数据库管理系统(DBMS)是用于存储和管理数据的软件,它为应用程序提供了多项关键功能,避免了应用程序自行处理底层数据管理细节的复杂性 [8, 9]。

DBMS 的主要用途包括:

  • 数据存储和管理:能够长期存储海量数据(例如 TB 级别以上),并允许应用程序进行查询和更新操作,例如查询学生的成绩或注册课程 [5].
  • 数据保护:提供针对未经授权访问的保护(例如,学生不能修改成绩),以及在系统崩溃(如硬盘故障)时将数据库恢复到良好状态的能力 [5]. 它还能防止不正确的输入 [6].
  • 并发控制:支持多用户同时访问,确保多个用户在同一时间使用注册系统等场景下的数据一致性和完整性 [6].
  • 数据定义与操作:提供数据定义语言(DDL)来定义数据结构,以及数据操作语言(DML,包括查询语言)来访问和操作数据 [9].
  • 事务管理:包含并发控制和崩溃恢复机制,确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID 特性) [9, 17]. 例如,在银行转账过程中,即使系统崩溃也能保证交易的完整性 [20, 21].
  • 高效性与可伸缩性:通过高效的数据库操作(如查询优化),可以快速检索数据(例如查找 GPA 最高的学生) [6, 16].
  • 简化数据模式更改:方便管理员修改数据结构,例如添加新的课程信息 [6].

简而言之,DBMS 使得应用程序无需关注底层的数据存储、安全、并发和恢复等复杂问题,从而大大简化了数据库应用的开发和维护 [7, 9]。