Database Management

Database (sometimes spelled database) is also called an electronic database, referring to any collections of data, or information, that is specially organized for rapid search and retrieval by a computer. Databases are structured to facilitate the storage, retrieval modification and deletion of data in conjunction with various data-processing operations. Database can be stored on magnetic disk or tape, optical disk, or some other secondary storage device.

A database consists of a file or a set of files. The information in the these files may be broken down into records, each of which consists of one or more fields are the basic units of data storage, and each field typically contains information pertaining to one aspect or attribute of the entity described by the database. Using keywords and various sorting commands, users can rapidly search, rearrange, group, and select the fields in many records to retrieve or create reports on particular aggregates of data.

Database records and files must be organized to allow retrieval of the information. Early system were arranged sequentially (i.e., alphabetically, numerically, or chronologically); the development of direct-access storage devices made possible random access to data via indexes. Queries are the main way users retrieve database information. Typically the user provides a string of characters, and the computer searches the database for a corresponding sequence and provides the source materials in which those characters appear. A user can request, for example, all records in which the content of the field for a personrsquo;s last name is the word Smith.

The many users of a large database must be able to manipulate the information within it quickly at any given time. Moreover, large business and other organizations tend to build up many independent files containing related and even overlapping data, and their data, processing activities often require the linking of data from several files. Several different types of database management systems have been developed to support these requirements: flat, hierarchical, network, relational, and object-oriented.

In flat databases, records are organized according to a simple list of entities; many simple databases for personal computers are flat in structure. The records in hierarchical databases are organized in a treelike structure, with each level of records branching off into a set of smaller categories. Unlike hierarchical databases, which provide single links between sets of records at different levels, network databases create multiple linkages between sets by placing links, or pointers, to one set of records in another; the speed and versatility of network databases have led to their wide use in business. Relational databases are used where associations among files or records cannot be expressed by links; a simple flat list becomes one table, or “relation”, and multiple relations can be mathematically associated to yield desired information. Object-oriented databases store and manipulate more complex data structures, called “objects”, which are organized into hierarchical classes that may inherit properties from classes higher in the chain; this database structure is the most flexible and adaptable.

The information in many databases consists of natural-language texts of documents; number-oriented database primarily contain information such as statistics, tables, financial data, and raw scientific and technical data. Small databases can be maintained on personal-computer systems and may be used by individuals at home. These and larger databases have become increasingly important in business life. Typical commercial applications include airline reservations, production management, medical records in hospitals, and legal records of insurance companies. The largest databases are usually maintained by governmental agencies, business organizations, and universities. These databases may contain texts of such materials as catalogs of various kinds. Reference databases contain bibliographies or indexes that serve as guides to the location of information in books, periodicals, and other published literature. Thousands of these publicly accessible databases now exist, covering topics ranging from law, medicine, and engineering to news and current events, games, classified advertisements, and instructional courses. Professionals such as scientists, doctors, lawyers, financial analysts, stockbrokers, and researchers of all types increasingly rely on these databases for quick, selective access to large volumes of information.

DBMS Structuring Techniques

Sequential, direct, and other file processing approaches are used to organize and structure data in single files. But a DBMS is able to integrate data elements from several files to answer specific user inquiries for information. That is, the DBMS is able to structure and tie together the logically related data from several large files.

Logical Structures. Identifying these logical relationships is a job of the data administrator. A data definition language is used for this purpose. The DBMS may then employ one of the following logical structuring techniques during storage access, and retrieval operations.

List structures. In this logical approach, records are linked together by the use of pointers. A pointer is a data item in one record that identifies the storage location of another logically related record. Records in a customer master file, for example, will contain the name and address of each customer, and each record in this file is identified by an account number. During an accounting period, a customer may buy a number of items on different days. Thus, the company may maintain an invoice file to reflect these transactions. A list structure could be used in this situation to show the unpaid invoices at any given time. Each record in the customer in the invoice file

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数据库管理

数据库（有时写为Database）亦成为电子数据库，指由计算机特别组织的用快速查找和检索的任意的数据或信息集合。数据库和其他的数据处理操作协同工作，数据库的结构要有助于数据的存储、检索、修改和删除。数据库可以存储在磁盘或磁带、光盘或者某些辅助存储设备中。

一个数据库包含一个文件或一个文件集组成。信息可能会被分解成一个一个的记录，每个记录可能包括一个字段或者多个字段。数据库存储的基本单位是字段，一般每个字段含有的信息是由数据库描述的一个方面或一个特性的信息。使用关键字以及各种排序命令，用户可以快速搜索，重新排列，组合以及选择很多许多字段中的记录检索或创建特定的数据集上的报表。

