0005. 数据库系统的组成

• 1. 📝 概述
• 2. 💡 数据库系统（DBS）组成结构图
• 3. 📒 数据库 vs. 数据库系统 vs. 数据库管理系统 vs. 数据库应用程序
• 4. 📒 类比：“图书馆”
• 5. 🤔 为什么需要 DB Application？

1. 📝 概述

• 数据库系统 = 数据库 + 数据库管理系统 + 应用程序 + 硬件平台 + 用户
  • DBS = DB + DBMS + DB Application + User + OS + Hardware
  • 数据库系统从技术层面来看，由硬件部分和软件部分共同构成。
    • 硬件主要用于存储数据库中的数据，包括计算机、存储设备等。
    • 软件部分主要包括 DBMS、支持 DBMS 运行的操作系统，以及支持多种语言进行应用开发的访问技术等。
  • 用户：系统的使用者。

2. 💡 数据库系统（DBS）组成结构图

• 如果你正在开发一个“学校成绩管理系统”，那么：
  • 数据库 (DB)：保存 students、courses、scores 表。
  • DBMS：比如你使用的是 MySQL，它负责管理数据，比如完成建表、查询、更新等操作。
  • 应用程序：开发者编写的后端服务程序、前端开发者写的用户交互页面。
    • 比如前端开发者写的 Web 页面或 App，再具体点儿就好比用 React.js 或 Vue.js 开发的成绩录入界面。
  • 用户：老师登录系统添加成绩、学生查看成绩。
  • 操作系统与硬件：比如你的项目部署在 Linux 服务器上，使用的 SSD 磁盘和 Nginx/Apache。

3. 📒 数据库 vs. 数据库系统 vs. 数据库管理系统 vs. 数据库应用程序

项目	数据库（DB）	数据库管理系统（DBMS）	数据库应用程序（DB Application）	数据库系统（DBS）
英文全称	Database	Database Management System	Database Application	Database System
本质	数据的集合	管理数据库的软件	用户使用的应用系统	包含 DB + DBMS + DB Application + 用户 + 硬件/OS 的完整系统
示例	school_db, user_table	MySQL, Oracle, SQL Server	学生管理系统、商城后台、Web 页面 / App	成绩管理系统、企业 ERP 系统
功能	存储和管理数据	创建、维护、管理数据库	提供用户友好的界面来操作数据库	提供完整的数据处理和业务运行环境
类比	图书馆中的书	图书管理员	借阅系统 / APP	整个图书馆运作体系

4. 📒 类比：“图书馆”

• 我们可以用“图书馆”来类比它们之间的关系：

组成	描述
书架上的书籍	数据库（DB） —— 存储数据的地方
图书管理员	数据库管理系统（DBMS） —— 管理这些书籍的人
借阅系统/APP	数据库应用程序（DB Application） —— 用户用来借书、查书的工具

• 数据库（DB）
  • 就像图书馆里的“书”。
• 数据库管理系统（DBMS）
  • DBMS 就是那个“图书管理员”，负责管理和操作数据库。
  • 类比：图书管理员可以管理很多书 —— DBMS 可以管理多个 DB。
• 数据库应用程序（DB Application）
  • 让用户（管理员、学生、老师等）管理数据（借书、查书、还书……）更加便捷。
  • 用户当然也可以直接通过 DBMS 来完成数据的管理，但是那样操作的成本太高了，DB Application 的核心目的就是为了让用户操作成本降低，对 DBMS 做了更上一层的封装 📦。
• 数据库系统（DBS）

组成部分	说明
数据库（DB）	实际存储的数据（📚 书籍）
数据库管理系统（DBMS）	管理数据库的软件（💻 开发者用的）
数据库应用程序（DB Application）	管理数据库的软件（👨‍🎓 用户用的） —— 如网页（图书后台管理系统）、App、小程序等 —— 包含了前端的用户页面 + 后端服务
用户（User）	使用系统的人员（如学生、老师、管理员）
操作系统与硬件	支持数据库运行的基础环境

5. 🤔 为什么需要 DB Application？

• 答：用户不会用 DBMS。
• 有 DB Application：用户通过交互体验更友好的前端页面来管理数据。
  • 用户访问 DB Application 来管理 DB：
  • User -> DB Application -> DBMS -> DB
• 无 DB Application：用户通过 DBMS（比如 MySQL）来管理数据。
  • 省略 DB Application，用户直接访问 DBMS 来管理 DB：
  • User -> DBMS -> DB

名称	英文缩写	含义
数据库	DB	存放数据的“仓库”（如一个学校的学生成绩表、学生信息表、等等）。
数据库管理系统	DBMS	管理数据库的软件（如 MySQL、Oracle、SQL Server），可管理多个数据库（DB）。
数据库应用程序	DB Application	用于管理数据库的软件，可操作数据库中的数据，例如：学生管理系统、商城后台系统

• 数据库（DataBase，DB）
  • DB 提供了一个存储空间，用以存储各种数据，可以将数据库视为一个存储数据的容器。
• 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）
  • DBMS 是用于管理数据库的软件。
  • DBMS 是开发者创建、管理和维护数据库时所使用的软件，位于开发者与操作系统之间，对数据库进行统一管理。
  • DBMS 能定义数据存储结构，提供数据的操作机制，维护数据库的安全性、完整性和可靠性。
  • 比如在 MySQL 中执行 CREATE TABLE users(...)，就是在使用 DBMS 来管理数据库。
• 数据库应用程序（DataBase Application，DB Application）
  • 🤔 为什么需要 DB Application 呢？
    • 为了方便用户 —— 让使用系统的用户更方便地操作数据库。
    • DB Application 是为了优化数据库系统的交互能力所开发的管理数据库的软件补充。
    • 虽然已经有了 DBMS，但是在很多情况下，DBMS 无法满足对数据管理的要求，DB Application 可以满足对数据管理的更高要求，还可以使数据管理过程更加直观和友好。
    • DB Application 负责与 DBMS 进行通信，访问和管理 DBMS 中存储的数据，允许用户插入、修改、删除 DB 中的数据。
    • 如果去掉 DB Application 直接让用户来使用 DBMS - User -> DBMS -> DB，比如用户要在图书管系统中查询某一本书，这时候他可能需要写这么一条 SQL SELECT * FROM books WHERE book_name = ?，你就看他疯不疯吧……，如果你的产品是这样交付给用户，应该能能劝退不少人。
    • 综上：DB Application 是为了让普通用户能方便、安全、高效地使用数据库而存在的软件系统。