Tutorial DBMS:un corso crash completo su DBMS

Come tutti sapete, il sistema di gestione dei database (DBMS) è un software utilizzato per gestire i database. Quindi, questo articolo sull'esercitazione DBMS ti aiuterà a comprendere i concetti di base e avanzati di DBMS .

Gli argomenti trattati in questo articolo sono:

• Cos'è un database?
  • Caratteristiche, vantaggi, applicazioni e svantaggi
• DBMS
• Architettura
• Componenti
• Tipi
• Modelli di dati
• Chiavi
• Normalizzazione

Cominciamo!

Cos'è un database?

Il database è una raccolta organizzata di dati strutturati per renderli facilmente accessibili, gestibili e aggiornabili. In parole semplici, si può dire, un database in un luogo in cui sono archiviati i dati. L'analogia migliore è la biblioteca. La biblioteca contiene una vasta collezione di libri di diversi generi, qui la biblioteca è un database e i libri sono i dati.

Durante la fase iniziale dell'era dei computer, i dati venivano raccolti e archiviati su nastri, che erano per lo più dispositivi di sola scrittura, il che significava che una volta che i dati erano stati archiviati su di essi, non avrebbero mai potuto essere leggi ancora. Erano lenti e ingombranti e presto gli informatici si sono resi conto che avevano bisogno di una soluzione migliore a questo problema.

Insieme, i dati e il DBMS, insieme alle applicazioni ad essi associati, sono indicati come un sistema di database, spesso abbreviato in un semplice database.

Evoluzione del database

• I database si sono evoluti sin dal loro inizio all'inizio degli anni '60.
• Negli anni '80, database relazionali è diventato popolare, seguito dai database orientati agli oggetti negli anni '90.
• Più recentemente, database NoSQL è nata come risposta alla crescita di Internet e alla necessità di una maggiore velocità ed elaborazione dei dati non strutturati.
• Oggi i database cloud e i database a guida autonoma stanno aprendo nuovi orizzonti per quanto riguarda il modo in cui i dati vengono raccolti, archiviati, gestiti e utilizzati.

'Database' è un argomento molto vasto. Quindi, trattare gli argomenti di questo argomento è un compito molto noioso.

Tutorial DBMS:caratteristiche del database

Ora, le principali caratteristiche di un database includono:

• Utilizza un repository digitale stabilito su un server per archiviare e gestire le informazioni.|
• Il database dovrebbe essere in grado di memorizzare tutti i tipi di dati esistenti in questo mondo reale.
• Può fornire una visione chiara e logica del processo che manipola i dati.
• Soprattutto, il database viene utilizzato per garantire la sicurezza dei dati.
• DBMS contiene tutte le procedure automatiche di backup e ripristino.
• Contiene anche proprietà ACID che mantengono i dati in uno stato sano in caso di errore.
• Il database può ridurre la complessa relazione tra i dati.
• Viene utilizzato anche per supportare la manipolazione e l'elaborazione dei dati.
• Puoi visualizzare il database da diversi punti di vista in base ai requisiti specificati dall'utente.

Ora, parlando delle applicazioni di un Database, vedremo esattamente dove puoi utilizzare Database.

Tutorial DBMS:applicazioni del database

Le applicazioni di database sono programmi software progettati per raccogliere, gestire e diffondere informazioni in modo molto efficiente. Così tanti proprietari di piccole imprese creano database semplici come contatti con i clienti e mailing list con software facile da usare e ci sono aziende che utilizzano i database avanzati per la manipolazione dei dati.

• Applicazioni contabili
• Applicazioni Web
• Applicazioni CRM

Applicazioni di contabilità

Parlando del sistema contabile, è un'applicazione di database personalizzata utilizzata per gestire i dati finanziari.

• Puoi utilizzare i moduli personalizzati utilizzati per registrare attività, passività, inventario e transazioni tra clienti e fornitori.
• Ottieni la panoramica di conti economici, bilanci, ordini di acquisto e fatture generati sono report personalizzati basati sulle informazioni immesse nel database.
• Le applicazioni di contabilità vengono eseguite su un singolo computer adatto a una piccola impresa o in un ambiente condiviso in rete per soddisfare le esigenze di più dipartimenti e sedi di organizzazioni più grandi.

