ch01資料庫系統(tǒng)理論

1、Ch01 資料庫系統(tǒng)理論,資料庫管理,資料庫資料庫模型資料庫管理系統(tǒng),大綱,2024/3/5,2,資料庫的定義-定義,資料庫正式的定義有很多種，比較通用的定義，如下所示：定義：資料庫（Database）是一個儲存資料的電子文件檔案櫃（An Electronic Filing Cabinet）。以現(xiàn)代的企業(yè)或組織來說，資料庫是讓企業(yè)或組織能夠正常運作的重要元件，想想看！如果銀行沒有帳戶和交易記錄的資料庫，客戶存款和提款需要如何運作

2、。每家航空公司都需要依賴訂票系統(tǒng)的資料庫，才能讓各旅行社訂機票，旅客才知道班機是否已經(jīng)客滿。,,2024/3/5,3,資料庫的定義-長存資料,在企業(yè)或組織資料庫儲存的大量資料並非短暫儲存的暫時資料，而是長時間存在的資料，稱為「長存資料」（Persistent Data），長存資料是維持企業(yè)或組織正常運作的重要資料，如下：在組織中的資料需要一些操作或運算來維護資料。例如：當公司員工有人離職或是新進，員工資料需要新增和刪除操作來進行維護。

3、資料之間是有關係的。例如：員工資料和出勤資料擁有關係，一位員工擁有一份多筆的出勤資料。資料不包含輸出資料、暫存資料或任何延伸資訊。例如：員工平均出勤資料、年齡和居住地分佈資料等並不屬於長存資料，因為這些資料都可以透過資料運算而得，亦稱為導出資料（Derived Data）。,2024/3/5,4,資料庫的定義-範例,資料庫（Database）這個名詞是一個概念，這是一種資料儲存單位，一些經(jīng)過組織的資料集合。事實上，有很多現(xiàn)成擁有或一

4、些常常使用的資料集合，都可以稱為資料庫，如下所示：在Word文件中編輯的通訊錄資料。使用Excel管理的學生成績資料。在應用程式提供相關功能來維護和分析儲存在大型檔案的資料。銀行的帳戶資料和交易資料。醫(yī)院的病人資料。大學的學生、課程、選課和教授資料。電信公司的帳單資料。,2024/3/5,5,資料庫-範例(以ACCESS為例),Access資料庫的資料是儲存在「資料表」（Tables）物件，每一個資料表使用「欄位」（Fie

5、lds）分類成很多群組，每一個群組是一筆「記錄」（Records），例如：通訊錄資料原來是使用表格儲存，如下表所示：,2024/3/5,6,資料庫的說明,一般來說，我們所泛稱的資料庫正確的說是「資料庫系統(tǒng)」（Database System）的一部分，資料庫系統(tǒng)是由「資料庫」（Database）和「資料庫管理系統(tǒng)」（Database Mangement System，簡稱DBMS）所組成。,2024/3/5,7,,資料庫的基礎-圖例,,2

6、024/3/5,8,邏輯關聯(lián)資料,在資料庫儲存的是一種擁有關係的資料，這些資料使用關聯(lián)性（Relationships）建立與其它資料的邏輯關聯(lián)，所以稱為「邏輯關聯(lián)資料」（Logically Related Data）。關聯(lián)性是一個術語，如果使用口語方式來說，可以將它視為一種資料間的連結，在資料庫儲存的是一種「完全連結」（Fully Connected）的資料，完全連結是指資料庫儲存的資料間擁有連結方式，這個連結允許從一個資料存取其它的

7、資料。例如：前述的員工資料和出勤資料擁有關係，一位員工擁有一份多筆的出勤資料，換一個角度來說，就是在資料之間擁有連結方式，以便可以將員工資料連接到出勤資料。,2024/3/5,9,使用Access資料庫管理系統(tǒng)儲存資料,Access可以將上述表格轉換成【通訊錄資料.mdb】檔案，這是一個資料庫，內(nèi)含上述表格的通訊資料，【通訊錄】是表格名稱，順理成章成為資料表物件的名稱，表格的每一列是一筆記錄的群組，這個群組分成欄位：姓名、地址、電話、生

