2.使用數(shù)據(jù)庫的計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　廣義地講，實際上使用數(shù)據(jù)庫的計算機(jī)系統(tǒng)由下列幾個部分組成的:

　　(1)硬件部分 包括主機(jī)、外部存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電源等。

　　(2)軟件部分 包括操作系統(tǒng)、DBmS、編譯系統(tǒng)和應(yīng)用開發(fā)工具軟件等。

　　(3)人員 包括數(shù)據(jù)庫管理員(Data Base Administrator-DBA)，系統(tǒng)分析員(System Anaˉlyst)、應(yīng)用程序員(Application Programmer)和用戶(user)。

　　3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBmS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。DBmS是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)的軟件。DBmS建立在操作系統(tǒng)之上，實施對數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和控制。用戶使用的各種數(shù)據(jù)庫命令以及應(yīng)用程序的執(zhí)行，最終都必須通過DBmS。另外，DBmS還承擔(dān)著數(shù)據(jù)庫的安全保護(hù)工作，按照DBA所規(guī)定的要求，保證數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性。DBmS的主要功能包括以下幾個主要方面:

　　(1)數(shù)據(jù)庫的定義功能 DBmS通過提供數(shù)據(jù)描述語言(也稱數(shù)據(jù)定義語言)(Data Descripˉtive Language———DDL)來對外模式、模式和內(nèi)模式加以描述。然后模式翻譯程序把用DDL寫的各種模式的定義源碼翻譯成相應(yīng)的內(nèi)部表示，形成相應(yīng)的目標(biāo)形式，分別叫目標(biāo)外模式、目標(biāo)模式、目標(biāo)內(nèi)模式，這些目標(biāo)模式是對數(shù)據(jù)庫的描述，而不是數(shù)據(jù)本身。(目標(biāo))模式只刻畫了數(shù)據(jù)庫的形式或框架，而不包括數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。這些目標(biāo)模式被保存在數(shù)據(jù)字典(或系統(tǒng)目標(biāo))之中，作為DBmS存取和管理數(shù)據(jù)的基本依據(jù)。例如，DBmS根據(jù)這些模式定義，進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的映象，進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)和用戶視圖的映象，以導(dǎo)出用戶要檢索的數(shù)據(jù)的存取方式。

　　(2)數(shù)據(jù)操縱功能 DBmS提供數(shù)據(jù)操縱語言(Data manipulation Language———DmL)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一些基本操作，如:檢索、插入、修改、刪除和排序等等。DmL有兩類:一類是嵌入主語言的，如嵌入到c或coBoL等高級語言中。這類DmL語言本身不能單獨使用，故此稱為宿主型的DmL或嵌入式DmL。另一類是非嵌入式語言(包括交互式命令語言和結(jié)構(gòu)化語言)，它的語法簡單，可以獨立使用，由單獨的解釋或編譯系統(tǒng)來執(zhí)行，所以一般稱為自主型或自含型的DmL。命令語言是行結(jié)構(gòu)語言，單條執(zhí)行。結(jié)構(gòu)化語言是命令語言的擴(kuò)充或發(fā)展，增加了程序結(jié)構(gòu)描述或過程控制功能，如循環(huán)、分支等功能。命令語言一般逐條解釋執(zhí)行。結(jié)構(gòu)化語言可以解釋執(zhí)行，也可以編譯執(zhí)行。現(xiàn)在DBmS一般均提供命令語言的交互式環(huán)境和結(jié)構(gòu)環(huán)境兩種運(yùn)行方式，供用戶選擇。DBmS控制和執(zhí)行DmL語句(或DmL程序)，完成對數(shù)據(jù)庫的操作。對于自主型的結(jié)構(gòu)化的DmL，DBmS通常采用解釋執(zhí)行的方法，但也有編譯執(zhí)行的方法，而且編譯執(zhí)行的越來越多。另外，很多系統(tǒng)同時設(shè)有解釋和編譯兩種功能，由用戶選其一。對于嵌入型或縮主型DmL，DBmS一種提供兩種方法:

　　①預(yù)編譯方法。

　　②修改和擴(kuò)充主語言編譯程序(亦稱增強(qiáng)編譯方法)。預(yù)編譯方法是，由DBmS提供一個預(yù)處理程序，對源程序進(jìn)行語法掃描，識別出DmL語句，并把這些語句轉(zhuǎn)換成主語言中的特殊調(diào)用語句。主語言必須和DmL有調(diào)用接口。這樣在連接形成目標(biāo)時和主語言語句一起形成可執(zhí)行的目標(biāo)。

　　(3)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行期間的動態(tài)管理是DBmS的核心部分，包括并發(fā)控制、存取控制(或安全性檢查、完整性約束條件的檢查)、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的維護(hù)(如索引、數(shù)據(jù)字典的自動維護(hù)等)、緩沖區(qū)大小的設(shè)置等等。所有的數(shù)據(jù)庫操作都是在這個控制部分的統(tǒng)一管理下，協(xié)同工作，以確保事務(wù)處理的正常運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)庫的正確性、安全性和有效性。

　　(4)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)包括初始數(shù)據(jù)的裝入、數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲或后備功能、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)功能、數(shù)據(jù)庫的重組織功能和性能分析等功能，這些功能一般都由各自對應(yīng)的實用功能子程序來完成。DBmS隨軟件產(chǎn)品和版本不同而有所差異。通常大型機(jī)上的DBmS功能最全，小型機(jī)上的DBmS功能稍弱點，微機(jī)上的DBmS更弱些。但是，目前，由于硬件性能和價格的改進(jìn)，微機(jī)上的DBmS功能越來越全。