什麼是資料庫管理系統（DBMS）？

Last Updated: 27 Feb, 2025

在本文中，我們將解釋什麼是DBMS、其組件和功能、為何它很重要以及它如何管理資料庫。此外，我們還將提供一個流行的DBMS列表。讓我們開始吧。

什麼是資料庫管理系統（DBMS）？

資料庫管理系統（DBMS） 是一種軟體，允許使用者創建、管理和與資料庫互動。它提供了一種結構化的方法來高效地儲存、檢索和處理資料，確保資料保持組織、有條理且安全。使用DBMS，使用者可以執行各種操作，如添加、更新、刪除和查詢資料，通常不需要了解資料儲存的底層複雜性。

DBMS的關鍵功能

DBMS的關鍵功能涵蓋了資料管理的幾個關鍵方面。首先，DBMS提供了一個組織化的框架來儲存資料，確保資料系統化儲存，便於存取。例如，在關聯資料庫中，資料會被組織成表格，這使得資料的定位和管理變得簡單。

其次，DBMS促進了高效的資料檢索，讓使用者可以使用如SQL（結構化查詢語言）等語言快速搜尋和查詢資料。此外，它還支持資料操作，允許使用者根據需要添加、更新或刪除記錄，使資料管理更加靈活。

DBMS的另一個重要功能是資料安全和存取控制。它通過管理使用者權限來保護敏感資料，防止未經授權的訪問。此外，DBMS維護資料的完整性，透過執行規則來保持資料的準確性和一致性，確保資料庫中信息的可靠性。

最後，DBMS支持資料備份和恢復，確保在資料丟失或系統故障的情況下，資料可以被恢復。這些功能使DBMS成為高效且安全的資料管理解決方案。

DBMS有不同的類型，例如：

• 關聯DBMS (RDBMS)：這些DBMS處理關聯資料庫。它們將資料組織成表格並管理它們之間的關聯。著名的RDBMS有MySQL、PostgreSQL和Oracle。

• NoSQL DBMS：NoSQL代表「Not Only SQL」（不僅是SQL）。NoSQL DBMS處理非表格資料。這些DBMS在處理大量非結構化資料（如MongoDB和Cassandra）時更具靈活性。

• 層次型和網絡型DBMS：這些DBMS將資料儲存在樹狀或圖狀結構中。

DBMS做些什麼？

你可能會想知道DBMS的功能是什麼。前面我們簡要介紹了DBMS的關鍵功能，現在我們將進一步解釋它們。**資料庫管理系統（DBMS）**負責以結構化的方式管理和組織資料，讓使用者能夠高效地與資料庫互動。以下是DBMS執行的常見功能：

• 管理任務。DBMS支持各種管理任務。這些任務包括使用者存取和安全管理、備份和恢復、效能監控和調優、資料完整性和一致性、變更管理、事務管理、自動回滾和重啟、日誌記錄和審計以及併發控制。

• 資料儲存、組織、檢索和操作。DBMS將資料以組織化的方式儲存，通常儲存在表格中，這使得檢索和管理資料變得容易。資料以支持輕鬆存取、修改和刪除的方式儲存。它允許使用者通過查詢來檢索資料。對於關聯資料庫，這通常意味著使用SQL（結構化查詢語言）來請求資料庫中的特定資料。DBMS使使用者能夠插入、更新或刪除資料。它提供工具來修改資料庫中的記錄，確保資料始終保持最新和準確。

• 資料安全性和資料完整性。DBMS提供像是使用者身份驗證和存取控制等安全功能，確保只有授權的使用者能執行某些操作（如查看或修改敏感資料）。它還可以加密資料以保護其免受未授權訪問。它通過應用規則來強制資料完整性，例如確保所有輸入的資料都是有效的（例如，應該是數字的地方就必須是數字，沒有遺漏的欄位等）。這包括維護表格之間的關聯（在關聯DBMS中）並確保資料的一致性。

• 併發控制。DBMS確保多個使用者能夠同時與資料庫互動而不會產生衝突或資料損壞，使用像是鎖定和事務管理等機制。

• 備份和恢復。DBMS通常具備備份和恢復功能，保護資料免受硬體故障、人為錯誤或其他災難的影響。它有助於在問題發生後將資料庫恢復到先前的一致狀態。

• 事務管理。DBMS支持事務，這些事務是一組操作，作為一個單位處理。如果事務的任何部分失敗，整個事務將會回滾，以確保資料庫保持一致的狀態（通常使用ACID屬性：原子性、一致性、隔離性、持久性）。