8、日和電子郵件地址。換一個角度來看，我們使用資料庫儲存資料的目的是為了能夠快速排序和查詢，或是輸出報表，所以資料庫管理系統(tǒng)提供有各種排序和查詢功能，只需透過資料庫管理系統(tǒng)就能夠輕鬆取出資料庫所需的資料且產(chǎn)生所需的報表，這也是我們建立資料庫的目的。,2024/3/5,10,資料庫模型,「資料庫模型」（Database Model）是使用一組整合觀念來描述資料與資料間的關係和資料的限制條件（檢查是否是儲存正確資料的條件），也就是用來描述資料

9、庫中資料的關聯(lián)性。Access是一套關聯(lián)式資料庫系統(tǒng)，這是指它是一套使用關聯(lián)式資料庫模型（Relational Database Model）的資料庫管理系統(tǒng)。,2024/3/5,11,大型檔案資料庫模型-說明,「大型檔案資料庫模型」（Flat-File Database Model）是直接使用檔案（通常是文字檔案）儲存資料庫的資料。早期在沒有資料庫管理系統(tǒng)的年代，大部分公司都是直接使用COBOL程式語言設計系統(tǒng)，以文字檔案儲存資料

10、，每一個檔案是一個資料表，檔案中的每一列是一筆記錄，使用固定欄寬或特殊的分隔字元儲存欄位資料。,2024/3/5,12,,大型檔案資料庫模型-範例1,資料庫的每一個文字檔案就是一個資料表，在檔案中的每一列是一筆記錄，使用固定欄寬或特殊分隔字元來儲存欄位資料，例如：【學生】資料表，如下圖所示：,2024/3/5,13,,大型檔案資料庫模型-範例2,如果資料庫很龐大，需要使用多個資料表來儲存資料時，每一個資料表就是一個檔案，例如：新增【選課

11、】資料表，如右圖所示：,2024/3/5,14,關聯(lián)式資料庫模型-說明,「關聯(lián)式資料庫模型」（Relational Database Model）是1970年由IBM研究員E. F. Codd博士開發(fā)的資料庫模型，其理論基礎是數(shù)學的集合論（Set Theory），不同於階層和網(wǎng)路式模式使用低階指標連結資料，關聯(lián)式資料庫模型是使用「資料值」（Data Value）建立關聯(lián)，支援一對一、一對多和多對多關聯(lián)性。,2024/3/5,15,關聯(lián)式

12、資料庫模型-資料結構,關聯(lián)式資料庫模型可以視為一個儲存記錄的二維表格，其資料結構是「關聯(lián)表」（Relations），如下圖所示：,2024/3/5,16,關聯(lián)式資料庫模型-關聯(lián)性,關聯(lián)式資料庫模型建立的關聯(lián)是以資料值（Data Values），而不是使用連接結構（Links Structures），如下圖所示：,2024/3/5,17,關聯(lián)式資料庫模型-優(yōu)缺點,關聯(lián)式資料庫模型的優(yōu)缺點，如下表所示：,2024/3/5,18,資料庫系統(tǒng)的

13、種類,使用者數(shù)來區(qū)分範圍來區(qū)分位置來區(qū)分資料庫模型來區(qū)分,2024/3/5,19,使用者數(shù)來區(qū)分,資料庫系統(tǒng)以使用者人數(shù)來區(qū)分可以分為單人使用和多人使用的資料庫系統(tǒng)，如下所示：單人使用（Single-user）：單人使用的資料庫系統(tǒng)，資料庫系統(tǒng)只有專屬的使用者，從早期大型主機的資料庫系統(tǒng)和一些小型資料庫系統(tǒng)都屬於此類。多人使用（Multi-user）：資料庫系統(tǒng)允許多位使用者同時使用，目前大部分資料庫系統(tǒng)都屬於多人使用的資料庫

14、系統(tǒng)。,2024/3/5,20,範圍來區(qū)分,桌上型（Desktop）：桌上型資料庫系統(tǒng)是指在個人電腦上執(zhí)行的資料庫系統(tǒng)，通常屬於個人使用，適用在個人或中小企業(yè)的資料庫應用。工作群組（Workgroup）：在公司部門或組織中以工作群組方式區(qū)分的資料庫系統(tǒng)。例如：業(yè)務、會計和倉庫管理等各工作群組使用的資料庫系統(tǒng)，巿面上眾多現(xiàn)成的進銷存、會計和客戶管理等資料庫系統(tǒng)都屬此類。企業(yè)級（Enterprise）：跨部門或分公司的大型資料庫系統(tǒng)，屬

