DBMSチュートリアル:DBMSに関する完全なクラッシュコース

DBMSチュートリアルに関するこの記事では、データベース管理システムの動作に関連するすべてをカバーし、データベース管理システムについての深い知識を得るのに役立ちます。

ご存知のように、データベース管理システム(DBMS)は、データベースの管理に使用されるソフトウェアです。したがって、DBMSチュートリアルに関するこの記事は、の基本概念と高度な概念の両方を理解するのに役立ちます。 DBMS

この記事で説明するトピックは次のとおりです。





さぁ、始めよう!

データベースとは何ですか?

ザ・ です構造化されたデータの整理されたコレクションで、簡単にアクセス、管理、更新できます。私n簡単な言葉で言えば、データが保存されている場所にあるデータベースです。最高の例えはライブラリです。ライブラリには、さまざまなジャンルの本の膨大なコレクションが含まれています。ここでは、ライブラリはデータベースであり、本はデータです。



コンピュータ時代の初期段階では、データが収集され、テープに保存されました。テープはほとんどが書き込み専用デバイスでした。つまり、データが保存されると、二度と読み取ることはできませんでした。彼らは遅くてかさばり、すぐにコンピューター科学者たちはこの問題に対するより良い解決策が必要であることに気づきました。

データとDBMSは、それらに関連付けられているアプリケーションとともに、データベースシステムと呼ばれ、多くの場合、単なるデータベースに短縮されます。

データベースの進化

  • データベースは、1960年代初頭の開始以来進化してきました。
  • 1980年代には、 リレーショナルデータベース 1990年代にオブジェクト指向データベースが普及しました。
  • 最近になって、 インターネットの成長と、非構造化データの高速化と処理の必要性への対応として生まれました。
  • 今日、 クラウドデータベース 自動運転データベースは、データの収集、保存、管理、および利用の方法に関して、新たな境地を開いています。

「データベース」は非常に広大なトピックです。したがって、この主題の下でトピックをカバーすることは非常に退屈な作業です。



DBMSチュートリアル:データベースの特性

現在、データベースの主な特徴は次のとおりです。

  • サーバー上に確立されたデジタルリポジトリを使用して、情報を保存および管理します。|
  • データベースは、この現実の世界に存在するすべての種類のデータを格納できる必要があります。
  • データを操作するプロセスの明確で論理的なビューを提供できます。
  • 最も重要なことは、データベースはデータのセキュリティを提供するために使用されます。
  • DBMSには、すべての自動バックアップおよびリカバリ手順が含まれています。
  • また、障害が発生した場合にデータを正常な状態に維持するACIDプロパティも含まれています。
  • データベースは、データ間の複雑な関係を減らすことができます。
  • また、データの操作と処理をサポートするためにも使用されます。
  • ユーザーが指定した要件に応じて、さまざまな視点からデータベースを表示できます。

ここで、データベースのアプリケーションについて説明します。データベースを正確に利用できる場所を見ていきます。

DBMSチュートリアル:データベースのアプリケーション

データベースアプリケーションは、情報を非常に効率的に収集、管理、および配布するように設計されたソフトウェアプログラムです。非常に多くの中小企業の所有者は、使いやすいソフトウェアを使用して顧客の連絡先やメーリングリストなどの単純なデータベースを作成し、データ操作に高度なデータベースを使用する企業があります。

会計アプリケーション

会計システムと言えば、財務データの管理に使用されるカスタムデータベースアプリケーションです。

  • 資産、負債、在庫、および顧客とサプライヤ間のトランザクションを記録するために使用されるカスタムフォームを利用できます。
  • 損益計算書、貸借対照表、発注書の概要を取得し、生成された請求書は、データベースに入力された情報に基づいたカスタムレポートです。
  • 会計アプリケーションは、適切な単一のコンピューターで実行されます中小企業またはネットワーク化された共有環境で、大規模な組織の複数の部門や場所のニーズに対応します。