Applicazioni Web

Molte applicazioni web utilizzano anche i database per memorizzare i dati. Può trattarsi di informazioni riservate di un'organizzazione o di informazioni private sull'utente. Il database viene utilizzato per archiviare i dati in ordine sequenziale e ti aiuta ad accedere ai dati quando necessario.

• Anche molte applicazioni web vengono create utilizzando applicazioni di database. Esistono siti Web che combinano anche un sistema di database di contabilità per registrare le transazioni di vendita e un'applicazione di database CRM per incorporare feedback e promuovere un'esperienza positiva del cliente. Discuteremo il database CRM nel prossimo argomento.
• L'applicazione web più popolare "Facebook" è essenzialmente un database basato su "MySQL ” sistema di database ed è un'indicazione del crescente utilizzo delle applicazioni di database come base per le applicazioni basate sul Web.

Applicazioni CRM

Un Customer Relationship Management System (CRM) è un'applicazione di database perfetta che è stata personalizzata per gestire il marketing, le vendite e le relazioni di supporto tra un'azienda e i suoi clienti.

L'obiettivo principale è massimizzare il numero di vendite, ridurre al minimo i costi e promuovere relazioni strategiche con i clienti.

Vantaggi

• Ridondanza dei dati ridotta.
• Inoltre, ci sono errori ridotti e maggiore coerenza.
• Integrità dei dati più semplice dai programmi applicativi.
• Accesso ai dati migliorato per gli utenti tramite l'uso di linguaggi host e di query.
• Anche la sicurezza dei dati è migliorata.
• Riduzione dei costi di immissione, archiviazione e recupero dei dati.

Svantaggi

• Complessità :I database sono sistemi hardware e software complessi.
• Costo :Richiede notevoli risorse finanziarie anticipate e continue.
• Sicurezza: La maggior parte delle aziende leader deve sapere che i propri sistemi di database possono archiviare in modo sicuro i dati, comprese le informazioni sensibili su dipendenti e clienti.
• Compatibilità :Esiste il rischio che un DBMS possa non essere compatibile con i requisiti operativi di un'azienda.

Ora che hai un'idea di come funziona Database, andiamo avanti e comprendiamo il Database Management System.

DBMS

Un Database Management System (DBMS) è un software utilizzato per gestire il database. Riceve istruzioni da un amministratore di database (DBA) e di conseguenza indica al sistema di apportare le modifiche corrispondenti. Questi sono fondamentalmente comandi che vengono utilizzati per caricare, recuperare o modificare i dati esistenti dal sistema.

I sistemi di gestione dei database mirano anche a facilitare una panoramica dei database, fornendo una varietà di operazioni amministrative come l'ottimizzazione, il monitoraggio delle prestazioni e il ripristino del backup.

I sistemi di gestione dei database consentono agli utenti di eseguire le seguenti operazioni:

• Definisci dati – Consente agli utenti di creare, modificare ed eliminare le definizioni che definiscono l'organizzazione del database.
• Aggiorna dati – Fornisce l'accesso agli utenti per inserire, modificare ed eliminare i dati dal database.
• Recupera dati – Consente agli utenti di recuperare i dati da un database in base ai requisiti.
• Amministrazione degli utenti – Registra gli utenti e monitora le loro azioni, rafforza la sicurezza dei dati, mantiene l'integrità dei dati, monitora le prestazioni e si occupa del controllo della concorrenza.

Caratteristiche

• Per limitare accedere a autorizzazioni degli utenti
• Fornisci più viste dello schema del database unico
• Facilita la sicurezza e rimuove la ridondanza dei dati
• Consente transazioni multiutente elaborazione e condivisione dei dati
• Segue l'ACID proprietà
• Offre l'indipendenza dei dati fisici e logici

Ora vediamo come creare un Database.

Usiamo l'istruzione CREATE DATABASE per creare un nuovo database.

Sintassi:

CREATE DATABASE databasename;

Esempio:

CREATE DATABASE College;

Verrà quindi creato il database del nome College. È così semplice creare un database.

Ora andiamo a capire le applicazioni dei DBMS.

Applicazioni di DBMS

• Banche
• Compagnie aeree
• Finanza
• Vendite e produzione
• Università

Queste sono alcune delle applicazioni notevoli di DBMS. Ora andiamo avanti e comprendiamo le funzionalità di DBMS.