15、於大型企業(yè)使用的資料庫系統(tǒng)，因為分公司可能分佈在世界各地，大多是使用分散式資料庫系統(tǒng)（Distributed Database System）。,2024/3/5,21,位置來區(qū)分,集中式資料處理（Centralized Data Processing）：指使用單一大型主機（Mainframe），將資料處理、儲存都集中在這臺電腦，使用「終端機」（Terminals）連接主機執(zhí)行資料處理，換句話說，資料庫系統(tǒng)就是安裝在這臺主機上。分散式

16、資料處理（Distributed Data Processing）：電腦是分散在公司和組織的不同位置，使用網(wǎng)路連接電腦，此時的資料庫系統(tǒng)可以安裝在任何一臺電腦執(zhí)行所需的資料處理。,2024/3/5,22,資料庫模型來區(qū)分,資料庫系統(tǒng)如果使用資料庫模型來區(qū)分，資料庫系統(tǒng)可以依使用的資料庫模型分類成數(shù)種，例如：網(wǎng)路式資料庫系統(tǒng)。階層式資料庫系統(tǒng)。關聯(lián)式資料庫系統(tǒng)。,2024/3/5,23,資料庫管理系統(tǒng)-ANSI/SPARC三層資料庫

17、系統(tǒng)架構,目前大部分巿面上的資料庫系統(tǒng)都是使用ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構，這是由「ANSI」（American National Standards Institute）和「SPARC」（Standards Planning And Requirements Committee）制定的資料庫系統(tǒng)架構。雖然ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構從未正式成為官方的標準規(guī)格，不過它是目前被廣泛接受的資料庫系統(tǒng)架構。,2024/3

18、/5,24,,ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構-圖例,,2024/3/5,25,ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構-概念層(說明),概念層（Conceptual Level）在概念層看到的是整個資料庫儲存的資料，這是資料庫管理師觀點所看到的完整資料庫。因為是概念上的資料庫，所以並不用考量資料實際的儲存結構，因為這部分屬於內(nèi)部層（Internal Level）的問題。以Access資料庫來說，在概念層看見的是【資料表】物件的

19、清單和【資料工作表】以二維表格方式顯示的記錄資料。,2024/3/5,26,ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構-概念層(範例),例如：Access資料庫的【學生】資料表，如下圖所示：,2024/3/5,27,ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構-外部層(說明),外部層（External Level）在外部層看到的是使用者觀點（User Views）的資料，代表不同使用者在資料庫系統(tǒng)所看見的資料，通常只有部分資料庫的資料。對於資料

20、庫系統(tǒng)的使用者來說，其面對的是外部層，包含多種不同觀點的資料。例如：一所大學或技術學院，可以提供多種不同使用者觀點，如下所示：使用者觀點１：學生註冊資料使用者觀點２：學生選課資料使用者觀點３：學生成績單資料,2024/3/5,28,ANSI/SPARC三層資料庫系統(tǒng)架構-外部層(範例),例如：Access的【查詢1980年前出生的學生資料】查詢物件就只顯示學生資料表的部分資料，如下圖所示：,2024/3/5,29,,ANSI/SP

21、ARC三層資料庫系統(tǒng)架構-外部層,內(nèi)部層（Internal Level）內(nèi)部層是以實際儲存觀點所呈現(xiàn)的資料，這是實際儲存在磁碟等儲存裝置的資料，內(nèi)部層在三層架構中扮演資料庫管理系統(tǒng)與作業(yè)系統(tǒng)的介面。,2024/3/5,30,資料庫綱要,ANSI/SPARC三層資料系統(tǒng)架構是探討資料庫管理系統(tǒng)的角度，針對不同使用觀點來說明其管理的資料?，F(xiàn)在轉換主題到資料庫本身，在資料庫管理系統(tǒng)看到的資料是儲存在資料庫的資料，除了資料本身外，還包含描述