数据库记录和文件必须被组织起来以允许检索信息。早期系统是按顺序排列的（比如，按字母顺序、按数字顺序，或者按时间顺序）；直接访问存储装置的发展成功让通过索引进而随机访问数据成为可能。查询是用户检索数据库信息的主要途径。典型的是用户提供一个字符串，电脑就会为了搜索相应序列在查询数据库以及提供这些字符串出现的源材料。一个用户可以请求，例如，在那些所有包含姓名中姓的字符串记录中是史密斯。

一个包含很多用户的大型数据库必须能够在给定的任何时间之内快速处理信息。此外，大型企业和其他组织更倾向于建立许多独立的文件，包含相关甚至重叠的数据，处理数据时经常要求连接这些文件的数据。有已经开发的几种不同类型的数据库管理系统可以支持这些要求：平面，层次，网络，关系和面向对象。

在平面数据库中记录是通过一个简单的实例列表来组织的；很多给个人电脑的简单数据库就是在平面结构上。记录层次数据库被组织在一个树状结构，每一层的记录分解成更小的属性集。不像那些提供了不同层次的记录集之间的单一链接的层次数据库，网络数据库创建多个连接通过设置链接、指针、在一组记录中记录另一个，网络数据库的速度和多功能性使得它在商业中的广泛运用。关系数据库运用在当文件过记录不能通过链接表示出来的时候；一个简单的平面列表成为一个表或者关系，可以在数学上联系多个关系获取所需信息。面向对象数据库存储和操作更为复杂的数据结构，成为“object(对象)”，组织成分层类，可以继承类链中的属性；这种数据库操作是最灵活和适应性最强的。

很多数据库包含自然语言文本信息，可由个人在家中使用。小型及稍大的数据库在商业领域中占有越来越重要的地位。典型的商业应用包括航班预订、产品管理、医院的医疗记录以及保险公司的合法记录。最大型的数据库通常用天政府部门、企业、大专院校等。这些数据库存有诸如摘要、报表、成文的法规、通讯录、报纸、杂志、百科全书、各式目录等资料。索引数据库包含参考书目或用于找到相关书籍、期刊及其它参考文献的索引。目前有上万种可公开访问的数据库，内容包罗万象，从法律、医学、工程到新闻、时事、游戏、分类广告、指南等。科学家、医生、律师、财经分析师、股票经纪人等专家和各类研究者越来越多地依赖这些数据库从大量的信息中做快速的查找访问。

数据库管理系统的组织技术（DBMS）

顺序的、直接的以及其他的文件处理方式常用于单个文件中数据的组织和构造，而DBMS可综合几个文件的数据项以回答用户对信息的查询，这就意味着DBMS能够访问和检索非关键记录字段的数据，即DBMS能够将几个大文件夹中逻辑相关的数据组织并连接在一起。

逻辑结构。确定这些逻辑关系是数据管理者的任务，由数据定义语言完成。DBMS在存储、访问和检索操作过程中可选用以下逻辑构造技术：

链表结构。在该逻辑方式中，记录通过指针链接在一起。指针是记录本中的一相数据项，它指出另一个逻辑相关的记录的存储位置，例如，顾客主文件中的记录将包含每个顾客的姓名和地址，而且该文件中的每个记录都由一个账号标识。在记账期间，顾客可在不同时间购买许多东西。公司保存一个发票文件以反映这下地交易，这种情况下可使用链表结构，以显示给定时间内未支付的发票。顾客文件中的每个记录都包含这样一个字段，该字段指向发票文件中该顾客的第一个发票的记录位置，该发票记录又依次与该顾客的下一个发票记录相连，此链接的最后一个发票记录由一个作为指针的特殊字符标识。

层次（树形）结构。这个逻辑方法中数据单元的结构在多个层次，图形化类似“倒”树的根在顶部下方为分支的结构。层次（树形）结构中有一个高级从属关系。在层次（树型）结构中存在主-从关系，惟一的根数据下是从属的元或节点，而每个元或树枝都只有一个所有者，这样，一个customer（顾客）拥有一个invoice（发票），而invoice（发票）又有从属项。在树型结构中，树枝不能相连。

