Ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) ist ein Softwaresystem, das darauf ausgelegt ist, Daten strukturiert zu verwalten und zu organisieren. Es ermöglicht Benutzern, eine Datenbank zu erstellen, zu ändern und abzufragen sowie die Sicherheits- und Zugriffskontrollen für diese Datenbank zu verwalten.

DBMS bietet eine Umgebung zum Speichern und Abrufen der Daten auf einfache und effiziente Weise.

Hauptmerkmale von DBMS

• Datenmodellierung: Ein DBMS bietet Tools zum Erstellen und Ändern von Datenmodellen, die die Struktur und Beziehungen der Daten in einer Datenbank definieren.
• Datenspeicherung und -abruf: Ein DBMS ist für das Speichern und Abrufen von Daten aus der Datenbank verantwortlich und kann verschiedene Methoden zum Suchen und Abfragen der Daten bereitstellen.
• Parallelitätskontrolle: Ein DBMS bietet Mechanismen zur Steuerung des gleichzeitigen Zugriffs auf die Datenbank, um sicherzustellen, dass mehrere Benutzer auf die Daten zugreifen können, ohne dass es zu Konflikten untereinander kommt.
• Datenintegrität und -sicherheit: Ein DBMS bietet Tools zur Durchsetzung von Datenintegritäts- und Sicherheitsbeschränkungen, wie etwa Beschränkungen der Datenwerte und Zugriffskontrollen, die einschränken, wer auf die Daten zugreifen kann.
• Sicherung und Wiederherstellung: Ein DBMS bietet Mechanismen zur Sicherung und Wiederherstellung der Daten im Falle eines Systemausfalls.
• DBMS können in zwei Typen eingeteilt werden: Relationales Datenbankverwaltungssystem (RDBMS) und nicht-relationales Datenbankverwaltungssystem (NoSQL oder Nicht-SQL)
• RDBMS: Daten werden in Form von Tabellen organisiert und jede Tabelle verfügt über eine Reihe von Zeilen und Spalten. Die Daten sind über Primär- und Fremdschlüssel miteinander verknüpft.
• NoSQL: Daten werden in Form von Schlüssel-Wert-Paaren, Dokumenten, Diagrammen oder spaltenbasiert organisiert. Diese sind für die Bewältigung groß angelegter Hochleistungsszenarien konzipiert.

Eine Datenbank ist eine Sammlung miteinander verbundener Daten, die beim effizienten Abrufen, Einfügen und Löschen von Daten aus der Datenbank hilft und die Daten in Form von Tabellen, Ansichten, Schemata, Berichten usw. organisiert. Beispielsweise organisiert eine Universitätsdatenbank die Daten über Studenten, Lehrkräfte, Verwaltungspersonal usw., die beim effizienten Abrufen, Einfügen und Löschen von Daten aus diesen helfen.

Datenbanksprachen

• Datendefinitionssprache
• Datenmanipulierungssprache
• Datenkontrollsprache
• Transaktionskontrollsprache

Datendefinitionssprache

DDL ist die Kurzbezeichnung für Data Definition Language, die sich mit Datenbankschemata und Beschreibungen dafür befasst, wie die Daten in der Datenbank gespeichert werden sollen.

• ERSTELLEN: um eine Datenbank und ihre Objekte wie (Tabelle, Index, Ansichten, Speicherprozedur, Funktion und Trigger) zu erstellen
• ÄNDERN: Ändert die Struktur der vorhandenen Datenbank
• FALLEN: Objekte aus der Datenbank löschen
• KÜRZEN: Entfernen Sie alle Datensätze aus einer Tabelle, einschließlich aller für die Datensätze zugewiesenen Leerzeichen
• KOMMENTAR: Fügen Sie dem Datenwörterbuch Kommentare hinzu
• UMBENENNEN: ein Objekt umbenennen