22、資料的定義，稱為「綱要」（Schema）。,2024/3/5,31,資料庫綱要的基礎-說明,「資料庫綱要」（Database Schema）是指整個資料庫的描述，即描述整個資料庫儲存資料的定義資料，如下所示：綱要（Schema）：資料描述的定義資料，對比程式語言的變數(shù)就是資料型態(tài)（Data Type）。例如：VB語言宣告成整數(shù)的age年齡變數(shù)，如下圖所示：Dim age As Integer資料（Data）：資料本身，也就是程式語

23、言的變數(shù)值。例如：年齡為25，如下所示：age = 25,2024/3/5,32,,資料庫綱要的基礎-圖例,,2024/3/5,33,,三層資料庫綱要-圖例,,2024/3/5,34,三層資料庫綱要-概念綱要,概念綱要（Conceptual Schema）概念綱要是描述概念層的完整資料庫，所以資料庫只擁有一個概念綱要來定義資料表的欄位和資料類型。以Access來說，這就是【資料表】物件設計檢視的欄位定義，如下圖所示：,2024/3/

24、5,35,三層資料庫綱要-外部綱要,外部綱要（External Schema）外部綱要源於概念綱要，主要是描述外部層顯示的資料，每一個外部層綱要只描述資料庫的部分資料，隱藏其它部分的資料。換句話說，每一個外部層使用者觀點的資料都需要一個外部綱要，在一個資料庫允許擁有多個外部綱要。,2024/3/5,36,三層資料庫綱要-內(nèi)部綱要,內(nèi)部綱要（Internal Schema）內(nèi)部綱要是描述內(nèi)部層實際儲存觀點的資料，定義資料的儲存結構和哪

25、些資料需要建立索引，如同概念綱要，資料庫只擁有一個內(nèi)部綱要。例如：使用C語言宣告學生Student的結構，如下所示：struct Student { char no[5]; char name[15]; char address[40]; int telephone; struct Date birthday; struct Student *next;};,2024/3/5,37,資料庫管理系統(tǒng)

26、-說明,資料庫管理系統(tǒng)從字面來說是一套管理資料庫的軟體工具，它是由一組程式模組負責組織、管理、儲存和讀取資料庫的資料，使用者對於資料庫的任何操作，都一定需要透過資料庫管理系統(tǒng)來處理。目前巿面上大部分的資料庫管理系統(tǒng)都屬於「關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)」（Relational Database Management System，簡稱RDBMS），這是用來管理關聯(lián)式資料庫模型（Relational Database Model）的關聯(lián)式資料庫（

27、Relational Database）。,2024/3/5,38,,資料庫管理系統(tǒng)-圖例,資料庫管理系統(tǒng)在眾多的電腦軟體系統(tǒng)架構中，是位在作業(yè)系統(tǒng)和應用程式開發(fā)工具之間，如下圖所示：,2024/3/5,39,資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構-說明,在討論三層資料庫系統(tǒng)架構是資料庫管理系統(tǒng)的抽象觀點（Abstract View），以資料庫儲存資料的角度來說明整個資料庫管理系統(tǒng)。換一種方式，從軟體角度出發(fā)，資料庫管理系統(tǒng)是由多種不同的程式模組所

28、組成，雖然各家廠商的資料庫管理系統(tǒng)擁有不同的系統(tǒng)架構，不過，基本資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構都擁有四大模組。,2024/3/5,40,,資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構-圖例,,2024/3/5,41,資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構-儲存管理,儲存管理（Storage Manager）對於簡單的資料庫管理系統(tǒng)來說，就是作業(yè)系統(tǒng)的檔案管理，不過為了效率考量，資料庫管理系統(tǒng)通常都會自行配置磁碟空間，將資料存入儲存裝置的資料庫。例如：硬式磁碟機，或從資料庫讀取

29、資料。儲存管理可以再分為：檔案管理（File Manager）實際配置磁碟空間後將資料存入磁碟，和緩衝區(qū)管理（Buffer Manager）負責電腦記憶體的管理。,2024/3/5,42,資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構-查詢處理模組,目前的資料庫管理系統(tǒng)大多提供第4代語言（4GL），可以讓使用者定義、查詢或存取資料，資料庫管理系統(tǒng)語言（DBMS Languages）主要分成兩大類，如下所示：資料定義語言DDL（Data Definitio

