数据库原理及应用教学教材
数据库原理及应用完整教程PPT课件
U
组成该关系的属性名集合
D
属性组U中属性所来自的域
DOM 属性向域的映象集合
F
属性间的数据依赖关系集合
Principles and Applied of Database
第25页/共188页
定义关系模式 (续)
例: 导师和研究生出自同一个域——人， 取不同的属性名，并在模式中定义属性向域 的映象，即说明它们分别出自哪个域： DOM（SUPERVISOR-PERSON） = DOM（POSTGRADUATE-PERSON） =PERSON
3) 单元关系与二元关系 • 当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation） 或一元关系 • 当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）
Principles and Applied of Database
第13页/共188页
关系（续）
4) 关系的表示 • 关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域
第30页/共188页
2. 关系数据库的型与值 • 关系数据库的型: 关系数据库模式
对关系数据库的描述。
• 关系数据库模式包括
• 若干域的定义 • 在这些域上定义的若干关系模式
• 关系数据库的值: 关系模式在某一时刻对应的关系的集合，简称为关系数据库
Principles and Applied of Database
Principles and Applied of Database
第16页/共188页
关系（续）
码(续) • 主码 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key） • 主属性 候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute） 不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性（ Non-Prime attribute）或非码属性（Non-key attribute）
数据库原理及应用的教材
数据库原理及应用的教材第一章数据库概述•数据库的定义和基本概念•数据库系统的特点和作用•数据库系统的体系结构•数据库管理系统（DBMS）的介绍第二章关系数据库•关系数据库的基本概念•关系数据库的组成和特点•关系数据库模型的原理•关系数据库的表和约束•关系数据库的操作语言第三章数据库设计•数据库设计的概述•数据库设计的过程和目标•概念模型的设计•逻辑模型的设计•物理模型的设计•数据库设计的规范和标准第四章关系数据库的查询•SQL语言的基本概念•SQL语言的查询操作•SQL语言的连接操作•SQL语言的聚合操作•SQL语言的嵌套查询•SQL语言的子查询•SQL语言的视图和索引第五章数据库的事务管理•数据库事务的概念和特性•数据库事务的隔离级别•数据库事务的并发控制•数据库事务的恢复和日志第六章数据库的存储和索引•数据库的存储结构•数据库的文件组织方式•数据库的索引概述•数据库的索引类型•数据库索引的优化第七章数据库的安全性和完整性•数据库的安全性要求•数据库的用户管理•数据库的访问控制•数据库的安全策略•数据库的完整性约束•数据库的数据备份和恢复第八章数据库的分布式和并行处理•数据库的分布式系统•数据库的分布式数据存储•数据库的分布式事务处理•数据库的分布式查询处理•数据库的并行查询处理第九章数据库性能优化•数据库的性能问题•数据库的性能监控和调优•数据库的查询优化•数据库的存储优化•数据库的索引优化•数据库的并发控制优化第十章数据库的新技术和趋势•数据库的新技术介绍•数据库的人工智能和机器学习•数据库的大数据处理•数据库的区块链应用•数据库的云计算和边缘计算•数据库的物联网和智能家居以上是关于《数据库原理及应用的教材》的大纲，涵盖了数据库的基本概念、关系数据库、数据库设计、数据库查询、事务管理、存储和索引、安全性和完整性、分布式和并行处理、性能优化、新技术和趋势等内容。
这本教材旨在帮助读者全面了解数据库的原理，掌握数据库的应用技巧，为实际工作和研究提供支持。
数据库原理与应用教程ppt课件
较少的数据冗余
数据库中的数据被统一管理，合理组织， 任何对数据的操作都由数据库管理系统 DBM习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神, 充分发 挥中小 学图书 室育人 功能
数据具有较高的独立性
• 数据独立性是指数据的组织和存储 方法与应用程序互不依赖、彼此独 立的特性。
数据库 管理系统
学生有 关的数 据库
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神, 充分发 挥中小 学图书 室育人 功能
数据库管理系统的优点
• 相互关联的数据的集合 • 较少的数据冗余 • 程序与数据相互对立 • 保证数据的安全、可靠 • 最大限度地保证数据的正确性 • 数据可以并发使用并能同时保证一致性
1.1 数据管理的发展