Tutorial DBMS:funzionalità

• Duplicazione minima: Ci sono molti utenti che utilizzano il database, quindi le possibilità di duplicazione dei dati sono molto alte. Nel sistema di gestione del database, i file di dati vengono condivisi, il che a sua volta riduce al minimo la duplicazione dei dati.
  
• Risparmia spazio di archiviazione: DBMS ha molto da risparmiare, ma l'integrazione dei dati in un DBMS consente di risparmiare molto più spazio.
• Conveniente: Molte aziende stanno pagando così tante somme di denaro per archiviare i propri dati. Se hanno gestito i dati da salvare, risparmieranno il loro costo di immissione dei dati.
• Sicurezza: DBMS memorizza tutti i file di dati in modo permanente e non c'è alcuna possibilità che tu possa perdere dati. Ad esempio, ti capita di perdere alcuni dati, quindi esiste anche un metodo di backup e ripristino che può salvare i file di dati dell'organizzazione. Quindi, DBMS è altamente sicuro.

Ora, cerchiamo di capire l'architettura di DBMS.

Architettura

La progettazione di DBMS dipende principalmente dalla sua architettura. L'architettura può essere centralizzata, decentralizzata o gerarchica. Può essere visto come un livello singolo o multilivello. Puoi anche avere un'architettura a più livelli che divide l'intero sistema in n correlati ma indipendenti moduli, che possono essere modificati, alterati, cambiati o sostituiti indipendentemente.

Puoi avere:

• Solo livello
• Due livelli
• Tre livelli

Solo livello

Qui un database è direttamente accessibile all'utente. Significa che l'utente può risiedere direttamente su un DBMS e utilizzarlo. Eventuali modifiche apportate qui verranno eseguite direttamente sul database stesso. Inoltre, non fornisce uno strumento utile per gli utenti finali.

1-Tier viene utilizzato quando il client, il server e il database risiedono tutti sulla stessa macchina. Ogni volta che si installa un database nel sistema e si accede a query SQL, viene utilizzata l'architettura a 1 livello. Ma questa architettura è usata raramente nella sezione di produzione.

2 livelli

L'architettura a due livelli è la stessa del client-server di base. In questa architettura, le applicazioni sul lato client possono comunicare direttamente con il database sul lato server. Per comunicare con il DBMS, l'applicazione lato client stabilisce una connessione con il lato server.

Ogni volta che la macchina client fa una richiesta di accesso al database presente nel server usando SQL , il server esegue la richiesta sul database e restituisce il risultato al client.

Tre livelli

L'architettura a 3 livelli contiene uno strato tra il client e il server. Qui, il client non può comunicare direttamente con il server. L'utente finale non ha idea del server delle applicazioni. Il database non ha idea di nessun altro utente oltre all'applicazione.

L'applicazione presente sul lato client interagisce con un server delle applicazioni che a sua volta comunica con il sistema di database.

Ha tre livelli o livelli, ovvero il livello di presentazione, il livello dell'applicazione e il livello del database.

• Livello database: In questo livello è presente un database insieme ai suoi linguaggi di elaborazione (Query). Hai anche le relazioni che definiscono i dati e i loro vincoli a questo livello.

• Livello applicazione: Viene anche chiamato livello intermedio. Questo livello è costituito dal server delle applicazioni e dai programmi che accedono al database. Per un utente, questo livello dell'applicazione mostra una vista astratta del database. All'altra estremità, il livello Database non è a conoscenza di altri utenti oltre il livello dell'applicazione. Pertanto, il livello dell'applicazione si trova nel mezzo e funge da mediatore tra l'utente finale e il database.

• Livello utente: Questo è anche chiamato livello di presentazione. Gli utenti finali operano in questo livello e non sanno nulla dell'esistenza del database oltre questo livello. In questo livello, più viste del Database possono essere forniti dall'applicazione. Tutte le visualizzazioni sono generate dalle applicazioni presenti nel livello Applicazione.

Ora che hai compreso l'architettura, andiamo avanti e comprendiamo i componenti del DBMS.

Esercitazione DBMS:componenti

Parlando dei componenti di DBMS, abbiamo:

• Hardware

Questo consiste in un insieme di dispositivi elettronici fisici come dispositivi I/O, dispositivi di archiviazione e molti altri. Fornisce inoltre un'interfaccia tra computer e sistemi del mondo reale.

