laden, op te halen of te wijzigen.

Databasebeheersystemen zijn ook bedoeld om een ​​overzicht van de databases te vergemakkelijken, door een verscheidenheid aan administratieve bewerkingen te bieden, zoals afstemming, prestatiebewaking en back-upherstel.

Met databasebeheersystemen kunnen gebruikers het volgende doen:

• Gegevens definiëren – Hiermee kunnen gebruikers de definities maken, wijzigen en verwijderen die de organisatie van de database bepalen.
• Gegevens bijwerken – Biedt toegang aan de gebruikers om gegevens in de database in te voegen, te wijzigen en te verwijderen.
• Gegevens ophalen – Hiermee kunnen gebruikers gegevens ophalen uit een database op basis van de vereiste.
• Beheer van gebruikers – Registreert gebruikers en bewaakt hun acties, handhaaft gegevensbeveiliging, handhaaft de gegevensintegriteit, bewaakt de prestaties en handelt gelijktijdigheidscontrole af.

Kenmerken

• Om beperken toegang tot machtigingen van gebruikers
• Bied meerdere weergaven van het enkele databaseschema
• Vergemakkelijkt beveiliging en verwijdert gegevensredundantie
• Sta transacties met meerdere gebruikers toe verwerken en delen van gegevens
• Volgt de ACID eigendom
• Biedt zowel fysieke als logische gegevensonafhankelijkheid

Laten we nu eens kijken hoe we een database kunnen maken.

We gebruiken de instructie CREATE DATABASE om een ​​nieuwe database te maken.

Syntaxis:

CREATE DATABASE databasename;

Voorbeeld:

CREATE DATABASE College;

Dus de database met de naam College zal worden gemaakt. Zo eenvoudig kunt u een database maken.

Laten we nu de toepassingen van DBMS begrijpen.

Toepassingen van DBMS

• Bankieren
• Luchtvaartmaatschappijen
• Financiën
• Verkoop en productie
• Universiteiten

Dit zijn enkele van de opmerkelijke toepassingen van DBMS. Laten we nu verder gaan en de functies van DBMS begrijpen.

DBMS-zelfstudie:functies

• Minimale duplicatie: Er zijn veel gebruikers die de database gebruiken, dus de kans op dubbele gegevens is erg groot. In het databasebeheersysteem worden gegevensbestanden gedeeld, waardoor duplicatie van gegevens wordt geminimaliseerd.
  
• Bespaart opslagruimte: DBMS heeft veel te besparen, maar de integratie van gegevens in een DBMS bespaart veel meer ruimte.
• Kosteneffectief: Veel bedrijven betalen zoveel geld om hun gegevens op te slaan. Als ze erin zijn geslaagd om gegevens op te slaan, bespaart dit hun kosten voor gegevensinvoer.
• Beveiliging: DBMS slaat alle gegevensbestanden permanent op en er is geen kans dat u gegevens verliest. Als u bijvoorbeeld wat gegevens verliest, is er ook een back-up- en herstelmethode waarmee de gegevensbestanden van de organisatie kunnen worden opgeslagen. DBMS is dus zeer veilig.

Laten we nu eens kijken naar de architectuur van DBMS.

Architectuur

Het ontwerpen van DBMS hangt voornamelijk af van de architectuur. De architectuur kan gecentraliseerd of gedecentraliseerd of hiërarchisch zijn. Het kan worden gezien als een single-tier of multi-tier. U kunt ook een n-tier architectuur hebben die het hele systeem verdeelt in gerelateerde maar onafhankelijke n modules, die onafhankelijk kunnen worden gewijzigd, gewijzigd, gewijzigd of vervangen.

Je kunt hebben:

• Eenlaags
• Twee niveaus
• Drie niveaus

Single-tier

Hier is een database direct toegankelijk voor de gebruiker. Het betekent dat de gebruiker rechtstreeks op een DBMS kan verblijven en het kan gebruiken. Alle wijzigingen die hier worden aangebracht, worden rechtstreeks in de database zelf doorgevoerd. En het is geen handig hulpmiddel voor eindgebruikers.