30、n Language）：DDL是用來建立資料庫綱要（Database Schema），我們使用它來定義概念綱要、內(nèi)部綱要和外部綱要。資料操作語言DML（Data Manipulation Language）：這個語言的指令敘述可以讓使用者存取和操作資料庫的資料，它是使用者與資料庫管理系統(tǒng)間溝通的語言，可以查詢、新增、刪除和更新資料庫的資料。,2024/3/5,43,資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構-交易管理,資料庫系統(tǒng)通常都會支援商業(yè)用途，而

31、商業(yè)系統(tǒng)架構的基礎是商業(yè)交易，這些商業(yè)交易的操作需要一併執(zhí)行，視為一個無法分割的單位，整個過程對於資料庫來說是一個「交易」（Transaction）。交易管理（Transaction Manager）主要分為：同名的交易管理子系統(tǒng)，負責處理資料庫的交易，保障資料庫商業(yè)交易的操作需要一併執(zhí)行；「鎖定管理」（Lock Manager）也稱為「並行控制管理」（Concurrency-Control Manager）子系統(tǒng)來負責資源鎖定。,2

32、024/3/5,44,資料庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構-回復管理,資料庫在運作中可能碰到系統(tǒng)當機、斷電或磁碟損壞等突發(fā)狀況，所以，資料庫管理系統(tǒng)需要提供備份和回復管理（Backup and Recover Management），以保障資料的完整或一致性?；貜凸芾恚≧ecovery Manager）主要分為：「記錄管理」（Log Manager）子系統(tǒng)，負責記錄資料庫的所有操作，包含交易記錄，以便同名的回復管理子系統(tǒng)能夠執(zhí)行回復處理來回復資料

33、庫系統(tǒng)。,2024/3/5,45,常見的資料庫管理系統(tǒng)-說明,目前巿場主流的資料庫管理系統(tǒng)是關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)，有相當多廠商開發(fā)相關的資料庫產(chǎn)品，有些軟體公司的主力產(chǎn)品就是資料庫，例如：甲骨文公司的Oracle。隨著「開放原始碼」（Open Source）的大力推展，一些免費的資料庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品也可以從網(wǎng)路上免費取得，換句話說，如果公司或組織的軟體採購經(jīng)費不足，也可以選擇免費的資料庫管理系統(tǒng)來建構公司的資料庫系統(tǒng)。,2024/3/5

34、,46,常見的資料庫管理系統(tǒng)-商用的資料庫管理系統(tǒng)1,SQL Server：微軟SQL Server是微軟公司針對企業(yè)級巿場的主力資料庫產(chǎn)品，使用SQL結構化查詢語言，稱為Transact-SQL。第一個版本約在1989年推出，這是OS/2作業(yè)系統(tǒng)的版本，SQL Server是源於UNIX和VMS作業(yè)系統(tǒng)的Sybase SQL Server 4.0，Sybase和微軟最後分道揚鑣分別獨立開發(fā)其產(chǎn)品，其網(wǎng)址：http://www.micr

35、osoft.com。Access：繼Xbase資料庫系統(tǒng)DBASE和FoxPro等之後，微軟開發(fā)針對個人電腦使用的資料庫管理系統(tǒng)，屬於微軟Office家族的一員，提供圖形使用介面，在不需要設計程式的情況下，就可以建立應用程式，通常是用來建立搭配其他資料庫管理系統(tǒng)的「前臺」（Frontends）應用程式。,2024/3/5,47,常見的資料庫管理系統(tǒng)-商用的資料庫管理系統(tǒng)2,DB2：IBM公司主力的資料庫產(chǎn)品，也是使用SQL語言，DB2

36、不只是一套關聯(lián)式資料庫系統(tǒng)，從技術上來說，它還是一套物件關聯(lián)式資料庫系統(tǒng)，其網(wǎng)址：http://www.ibm.com。Oracle：甲骨文公司（Oracle Corporation）開發(fā)與公司同名的著名資料庫產(chǎn)品Oracle，這是一套巿佔率很高的資料庫產(chǎn)品，使用名為PL/SQL資料庫語言，Oracle是一套強力支持Java語言的資料庫產(chǎn)品，如同IBM DB2，它不只是一套關聯(lián)式資料庫系統(tǒng)，還是一套物件關聯(lián)式資料庫系統(tǒng)，其網(wǎng)址：htt

