数据库管理系统设计方法概览 (数据库管理系统常用的设计方法有)

在今天的信息时代，数据的价值愈发不言而喻。而数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）则是数据处理不可或缺的重要工具。作为一种软件系统，它能够存储、管理和访问大量结构化数据，为企业和组织提供数据管理、数据分析和数据存储等方面的服务。为了设计一个良好的数据库管理系统，需要依托于一系列的设计方法。本文将全面概览数据库管理系统设计方法。

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一、数据库设计概述

数据库设计是建立数据库的最重要的一环，是整个数据库管理的基础。数据库设计分为三个层次，分别是外部模式，概念模式和内部模式。其中外部模式是用户接口，概念模式是逻辑数据结构，内部模式是物理存储结构。数据库设计需要考虑的主要问题有数据的完整性、授权访问、数据冗余等等。

二、数据库维护

数据库维护是数据库设计后的重要工作，其目的是确保数据库保持高质量、高可靠和更大效率。数据库维护可能涉及数据完整性检查、性能优化和备份等操作。管理员必须监控性能以及操作完整性，以确保数据库安全。

三、数据库性能优化

性能问题是数据库管理中一个不可或缺的问题。通常，管理员需要采用一系列方法来优化数据库性能。主要方法包括使用适当的存储技术、绑定适当的索引、分析存储过程及缓存等来提高查询效率。

四、数据库备份与恢复

数据备份是备份及存储数据库数据及相关信息以应对遭受各种灾难的情况。数据库备份主要包括全备份、差异备份、增量备份等方式。数据库恢复则是在数据损毁或丢失的情况下从备份中恢复数据。在设计数据库管理系统时，需要考虑到备份的时间、恢复效率以及数据的安全等因素。

五、数据库安全

数据库安全一直是DBMS设计的重要方面之一，数据库中储存着重要的信息，包括个人身份信息、商业机密等，所以数据库存储的安全性是至关重要的。 在数据库管理系统中，管理员需要实施各种安全控制来确保数据的安全，包括用户身份验证、授权访问、数据加密等方式。

六、数据库管理系统性能监测

DBMS性能监测是管理DBMS过程中的关键因素之一，能够帮助管理员及时发现性能问题并及时处理。性能监测工具可以收集有关数据库的诸多信息，其中包括连接的数量、服务器端数据缓存大小、响应时间等等。

数据库管理系统是一种重要的软件系统，帮助企业和组织存储、管理和访问大量结构化数据。并且在数据库设计和管理过程中实施DBMS设计方法可以使系统高质量、高可靠和更大效率。以上六种DBMS设计方法可以提高数据库管理质量，并减少遭受各种灾难的风险，从而更好地保护数据的安全性和完整性。

相关问题拓展阅读：

• 常用的DBMS有哪些？

常用的DBMS有哪些？

MS SQL

SYBASE

DB2

ORACLE

MySQL

ACCESS

VF

目前互联网上常见的数据库管理软件（DBMS）有：

一、 Oracle

Oracle Database，又名Oracle RDBMS，或简称Oracle。是

甲骨文公司

的一款

关系数据库管理系统

，其主要特性为：

1、处理速度快，非常快。

 2、安全级别高。支持

快闪

以及完美的恢复，即使硬件坏了 也可以恢复到故障发前一秒。

3、几台数据库做负载数据库，可以做到30s以内故障转移。

4、网格控制，以及

数据仓库

方面 也非常强大。

二、 MySQL

 MySQL是一个小型

关系型数据库管理系统

,MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中，其特点有：

1、开放源昌敬带码；

2、高度非过程化；

3、面向的操作方式；

4、以一种语法结构提供多种使用方式；

 5、语言简洁，易学易用。

三、ACCESS 

ACCESS数据库

是微软研究发布耐芦的一款数据库管理软件，ACCESS的全称是Microsoft Office Access，是微软比较有代表性的一款数据库管理软件，其优势为：

1、存储方式单一，便于用户的操作和管理。

2、界面友好、易操作。Access是一个可视化工具，是风格与Windows完全一样，用户想要生稿雀成对象并应用，只要使用鼠标进行拖放即可，非常直观方便。

3、集成环境、处理多种数据信息。

4、Access支持ODBC。

四、 MS SQL Server

SQLserver数据库

是美国微软公司发布的一款RMDBS数据库，也就是关系型数据库系统。SQLserver的优点为：

1、真正的客户服务器体系结构。

2、图形化

用户界面

，更加直观、简单。 

3、丰富的编程接口工具，为用户进行程序设计提供更多选择余地。

4、SQLserver和Windows NT完成集成，可以利用NT的愈多功能。

5、具有很好的伸缩性，可跨界运行。从膝上型电脑到大型处理器可多台使用。

6、对web技术的支持，使用户能够容易的将数据库中的数据发布到web上。

知识点延伸：

DBMS即数据库管理系统，数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，

数据库管理员

也通过dbms进行数据库的维护工作。它可使多个

应用程序

和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL和数据操作语言DML，供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。