Datenmanipulierungssprache

DML ist die Kurzbezeichnung für Data Manipulation Language, die sich mit Datenmanipulation befasst und die gängigsten SQL-Anweisungen wie SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE usw. umfasst. Sie wird zum Speichern, Ändern, Abrufen, Löschen und Aktualisieren von Daten in einer Datenbank verwendet. Datenabfragesprache (DQL) ist die Teilmenge der Datenmanipulationssprache. Der häufigste Befehl von DQL ist WÄHLEN Stellungnahme. SELECT-Anweisung hilft beim Abrufen der Daten aus der Tabelle, ohne etwas in der Tabelle zu ändern.

• WÄHLEN: Daten aus einer Datenbank abrufen
• EINFÜGEN: Daten in eine Tabelle einfügen
• AKTUALISIEREN: Aktualisiert vorhandene Daten in einer Tabelle
• LÖSCHEN: Alle Datensätze aus einer Datenbanktabelle löschen
• VERSCHMELZEN: UPSERT-Vorgang (Einfügen oder Aktualisieren)
• ANRUF: Rufen Sie ein PL/SQL- oder Java-Unterprogramm auf
• PLAN ERKLÄREN: Interpretation des Datenzugriffspfads
• SPERRTABELLE: Parallelitätskontrolle

Datenkontrollsprache

DCL ist die Abkürzung für Data Control Language, die als Zugriffsspezifizierer für die Datenbank fungiert (im Wesentlichen zum Gewähren und Entziehen von Berechtigungen für Benutzer in der Datenbank).

• GEWÄHREN: Erteilen Sie dem Benutzer Berechtigungen zum Ausführen von DML-Befehlen (SELECT, INSERT, DELETE usw.) für die Tabelle
• WIDERRUFEN: Entziehen Sie dem Benutzer die Berechtigung zum Ausführen des DML-Befehls (SELECT, INSERT, DELETE,…) für die angegebene Tabelle

Transaktionskontrollsprache

TCL ist die Abkürzung für Transactional Control Language, die als Manager für alle Arten von Transaktionsdaten und alle Transaktionen fungiert. Einige der Befehle von TCL sind

• Zurücksetzen: Wird verwendet, um in der Datenbank vorgenommene Änderungen abzubrechen oder rückgängig zu machen
• Begehen: Es wird verwendet, um Änderungen in der Datenbank anzuwenden oder zu speichern
• Speicherpunkt: Es dient dazu, die Daten temporär in der Datenbank zu speichern

Datenabfragesprache (DQL):

Datenabfragesprache (DQL) ist die Teilmenge von Datenmanipulierungssprache . Der gebräuchlichste Befehl von DQL ist 1the SELECT-Anweisung . Die SELECT-Anweisung hilft uns beim Abrufen der Daten aus der Tabelle, ohne etwas zu ändern oder die Tabelle zu modifizieren. DQL ist sehr wichtig für den Abruf wesentlicher Daten aus einer Datenbank.

Datenbankverwaltungssystem

Die zur Verwaltung von Datenbanken verwendete Software heißt Database Management System (DBMS). Beispielsweise sind MySQL, Oracle usw. beliebte kommerzielle DBMS, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden. DBMS ermöglicht Benutzern die folgenden Aufgaben:

• Datendefinition: Es hilft beim Erstellen, Ändern und Entfernen von Definitionen, die die Organisation der Daten in der Datenbank definieren.
• Datenaktualisierung: Es hilft beim Einfügen, Ändern und Löschen der tatsächlichen Daten in der Datenbank.
• Datenabruf: Es hilft beim Abrufen von Daten aus der Datenbank, die von Anwendungen für verschiedene Zwecke verwendet werden können.
• Benutzerverwaltung: Es hilft bei der Registrierung und Überwachung von Benutzern, der Durchsetzung der Datensicherheit, der Überwachung der Leistung, der Aufrechterhaltung der Datenintegrität, der Handhabung der Parallelitätskontrolle und der Wiederherstellung von Informationen, die durch unerwartete Fehler beschädigt wurden.

