数据库管理系统结构由哪五部分构成,分别是什么,并阐述

数据库系统一般由4个部分组成：

(1)数据库（database，DB）是指长期存储在计算机内的，有组织，可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储，具有较小的冗余，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

（2）硬件：构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。

（3）软件：包括 *** 作系统、数据库管理系统及应用程序。数据库管理系统（database management system，DBMS）是数据库系统的核心软件，是在 *** 作系统的支持下工作，解决如何科学地组织和存储数据，如何高效获取和维护数据的系统软件。其主要功能包括：数据定义功能、数据 *** 纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。

（4）人员：主要有4类。第一类为系统分析员和数据库设计人员：系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，他们和用户及数据库管理员一起确定系统的硬件配置，并参与数据库系统的概要设计。数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。第二类为应用程序员，负责编写使用数据库的应用程序。这些应用程序可对数据进行检索、建立、删除或修改。第三类为最终用户，他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。第四类用户是数据库管理员（data base administrator，DBA），负责数据库的总体信息控制。DBA的具体职责包括：具体数据库中的信息内容和结构，决定数据库的存储结构和存取策略，定义数据库的安全性要求和完整性约束条件，监控数据库的使用和运行，负责数据库的性能改进、数据库的重组和重构，以提高系统的性能。

其中应用程序包含在软件范围内，是指数据库应用系统，比如开发工具、人才管理系统、信息管理系统等。

层次关系可参见如下图：

1、数据库（database，DB）

作用是数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储，有组织，可共享的数据的集合。具有较小的冗余，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

2、硬件

构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。作用是硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。

3、软件

包括 *** 作系统、数据库管理系统及应用程序。数据库管理系统是数据库系统的核心软件，作用是在 *** 作系统的支持下工作，科学地组织和存储数据，高效获取和维护数据的系统软件。其主要功能包括数据定义功能、数据 *** 纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。

4、人员

主要分类及其作用是系统分析员和数据库设计人员，负责应用系统的需求分析和规范说明，确定系统的硬件配置，并参与数据库系统的概要设计；应用程序员，负责编写使用数据库的应用程序，利用系统的接口或查询语言访问数据库；数据库管理员负责数据库的总体信息控制。

扩展资料：

数据库系统的模型

1、层次模型：用一颗“有向树”的数据结构来表示各类实体以及实体间的联系，树中每一个节点代表一个记录类型，树状结构表示实体型之间的联系。层次数据模型的提出，首先是为了模拟这种按层次组织起来的事物。层次数据库也是按记录来存取数据的。

2、网状模型：取消了层次模型的不能表示非数状结构的限制，两个或两个以上的结点都可以有多个双亲结点，则此时有向树变成了有向图，该有向图描述了网状模型。网状模型中以记录为数据的存储单位。记录包含若干数据项。

3、关系模型：基本假定是所有数据都表示为数学上的关系。关系数据模型以集合论中的关系概念为基础发展起来的。关系模型中无论是实体还是实体间的联系均由单一的结构类型关系来表示。

参考资料来源：百度百科-数据库系统

数据库系统有较高的独立性是因为有了数据库，应用程序对数据的访问是要通过DBMS进行的，程序不能直接 *** 作数据本身。

数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统，也是一个为实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质 、处理对象和管理系统的集合体。

扩展资料：

数据库系统一般由4个部分组成：

(1)数据库（database，DB）是指长期存储在计算机内的，有组织，可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储，具有较小的冗余，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

（2）硬件：构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。

（3）软件：包括 *** 作系统、数据库管理系统及应用程序。数据库管理系统（database management system，DBMS）是数据库系统的核心软件，是在 *** 作系统的支持下工作，解决如何科学地组织和存储数据，如何高效获取和维护数据的系统软件。其主要功能包括：数据定义功能、数据 *** 纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。

（4）人员：主要有4类。第一类为系统分析员和数据库设计人员：系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，他们和用户及数据库管理员一起确定系统的硬件配置，并参与数据库系统的概要设计。数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。第二类为应用程序员，负责编写使用数据库的应用程序。这些应用程序可对数据进行检索、建立、删除或修改。第三类为最终用户，他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。

一、概要设计和详细设计的区别

1、概要设计实现软件的总体设计、模块划分、用户界面设计、数据库设计等等；详细设计则根据概要设计所做的模块划分，实现各模块的算法设计，实现用户界面设计、数据结构设计的细化，等等。