Webアプリケーション

多くのWebアプリケーションも、データを格納するためにデータベースを使用します。これは、組織の機密情報またはユーザーに関するいくつかの個人情報である可能性があります。データベースは、データを順番に保存するために使用され、必要なときにいつでもデータにアクセスするのに役立ちます。

  • また、多くのWebアプリケーションはデータベースアプリケーションを使用して作成されます。私たちがいますb会計データベースシステムを組み合わせて販売取引を記録し、CRMデータベースアプリケーションを組み合わせてフィードバックを組み込み、顧客体験を向上させるサイト。次のトピックでは、CRMデータベースについて説明します。
  • 最も人気のあるWebベースのアプリケーション「Facebook」本質的には「 MySQL 」データベースシステムであり、Webベースのアプリケーションの基盤としてデータベースアプリケーションの使用が増加していることを示しています。

CRMアプリケーション

顧客関係管理システム(CRM)は、企業とその顧客との間のマーケティング、販売、およびサポートの関係を管理するためにカスタマイズされた完璧なデータベースアプリケーションです。

主な目標は、販売数を最大化し、コストを最小化し、戦略的な顧客関係を促進することです。

利点

  • データの冗長性の低下。
  • また、エラーが減少し、一貫性が向上します。
  • アプリケーションプログラムからのより簡単なデータ整合性。
  • ホスト言語とクエリ言語を使用して、ユーザーへのデータアクセスを改善しました。
  • データセキュリティも向上。
  • データの入力、保存、および取得のコストを削減します。

短所

  • 複雑 :データベースは複雑なハードウェアおよびソフトウェアシステムです。
  • 費用 : それ かなりの先行投資と継続的な財源が必要です。
  • セキュリティ: ほとんどの大手企業は、データベースシステムが従業員や顧客の機密情報などのデータを安全に保存できることを知っておく必要があります。
  • 互換性 DBMSが企業の運用要件と互換性がない可能性があるというリスクがあります。

データベースがどのように機能するかがわかったところで、次に進んでデータベース管理システムについて理解しましょう。

DBMS

データベース管理システム(DBMS) データベースを管理するために使用されるソフトウェアです。それデータベース管理者(DBA)から指示を受け取り、それに応じて対応する変更を行うようにシステムに指示します。これらは基本的に、システムから既存のデータをロード、取得、または変更するために使用されるコマンドです。

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データベース管理システムは、チューニング、パフォーマンスモニタリング、バックアップリカバリなどのさまざまな管理操作を提供することにより、データベースの概要を容易にすることも目的としています。

データベース管理システムを使用すると、ユーザーは次のことができます。

  • データの定義 –ユーザーがデータベースの構成を定義する定義を作成、変更、および削除できるようにします。
  • データの更新 –データベースからデータを挿入、変更、および削除するためのアクセスをユーザーに提供します。
  • データの取得 –ユーザーが要件に基づいてデータベースからデータを取得できるようにします。
  • ユーザーの管理 –ユーザーを登録してアクションを監視し、データセキュリティを実施し、データの整合性を維持し、パフォーマンスを監視し、同時実行制御を処理します。

特徴

  • 制限 アクセス 権限 ユーザーの
  • 複数提供する ビュー 単一データベーススキーマの
  • 促進する セキュリティ データの冗長性を排除します
  • 許可します マルチユーザートランザクション データの処理と共有
  • 続く プロパティ
  • 物理データと論理データの両方の独立性を提供します

それでは、データベースの作成方法を見てみましょう。

CREATEDATABASEステートメントを使用して新しいデータベースを作成します。

構文:

CREATEDATABASEデータベース名

例:

CREATE DATABASE College

そのため、Collegeという名前のデータベースが作成されます。これは、データベースを簡単に作成できる方法です。

それでは、DBMSのアプリケーションについて理解しましょう。

DBMSのアプリケーション

  • 銀行
  • 航空会社
  • ファイナンス
  • 販売および製造
  • 大学

これらは、DBMSの注目すべきアプリケーションの一部です。それでは、DBMSの機能について理解していきましょう。

DBMSチュートリアル:機能

  • 最小の重複: Tデータベースを使用するユーザーが多いため、データが重複する可能性が非常に高くなります。データベース管理システムでは、データファイルが共有されるため、データの重複が最小限に抑えられます。
  • ストレージスペースを節約します: DBMSには保存することがたくさんありますが、データをDBMSに統合すると、スペースを大幅に節約できます。
  • 費用対効果: 多くのc企業はデータを保存するために多額のお金を払っています。保存するデータを管理している場合は、データ入力のコストを節約できます。
  • セキュリティ: DBMSはすべてのデータファイルを永続的に保存し、データが失われる可能性はありません。たとえば、データが失われた場合、組織のデータファイルを保存できるバックアップとリカバリの方法もあります。したがって、DBMSは非常に安全です。

それでは、DBMSのアーキテクチャを理解しましょう。

建築

DBMSの設計は、主にそのアーキテクチャに依存します。アーキテクチャは、集中型、分散型、または階層型のいずれかになります。これは、単一層または多層と見なすことができます。システム全体を関連しているが独立したものに分割するn層アーキテクチャを使用することもできます n モジュール。個別に変更、変更、変更、または交換できます。

あなたが持つことができます:

単層

ここでは、データベースにユーザーが直接アクセスできます。これは、ユーザーがDBMSに直接常駐して使用できることを意味します。ここで行われる変更は、データベース自体で直接行われます。また、エンドユーザーにとって便利なツールではありません。

1層は、クライアント、サーバー、および すべて同じマシン上にあります。システムにデータベースをインストールしてSQLクエリにアクセスするときはいつでも、使用されるのは1層アーキテクチャです。ただし、このアーキテクチャが本番セクションで使用されることはめったにありません。

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2層

2層アーキテクチャは、基本的なクライアントサーバーと同じです。このアーキテクチャでは、クライアント側のアプリケーションはサーバー側のデータベースと直接通信できます。 DBMSと通信するために、クライアント側のアプリケーションはサーバー側との接続を確立します。

クライアントマシンがを使用してサーバーに存在するデータベースへのアクセスを要求するときはいつでも SQL 、サーバーはデータベースでリクエストを実行し、結果をクライアントに返します。

3層

3層アーキテクチャには、クライアントとサーバーの間に層が含まれています。ここでは、クライアントはサーバーと直接通信できません。エンドユーザーは、アプリケーションサーバーについて何も知りません。データベースは、アプリケーション以外の他のユーザーについても認識していません。

クライアント側に存在するアプリケーションは、アプリケーションサーバーと対話し、アプリケーションサーバーはデータベースシステムと通信します。

プレゼンテーション層、アプリケーション層、データベース層の3つの層または層があります。

  • データベース層: この層には、データベースがその処理言語(クエリ)とともに存在します。このレベルでデータとその制約を定義する関係もあります。

  • アプリケーション層: 中間層とも呼ばれます。この層は、アプリケーションサーバーとデータベースにアクセスするプログラムで構成されます。ユーザーの場合、このアプリケーション層はデータベースの抽象的なビューを表示します。一方、データベース層は、アプリケーション層以外の他のユーザーを認識しません。したがって、アプリケーション層は中央に位置し、エンドユーザーとデータベースの間の仲介役として機能します。

  • ユーザー層: これは、プレゼンテーション層とも呼ばれます。エンドユーザーはこの層で動作し、この層を超えたデータベースの存在については何も知りません。このレイヤーでは、複数 ビュー データベースのは、アプリケーションによって提供することができます。すべてのビューは、アプリケーション層に存在するアプリケーションによって生成されます。

アーキテクチャを理解したので、次に進んでDBMSのコンポーネントを理解しましょう。

DBMSチュートリアル:コンポーネント

DBMSのコンポーネントについて言えば、次のようなものがあります。

  • ハードウェア

これは、I / Oデバイス、ストレージデバイスなど、一連の物理的な電子デバイスで構成されています。また、コンピューターと実際のシステム間のインターフェイスも提供します。