37、p://www.oracle.com.。,2024/3/5,48,常見的資料庫管理系統(tǒng)-商用的資料庫管理系統(tǒng)3,INGRES：源於加州大學柏克萊分校的關聯(lián)式資料庫研究計劃，在1982年成立Ingres公司開發(fā)商用資料庫產(chǎn)品，後來被組合國際（Computer Associates）購併，稱為Ingres Enterprise Relational Database，這是一套高效能和高擴充性的關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)，事實上，目前巿面上各家的資

38、料庫管理系統(tǒng)，有很多都是源於Ingres研究計劃，其網(wǎng)址：http://www.ca.com。Sybase：賽具斯公司開發(fā)的資料庫管理系統(tǒng)，原名Sybase SQL Server，後來更名為Sybase Adaptive Server，以避免與微軟Microsoft SQL Server混淆，Sybase是最早使用Ingres系統(tǒng)開發(fā)資料庫管理系統(tǒng)，早於Informix，其網(wǎng)址：http://www.sybase.com/home。,

39、2024/3/5,49,常見的資料庫管理系統(tǒng)-商用的資料庫管理系統(tǒng)4,Informix：Informix公司擁有20年關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，Informix公司是最早使用Ingres系統(tǒng)開發(fā)資料庫系統(tǒng)的廠商之一，在2001 年被IBM公司購併，IBM將其資料庫技術使用在DB2，稱為DB2 Arrowhead，其相關開發(fā)工具的軟體公司改名為Ascential軟體公司。InterBase：Borland公司的關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)，

40、InterBase不同於其他公司的資料庫管理系統(tǒng)，這是一套很小的產(chǎn)品，幾乎不需任何管理，一樣提供多層架構，其網(wǎng)址：http://www.borland.com。,2024/3/5,50,常見的資料庫管理系統(tǒng)-免費的資料庫管理系統(tǒng)1,MySQL：MySQL AB公司開發(fā)和維護的關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)，MySQL是一套快速、多執(zhí)行緒、多使用者和使用SQL語言的關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)，這是一套GNU免費軟體，如果需要技術支援，可以購買商業(yè)版本的M

41、ySQL，其網(wǎng)址：http://www.mysql.com/。PostgreSQL：PostgreSQL是一套BSD License授權的免費物件關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)，這是由PostgreSQL Global Development Group開發(fā)和維護的資料庫管理系統(tǒng)，類似商用資料庫管理系統(tǒng)Oracle和IBM DB2，其網(wǎng)址：http://www.postgresql.org/。,2024/3/5,51,常見的資料庫管理系統(tǒng)-免費

42、的資料庫管理系統(tǒng)2,Firebird：Firebird原來是由Inprise公司（即現(xiàn)在的Borland公司）開發(fā)的資料庫管理系統(tǒng)，現(xiàn)由Firebird Foundation Incorporated負責後續(xù)開發(fā)與維護的免費關聯(lián)式資料庫管理系統(tǒng)。Firebird新增的程式模組是使用Initial Developer's Public License（IDPL）授權，原始模組是InterBase Public License授權，

43、支援ANSI-SQL資料庫語言，其網(wǎng)址：http://www.firebirdsql.org/。,2024/3/5,52,資料庫管理師-說明,「資料庫管理師」（Database Administrator，DBA）負責和執(zhí)行一個成功資料庫環(huán)境的相關管理和維護工作。事實上，資料庫管理師負責很多工作，它可以是一個人，也可能是一個小組來擔任。簡單的說，資料庫管理師的主要目的是維護資料庫系統(tǒng)的正常運作，並且提供使用者存取所需的資料。,2024/

44、3/5,53,資料庫管理師-背景,通常資料庫管理師需要擁有公司管理和資料庫等電腦技術的專業(yè)知識，最好是主修資訊或資管科系的人員，其需要的相關電腦知識，如下所示：熟悉作業(yè)系統(tǒng)操作。熟悉一種或數(shù)種資料庫管理系統(tǒng)的使用。精通資料庫系統(tǒng)提供的查詢語言，即SQL結構化查詢語言。資料庫設計，至少需要清楚公司資料庫系統(tǒng)的資料庫綱要。對電腦硬體與網(wǎng)路架構有一定的了解。例如：主從架構和Internet網(wǎng)際網(wǎng)路。,2024/3/5,54,資料庫管