• 儲存管理器。管理資料在磁碟上的物理儲存，包括資料的儲存、索引和檢索方式。它確保資料被有效地儲存並允許快速存取。

• 安全與授權管理器。處理使用者身份驗證和存取控制，確保只有授權使用者才能對資料庫執行特定操作。

• 備份與恢復管理器。管理備份過程，以防止資料損失，並在發生故障時使資料庫恢復到一致狀態。

DBMS的類型

現在，我們將簡要介紹一些DBMS的類型。有幾種類型的資料庫管理系統（DBMS），每種類型的設計旨在滿足特定需求。主要類型有：

• 層次型DBMS。將資料組織成樹狀結構，具有父子關係。資料儲存在通過連結相連的記錄中。例如：IBM的資訊管理系統（IMS）。

• 網絡型DBMS。類似於層次型模型，但允許更複雜的關聯，擁有多個父子鏈接，形成類似圖形的結構。例如：集成資料儲存（IDS）。

• 關聯型DBMS（RDBMS）。將資料組織成表格（關聯），具有行和列，允許通過鍵進行複雜的查詢和關聯。這是最常見的DBMS類型。範例：MySQL、PostgreSQL、Oracle、Microsoft SQL Server。

• 面向對象的DBMS（OODBMS）。將資料儲存為物件，類似於物件導向程式設計的方式。它將資料庫功能與物件導向程式設計語言結合。範例：db4o、ObjectDB。

• NoSQL DBMS。設計用來處理非結構化、半結構化或不適合表格的龐大資料量。它具有高度可擴展性和靈活性。範例：MongoDB、Cassandra、Redis。

• 新SQL DBMS。RDBMS的現代版本，旨在提供NoSQL系統的可擴展性和靈活性，同時保持傳統的關聯結構。範例：Google Spanner、CockroachDB。

受歡迎的DBMS（資料庫管理系統）

以下是來自不同資料庫管理系統的10個受歡迎的資料庫管理程式範例。

1. Oracle Database
2. MySQL
3. Microsoft SQL Server
4. PostgreSQL
5. SQLite
6. MongoDB
7. IBM Db2
8. MariaDB
9. Cassandra
10. Amazon Aurora

DBMS的應用

資料庫管理系統（DBMS）在各種行業和領域中有廣泛的應用。以下是DBMS的主要應用領域：

• 銀行與金融： 管理客戶帳戶、交易、貸款和金融資料。

• 醫療保健： 儲存病人記錄、醫療歷史、預約和研究資料。

• 電子商務： 處理產品目錄、客戶信息、訂單和庫存。

• 社交媒體： 管理使用者檔案、帖子、連結和互動。

• 零售： 跟踪銷售、庫存、客戶偏好和忠誠計劃。

• 教育： 儲存學生記錄、課程資訊、成績和行政資料。

• 政府： 維護市民記錄、稅務資訊和法律文件。

• 科學研究： 組織實驗資料、研究結果和科學出版物。

• 製造業： 管理生產計劃、庫存和供應鏈物流。

這些僅是DBMS應用的一些範例。總的來說，任何需要高效儲存、管理和檢索大量資料的組織或個人都可以從使用DBMS中受益。

結論

在本文中，我們討論了DBMS、其關鍵功能、組件，最後是其類型。我們希望閱讀本文後，您對DBMS的許多疑問已經得到了回答。如果您有任何未解答的具體問題，請隨時在我們的論壇中提出。繼續閱讀，保持聯繫。

常見問題解答 (FAQs)