  • ソフトウェア

これは、データベース全体を制御および管理するために使用されるプログラムのセットです。また、DBMSソフトウェア自体も含まれています。オペレーティングシステム、ユーザー間でデータを共有するために使用されるネットワークソフトウェア、DBMS内のデータにアクセスするために使用されるアプリケーションプログラム。

  • データ

データベース管理システムは、データを収集、保存、処理、およびアクセスします。データベースは、実際のデータまたは運用データとメタデータの両方を保持します。

  • 手順

これらは、DBMSを設計および実行するためにデータベースを使用する方法に関する規則と指示であり、データベースを操作および管理するユーザーをガイドします。

  • データベースアクセス言語

データベースとの間でデータにアクセスするために使用されます。新しいデータを入力するには、更新または取得するにはデータベースからのデータが必要です。データベースアクセス言語で適切なコマンドのセットを記述し、それらをDBMSに送信すると、DBMSがデータを処理して生成し、結果のセットをユーザーが読み取り可能な形式で表示できます。

データベースのコンポーネントを理解したので、次に進んでタイプを理解しましょう。

DBMSチュートリアル:タイプ

以下は、DBMSのさまざまなタイプです。

  • 階層: このタイプのDBMSは、先行と後続のタイプの関係のスタイルを示しています。これは、ツリーのノードがレコードを表し、ツリーのブランチがフィールドを表すツリーに似ていると見なすことができます。

階層型DBMS-DBMSチュートリアル-Edureka

  • リレーショナルデータベース(RDBMS): このタイプは、ユーザーがデータを識別してアクセスできる構造になっています。 関係で データベース内の別のデータに。ここでは、データはテーブルの形式で保存されます。

  • 通信網: このタイプのデータベース管理システムは、複数のユーザーレコードをリンクできる多対多の関係をサポートします。
  • オブジェクト指向: オブジェクトと呼ばれる小さな個別のソフトウェアを使用します。ここで、各オブジェクトには、データの一部と、そのデータを使用して実行するアクションの指示が含まれています。

DBMSチュートリアル:データモデル

DBMSのデータモデルは、データベースの論理構造をモデル化する方法を定義するのに役立ちます。データモデルは基本的に、DBMSに抽象化を導入する基本的なエンティティです。これらのデータモデルは、データが相互に接続される方法、およびデータがシステム内で処理および保存される方法も定義します。

では、なぜこのデータモデルが必要なのですか?

  • これにより、データベースに必要なすべてのデータオブジェクトが正確に表現されます。データを省略すると、誤ったレポートが作成され、誤った結果が生成されることがあります。
  • データモデルは、概念、物理、および論理レベルでデータベースを設計するのに役立ちます。
  • この構造は、リレーショナルテーブルの定義に役立ちます。 プライマリ そして 外部キー 、およびストアドプロシージャ。
  • 欠落している冗長なデータを特定することも役立ちます。

このデータモデルは、さらに次のタイプに分類できます。

データモデルの種類

    1. 概念
    2. 物理的
    3. 論理的

それでは、これらのデータモデルの動作を見てみましょう。

概念

このタイプのデータモデルは、何を定義しますシステムに含まれています。概念モデルは、一般的にデータアーキテクトによって作成されます。目的は、ビジネスの概念とルールを整理、範囲設定、および定義することです。

概念データモデルには、次の3つの基本的なスタイルがあります。

  • エンティティ
  • 属性
  • 関係

これは、実体関連モデルと呼ばれることがあります。

実体関連(ER)モデルは、実世界の実体とそれらの間の関係の概念に基づいています。このERモデルは、データベースの概念設計に最適です。

エンティティ: 内のエンティティ ERモデル は、という名前のプロパティを持つ実世界のエンティティです。 属性 。すべての属性は、と呼ばれる値のセットによって定義されます。 ドメイン
たとえば、学生の詳細について考えてみましょう。名前、年齢、クラス、セクションなどの詳細は、エンティティの下にあります。