网络结构。不同于树的那种树枝连接方法，网络结构允许节点连接多个方向。因此，每个节点可能有几个业主，反过来，自己的数字也可以和其他数据单元连接起来。数据管理软件允许在这样的结构中提取需要的信息，这样就可以从文件的任何记录开始提取信息。

关系结构。一个关系结构由多个表组成。数据以“关系”的形式存储在这些表中。例如，关系表能建立一个大学课程与教师课程的联系，并且放置在类中。

为了找到英语课的上课地点和教师名，首先查询课程/教师关系表得到名字（“Fitt”），再查询课程/地点关系表得到地点（“Main 142”），当然，也可能有其他关系。这是一个相当新颖的数据库组织技术，将来有望得到广泛应用。

物理结构。人们用逻辑的方式来想象或以逻辑的方式来组织数据。因此，记录R1和R2是时逻辑联系和处理序列中的一个特定的应用程序。然而在一个计算机系统中这些在一个应用中逻辑相邻的记录，物理位置完全可能不在一起。记录在介质和硬件中的物理结构不仅取决于所采用的I/O设备、存储设备及输入输出和存取技术，而且还取决于用户定义的R1和R2中数据的逻辑关系。例如，R1和R2可能是持有信用卡的顾客记录，而顾客要求每两周将货物运送到同一个城市的同一个街区，而从运输部门的管理者看，R1和R2是按地理位置组织的运输记录的顺序项，但是在A/R应用中，可找到R1长表示的顾客，并且可根据其完全不同的账号处理他们的账目。简言之，在许多计算机化的信息记录中，存储记录的物理位置用户是看不见的。

Oracle的数据库管理功能

Oracle包含了许多功能让数据库更容易管理。我们将这一部分分成三类：Oracle企业管理器、附加包、备份和恢复。

1. Oracle企业管理器

作为每一个数据库服务器的一部分，Oracle提供Oracle企业管理器（EM）、图形界面用于管理数据库用户、实例和功能（如复制）、可以提供额外的信息环境的数据库管理工具框架。

Oracle8i数据库之前，EM 软件必须在Windows95/98或者基于NT 的系统中安装，并且每次每个库只能由一个数据库管理者访问。现在你可以通过浏览器或者把EM 装入Window95/98/2000 或基于NT 的系统中来使用EM。多个数据库管理员可以同时访问EM库。在Oracle9i的EM版中，超级管理员可以定义在普通管理员的控制台上显示的服务并且建立管理区域。

1. 附加包

在下面的章节中描述一些可选的附加包提供给Oracle。还有应用于Oracle应用程序和SAP R/3的管理包。

1. 标准管理包

Oracle的标准管理包提供小型Oracle数据库的管理工具（例如，Oracle服务器/标准版）。功能包括用于数据库连接的性能监视支持，I/O负载，内存使用和实例，绘画分析，指数调整和变化的调查和跟踪。

（2）诊断包

你可以使用诊断包监测、诊断和维护企业版数据库、 操作系统和应用程序的安全。用历史和实时分析，可以自动在问题发生之前避免。包还提供了容量规划功能，帮助你计划和跟踪系统的未来资源需求。

1. 调整包

用调整包你可以优化系统性能和调整企业版数据库的应用瓶颈，比如效率低下的SQL、数据设计差和系统资源使用不当的时候。调整包可以提前发现调整的地方会自动生成分析和需求变化来调整系统。

1. 变更管理包

变更管理包有助于消除错误和数据升级时使用，企业版数据库是用来支持新的应用程序的。该包能分析与应用程序变动有关的影响和复杂依赖关系并自动升级数据库。用户可以简单的向导需要升级系统的步骤开始变化。

1. 可用性

Oracle企业管理器可应用于Oracle标准版或企业版。附加功能功能是在标准版中用于诊断、调整和改变实例时由标准管理包提供。对于企业版，这些附加的功能由单独的诊断包、调整包和变化管理包提供。

1. 备份和恢复

每个数据库管理员都知道备份数据库是一个相当平凡却很必要的任务。不合适的备份导致恢复困难甚至不能恢复。不幸的是，人们往往在相关系统发生故障而丢失了业务数据后才意识到这项日常工作的重要性。