1-Tier wordt gebruikt waar de Client, Server en Database ze bevinden zich allemaal op dezelfde machine. Telkens wanneer u een database in uw systeem installeert en toegang krijgt tot SQL-query's, wordt de 1-laags architectuur gebruikt. Maar deze architectuur wordt zelden gebruikt in de productiesectie.

2-laags

De architectuur met twee lagen is hetzelfde als de standaard client-server. In deze architectuur kunnen applicaties aan de clientzijde direct communiceren met de database aan de serverzijde. Om met het DBMS te communiceren, maakt de client-side applicatie een verbinding met de server-side.

Telkens wanneer de clientcomputer een verzoek doet om toegang te krijgen tot de database op de server met behulp van SQL , voert de server het verzoek uit op de database en stuurt het resultaat terug naar de client.

Drielaags

De drielaagse architectuur bevat een laag tussen de client en de server. Hier kan de client niet rechtstreeks communiceren met de server. De eindgebruiker heeft geen idee van de applicatieserver. De database heeft ook geen idee van andere gebruikers buiten de applicatie.

De applicatie die aan de clientzijde aanwezig is, communiceert met een applicatieserver die op zijn beurt communiceert met het databasesysteem.

Het heeft drie lagen of niveaus, namelijk de presentatielaag, de applicatielaag en de databaselaag.

• Databaselaag: In deze laag is een database aanwezig samen met de verwerkingstalen (Query). Je hebt ook de relaties die de gegevens en hun beperkingen op dit niveau definiëren.

• Toepassingsniveau: Het wordt ook wel de middelste laag genoemd. Deze laag bestaat uit de applicatieserver en de programma's die toegang hebben tot de database. Voor een gebruiker toont deze toepassingslaag een abstracte weergave van de database. Aan de andere kant is de databaselaag zich niet bewust van andere gebruikers buiten de toepassingslaag. Daarom zit de applicatielaag in het midden en fungeert als bemiddelaar tussen de eindgebruiker en de database.

• Gebruikerslaag: Dit wordt ook wel een presentatielaag genoemd. De eindgebruikers opereren in deze laag en weten niets over het bestaan ​​van de Database buiten deze laag. In deze laag, meerdere weergaven van de Database kan worden verstrekt door de applicatie. Alle weergaven worden gegenereerd door applicaties die aanwezig zijn in de applicatielaag.

Nu je de architectuur hebt begrepen, gaan we verder en begrijpen we de componenten van DBMS.

DBMS-zelfstudie:componenten

Over de componenten van DBMS gesproken, we hebben:

• Hardware

Dit bestaat uit een set fysieke elektronische apparaten zoals I/O-apparaten, opslagapparaten en nog veel meer. Het biedt ook een interface tussen computers en echte systemen.

• Software

Dit is de set programma's die worden gebruikt om de algemene database te controleren en te beheren. Het bevat ook de DBMS-software zelf. Het besturingssysteem, de netwerksoftware die wordt gebruikt om de gegevens onder de gebruikers te delen, de toepassingsprogramma's die worden gebruikt om toegang te krijgen tot gegevens in het DBMS.

• Gegevens

Databasebeheersysteem verzamelt, bewaart, verwerkt en heeft toegang tot gegevens. De database bevat zowel de feitelijke of operationele gegevens als de metagegevens.

• Procedure

Dit zijn de regels en instructies voor het gebruik van de Database om het DBMS te ontwerpen en uit te voeren, om de gebruikers die het gebruiken en beheren te begeleiden.

• Taal voor databasetoegang

Het wordt gebruikt om toegang te krijgen tot de gegevens van en naar de database. Om nieuwe gegevens in te voeren, zijn voor het bijwerken of ophalen gegevens uit databases nodig. U kunt een reeks geschikte opdrachten in de databasetoegangstaal schrijven, deze indienen bij het DBMS, dat vervolgens de gegevens verwerkt en genereert, en een reeks resultaten weergeeft in een voor de gebruiker leesbare vorm.

Nu jullie de componenten van een database hebben begrepen, laten we verder gaan en de typen begrijpen.

DBMS-zelfstudie:typen

Hieronder volgen de verschillende soorten DBMS:

• Hiërarchisch: Dit type DBMS toont een stijl van een voorganger-opvolger-relatie. Je kunt het beschouwen als vergelijkbaar met een boom, waarbij de knooppunten van de boom records vertegenwoordigen en de takken van de boom velden vertegenwoordigen.