2、 概要设计阶段通常得到软件结构图 ， 详细设计阶段常用的描述方式有：流程图、N-S图、PAD图、伪代码等 。

3、概要设计阶段：把软件按照一定的原则分解为模块层次，赋予每个模块一定的任务，并确定模块间调用关系和接口。在这个阶段，各个模块可以分给不同的人去并行设计。

详细设计阶段：依据概要设计阶段的分解，设计每个模块内的算法、流程等。在详细设计阶段，设计者的工作对象是一个模块，根据概要设计赋予的局部任务和对外接口，设计并表达出模块的算法、流程、状态转换等内容。

4、概要设计里的功能应该是重点在功能描述，对需求的解释和整合，整体划分功能模块，并对各功能模块进行详细的图文描述。

详细设计则是重点在描述系统的实现方式，各模块详细说明实现功能所需的类及具体的方法函数，包括涉及到的sql语句等。

二、概要设计和详细设计的区别的联系

1、概要设计是详细设计的基础，必须在详细设计之前完成，概要设计经复查确认后才可以开始详细设计。概要设计，必须完成概要设计文档，包括系统的总体设计文档、以及各个模块的概要设计文档。每个模块的设计文档都应该独立成册。

2、详细设计必须遵循概要设计来进行。必须遵循概要设计的层次关系的，先后逻辑关系。详细设计和概要设计一样，每个模块的详细设计文档都应该独立成册。

数据库设计6个基本步骤:需求分析;概念结构设计;逻辑结构设计;物理结构设计;数据库实施;数据库运行和维护。

特点: (1) 能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是对现实世界的一个真实模型;2馆

(2)易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库设计2成功的关键;

(3)易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充;

(4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。概念结构的设计策略通常有四种。设计策略:(1)自顶向下，即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化;

(2)自底向上，即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念继构;(3)逐步扩张，首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生求其他概念结构，直至总体概念结构;

(4)混合策略，即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结格框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。

数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成

一、硬件平台及数据库

由于数据库系统数据量都很大，加之DBMS丰富的功能使得自身的规模也很大，因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求，这些要求是：

（1） 足够大的内存，存放 *** 作系统、DBMS的核心模块、数据缓冲区和应用程序。

（2） 有足够大的磁盘等直接存取设备存放数据库，有足够的磁带（或微机软盘）作数作备份。

（3） 要求系统有较高的通道能力，以提高数据传送率。

二、软件

数据库系统的软件主要包括：

（1）DBMS。DBMS是为数据库的建立、使用和维护配置的软件。

（2）支持DBMS运行的 *** 作系统。

（3）具有与数据库接口的高级语言及其编译系统，便于开发应用程序。

（4）以DBMS为核心的应用开发工具。

应用开发工具是系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代语言等各种软件工具。它们为数据库系统的开发和应用提供了良好的环境。

（5）为特定应用环境开发的数据库应用系统。

三、人员

开发、管理和使用数据库系统的人员主要是：数据库管理员、系统分析员和数据库设计人员、应用程序员和最终用户。不同的人员涉及不同的数据抽象级别，具有不同的数据视图，如图130所示，其各自的职责分别是：

1．数据库管理员（DataBase Administrator，简称 DBA）在数据库系统环境下，有两类共享资源。一类是数据库，另一类是数据库管理系统软件。因此需要有专门的管理机构来监督和管理数据库系统。DBA则是这个机构的一个（组）人员，负责全面管理和控制数据库系统。具体职责包括：

（1）决定数据库中的信息内容和结构

数据库中要存放哪些信息，DBA要参与诀策。因此DBA必须参加数据库设计的全过程，并与用户、应用程序员、系统分析员密切合作共同协商，搞好数据库设计。

（2）决定数据库的存储结构和存取策略

DBA要综合各用户的应用要求，和数据库设计人员共同决定数据的存储结构和存取策略以求获得较高的存取效率和存储空间利用率。

（3）定义数据的安全性要求和完整性约束条件

DBA的重要职责是保证数据库的安全性和完整性。因此DBA负责确定各个用户对数据库的存取权限、数据的保密级别和完整性约束条件。

（4）监控数据库的使用和运行

DBA还有一个重要职责就是监视数据库系统的运行情况，及时处理运行过程中出现的问题。比如系统发生各种故障时，数据库会因此遭到不同程度的破坏，DBA必须在最短时间内将数据库恢复到正确状态，并尽可能不影响或少影响计算机系统其他部分的正常运行。为此，DBA要定义和实施适当的后备和恢复策略。如周期性的转储数据、维护日志文件等。有关这方面的内容将在下面做进一步讨论。

（5）数据库的改进和重组重构

DBA还负责在系统运行期问监视系统的空间利用率、处理效率等性能指标，对运行情况进行记录、统计分析，依靠工作实践并根据实际应用环境，不断改进数据库设计。不少数据库产品都提供了对数据库运行状况进行监视和分析的实用程序，DBA可以使用这些实用程序完成这项工作。

