DBMS (Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu) là gì? Ứng dụng, loại & ví dụ

DBMS là gì?

Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) là phần mềm lưu trữ và truy xuất dữ liệu của người dùng đồng thời xem xét các biện pháp bảo mật thích hợp. Nó bao gồm một nhóm các chương trình thao tác cơ sở dữ liệu. DBMS chấp nhận yêu cầu dữ liệu từ một ứng dụng và hướng dẫn hệ điều hành cung cấp dữ liệu cụ thể. Trong các hệ thống lớn, DBMS giúp người dùng và phần mềm bên thứ ba khác lưu trữ và truy xuất dữ liệu.

DBMS cho phép người dùng tạo cơ sở dữ liệu của riêng họ theo yêu cầu của họ. Thuật ngữ “DBMS” bao gồm người sử dụng cơ sở dữ liệu và các chương trình ứng dụng khác. Nó cung cấp một giao diện giữa dữ liệu và ứng dụng phần mềm. 

Trong hướng dẫn Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu này, bạn sẽ tìm hiểu các khái niệm DBMS như-

Ví dụ về DBMS

Chúng ta hãy xem một ví dụ đơn giản về cơ sở dữ liệu trường đại học. Cơ sở dữ liệu này duy trì thông tin liên quan đến sinh viên, khóa học và điểm số trong môi trường đại học. Cơ sở dữ liệu được tổ chức thành năm tệp:

  • Tệp SINH VIÊN lưu trữ dữ liệu của từng học sinh
  • Tệp COURSE lưu trữ dữ liệu về mỗi khóa học.
  • PHẦN lưu trữ thông tin về các phần trong một khóa học cụ thể.
  • Tệp GRADE lưu trữ điểm mà học sinh đạt được trong các phần khác nhau
  • Tệp TUTOR chứa thông tin về từng giáo sư.

Để xác định DBMS:

  • Chúng ta cần xác định cấu trúc các bản ghi của mỗi file bằng cách xác định các loại phần tử dữ liệu khác nhau sẽ được lưu trữ trong mỗi bản ghi.
  • Chúng ta cũng có thể sử dụng sơ đồ mã hóa để biểu diễn các giá trị của một mục dữ liệu.
  • Về cơ bản, Cơ sở dữ liệu của bạn sẽ có 5 bảng với khóa ngoại được xác định giữa các bảng khác nhau.

Lịch sử của DBMS

Dưới đây là những cột mốc quan trọng trong lịch sử của DBMS:

  • 1960 – Charles Bachman thiết kế hệ thống DBMS đầu tiên
  • 1970 – Codd giới thiệu IBMHệ thống quản lý thông tin (IMS)
  • 1976- Peter Chen đặt ra và định nghĩa mô hình Mối quan hệ thực thể hay còn gọi là mô hình ER
  • 1980 - Mô hình quan hệ trở thành một thành phần cơ sở dữ liệu được chấp nhận rộng rãi
  • 1985- DBMS hướng đối tượng phát triển.
  • Những năm 1990- Kết hợp hướng đối tượng trong DBMS quan hệ.
  • 1991- Microsoft cung cấp quyền truy cập MS, DBMS cá nhân và thay thế tất cả các sản phẩm DBMS cá nhân khác.
  • 1995: Ứng dụng cơ sở dữ liệu Internet đầu tiên
  • 1997: XML được áp dụng vào xử lý cơ sở dữ liệu. Nhiều nhà cung cấp bắt đầu tích hợp XML vào các sản phẩm DBMS.

Đặc điểm của DBMS

Dưới đây là các đặc điểm và thuộc tính của Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu:

  • Cung cấp bảo mật và loại bỏ dư thừa
  • Tự mô tả bản chất của một hệ thống cơ sở dữ liệu
  • Cách ly giữa các chương trình và sự trừu tượng hóa dữ liệu
  • Hỗ trợ nhiều chế độ xem dữ liệu
  • Chia sẻ dữ liệu và xử lý giao dịch nhiều người dùng
  • Phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu cho phép các thực thể và mối quan hệ giữa chúng tạo thành các bảng.
  • Nó tuân theo khái niệm ACID ( Atombăng giá, tính nhất quán, sự cô lập và độ bền).
  • DBMS hỗ trợ môi trường nhiều người dùng cho phép người dùng truy cập và thao tác dữ liệu song song.