• Software

Questo è l'insieme di programmi che vengono utilizzati per controllare e gestire l'intero Database. Include anche il software DBMS stesso. Il sistema operativo, il software di rete utilizzato per condividere i dati tra gli utenti, i programmi applicativi utilizzati per accedere ai dati nel DBMS.

• Dati

Il sistema di gestione del database raccoglie, archivia, elabora e accede ai dati. Il Database contiene sia i dati effettivi o operativi che i metadati.

• Procedura

Queste sono le regole e le istruzioni su come utilizzare il Database per progettare ed eseguire il DBMS, per guidare gli utenti che lo gestiscono e lo gestiscono.

• Lingua di accesso al database

Viene utilizzato per accedere ai dati da e verso il database. Per inserire nuovi dati, l'aggiornamento o il recupero richiede dati dai database. Puoi scrivere una serie di comandi appropriati nel linguaggio di accesso al database, inviarli al DBMS, che quindi elabora i dati e li genera, visualizza una serie di risultati in un formato leggibile dall'utente.

Ora che avete compreso i componenti di un database, andiamo avanti e comprendiamo i tipi.

Tutorial DBMS:tipi

Di seguito sono riportati i diversi tipi di DBMS:

• Gerarchico: Questo tipo di DBMS mostra uno stile di tipo di relazione predecessore-successore. Puoi considerarlo simile a un albero, dove i nodi dell'albero rappresentano i record e i rami dell'albero rappresentano i campi.

• Database relazionale (RDBMS): Questo tipo ha una struttura che consente agli utenti di identificare e accedere ai dati in relazione a un altro dato nel database. Qui i dati vengono memorizzati sotto forma di tabelle.

• Rete: Questo tipo di sistema di gestione del database supporta molte o molte relazioni in cui è possibile collegare più record utente.
• Orientato agli oggetti: Utilizza piccoli software individuali chiamati oggetti. Qui, ogni oggetto contiene un dato e le istruzioni per le azioni da eseguire con i dati.

Tutorial DBMS:modelli di dati

I modelli di dati in DBMS aiutano a definire come viene modellata la struttura logica di un database. I modelli di dati sono fondamentalmente le entità fondamentali che introducono l'astrazione nei DBMS. Questi modelli di dati definiscono anche come i dati sono collegati tra loro e come vengono elaborati e archiviati all'interno del sistema.

Ora, perché hai bisogno di questo modello di dati?

• Garantisce che tutti gli oggetti dati richiesti dal database siano rappresentati accuratamente. L'omissione dei dati a volte porterà alla creazione di segnalazioni errate e produrrà risultati errati.
• Un modello di dati aiuta nella progettazione del database a livello concettuale, fisico e logico.
• La struttura aiuta a definire le tabelle relazionali, primarie e chiavi straniere e procedure archiviate.
• È anche utile identificare i dati mancanti e ridondanti.

Questo modello di dati può essere ulteriormente suddiviso in questi tipi:

Tipi di modello di dati

1. 1. Concettuale
   2. Fisico
   3. Logico

Ora, vediamo il funzionamento di questi modelli di dati.

Concettuale

Questo tipo di modello di dati definisce ciò che il sistema contiene. Il modello concettuale è creato da Data Architect in generale. Lo scopo è organizzare, definire e definire concetti e regole aziendali.

Esistono 3 stili di base nei modelli di dati concettuali:

• Entità
• Attributo
• Relazione

Questo può essere indicato come il Modello Entità-Relazione.

Il modello Entity-Relationship (ER) si basa sull'idea delle entità del mondo reale e delle relazioni tra di esse. Questo modello ER è utilizzato al meglio per la progettazione concettuale di un database.

Entità: Un'entità in un Modello ER è un'entità del mondo reale con proprietà denominate Attributi . Ogni attributo è definito dal suo insieme di valori chiamato Domini .
Ad esempio, considera i dettagli di uno Studente. I dettagli come il nome, l'età, la classe, la sezione e tutti questi rientrano nell'entità.

Relazione: L'associazione logica tra le entità è chiamata R Elazione . Queste relazioni sono mappate con le entità in modi diversi. La mappatura (uno-a-uno, uno-a-molti, molti-a-molti) definisce il numero di associazione tra due entità.