• 1.1.1 以数据为中心应用系统的特点 • 1.1.2 文件管理系统 • 1.1.3 数据库管理系统 • 1.1.4 数据独立性
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神, 充分发 挥中小 学图书 室育人 功能
1.1.1 以数据为中心应用系统的特点
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神, 充分发 挥中小 学图书 室育人 功能
第1章 数据库概述
• 1.1 数据管理的发展 • 1.2 什么是数据库系统 • 1.3 使用数据库系统的原因及数据库应
用的前景
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神, 充分发 挥中小 学图书 室育人 功能
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数据库原理及应用教学教材88页PPT
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
《数据库原理及应用》教学教案(全)
《数据库原理及应用》教学教案(全)一、教学内容本节课的教学内容来自于《数据库原理及应用》教材的第四章，主要内容包括数据库的基本概念、关系型数据库、SQL语言以及数据库的设计。
二、教学目标1. 使学生了解数据库的基本概念，理解关系型数据库的特点。
2. 培养学生掌握SQL语言的基本操作，能够进行数据库的基本设计。
3. 提高学生运用数据库技术解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：关系型数据库中SQL语言的运用，数据库的设计。
2. 教学重点：数据库的基本概念，关系型数据库的特点，SQL语言的基本操作。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备，黑板，粉笔。
2. 学具：教材《数据库原理及应用》，笔记本，彩笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一个简单的数据库应用案例，使学生了解数据库在实际生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 知识点讲解：（1）讲解数据库的基本概念，包括数据的定义、数据的组织、数据的存储等。
（2）介绍关系型数据库的特点，如数据的一致性、数据的独立性、数据的完整性等。
（3）讲解SQL语言的基本操作，包括数据的查询、数据的插入、数据的更新、数据的删除等。
3. 例题讲解：通过具体的例题，讲解SQL语言在关系型数据库中的运用。
4. 随堂练习：让学生运用所学的知识，进行实际的操作练习。
5. 数据库设计：讲解数据库的设计方法，让学生理解并掌握数据库的设计过程。
六、板书设计板书设计如下：数据库的基本概念数据的定义数据的组织数据的存储关系型数据库特点数据的一致性数据的独立性数据的完整性SQL语言的基本操作查询插入更新删除数据库的设计设计方法设计过程七、作业设计1. 请简述数据库的基本概念。
2. 请说明关系型数据库的特点。
3. 请用SQL语言编写一个查询操作。
4. 请用SQL语言编写一个插入操作。
5. 请用SQL语言编写一个更新操作。
6. 请用SQL语言编写一个删除操作。
八、课后反思及拓展延伸课后反思：拓展延伸：1. 研究其他类型的数据库，如非关系型数据库。
数据库原理与应用课程教学大纲
《数据库原理与应用》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标：电子商务专业的学生数据库理论够用便可,重要的是掌握数据库领域内的实践动手能力、分析问题和解决问题的能力。
因此,本课程应把培养数据库应用与开发人才作为培养目标，比较系统、完整地讲述数据库的基本原理、基本概念和基本技术，适当介绍当今数据库的新技术和新应用，使学生掌握基础理论；而要求学生熟练掌握的是常用数据库管理系统基本操作、SQL语言，数据库应用系统分析、设计、实施和维护，最终掌握解决实际问题的数据库设计思想和养成良好的数据库程序设计习惯，具备用数据库的知识解决实际问题的能力。
（二）课程目标：学生需要掌握数据库系统的基本原理、方法和应用技术，以便能够有效地使用现有的数据库管理系统和软件开发工具。
此外，他们还需要了解数据库结构的设计以及数据库应用系统的开发方法。
通过这些学习，可以培养学生分析和解决实际问题的能力，以及进行数据库应用系统开发的能力。