• Relationele database (RDBMS): Dit type heeft een structuur die gebruikers in staat stelt om gegevens in relatie tot . te identificeren en te openen naar een ander stuk gegevens in de database. Hier worden de gegevens opgeslagen in de vorm van tabellen.

• Netwerk: Dit type databasebeheersysteem ondersteunt veel tot veel relaties waarbij meerdere gebruikersrecords kunnen worden gekoppeld.
• Objectgericht: Het maakt gebruik van kleine individuele software die objecten worden genoemd. Hier bevat elk object een stuk gegevens en de instructies voor de acties die met de gegevens moeten worden uitgevoerd.

DBMS-zelfstudie:gegevensmodellen

Gegevensmodellen in DBMS helpen bepalen hoe de logische structuur van een database wordt gemodelleerd. Gegevensmodellen zijn in feite de fundamentele entiteiten die abstractie in DBMS introduceren. Deze gegevensmodellen bepalen ook hoe gegevens met elkaar zijn verbonden en hoe ze worden verwerkt en opgeslagen in het systeem.

Waarom heb je dit gegevensmodel nodig?

• Het zorgt ervoor dat alle gegevensobjecten die de database nodig heeft, nauwkeurig worden weergegeven. Het soms weglaten van gegevens zal leiden tot het maken van foutieve rapporten en onjuiste resultaten opleveren.
• Een datamodel helpt bij het ontwerpen van de database op conceptueel, fysiek en logisch niveau.
• De structuur helpt bij het definiëren van de relationele tabellen, primair en buitenlandse sleutels , en opgeslagen procedures.
• Het is ook handig om ontbrekende en overtollige gegevens te identificeren.

Dit datamodel kan verder worden onderverdeeld in de volgende typen:

Soorten gegevensmodellen

1. 1. Conceptueel
   2. Fysiek
   3. Logisch

Laten we nu eens kijken naar de werking van deze gegevensmodellen.

Conceptueel

Dit type gegevensmodel definieert wat het systeem bevat. Het conceptuele model is gemaakt door Data Architects in het algemeen. Het doel is om bedrijfsconcepten en -regels te organiseren, te reikwijdte en te definiëren.

Er zijn 3 basisstijlen onder conceptuele gegevensmodellen:

• Entiteit
• Kenmerk
• Relatie

Dit kan het Entity-Relationship Model worden genoemd.

Entity-Relationship (ER)-model is gebaseerd op het idee van echte entiteiten en onderlinge relaties. Dit ER-model wordt het best gebruikt voor het conceptuele ontwerp van een database.

Entiteit: Een entiteit in een ER-model is een echte entiteit met eigenschappen genaamd Attributen . Elk kenmerk wordt gedefinieerd door zijn reeks waarden, de Domeinen .
Denk bijvoorbeeld aan de gegevens van een Student. De details zoals de naam, leeftijd, klasse, sectie en al deze vallen onder de entiteit.

Relatie: De logische associatie tussen de entiteiten wordt een R . genoemd verrukking . Deze relaties worden op verschillende manieren in kaart gebracht met entiteiten. De toewijzing (één-op-één, één-op-veel, veel-op-veel) definieert het aantal associaties tussen twee entiteiten.

Laten we nu het fysieke gegevensmodel begrijpen.

Fysiek

Een fysiek datamodel helpt bij het beschrijven van de database-specifieke implementatie van het datamodel. Het Physical Data-model biedt een abstractie van de Database en helpt bij het genereren van het Schema .

Dit fysieke datamodel helpt ook om de databasestructuur te visualiseren. Het helpt ook bij het modelleren van databasekolommensleutels, beperkingen, indexen , triggers en andere RDBMS functies.

Laten we nu het logische gegevensmodel begrijpen.

Logisch

Logische datamodellen helpen om meer informatie toe te voegen aan de conceptuele modelelementen. Dit model definieert de structuur van de data-elementen en stelt ook de bijbehorende relaties ertussen.

Op dit niveau is er geen primaire of secundaire sleutel gedefinieerd en moet u de connectordetails die eerder voor relaties zijn ingesteld, controleren en aanpassen.