另外，在数据运行过程中，大量数据不断插入、删除、修改，时间一长，会影响系统的性能。因此，DBA要定期对数据库进行重组织，以提高系统的性能。

当用户的需求增加和改变时，DBA还要对数据库进行较大的改造，包括修改部分设计，即数据库的重构造。2．系统分析员和数据库设计人员系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，要和用户及DBA相结合，确定系统的硬件软件配置，并参与数据库系统的概要设计。

数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。数据库设计人员必须参加用户需求调查和系统分析，然后进行数据库设计。在很多情况下，数据库设计人员就由数据库管理员担任。3．应用程序员应用程序员负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装。4．用户 这里用户是指最终用户（End User）。最终用户通过应用系统的用户接口使用数据库。常用的接口方式有浏览器、菜单驱动、表格 *** 作、图形显示、报表书写等，给用户提供简明直观的数据表示。

最终用户可以分为如下三类：

（1）偶然用户。这类用户不经常访问数据库，但每次访问数据库时往往需要不同的数据库信息，这类用户一般是企业或组织机构的高中级管理人员。

（2）简单用户。数据库的多数最终用户都是简单用户。其主要工作是查询和修改数据库，一般都是通过应用程序员精心设计并具有友好界面的应用程序存取数据库。银行的职员、航空公司的机票预定工作人员、旅馆总台服务员等都属于这类用户。

（3）复杂用户。复杂用户包括工程师、科学家、经济学家、科学技术工作者等具有较高科学技术背景的人员。这类用户一般都比较熟悉数据库管理系统的各种功能，能够直接使用数据库语言访问数据库，甚至能够基于数据库管理系统的API编制自己的应用程序。

。

工具：

Sybase

PowerDesigner

151

Microsoft

SQL

Server

2005

第一步概要设计：

打开PowerDesigner软件，设计“概念数据模型”(ConceptualData

Model)：

点击workspace

右键---》New—>Conceptual

DataModel,

d出如下界面：

设计表、表结构：

在设计属性(字段)的时候，三个字母(M、P、D)分别表示：

M：是否为空；(√表示不允许为空)

P：是否为主键；

D：是否在该软件的视图中显示

第二步：物理设计

将“概念数据模型”设计的表转换为“物理数据模型”(PhysicalData

Model)，实际上是从“概要设计”转换为“详细设计”，即对表的具体实现。

将概要设计模板转换为物理设计

选择“Tools”-->“Generate

Physical

DataModel…”即可。

然后选择你的DBMS

点击“确定”按钮以后，就产生了对应“SQL

Server

2005”数据库的表、属性、关系的具体实现。

这时就会有一个物理设计的模板出现，将你在概要设计时的实体都转换成具体的表。

第三步：在SQL

Server2005中手动创建数据库（也可以用SQL创建库，pd可以将我们的表设计都转换成SQL）

需手动在SQL

SERVER2005中创建您的数据！如：“Students“，此过程省略…

第四步：在数据源ODBC中配置用户数据源

第五步：在SQL

Server2005中自动创建表结构

首先：根据“物理数据模型”(Physical

Data

Model)自动建立相应的SQL语句：

其次：执行其创建的SQL语句文件，将数据表结构自动创建到SQL

Server

2005数据库中：

完成以上步骤后，刷新SQL

Server

2005数据，将会看到你所创建的相关表结构。

另外生成单张表SQL语句可以：

在物理设计模板中，选择表--》右键—》SQL

Perview…

生成SQL创建库和表，我喜欢懒人式，或者说拿给客户时，客户用的爽。。。

建立表的主外键关系：

使用PowerDesigner物理模型为建的关系表添加外键，有个原则就是主表的主键名称必须和副表的外键名称一致。

测试(仅测试，不含技术)

1建主表user

2建副表department

uid

int

primarykey

did

int

primary

key

namevarchar(32)

uid

int

2对着模型右击New->Reference

parent表为user表，child表为department

这样就建立了关系，外建也自动建立了。

关于表关系的建立，本人也存疑，但有三种思路：

1、概要设计时设计好关系。（个人倾向于这种方式，有时间尝试）

2、物理设计时设计好关系（笔者使用此方法，若表很多，关系复杂，此阶段设计关系会很痛苦。偶深受其害！）

3、生产数据库后，DBMS中建立关系（这种方式是笔者突发奇想，仔细思考，不建议采用这种方式，如果使用T-SQL重构数据库，又得重建关系）

仔细思考过后，个人认为概要设计时，设计实体、实体必要属性、实体与实体关系，然后在数据库物理设计时详细设计表属性等内容。

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