DBMS so với tệp phẳng

DBMS Hệ thống quản lý tập tin phẳng
Quyền truy cập nhiều người dùng Nó không hỗ trợ truy cập nhiều người dùng
Thiết kế để đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp nhỏ và lớn Nó chỉ được giới hạn ở các hệ thống DBMS nhỏ hơn.
Loại bỏ sự dư thừa và Integrity. Sự dư thừa và Integrity các vấn đề
Đắt. Nhưng về lâu dài Tổng chi phí sở hữu sẽ rẻ Nó rẻ hơn
Dễ dàng thực hiện các giao dịch phức tạp Không hỗ trợ các giao dịch phức tạp

Người sử dụng DBMS

Sau đây là các loại người dùng DBMS khác nhau

Tên thành phần Nhiệm vụ
Lập trình viên ứng dụng Các lập trình viên ứng dụng viết chương trình bằng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau để tương tác với cơ sở dữ liệu.
Quản trị viên cơ sở dữ liệu Quản trị viên cơ sở dữ liệu chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ hệ thống DBMS. Anh ấy/Cô ấy được gọi là quản trị viên cơ sở dữ liệu hoặc DBA.
Người dùng cuối Người dùng cuối là những người tương tác với hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. Họ tiến hành các hoạt động khác nhau trên cơ sở dữ liệu như truy xuất, cập nhật, xóa, v.v.

Phần mềm DBMS phổ biến

Dưới đây là danh sách một số hệ thống DBMS phổ biến:

Ứng dụng của DBMS

Dưới đây là các ứng dụng hệ thống cơ sở dữ liệu phổ biến:

Ngành Sử dụng DBMS
Ngân hàng Đối với thông tin khách hàng, hoạt động tài khoản, thanh toán, tiền gửi, khoản vay, v.v.
Các hãng hàng không Để đặt chỗ và thông tin lịch trình.
Các trường Đại học Để biết thông tin về sinh viên, đăng ký khóa học, trường cao đẳng và điểm số.
Viễn thông Nó giúp lưu giữ hồ sơ cuộc gọi, hóa đơn hàng tháng, quản lý số dư, v.v.
Tài chính Để lưu trữ thông tin về chứng khoán, mua bán các công cụ tài chính như cổ phiếu và trái phiếu.
Bán hàng Sử dụng để lưu trữ thông tin khách hàng, sản phẩm và bán hàng.
Sản xuất Chế tạo Nó được sử dụng để quản lý chuỗi cung ứng và theo dõi quá trình sản xuất các mặt hàng. Tình trạng hàng tồn kho trong kho.
HR Management Để biết thông tin về nhân viên, tiền lương, bảng lương, khấu trừ, tạo tiền lương, v.v.

Các loại DBMS

Các loại DBMS
Các loại DBMS

Bốn loại hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu chính là:

  • Cơ sở dữ liệu phân cấp
  • Cơ sở dữ liệu mạng
  • Cơ sở dữ liệu quan hệ
  • Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng

DBMS phân cấp

Trong cơ sở dữ liệu phân cấp, dữ liệu mô hình được tổ chức theo cấu trúc dạng cây. Dữ liệu được lưu trữ theo định dạng phân cấp (từ trên xuống hoặc từ dưới lên). Dữ liệu được biểu diễn bằng mối quan hệ cha-con. Trong DBMS phân cấp, cha có thể có nhiều con, nhưng con chỉ có một cha.

Mô hình mạng

Mô hình cơ sở dữ liệu mạng cho phép mỗi đứa trẻ có nhiều cha mẹ. Nó giúp bạn giải quyết nhu cầu mô hình hóa các mối quan hệ phức tạp hơn như mối quan hệ nhiều-nhiều theo thứ tự/bộ phận. Trong mô hình này, các thực thể được tổ chức trong một biểu đồ có thể truy cập thông qua nhiều đường dẫn.

Mô hình quan hệ

DBMS quan hệ là mô hình DBMS được sử dụng rộng rãi nhất vì đây là một trong những mô hình dễ nhất. Mô hình này dựa trên việc chuẩn hóa dữ liệu trong các hàng và cột của bảng. Mô hình quan hệ được lưu trữ trong các cấu trúc cố định và được thao tác bằng SQL.