1. 資料庫管理系統（DBMS）是什麼？

資料庫管理系統（DBMS）是使使用者能夠有效創建、管理和操作資料庫的軟體。它提供與資料互動的介面，確保資料的安全性、一致性和完整性。

2. DBMS代表什麼？

DBMS代表資料庫管理系統。

3. DBMS的功能是什麼？

DBMS執行多項關鍵功能，包括：

• 資料儲存、檢索和操作
• 確保資料完整性和安全性
• 支援多用戶存取
• 管理資料庫事務和併發
• 提供備份和恢復機制

4. 資料庫管理系統的目的何在？

DBMS的主要目的是促進對大量結構化資料的有效管理，同時確保資料的準確性、安全性和易存取性。

5. 資料庫管理系統如何運作？

DBMS通過將資料組織成結構化的表格，並提供工具讓使用者或應用程式查詢、更新和管理這些資料來運作。它使用索引、關聯和查詢優化技術來確保快速存取和一致性。

6. 資料庫管理系統有哪些類型？

DBMS有幾種類型，包括：

• 層次型DBMS – 以樹狀結構組織資料
• 網絡型DBMS – 使用靈活的圖形結構來處理複雜的關聯
• 關聯型DBMS（RDBMS） – 使用帶有行和列的表格（例如：MySQL，PostgreSQL）
• 面向對象的DBMS（OODBMS） – 將資料存儲為物件，用於程式設計

7. 一些DBMS軟體的範例是什麼？

常見的資料庫管理系統包括：

• MySQL
• PostgreSQL
• Microsoft SQL Server
• Oracle Database
• MongoDB（NoSQL DBMS）

8. 資料庫與資料庫管理系統有什麼區別？

• 資料庫 是結構化的資料集合。
• DBMS 是用來管理、檢索和操作這些資料的軟體。

9. 什麼是RDBMS，它與DBMS有何不同？

RDBMS（關聯資料庫管理系統） 是一種DBMS，它使用結構化的模式將資料組織為相關的表格。與一般的DBMS不同，RDBMS強制執行關聯，支援SQL查詢，並遵循ACID屬性。

10. DBMS中的ACID屬性是什麼？

ACID代表：

• 原子性 – 事務要麼完全執行，要麼完全不執行。
• 一致性 – 資料在事務前後保持有效。
• 隔離性 – 事務互不干擾。
• 持久性 – 事務一旦提交，資料將保持存儲。

11. 使用DBMS的優點是什麼？

• 高效的資料儲存和檢索
• 強化的安全性和資料完整性
• 支援多用戶存取與協作
• 應用程式間的資料一致性
• 自動備份與恢復

12. 簡單來說，什麼是資料庫管理？

資料庫管理指的是使用專門的軟體（DBMS）來組織和處理資料，從而有效地儲存、檢索和操作資訊。

13. 資料庫管理系統做什麼？

DBMS幫助使用者以組織化的方式儲存資料，快速檢索資料，管理大型資料集，確保資料安全，並允許多個使用者同時訪問資料。

14. 什麼是資料庫管理軟體？

資料庫管理軟體是讓使用者有效創建、更新和控制資料庫的工具。範例包括MySQL、Oracle和Microsoft SQL Server。

15. DBMS中的資料完整性是什麼？

資料完整性指的是儲存資料的準確性和一致性，確保資料保持有效，除非經授權的使用者進行修改。

16. 什麼是SQL，它與DBMS有什麼關係？

SQL（結構化查詢語言）是一種用來與關聯型資料庫管理系統（RDBMS）互動的程式語言。它允許使用者高效地創建、檢索、更新和刪除資料。

17. 一些常見的DBMS查詢是什麼？

DBMS中常用的SQL查詢包括：

• SELECT * FROM table_name; （檢索所有記錄）
• INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2'); （插入新資料）
• UPDATE table_name SET column1 = 'new_value' WHERE condition; （修改現有資料）
• DELETE FROM table_name WHERE condition; （刪除記錄）

18. 集中式與分佈式DBMS有什麼區別？

• 集中式DBMS – 資料儲存在單一位置，所有使用者都從這裡存取。
• 分佈式DBMS – 資料分散在多個位置，增強了性能和容錯性。

19. NoSQL資料庫是什麼，它與傳統DBMS有何不同？

NoSQL資料庫（例如MongoDB、Cassandra）設計用來處理非結構化或半結構化資料。與傳統的關聯型DBMS不同，它們不依賴固定的表格模式，並支援靈活且可擴展的資料儲存。

20. DBMS中的備份和恢復如何運作？

DBMS提供自動備份機制以防止資料損失。恢復方法包括完全備份、增量備份和時間點恢復，以便在系統故障時恢復資料。