45、理師扮演的角色-說明,資料庫管理師負責資料庫系統(tǒng)的維護和管理，在角色上是扮演中間協(xié)調(diào)與溝通的角色，需要和軟體與硬體廠商溝通軟體升級或硬體擴充，提供管理者決策支援和使用者所需的資料，和開發(fā)者研究系統(tǒng)功能擴充，解決系統(tǒng)問題，資料庫管理師都扮演重要的中間溝通與協(xié)調(diào)角色。資料庫管理師處理的主要對象是資料，資料庫管理師需要執(zhí)行整個公司的資料管理和處理，讓資料庫以最佳效能、能夠24小時正常的運作。,2024/3/5,55,,,資料庫管理師扮演的角

46、色-圖例,2024/3/5,56,資料庫管理師負責的工作-維護資料庫綱要,維護資料庫綱要資料庫管理師需要參與資料庫設計，提供資料庫設計師關於概念層綱要的修改建議，即協(xié)助建立Access資料表物件的定義資料。資料庫管理師需要負責從資料庫使用的資料庫模型。例如：關聯(lián)式資料庫模型，和系統(tǒng)規(guī)格建立資料庫，描述資料庫在儲存裝置的實際資料結構。,2024/3/5,57,資料庫管理師負責的工作-資料管理,資料管理資料庫管理師最主要的工作是資料管

47、理，提供公司或組織一個集中管理的資料庫，並且依據(jù)各部門的需求，提供不同使用者觀點的資料，即建立不同的Access查詢物件。,2024/3/5,58,維護和監(jiān)控資料庫管理系統(tǒng)安裝和升級資料庫管理系統(tǒng)：資料庫管理師負責公司資料庫管理系統(tǒng)和更新套件的安裝，當新版推出時，還負責資料庫管理系統(tǒng)的升級安裝。監(jiān)控和調(diào)整資料庫的效能：資料庫管理師負責監(jiān)控資料庫系統(tǒng)的實際使用狀態(tài)，統(tǒng)計和分析資料庫的資料使用狀態(tài)，依據(jù)監(jiān)控所得的資訊，調(diào)整資料庫效能和最

48、佳化資料庫的使用。,資料庫管理師負責的工作-維護和監(jiān)控資料庫管理系統(tǒng)1,2024/3/5,59,使用者的稽核追蹤：資料庫管理師扮演資料庫系統(tǒng)的線上警察，負責追蹤各使用者的資料存取狀況，是否有非法入侵的使用者，可以防止違規(guī)使用者存取重要資料。容量計劃和選擇儲存裝置：資料庫儲存的資料會隨時間而成長，但是資料庫系統(tǒng)的儲存容量並不會自動的同步成長，資料庫管理師需要預估未來可能的資料成長量，選擇適當?shù)膬Υ嫜b置和更改資料結構，以滿足資料成長的需求

49、。備份與回復：資料庫是公司重要的資產(chǎn)，資料庫管理師需要儘其所能維護資料庫不受到損害，資料庫管理師負責定期備份資料庫，當系統(tǒng)發(fā)生問題時，使用最適當?shù)幕貜统绦?，以最快速的方式恢復資料庫的正常運作。,資料庫管理師負責的工作-維護和監(jiān)控資料庫管理系統(tǒng)2,2024/3/5,60,資料庫系統(tǒng)的優(yōu)點-1,整合資料管理：相關資料檔案是集中由資料庫管理系統(tǒng)進行管理。資料共享：資料庫的資料可以由多人共享，允許多人同時存取資料庫，另外透過網(wǎng)路或Inter

50、net，就算位在世界各地都可以存取資料庫的資料。,2024/3/5,61,資料庫系統(tǒng)的優(yōu)點-2,減少資料重複（Data Redundancy）：因為資料庫系統(tǒng)是集中管理資料庫的資料，所以可以大幅降低資料重複的可能性。維持資料的一致性（Data Consistency）：因為資料庫系統(tǒng)可以減少資料重複，再加上資料庫管理系統(tǒng)可以檢查完整性限制條件（Integrity Constraints），不只可以保證輸入資料的正確，還可以維持資料的一