Anwendungen von DBMS:

• Unternehmensinformationen: Vertrieb, Buchhaltung, Personalwesen, Fertigung, Online-Händler.
• Banken- und Finanzsektor: Banken pflegen die Kundendaten, Konten, Kredite, Bankgeschäfte, Kreditkartentransaktionen. Finanzen: Speicherung der Informationen über Verkäufe und Bestände sowie den Kauf von Finanzaktien und Anleihen.
• Universität: Pflege der Informationen über eingeschriebene Studentenkurse, Studentennoten und Mitarbeiterrollen.
• Fluggesellschaften: Reservierungen und Fahrpläne.
• Telekommunikation: Verwaltung von Prepaid- und Postpaid-Rechnungen.

Paradigmenwechsel vom Dateisystem zum DBMS

Das Dateisystem verwaltet Daten mithilfe von Dateien auf einer Festplatte. Benutzer können die Dateien entsprechend ihren Anforderungen erstellen, löschen und aktualisieren. Betrachten wir das Beispiel eines dateibasierten Universitätsverwaltungssystems. Die Daten der Studierenden stehen den jeweiligen Abteilungen, der akademischen Abteilung, der Ergebnisabteilung, der Buchhaltungsabteilung, dem Wohnheimbüro usw. zur Verfügung. Einige der Daten sind für alle Abschnitte gleich, wie z. B. Matrikelnummer, Name, Name des Vaters, Adresse und Telefonnummer der Studierenden Einige Daten sind nur für einen bestimmten Bereich verfügbar, z. B. die Kontingentnummer des Hostels, die Teil des Hostelbüros ist. Lassen Sie uns die Probleme mit diesem System besprechen:

• Redundanz der Daten: Daten werden als redundant bezeichnet, wenn dieselben Daten an vielen Stellen kopiert werden. Wenn ein Student seine Telefonnummer ändern möchte, muss er oder sie diese in verschiedenen Abschnitten aktualisieren. Ebenso müssen alte Datensätze aus allen Abschnitten gelöscht werden, die diesen Studenten repräsentieren.
• Inkonsistenz der Daten: Daten werden als inkonsistent bezeichnet, wenn mehrere Kopien derselben Daten nicht miteinander übereinstimmen. Wenn die Telefonnummer im Kontobereich und im akademischen Bereich unterschiedlich ist, ist sie inkonsistent. Inkonsistenzen können auf Tippfehler oder darauf zurückzuführen sein, dass nicht alle Kopien derselben Daten aktualisiert wurden.
• Schwieriger Datenzugriff: Um auf die Daten zuzugreifen, muss der Benutzer den genauen Speicherort der Datei kennen, daher ist der Vorgang sehr umständlich und langwierig. Wie schwierig kann es sein, wenn der Benutzer die Studentenwohnheim-Zuteilungsnummer eines Studenten aus 10.000 unsortierten Studentenakten suchen möchte.
• Unautorisierter Zugriff: Dateisysteme können zu unbefugtem Zugriff auf Daten führen. Wenn ein Student Zugriff auf eine Datei mit seinen Noten erhält, kann er diese unbefugt ändern.
• Kein gleichzeitiger Zugriff: Der gleichzeitige Zugriff mehrerer Benutzer auf dieselben Daten wird als Parallelität bezeichnet. Das Dateisystem erlaubt keine Parallelität, da jeweils nur ein Benutzer auf die Daten zugreifen kann.
• Keine Sicherung und Wiederherstellung: Das Dateisystem umfasst keine Sicherung und Wiederherstellung von Daten, wenn eine Datei verloren geht oder beschädigt ist.

