4.4 · DBMS 資料庫基礎

目標： 解釋 DBMS 做什麼、創建一個帶表單和報表的簡單資料庫、並理解它與電子表格的差異。

什麼是 DBMS？

資料庫管理系統（DBMS）是讓你創建、查詢、修改和保護資料庫的軟件。常見 DBMS：

• MySQL / MariaDB —— 開源，對 Web 友好
• PostgreSQL —— 開源，特性豐富
• SQLite —— 文件型，嵌入應用
• Microsoft Access —— 桌面，校園流行
• Oracle / SQL Server —— 企業級

不管用哪個 DBMS，核心思想都一樣：表、行、列、查詢。

電子表格 vs 資料庫

方面	電子表格	資料庫 (DBMS)
儲存單位	單元格	行 / 記錄
實際最大規模	幾十萬	數百萬 +
併發用户	一次幾個	同時多人
資料完整性	寬鬆	強制（資料類型、鍵、約束）
查詢語言	公式	SQL
關係	手動查找	外來鍵、連接
多用户編輯	危險	設計就是為此

經驗法則：資料超過 5 萬行或多表時，離開電子表格用 DBMS。

一個簡單例子 · 會員資料庫

設想一個體育會，需要三張表：

表 Member

member_id	name	dob	class
1001	Alice Chan	2007-05-12	F.4A
1002	Bob Wong	2008-03-22	F.4B
1003	Carol Yip	2007-11-08	F.4A

表 Sport

sport_id	name	coach
1	Basketball	Mr. Lee
2	Swimming	Ms. Wong

表 Enrol（連接 / 關聯表）

member_id	sport_id	join_date
1001	1	2024-09-01
1001	2	2024-09-15
1002	2	2024-10-03

表單 —— 友好的資料錄入

表單是不暴露原始表，便於輸入單條記錄的 UI。

┌──────────── 新增會員 ────────────┐
│ Member ID :  [ 1004           ]  │
│ Name      :  [ Daisy Tam       ] │
│ DOB       :  [ 2008-01-14      ] │
│ Class     :  [ F.4B ▼         ]  │
│                                  │
│       [ Save ]      [ Cancel ]   │
└──────────────────────────────────┘

表單通常帶 validation 規則（如班級下拉、出生日期選取器），用户輸入不進垃圾。

查詢 —— 得到答案

查詢從一個或多個表中取出選定資料。底層用 SQL（下一節講）。多數 DBMS 也提供圖形查詢構建器。

會員資料庫上的常用查詢：

• 找所有 F.4A 會員。
• 數每項運動的會員數。
• 列出尚未報名任何運動的會員。
• 顯示 2008 年出生的會員。

報表 —— 排版好的輸出

報表基於查詢的、格式化的、可列印的視圖。

══════════════════════════════════════════
   會員報表 —— 生成於 2026-06-24
══════════════════════════════════════════
F.4A
  1001  Alice Chan   Basketball, Swimming
  1003  Carol Yip    Basketball

F.4B
  1002  Bob Wong     Swimming
══════════════════════════════════════════

報表通常含頁眉、頁腳、分組合計、頁碼、動態日期。

一個典型資料庫任務的生命週期

1. 定義模式      （決定表與列）
2. 創建表        （SQL 的 CREATE TABLE）
3. 設計表單      （供用户的錄入 UI）
4. 錄入資料      （透過表單或導入）
5. 跑查詢        （回答業務問題）
6. 生成報表      （列印 / 分享）
7. 維護與備份    （定期備份）

這就是你 SBA 任務 1 的工作流。

DBMS 為何比電子表格更安全

風險	電子表格	DBMS
兩人同改一行	最後保存者勝	鎖定防衝突
誤刪	公式藏一下	外來鍵可阻止刪除
資料類型錯	允許	按列類型拒絕
單文件損壞	高	事務日誌 + ACID 保證
資料巨增	慢 / 崩	設計就為大資料

學生常見錯誤

• 把 Excel 稱為 DBMS —— 它是電子表格程序；與之相關的 DBMS 是 Microsoft Access。
• 混淆記錄（行）與欄位（列）。
• SBA 不用表單 —— 直改表混亂易錯。
• 一張表 30+ 列的巨表，而不是拆成多張關聯表。

練習活動

為一個小圖書館系統，決定你需要哪些表以及每張表含哪些欄位：

建議

• Book（isbn, title, author, copies）
• Member（member_id, name, class, joined_on）
• Loan（loan_id, member_id, isbn, loan_date, due_date, return_date）
• 可選：Fine（fine_id, loan_id, amount, paid_on）

考試式題目

題（5 分）： 學校要把學生出勤記錄從 Excel 搬到 MySQL 這類 DBMS。描述用 DBMS 相比電子表格的兩個好處，並解釋表單和查詢如何幫校務人員。

參考答案：

DBMS 的兩個好處：

1. 多用户併發 —— 多位老師可同時提交出勤而不會互相覆蓋，單個 Excel 文件做不到。
2. 資料完整性 —— 列類型與外來鍵拒絕無效條目（如不能為不存在的學生記出勤），保證報表更乾淨。

表單為老師提供貼心的 UI：班級下拉、日期日曆、出席單選按鈕。表單屏蔽老師面對原始表的複雜並強制 validation。查詢讓校務人員即時回答問題：「這學期缺課超過 5 次的學生是誰？」或「顯示今天每班的出勤率。」沒查詢的話員工要手動滾動並數行。

關鍵要點

• DBMS = 管理資料庫的軟件；底層儲存 = 表、行、列。
• 用表單安全錄入資料。
• 用查詢提問。
• 用報表分享格式化答案。
• 電子表格在你撐得住時還行；DBMS 能擴展。

➡️ 下一節：4.5 讀簡單 SQL