常见的数据库管理系统

目前有许多数据库产品，如Oracle、Sybase、Informix、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、Visual FoxPro等

选择数据库管理系统时应从以下几个方面予以考虑：

(1) 构造数据库的难易程度。

需要分析数据库管理系统有没有范式的要求，即是否必须按照系统所规定的数据

模型分析

现实世界，建立相应的模型；数据库管理语句是否符合国际标准，符合国际标准则便于系统的维护、开发、移植；有没有面向用户的易用的开发工具；所支持的数据库容量，数据库的容量特性决定了数据库管理系统的使用范围。

(2) 程序开发的难易程度。

有无计算机辅助

软件工程

工具CASE——计算机辅助软件工程工具可以帮助开发者根据软件工程的方法提供各开发阶段的维护、编码环境，便于复杂软件的开发、维护。有无第四代语言的开发平台——第四代语言具有非过程语言的设计方法，用户不需编写复杂的过程性代码，易学、易懂、易维护。有无面向对象的设计平台——面向对象的设计思想十分接近人类的

逻辑思维

方式，便于开发和维护。对多媒体

数据类型

的支持——多媒体数据需求是今后发展的趋势，支持多媒体数据类型的数据库管理系统必将减少

应用程序

的开发和维护工作。

(3) 数据库管理系统的性能分析。

包括性能评估（响应时间、数据单位时间

吞吐量

）、性能监控（内外存使用情况、系统输入/输出速率、SQL语句的执行，数据库

元组

控制）、性能管理（参数设定与调整）。

(4) 对分布式应用的支持。

包括数据透明与网络透明程度。数据透明是指用户在应用中不需指出数据在网络中的什么节点上，数据库管理系统可以自动搜索网络，提取所需数据；网络透明是指用户在应用中无需指出网络所采用的协议。数据库管理系统自动将

数据包

转换成相应的协议数据。

(5) 并行处理能力。

支持多CPU模式的系统（P，CLUSTER，MPP），负载的分配形式，并行处理的

颗粒度

、范围。

(6) 可移植性和可括展性。

可移植性指垂直扩展和水平扩展能力。垂直扩展要求新平台能够支持低版本的平台，数据库客户机/服务器机制支持集中式管理模式，这样保证用户以前的投资和系统；水平扩展要求满足硬件上的扩展，支持从单CPU模式转换成多CPU并行机模式（ P, CLUSTER, MPP）

(7) 数据完整性约束。

数据完整性指数据的正确性和一致性保护，包括实体完整性、参照完整性、复杂的事务规则。

(8) 并发控制功能。

对于分布式数据库管理系统，并发控制功能是必不可少的。因为它面临的是多任务分布环境，可能会有多个用户点在同一时刻对同一数据进行读或写操作，为山搜信了保证数据的一致性，需要由数据库管理系统的并发控制功能来完成。评价并发控制的标准应从下面几方面加以考虑：

保证查询结果一致性方法

数据锁的颗粒度（数据锁的控制范围，表、页、元组等）

数据锁的升级管理功能

死漏罩锁的检测和解决方法

(9) 容错逗轮能力。

异常情况下对数据的容错处理。评价标准：硬件的容错，有无磁盘镜象处理功能软件的容错，有无软件方法异常情况的容错功能

(10) 安全性控制

包括安全保密的程度（帐户管理、用户权限、

网络安全

控制、数据约束）

(11) 支持汉字处理能力

包括数据库描述语言的汉字处理能力（表名、域名、数据）和数据库开发工具对汉字的支持能力。

(12)当突然停电、出现硬件故障、软件失效、病毒或严重错误操作时，系统应提供恢复数据库的功能，如定期转存、恢复备份、回滚等，使系统有能力将数据库恢复到损坏到以前的状态

著名数据库管理系统

MS SQL

SYBASE

DB2

ORACLE

MySQL

ACCESS

VF

常见的数据库管理系统

目前有许多数据库产品，如Oracle、Sybase、Informix、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、Visual FoxPro等产品各以自己特有的功能，在数据库市场上占有一席之地。下面简要介绍几种常用的数据库管理系统。

Oracle

Oracle是一个最早商品化的关系型数据库管理系统，也是应用广泛、功能强大的数据库管理系统。Oracle作为一个通用的数据库管理系统，不仅具有完整的数据管理功能，还是一个分布式数据库系统，支持各种分布式功能，特别是支持Internet应用。作为一个应用开发环境，Oracle提供了一套界面友好、功能齐全的数稿皮据库开发工具。Oracle使用PL/SQL语言执行各种操作，具有可开放性、可移植性、可伸缩性等功能。特别是在Oracle 8i中，支持面向对象的功能，如支持类、方法、属性等，使得Oracle 产品成为一种对象/关系型数据库管理系统。