51、致性。資料獨立（Data Independence）：在檔案處理系統(tǒng)存取資料需要了解詳細的資料結構，資料庫管理系統(tǒng)提供資料獨立，換句話說，如果資料結構或存取方式改變，並不會影響應用程式的執(zhí)行，例如：學號從5碼改為6碼，並不需要更改應用程式的程式碼。,2024/3/5,62,資料庫系統(tǒng)的優(yōu)點-3,提供單一介面和語言存取資料：資料庫系統(tǒng)提供4GL的資料庫語言存取資料庫。例如：SQL語言，或是透過應用程式的操作介面存取資料，可以隱藏資料庫管

52、理系統(tǒng)的實際資料存取方式。更多的資料保密、安全管理和控制能力：資料庫系統(tǒng)提供資料保密、使用者存取權限和資料存取的控制，可以強迫達成標準化的資料管理。例如：標準的文件格式或不同層級的資料存取。提供多種觀點的資料：因為資料庫系統(tǒng)是由多人共享，每位使用者可以分別取得所需的資料，而且以不同的觀點來符合其需求。例如：同樣是教授，它可以是學生的老師，也可以是學校的員工。,2024/3/5,63,資料庫系統(tǒng)的優(yōu)點-4,支援交易管理（Transac

53、tion Management）：資料庫系統(tǒng)提供交易管理和並行處理，可以處理商業(yè)交易，保障交易進行的正確無誤。具高可靠性（Reliability）：資料庫系統(tǒng)十分可靠，提供備份與回復功能來進一步保障資料的安全，在出現(xiàn)狀況時，可以回復資料庫系統(tǒng)的資料。降低軟體開發(fā)的費用：直接選擇現(xiàn)成的資料庫管理系統(tǒng)，然後在管理系統(tǒng)下開發(fā)所需的資料庫系統(tǒng)，而不用重頭開發(fā)整個資料庫系統(tǒng)。,2024/3/5,64,資料庫系統(tǒng)的缺點-1,龐大的額外費用：建構

54、資料庫系統(tǒng)需要升級電腦硬體和軟體環(huán)境，一套企業(yè)永續(xù)經(jīng)營的資料庫系統(tǒng)，包含網(wǎng)路建置，硬體和軟體升級，將會是一筆相當龐大的額外預算，有可能未蒙其利，先受其害，造成公司財務的負擔。資料轉換的成本：各部門的資料都需要轉換成資料庫結構，以便存入資料庫，這不只是資訊部門的一項大工程，而且需要全公司各部門人員的充分支援。,2024/3/5,65,資料庫系統(tǒng)的缺點-2,安全管理的漏洞：雖然資料庫擁有安全管理能力，但是人為錯誤或非專業(yè)人員的控管，資料共

55、享的優(yōu)點，反而容易造成人為的安全問題。例如：沒有取消離職員工的帳號，增加公司重要資料被竊取的機會。大幅更改作業(yè)流程：資料庫系統(tǒng)可能大幅更改現(xiàn)有公司的作業(yè)流程，使用者不只需要熟悉全新的應用程式操作，還需要適應新的資料處理流程，如此可能產(chǎn)生額外的人力支援和不合作的使用者，加重資訊部門的負擔和責任。,2024/3/5,66,資料庫系統(tǒng)的缺點-3,系統(tǒng)風險增加：資料庫系統(tǒng)使用集中方式管理資料，一旦系統(tǒng)停擺，將會讓公司蒙受重大損失。資料庫系統(tǒng)可

56、能因為電腦病毒、天災、硬體故障或人為操作錯誤等情況造成系統(tǒng)癱瘓，所以資料庫系統(tǒng)在建置時，就需考量備援系統(tǒng)或額外的保護設備。例如：使用不斷電系統(tǒng)（Un-interrupt Power Systems）可防止不預警的停電。如果是一套全年無休持續(xù)運作的NonStop資料庫系統(tǒng)，還需要準備異地備援系統(tǒng)，以免公司主機遭遇地震或火災受損時，仍然可以使用位在其它地方的資料庫系統(tǒng)，維持公司的正常運作。,2024/3/5,67,資料庫系統(tǒng)的缺點-4,人為