Mô hình hướng đối tượng

Trong Mô hình hướng đối tượng, dữ liệu được lưu trữ dưới dạng đối tượng. Cấu trúc được gọi là các lớp hiển thị dữ liệu bên trong nó. Đây là một trong những thành phần của DBMS định nghĩa cơ sở dữ liệu là một tập hợp các đối tượng lưu trữ cả giá trị và hoạt động của các thành viên dữ liệu.

Ưu điểm của DBMS

  • DBMS cung cấp nhiều kỹ thuật khác nhau để lưu trữ và truy xuất dữ liệu
  • DBMS phục vụ như một trình xử lý hiệu quả để cân bằng nhu cầu của nhiều ứng dụng sử dụng cùng một dữ liệu
  • Thủ tục quản lý thống nhất cho dữ liệu
  • Các lập trình viên ứng dụng không bao giờ được tiếp xúc với thông tin chi tiết về cách biểu diễn và lưu trữ dữ liệu.
  • DBMS sử dụng nhiều chức năng mạnh mẽ khác nhau để lưu trữ và truy xuất dữ liệu một cách hiệu quả.
  • Dữ liệu ưu đãi Integrity và an ninh
  • DBMS ngụ ý các ràng buộc về tính toàn vẹn để có được mức độ bảo vệ cao chống lại việc truy cập dữ liệu bị cấm.
  • DBMS lập lịch truy cập đồng thời vào dữ liệu theo cách mà chỉ một người dùng có thể truy cập cùng một dữ liệu tại một thời điểm
  • Giảm thời gian phát triển ứng dụng

Nhược điểm của DBMS

DBMS có thể mang lại nhiều lợi thế, nhưng nó có một số sai sót nhất định-

  • Chi phí Phần cứng và Phần mềm của DBMS khá cao, điều này làm tăng ngân sách cho tổ chức của bạn.
  • Hầu hết các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu thường phức tạp, do đó cần phải đào tạo người dùng cách sử dụng DBMS.
  • Ở một số tổ chức, tất cả dữ liệu được tích hợp vào một cơ sở dữ liệu duy nhất có thể bị hỏng do mất điện hoặc hỏng phương tiện lưu trữ.
  • Việc nhiều người dùng cùng một lúc sử dụng cùng một chương trình đôi khi dẫn đến mất dữ liệu.
  • DBMS không thể thực hiện các phép tính phức tạp

Khi nào không nên sử dụng hệ thống DBMS?

Mặc dù hệ thống DBMS rất hữu ích nhưng nó vẫn không phù hợp với nhiệm vụ cụ thể được đề cập dưới đây:

Không nên dùng khi bạn không có đủ ngân sách hoặc chuyên môn để vận hành DBMS. Trong những trường hợp như vậy, Tệp Excel/CSV/Flat có thể hoạt động tốt.

Đối với các ứng dụng Web 2.0, tốt hơn nên sử dụng KhôngSQL DBMS

Tổng kết

  • Định nghĩa DBMS: Cơ sở dữ liệu là tập hợp các dữ liệu có liên quan đại diện cho một số khía cạnh của thế giới thực
  • Dạng đầy đủ của DBMS là Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. DBMS là viết tắt của Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. Đây là phần mềm lưu trữ và truy xuất dữ liệu của người dùng bằng cách xem xét các biện pháp bảo mật thích hợp.
  • DBMS Cung cấp bảo mật và loại bỏ sự dư thừa
  • DBMS có nhiều ưu điểm so với hệ thống quản lý Tệp phẳng truyền thống
  • Một số đặc điểm của DBMS là Bảo mật, Bản chất tự mô tả, Cách ly giữa các chương trình và trừu tượng hóa dữ liệu, Hỗ trợ nhiều chế độ xem dữ liệu, v.v.
  • Người dùng cuối, Lập trình viên ứng dụng và Quản trị viên cơ sở dữ liệu là loại người dùng truy cập DBMS
  • DBMS được sử dụng rộng rãi trong Ngân hàng, Hàng không, Viễn thông, Tài chính và các ngành khác
  • Bốn loại DBMS chính là 1) Phân cấp, 2) Mạng, 3) Quan hệ, 4) DBMS hướng đối tượng.
  • DBMS phục vụ như một trình xử lý hiệu quả để cân bằng nhu cầu của nhiều ứng dụng sử dụng cùng một dữ liệu
  • Chi phí Phần cứng và Phần mềm của DBMS khá cao, điều này làm tăng ngân sách cho tổ chức của bạn.