第一部分 - 背景 - 4 - DBMS 的组件

一个 DBMS 可以被分成若干软件组件（或者模块），每个组件都被分配了特定的功能。如前所述，DBMS 的一些功能是由基本的操作系统支持的。然而，操作系统一般只提供基本服务，DBMS 建立在其上。因此，DBMS 的设计必须要考虑 DBMS 与操作系统之间的接口问题。

下图描述了 DBMS 环境中主要的软件组件。这个图显示了 DBMS 如何解决与其他软件组件（如用户查询和访问方法（即存储和检索数据记录的文件管理技术））的接口问题。

DBMS的主要组件

• 查询处理器
  这是 DBMS 的一个主要组件，它将所有的查询转换成一系列指导数据库管理器运行的底层指令。

• 数据库管理器（DM）
  DM 与用户提交的应用程序和查询处理器的接口。DM 接受查询并且检查外部模式和概念模式，确定需要那些概念记录才能满足查询请求。然后 DM 会通知文件管理器来执行请求。

• 文件管理器
  文件管理器操纵基本存储文件。并管理磁盘存储空间的分配。它建立和维护内部模式中定义的结构和索引的列表。如果要使用散列文件，它就会调用散列函数，产生记录地址。文件管理器不直接管理数据的物理输入和输出，而是将请求传递给适当的操作系统访问方法，由它从系统缓冲区（或高速缓存）中读出或写入数据。

• DML 预处理器
  这个模块将嵌入应用程序中的 DML 语句转换成宿主语言中标准的函数调用。DML 预处理器必须与查询处理器相互作用并产生适当的代码。

• DDL 编译器
  DDL 编译器将 DDL 语句转换成一组包含元数据的表格。这些表格存储在系统的目录中，控制信息将存储在数据头文件上。

• 目录管理器
  目录管理器控制着对系统目录的访问，并且维护系统目录。系统目录可以被大多数的 DBMS 组件访问。

DBMS的主要组件

数据库管理器的组件

• 授权控制
  这个模块检查用户是否具有必要的操作权限。

• 命令处理器
  一旦系统检查确认用户具有进行操作的权限，控制权将交给命令管理器。

• 完整性检查器
  对于每个修改数据库的操作，完整性检查器检查请求的操作是否放满足所有必要的完整性约束（例如关键字约束）。

• 查询优化器
  这个模块确定执行查询的最佳策略。

• 事务管理器
  这个模块执行从事务接受到操作的序列。

• 调度程序
  这个模块的任务是确保当前在数据库中并发运行的操作不相互冲突。它控制着事务中操作执行的相对顺序。

• 恢复管理器
  这个模块确保当发生失效时数据库能够保持一致的状态。它还负责事务提交和终止。

• 缓冲区管理器
  这个模块负责主存和辅存之间的数据传输，辅存包括磁盘和磁带等。恢复管理器和缓冲区管理器有时候被统称为数据管理器。缓冲区管理器有时候也被称为高速缓存管理器。

数据库管理器的组件