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server是一种典型的关系型数据库管理系统，可以在许多操作系统上运行，它使用Transact-SQL语言完成数据操作。由于Microsoft SQL Server是开放式的系统，其它系统可以与它进行完好的交互操作。目前最新版本的产品为Microsoft SQL Server 2023，它具有可靠性、可伸缩性、可用性、可管理性等特点，为用户提供完整的数据库解决方案。

Microsoft Office

作为Microsoft Office组件之一的Microsoft Access是在Windows环境下非常流行的桌面型数据库管理系统。使用Microsoft Access无需编写任何代码，只需通过直观的可视化操作就可以完成大部分数据管理任务。在Microsoft Access数据库中，包括许多组成数据库的基本要素。这些要素是存储信息的表、显示人机交互界面的窗体、有效检索数据的查询、信息输出载体的报表、提高应用效率的宏、功能强大的模块工具等。它不仅可以通过ODBC与其它数据库相连，实现数据交换和共享，还可以与Word、Excel等办公软件进行数据交换和共享，并且通过对象链接与嵌入技术在数据库中嵌入和链接声音、图像等多媒体数据。

数据库管理系统选择原则

选择数据库管理系统时应从以下几个方面予以考虑：

(1) 构造数据库的难易程度。

需要分析数据库管理系统有没有范式的要求，即是否必须按照系统所规定的数据模型分析现实世界，建立相应的模型；数据库管理语句是否符合国际标准，符合国际标准则便于系统的维护、开发、移植；有没有面向用户的易用的开发工具；所支持的数据库容量，数据库的容量特性决定了数据库管理系统的使用范围。

(2) 程序开发的难易程度。

有无计算机辅助软件工程工具CASE——计算机辅助软件工程工具可以帮助开发者根据软件工程的方法提供各开发阶段的维护、编码环境，便于复杂软件的开发、维护。有无第四代语言的开发平台——第四代语言具有非过程语言的设计方法，用户不需编写复杂的过程性代码，易学、易懂、易维护。有无面向对象的设计平台——面向对象的设计思想十分接近人类的逻辑思维方式，便于开发和维护。对多媒体数据类型的支持——多媒体数据需求是今后发键穗差展的趋势，支持多媒体数据类型的数据库管理系统必将减少应用程序的开发和维护工作。

(3) 数据库管理系统的性能分析。

包括性能评估（响应时间、数据单位时间吞吐量）、性能监控（内外存使用情况、系统输入/输出速率、SQL语句的执行，数据库元组控制）、性能管理（参数设定与调整）。

(4) 对分布式应用的支持。

包括数据透明与网络透明程度。数据透明是指用户在应用中不需指出数据在网络中的什么节点上，数据库管理系统可以自动搜索网络，提取所需数据；网络透明是指用户在应用中无需指出网络所采用的协议。数据库管理系统自动将数据包转换成相应的协议数据。

族并　(5) 并行处理能力。

支持多CPU模式的系统（P，CLUSTER，MPP），负载的分配形式，并行处理的颗粒度、范围。

(6) 可移植性和可括展性。

可移植性指垂直扩展和水平扩展能力。垂直扩展要求新平台能够支持低版本的平台，数据库客户机/服务器机制支持集中式管理模式，这样保证用户以前的投资和系统；水平扩展要求满足硬件上的扩展，支持从单CPU模式转换成多CPU并行机模式（ P, CLUSTER, MPP）

(7) 数据完整性约束。

数据完整性指数据的正确性和一致性保护，包括实体完整性、参照完整性、复杂的事务规则。

(8) 并发控制功能。

对于分布式数据库管理系统，并发控制功能是必不可少的。因为它面临的是多任务分布环境，可能会有多个用户点在同一时刻对同一数据进行读或写操作，为了保证数据的一致性，需要由数据库管理系统的并发控制功能来完成。评价并发控制的标准应从下面几方面加以考虑：

保证查询结果一致性方法

数据锁的颗粒度（数据锁的控制范围，表、页、元组等）

数据锁的升级管理功能

死锁的检测和解决方法

(9) 容错能力。

异常情况下对数据的容错处理。评价标准：硬件的容错，有无磁盘镜象处理功能软件的容错，有无软件方法异常情况的容错功能

(10) 安全性控制

包括安全保密的程度（帐户管理、用户权限、网络安全控制、数据约束）

(11) 支持汉字处理能力

包括数据库描述语言的汉字处理能力（表名、域名、数据）和数据库开发工具对汉字的支持能力。

(12)当突然停电、出现硬件故障、软件失效、病毒或严重错误操作时，系统应提供恢复数据库的功能，如定期转存、恢复备份、回滚等，使系统有能力将数据库恢复到损坏到以前的状态。

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