DBMSは「Database Management System」の略で、Database(データベース)とManagement System(管理システム)から成り立っています。データベースはデータの集合体であり、管理システムはそのデータを格納・取得するための一連のプログラムです。これに基づいてDBMSを定義すると、DBMSは相互に関連するデータの集合体であり、それらのデータを簡単かつ効果的に格納およびアクセスするための一連のプログラムです。以下は、データベースシステムを体系的に学ぶのに役立つDBMSのノートです。楽しい学びを!
目次
DBMSチュートリアルインデックス
DBMSの概要:
DBMSの概要
DBMSの種類
DBMSのアプリケーション
ファイル処理システムに対するDBMSの利点
DBMS vs RDBMS
DBMSのアーキテクチャ
3層DBMSアーキテクチャ
View of Data
データの抽象化
インスタンスとスキーマ
DBMS言語
データモデル:
DBMSのデータモデル
DBMSのE-Rモデル
E-Rデザインの問題
E-Rからテーブルへの変換
E-Rダイアグラムの再帰的な関係
DBMSの一般化
DBMSの特殊化
DBMSの集約
DBMSのリレーショナルモデル
DBMSの階層型データモデル
DBMSのネットワークモデル
リレーショナルデータベース:
RDBMSの概念
リレーショナル代数
リレーショナル計算
ビュー vs テーブル
DBMSのキー
プライマリキー
スーパーキー
カンディデートキー
代替キー
複合キー
外部キー
DBMSの制約
ドメイン制約
マッピング制約
DBMSの基数
DBMSの機能従属性
トリビアルな機能従属性
非トリビアルな機能従属性
多値従属性
推移的従属性
正規化 in DBMS – すべての正規形をカバーします: 第一正規形(1NF)、第二正規形(2NF)、第三正規形(3NF)、ボイス・コッド正規形(BCNF)
DBMSの非正規化
DBMSの非正規化 vs 正規化
DBMSの分解
トランザクション管理:
DBMSのトランザクション管理
ACIDプロパティ
トランザクションの状態
DBMSのスケジュール
直列可能性
DBMSの競合直列可能性
DBMSのビュー直列可能性
スケジュールの回復性
障害の分類
ログベースの回復
DBMSのチェックポイント
デッドロック
DBMSのStarvation
同時実行制御:
同時実行制御
ロックベースのプロトコル
タイムスタンプベースのプロトコル
バリデーションベースのプロトコル
ファイルの組織:
DBMSのファイル組織
連続ファイル組織
ヒープファイル組織
ハッシュファイル組織
DBMS ISAM
B+ファイル組織
クラスターファイル組織
DBMSのデータレプリケーション
DBMSのインデクシング
SQLの概要:
SQLの概要
SQLの特性
SQLの利点
SQLコマンド
SQL演算子
SQL CREATE TABLE ステートメント
SQL DROP TABLE ステートメント
SQL SELECT ステートメント
SQL INSERT ステートメント
データベースとは?
データベースは相互に関連するデータの集合体であり、ユーザーがデータを効率的に読み取り、挿入、更新、削除できるように格納されています。
データベースシステムは基本的に大量のデータを扱うために開発されています。巨大なデータ量を扱う際、最適化が必要なのはデータの格納とデータの取得の2つです。
格納: データベースシステムの原則に従い、データは冗長なデータ(重複データ)が格納される前に、より少ないスペースを占有するように保存されます。
データの迅速な取得: 最適で体系的な方法でデータを保存するだけでなく、必要な時にデータを迅速に取得することも重要です。データベースシステムは、データができるだけ速く取得されるようにします。
データベース管理システム(DBMS)
DBMSは、データを効率的に格納および迅速に取得するためのデータを管理するソフトウェアです。MySQL、IBM Db2、Oracle、PostgreSQLなどは、データを管理するためのすべてのDBMSソフトウェアです。
DBMSは電気通信、銀行、販売、航空会社、教育、オンラインショッピングなどさまざまなアプリケーションで使用されています。
DBMSはまた、未承認のアクセスからデータを保護し、データの整合性とデータの整合性を維持しながら、複数のユーザーが同時にデータにアクセスできるようにします。
DBMSはデータベースの承認されたユーザーに対して以下の操作を許可します:
データの定義: テーブルの作成、テーブルスキーマの作成、テーブル定義の削除などがデータ定義に含まれます。これは基本的に、テーブルのレイアウトとデータベース内の他のテーブルとの関係です。
データの変更: DBMSはユーザーがテーブルからデータを挿入、更新、削除できるようにします。これらのテーブルには行と列が含まれており、行はデータのレコードを表し、列はレコードの属性を表します。
データの検索: DBMSはユーザーがデータをデータベースから取得できるようにします。
ユーザー管理: DBMSはユーザー管理も可能で、異なるアクセスレベルを持つ異なるグループのユーザーを組織化できます。データベース内の特定のテーブルへのユーザーアクセスの許可、特定のユーザーからのアクセスの取り消し等が含まれます。
DBMSの特性
- データ間の関係がデータベース内で引き続き維持されるようにデータを格納します。
- 高速な取得を可能にします。
- 同時にデータベースにアクセスする複数の操作を処理できます。
- データベースのACIDプロパティに従ってデータの整合性を維持します。
- ユーザーアクセスを管理してデータセキュリティを提供します。
- データベースの意図しない破損やデータの削除に対処するためにデータベースの自動バックアップを行います。
- 必要に応じてデータベースのスケーリングを許可します。
- データ操作の失敗の場合にデータのロールバックと再実行を許可します。
DBMSの利点
- データ冗長性の処理: データをファイルベースのシステムで保存する主な欠点は、データの冗長性です。同じデータが複数のファイルに保存されますが、DBMSはデータ冗長性を処理して効率的にストレージスペースを管理します。
- データ共有: DBMSはデータの共有を可能にし、同じ組織の複数のユーザー間でデータを効率的に共有できます。
- データメンテナンス: DBMSは定期的なデータチェックと自動バックアップを実行します。
- パフォーマンス: データの読み取り、挿入、更新、削除などの操作に対して優れたパフォーマンスを提供します。
- バックアップ: データベースのバックアップを維持し、障害が発生した場合には、そのバックアップを使用してデータベースを前の状態に回復させることができます。
- 複数ユーザー: 複数のユーザーが同時にデータにアクセスできるようにします。
DBMSの欠点
- ハードウェアおよびソフトウェアコスト: DBMSはデータ管理のファイルシステムに比べて多くの利点がありますが、これにはコストがかかります。DBMSにはデータベースを管理するための専用のハードウェアおよびソフトウェアシステムが必要です。
- 大量のストレージが必要: DBMSは通常、大量のデータを必要とする大規模な組織で使用されます。
- 複雑さ: データベース管理システムは複雑で、容易に実装することができません。
- 学習が必要: データベースを管理するためには、ユーザーがDBMSの概念を学ぶ必要があり、これには組織が負担しなければならない追加の時間とリソースが必要です。
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