関係: エンティティ間の論理的な関連付けは、 R 高揚感 。これらの関係は、さまざまな方法でエンティティにマッピングされます。マッピング(1対1、1対多、多対多)は、2つのエンティティ間の関連付けの数を定義します。

それでは、物理データモデルについて理解しましょう。

物理的

物理データモデルは、データモデルのデータベース固有の実装を説明するのに役立ちます。物理データモデルは、データベースの抽象化を提供し、データベースの生成に役立ちます

この物理データモデルは、データベース構造の視覚化にも役立ちます。また、データベース列のキー、制約、 インデックス 、トリガー、その他 RDBMS 特徴。

それでは、論理データモデルについて理解しましょう。

論理的

論理データモデルは、概念モデル要素にさらに情報を追加するのに役立ちます。このモデルは、データ要素の構造を定義し、それらの間の対応する関係も設定します。

このレベルでは、 プライマリ または2次キーが定義されており、関係に対して以前に設定されたコネクタの詳細を確認および調整する必要があります。

この論理データモデルの主な利点は、物理モデルのベースを形成するための基盤を提供することです。

これが皆さんにとって明らかであることを願っています。

DBMSチュートリアルに進み、DBMSのキーを見てみましょう。

DBMSチュートリアル:キー

キーはデータベースの最も重要な概念です。キーは、 リレーショナルデータベース これは、テーブルから一意の行を識別するために使用されます。また、テーブル間の関係を確立します。

データベースにこれらのキーが必要なのはなぜですか?

これに対する答えは、

  • 実際のアプリケーションでは、テーブルに数千またはそれ以上の数のレコードが含まれる可能性があります。さらに、レコードを複製することもできます。キーを使用すると、多くの課題があるにもかかわらず、テーブルレコードを一意に識別できます。
  • キーを使用すると、関係を確立したり、テーブル間の関係を識別したりすることもできます。
  • キーは、関係にアイデンティティと整合性を強制するのにも役立ちます。
キーの種類

DBMSには、さまざまな機能を持つさまざまなキーがあります。

DBMSで最も一般的に使用されるキーについて説明しましょう。

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    • 候補キー: タプルを一意に識別できる最小限の属性セットは、候補キーと呼ばれます。リレーションは複数の候補キーを保持できます。キーは単純キーまたは複合キーのいずれかです。

    • スーパーキー: タプルを一意に識別できる属性のセットは、スーパーキーと呼ばれます。したがって、候補キーはスーパーキーですが、その逆は当てはまりません。

    • 主キー: すべてのタプルを一意に識別するために使用できる属性のセットも主キーです。したがって、関係に3〜4個の候補キーが存在する場合、それらの中から1つを主キーとして選択できます。

主キー-DBMSチュートリアル-Edureka

  • 代替キー: 主キー以外の候補キーは代替キーと呼ばれます

  • 外部キー: 他の属性の値として存在する値のみを取得できる属性は、それが参照する属性への外部キーです。

DBMSチュートリアルに関するこの記事の最後のトピックに移り、DBMSでの正規化について学びましょう。

正規化

テーブル内のデータの冗長性を減らし、データの整合性を向上させるプロセスです。では、なぜこれが必要なのですか?なし 正規化 SQLでは、次のような多くの問題に直面する可能性があります。

  1. 挿入異常 :別の属性がないとテーブルにデータを挿入できない場合に発生します
  2. 異常を更新する : それはデータの冗長性とデータの部分的な更新に起因するデータの不整合。
  3. 削除異常 :発生します他の属性の削除により特定の属性が失われた場合。

以下の画像は、SQLの正規化がどのように機能するかを示しています。

SQLでの正規化-DBMSチュートリアル-Edureka

これで、このDBMSチュートリアルは終わりです。このチュートリアルで説明されているトピックについて、皆さんが明確になっていることを願っています。

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クエリの場合は、DBMSチュートリアルのコメントセクションにそれらを置くことができ、早ければ元に戻します。