Ora comprendiamo il modello di dati fisici.

Fisico

Un modello di dati fisici aiuta a descrivere l'implementazione specifica del database del modello di dati. Il modello Physical Data offre un'astrazione del Database e aiuta a generare lo Schema .

Questo modello di dati fisici aiuta anche a visualizzare la struttura del database. Aiuta anche a modellare le chiavi delle colonne del database, i vincoli, gli indici , trigger e altri RDBMS caratteristiche.

Ora, comprendiamo il modello di dati logici.

Logico

I modelli di dati logici aiutano ad aggiungere ulteriori informazioni agli elementi del modello concettuale. Questo modello definisce la struttura degli elementi di dati e imposta anche le relazioni corrispondenti tra di loro.

In questo livello, non è definita alcuna chiave primaria o secondaria ed è necessario verificare e regolare i dettagli del connettore che sono stati impostati in precedenza per le relazioni.

Il vantaggio principale di questo modello di dati logici è quello di fornire una base per formare la base per il modello fisico.

Spero che questo vi sia chiaro ragazzi.

Proseguendo con il tutorial sul DBMS, diamo un'occhiata alle chiavi nel DBMS.

Tutorial DBMS:chiavi

Le chiavi sono il concetto più importante dei database. Le chiavi svolgono un ruolo fondamentale nel Database relazionale. Viene utilizzato per identificare righe univoche dalla tabella. Stabilisce anche la relazione tra le tabelle.

Perché hai bisogno di queste chiavi nel database?

La risposta a questo sarebbe,

• In un'applicazione reale, una tabella potrebbe contenere migliaia o anche più record. Inoltre, i record possono anche essere duplicati. Le chiavi ti consentono di identificare in modo univoco un record di tabella nonostante le numerose sfide.
• Le chiavi consentono anche di stabilire una relazione e anche di identificare le relazioni tra le tabelle
• Le chiavi ti aiutano anche a rafforzare l'identità e l'integrità nella relazione.

Tipi di chiavi

DBMS possiede chiavi diverse che hanno funzionalità diverse.

• Supertasto
• Chiave primaria
• Chiave candidato
• Chiave estera
• Chiave composta

Discutiamo delle chiavi più comunemente utilizzate in DBMS.

• • Chiave candidato: L'insieme minimo di attributi che possono identificare in modo univoco una tupla è noto come chiave candidata. Una relazione può contenere più di una singola chiave candidata, in cui la chiave è una chiave semplice o composta.

  • Super tasto: L'insieme di attributi che possono identificare in modo univoco una tupla è noto come Super Key. Quindi, una chiave candidata è una superchiave, ma viceversa non è vero.

  • Chiave primaria: Un insieme di attributi che possono essere utilizzati per identificare in modo univoco ogni tupla è anche una chiave primaria. Quindi, se ci sono 3-4 chiavi candidate presenti in una relazione, di queste se ne può scegliere una come chiave primaria.

• Chiave alternativa: La chiave candidata diversa dalla chiave primaria viene chiamata come chiave alternativa.

• Chiave straniera: Un attributo che può assumere solo i valori presenti come valori di qualche altro attributo, è la chiave esterna dell'attributo a cui si riferisce.

Passando all'ultimo argomento di questo articolo sul Tutorial DBMS, impariamo a conoscere la normalizzazione in DBMS.

Normalizzazione

Normalizzazione è il processo di riduzione della ridondanza dei dati nella tabella e di miglioramento dell'integrità dei dati. Allora perché è necessario? senza Normalizzazione in SQL, potremmo dover affrontare molti problemi come

1. Anomalia di inserimento :Si verifica quando non possiamo inserire dati nella tabella senza la presenza di un altro attributo
2. Aggiorna anomalia :è un'incoerenza dei dati che deriva dalla ridondanza dei dati e da un aggiornamento parziale dei dati.
3. Anomalia di eliminazione :Si verifica quando alcuni attributi vengono persi a causa dell'eliminazione di altri attributi.

Questa immagine sotto mostra come funziona la normalizzazione in SQL.

Quindi, con questo, arriviamo alla fine di questo tutorial sul DBMS. Spero che siate chiari sugli argomenti discussi in questo tutorial.

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In caso di domande puoi inserirle nella sezione commenti di DBMS Tutorial e torneremo al più presto.