以下章节描述执行数据库备份操作的一些产品和技术。

1. 恢复管理器

典型的备份包括完整的数据库备份（最常见）、数据库备份控制文件的备份和恢复数据库。Oracle8i为数据服务器管理备份和恢复管理器（RMAN）。此前，Oracle的企业备份实用程序（EBU）在某些平台上提供类似的解决方案。然而RMAN恢复目录存储在Oracle数据库中提供了一个更完整的解决方案。RMAN可以自动定位、备份、恢复、恢复数据库，控制文件、归档日志。当备份到期时，Oracle9i的RMAN可以重新启动备份和恢复来实现恢复窗口的任务。Oracle企业管理器的备份管理器曾给RMAN提供了一个基于GUI图形用户界面的接口。

1. 增量备份与恢复

RMAN可以执行企业版数据库增量备份。增量备份只备份修改自上次备份数据文件、表空间或者数据库；因此，它们比完全备份更小更快。RMAN也能执行时间点恢复，使数据恢复到刚才的不良事件之前。

1. 连续存储管理器

各种媒体管理软件厂商支持RMAN。捆绑了连续存储管理器来提供媒体管理服务，包括为至多四台设备提供磁带容量跟踪的服务。RMAN界面自动地与媒体管理软件一起来管理备份和恢复操作必须的磁带设备。

1. 可用性

虽然基本恢复设施可用于Oracle标准版和企业版，但增量备份通常被限制在企业版。

数据独立性

数据库系统的一个重点是数据库应该独立存在于任何特定的应用程序中。传统的数据库处理是与应用程序的数据相关的。包含COBOL程序文件的描述和记录的说明，详细描述数据的格式和特点。

用户能够改变数据库的结构而不影响使用它的应用程序，例如假设你可以根据应用程序的需求改变。一个简单的例子是将5个数字的ZIP编码扩展到9位数。使用COBLE程序的每一个人的COBOL应用程序使用特定的领域传统方法必须改变，重新编译和重新测试。该程序将无法识别或访问已更改的文件，并包含一个新的数据描述；反过来这可能会导致中断处理除非被计划。

大多数数据库程序通过简单地改变编码字段和数据输入表单来改变数据库结构。在这种情况下数据独立性允许中断当前和现有的应有程序。如果可以选择用户可以继续工作甚至可以忽略9位ZIP编码。最终该文件将被转换为新的9位ZIP编码，但是这种转换的发生有易用性，它强调数据独立性的重要性。

数据完整性

数据完整性是指数据库中的数据的准确性、正确性和有效性。在数据库系统中数据的完整性意味着维护数据，维护对无效的数据更改或破坏的发生。第一次与许多用户同时访问数据库。例如，成千上万的旅行社和航空公司的预订员同时访问数据库。例如，如果成千上万的旅行社和航空公司的预订员在同时在同一个数据库访问同一个数据库，在同一航班上2个代理商预订同一个座位，则第一个代理商的预订将被遗失。在这种情况下，锁定该记录或字段的技术提供了一个防止用户访问记录的手段，而另一个用户正在更新相同的记录。

第二并发症涉及硬件、软件或人为错误的处理过程中涉及的数据库的交易视为单一的。例如，一个代理预订的航空公司保留涉及几个数据库的更新（即增加乘客的姓名、地址和更新的席位可用领域），其中包括一个单一的交易。在所有的更新完成前不考虑数据库事物否则将不允许任何更新的发生。

数据安全

数据安全是指对未经授权或非法访问或修改的数据库的保护。例如，一个高级别密码允许用户读取、写入和修改数据库结构，而对数据库进行修改时可以使用低级别的密码历史记录，当数据库被篡改时可以用来恢复文件到它的原始状态。

选择Oracle和SQL服务器

在不得不决定是使用Oracle数据库及其数据库开发系统还是选择配有Visual Studio的Microsoft SQL Server的时候。由于这个决策将决定我们今后Web项目的方向。这两种组合各有什么优势和劣势呢？

Lori: 决定选择哪种方案将取决于你目前的工作平台。例如，如果你想实现一种基于Web的数据库应用，而且你的工作平台只是Windows,那么SQL Sever和Visual Studio 组件就是一个不错的选择。但是对于混合平台最好选择Oracle解决方案。

还要考虑一些其他的因素，例如你可以获得哪些额外的功能以及需要哪些技术。WebDB是一种内容管理和开发工具。WebDB是一种基于浏览器的工具，它有利于便利地创建内容以及提供导航和维护工具。这对于已经使用Oracle的机构则是一个很好的解决方案。Oracle比SQL Server更易于调整，但你身边需要有一个称职的Oracle管理员。

SQL Server/Visual Studio方法相对来说比较难使用，需要一个有经验的面向对象或一些全面的训练的编程人员。但是，你只要花上1619

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