Het belangrijkste voordeel van dit logische datamodel is dat het een basis biedt om de basis te vormen voor het fysieke model.

Ik hoop dat dit duidelijk is voor jullie.

We gaan verder met de DBMS-zelfstudie, laten we eens kijken naar de sleutels in DBMS.

DBMS-zelfstudie:toetsen

Sleutels zijn het belangrijkste concept van databases. Sleutels spelen een cruciale rol in de Relationele Database. Dit wordt gebruikt voor het identificeren van unieke rijen uit de tabel. Het legt ook de relatie tussen tabellen vast.

Waarom heb je deze sleutels in de database nodig?

Het antwoord hierop zou zijn:

• In een echte toepassing kan een tabel duizenden of zelfs meer records bevatten. Bovendien kunnen de records ook worden gedupliceerd. Sleutels zorgen ervoor dat u een tafelrecord uniek kunt identificeren, ondanks vele uitdagingen.
• Met de sleutels kunt u ook een relatie tot stand brengen en ook de relaties tussen tabellen identificeren
• Sleutels helpen je ook om identiteit en integriteit in de relatie af te dwingen.

Soorten sleutels

DBMS hebben verschillende sleutels met verschillende functionaliteiten.

• Supersleutel
• Primaire sleutel
• Kandidaatsleutel
• Buitenlandse sleutel
• Samengestelde sleutel

Laten we de meest gebruikte sleutels in DBMS bespreken.

• • Kandidaatsleutel: De minimale set attributen die een tuple op unieke wijze kan identificeren, staat bekend als een kandidaatsleutel. Een relatie kan meer dan één kandidaatsleutel bevatten, waarbij de sleutel een eenvoudige of samengestelde sleutel is.

  • Supertoets: De set attributen die een tuple op unieke wijze kan identificeren, staat bekend als Super Key. Een kandidaatsleutel is dus een supersleutel, maar vice versa is niet waar.

  • Primaire sleutel: Een set attributen die kan worden gebruikt om elke tuple op unieke wijze te identificeren, is ook een primaire sleutel. Dus als er 3-4 kandidaatsleutels in een relatie aanwezig zijn, dan kan er één als primaire sleutel worden gekozen.

• Alternatieve sleutel: De andere kandidaatsleutel dan de primaire sleutel wordt aangeroepen als een alternatieve sleutel.

• Buitenlandse sleutel: Een attribuut dat alleen de aanwezige waarden kan aannemen als de waarden van een ander attribuut, is de refererende sleutel naar het attribuut waarnaar het verwijst.

We gaan verder met het laatste onderwerp van dit artikel over de DBMS-zelfstudie, laten we meer te weten komen over normalisatie in DBMS.

Normalisatie

Normalisatie is het proces van het verminderen van de redundantie van gegevens in de tabel en het verbeteren van de gegevensintegriteit. Dus waarom is dit vereist? zonder Normalisatie in SQL kunnen we veel problemen tegenkomen, zoals

1. Anomalie bij invoeging :Het komt voor wanneer we geen gegevens in de tabel kunnen invoegen zonder de aanwezigheid van een ander attribuut
2. Anomalie bijwerken :Het is een gegevensinconsistentie die het gevolg is van gegevensredundantie en een gedeeltelijke update van gegevens.
3. Anomalie bij verwijdering :Het treedt op wanneer bepaalde attributen verloren gaan door het verwijderen van andere attributen.

Deze afbeelding hieronder laat zien hoe normalisatie in SQL werkt.

Hiermee komen we aan het einde van deze DBMS-zelfstudie. Ik hoop dat jullie duidelijk zijn over de onderwerpen die in deze tutorial worden besproken.

Als je meer wilt weten over MySQL en leer deze open-source relationele database kennen, bekijk dan onze MySQL DBA-certificeringstraining die wordt geleverd met een door een instructeur geleide live training en real-life projectervaring. Deze training zal u helpen MySQL diepgaand te begrijpen en u te helpen het onderwerp onder de knie te krijgen.

In het geval van vragen kunt u deze in het commentaargedeelte van de DBMS-zelfstudie plaatsen en we zullen zo snel mogelijk terugkeren.