Vorteile von DBMS

• Datenorganisation: Ein DBMS ermöglicht die strukturierte Organisation und Speicherung von Daten, sodass die Daten bei Bedarf einfach abgerufen und abgefragt werden können.
• Datenintegrität: Ein DBMS bietet Mechanismen zur Durchsetzung von Datenintegritätsbeschränkungen, wie etwa Beschränkungen der Datenwerte und Zugriffskontrollen, die einschränken, wer auf die Daten zugreifen kann.
• Gleichzeitiger Zugriff: Ein DBMS bietet Mechanismen zur Steuerung des gleichzeitigen Zugriffs auf die Datenbank, um sicherzustellen, dass mehrere Benutzer auf die Daten zugreifen können, ohne dass es zu Konflikten untereinander kommt.
• Datensicherheit: Ein DBMS stellt Tools zur Verwaltung der Datensicherheit bereit, z. B. zur Kontrolle des Zugriffs auf die Daten und zur Verschlüsselung sensibler Daten.
• Sicherung und Wiederherstellung: Ein DBMS bietet Mechanismen zur Sicherung und Wiederherstellung der Daten im Falle eines Systemausfalls.
• Datenübertragung: Ein DBMS ermöglicht mehreren Benutzern den Zugriff auf und die gemeinsame Nutzung derselben Daten, was in einer kollaborativen Arbeitsumgebung nützlich sein kann.

Nachteile von DBMS

• Komplexität: Die Einrichtung und Wartung eines DBMS kann komplex sein und spezielle Kenntnisse und Fähigkeiten erfordern.
• Leistungsaufwand: Die Verwendung eines DBMS kann die Leistung einer Anwendung erhöhen, insbesondere in Fällen, in denen ein hohes Maß an Parallelität erforderlich ist.
• Skalierbarkeit: Die Verwendung eines DBMS kann die Skalierbarkeit einer Anwendung einschränken, da zur Gewährleistung der Datenkonsistenz die Verwendung von Sperren und anderen Synchronisierungsmechanismen erforderlich ist.
• Kosten: Die Kosten für die Anschaffung, Wartung und Aktualisierung eines DBMS können hoch sein, insbesondere bei großen oder komplexen Systemen.
• Begrenzte Anwendungsfälle: Nicht alle Anwendungsfälle sind für ein DBMS geeignet, einige Lösungen erfordern keine hohe Zuverlässigkeit, Konsistenz oder Sicherheit und können möglicherweise besser durch andere Arten der Datenspeicherung bedient werden.

Dies sind die Hauptgründe für den Wechsel vom Dateisystem zum DBMS. Siehe auch

Ein Datenbankverwaltungssystem (DBMS) ist ein Softwaresystem, das es Benutzern ermöglicht, Datenbanken zu erstellen, zu pflegen und zu verwalten. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Programmen, mit denen Benutzer auf Daten in einer Datenbank zugreifen und diese bearbeiten können. Ein DBMS dient zum Speichern, Abrufen und Bearbeiten von Daten auf eine Weise, die Sicherheit, Datenschutz und Zuverlässigkeit bietet.

Verschiedene Arten von DBMS

• Relationales DBMS (RDBMS): Ein RDBMS speichert Daten in Tabellen mit Zeilen und Spalten und verwendet SQL (Structured Query Language), um die Daten zu bearbeiten.
• Objektorientiertes DBMS (OODBMS): Ein OODBMS speichert Daten als Objekte, die mithilfe objektorientierter Programmiersprachen manipuliert werden können.
• NoSQL-DBMS: Ein NoSQL-DBMS speichert Daten in nicht relationalen Datenstrukturen, wie z. B. Schlüssel-Wert-Paaren, dokumentbasierten Modellen oder Diagrammmodellen.

Insgesamt ist ein DBMS ein leistungsstarkes Tool zur Verwaltung und Bearbeitung von Daten und wird in vielen Branchen und Anwendungen eingesetzt, beispielsweise im Finanzwesen, im Gesundheitswesen, im Einzelhandel und mehr.

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