课程目标1：数据库设计1．1 数据系统的概述1．2 数据模型1.3 关系型数据设计课程目标2：SQL数据库系统的使用2．1 SQL Server 2012基本知识2．2 数据库的基本操作2．3 数据表的基本操作2．4 数据库查询2．5 T-SQL编程2．6 视图和索引2．7 存储过程和2．8 事务与并发控制2．9 数据库系统的安全性2．10 数据库的备份与还原（要求参照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，对应各类专业认证标准，注意对毕业要求支撑程度强弱的描述，与课程目标对毕业要求的支撑关系表一致）（五号宋体）（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表三、教学内容第一章数据库系统概述1.教学目标：（1）掌握数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念；（2）了解数据库技术的发展；（3）掌握数据库系统的组成和功能以及数据库的体系结构2.教学重难点：数据库系统的基本概念、组成和功能，数据库的体系结构。
《数据库原理及应用》课件
数据库的种类与结构
关系型数据库
采用表格形式存储数据，支 持数据的增删改查操作，如 MySQL、Oracle等。
非关系型数据库
不依赖于固定的数据结构， 如MongoDB、Redis等。
数据库结构
包括表、记录、字段等基本 组成，以及主键、外键等关 联关系。
数据库管理系统简介
数据库管理系统（DBMS）
关系操作
对关系执行的操作，包括选择、投影、连接、聚 合等。
ABCD
关系完整性约束
确保关系中数据的准确性和一致性。包括实体完 整性、参照完整性和用户定义完整性。
关系代数
一种用于描述关系操作的数学语言，包括并、差 、笛卡尔积等基本操作。
数据库语言与SQL
SQL语言
用于管理关系数据库的标准编程语言。包括数据查询语言 （DQL）、数据定义语言（DDL）和数据控制语言（DCL ）。
《数据库原理及应用》PPT课件
• 数据库概述 • 数据库原理 • 数据库应用 • 数据库新技术与发展趋势 • 实践与应用案例
01
数据库概述
数据库的定义与作用
数据库定义
数据库是一个长期存储在计算机内的 、有组织的数据集合，它能够满足各 种用户对数据共享的需求。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和管理 大量数据，支持企业或组织的运营和 决策。
详细描述
介绍一个实际的数据库安全防护案例，包 括权限管理、数据加密、备份恢复等策略 ，以及如何防范SQL注入、跨站脚本攻击 等安全威胁。
THANK YOU
SQL查询优化案例
总结词
通过实际案例展示SQL查询优化的方法和技巧。
详细描述
介绍一个实际的SQL查询优化案例，包括查询优化前的性能瓶颈、使用EXPLAIN分析 查询执行计划、优化SQL语句的技巧等，以及优化后的性能提升情况。
《数据库原理及应用》教学教案(全)
《数据库原理及应用》教学教案（第一部分）一、教学目标1. 让学生了解数据库的基本概念、特点和应用领域。
2. 让学生掌握数据库的基本操作，如创建、修改、删除和查询数据。
3. 让学生了解关系型数据库的基本原理，如表、视图和索引。
4. 培养学生运用数据库解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数据库概述1.1 数据库的基本概念1.2 数据库的发展历程1.3 数据库系统的组成1.4 数据库的特点和应用领域2. 数据库基本操作2.1 创建数据库2.2 修改数据库2.3 删除数据库2.4 查询数据3. 关系型数据库原理3.1 表3.2 视图3.3 索引三、教学方法1. 讲授法：讲解数据库的基本概念、原理和操作方法。
2. 演示法：通过实际操作演示数据库的基本操作。
3. 案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用数据库解决实际问题。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作能力。
四、教学准备1. 教学PPT：制作涵盖教学内容的PPT。
2. 数据库软件：准备数据库软件，如MySQL、Oracle等。
3. 教学案例：准备相关案例，以便进行分析。
五、教学过程1. 引入：通过介绍数据库在现实生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解：讲解数据库的基本概念、原理和操作方法。
3. 演示：通过实际操作演示数据库的基本操作。
4. 练习：让学生上机练习数据库操作。
5. 案例分析：分析实际案例，让学生学会运用数据库解决实际问题。
6. 小组讨论：分组讨论，培养学生的团队合作能力。
7. 总结：对本节课的内容进行总结，布置课后作业。
《数据库原理及应用》教学教案（第二部分）六、教学目标1. 让学生掌握数据库设计的基本步骤和方法。
2. 让学生了解实体-关系模型和关系模型。
3. 让学生学会使用SQL语言进行数据库操作。
4. 培养学生运用数据库解决实际问题的能力。
七、教学内容1. 数据库设计7.1 数据库设计的基本步骤7.2 需求分析7.3 概念设计7.4 逻辑设计7.5 物理设计2. 实体-关系模型8.1 实体-关系模型的基本概念8.2 实体-关系模型的表示方法8.3 实体-关系模型的转换3. 关系模型9.1 关系模型的基本概念9.2 关系模型的表示方法9.3 关系模型的性质4. SQL语言10.1 SQL语言的基本概念10.2 SQL语言的数据定义10.3 SQL语言的数据查询10.4 SQL语言的数据更新八、教学方法1. 讲授法：讲解数据库设计的基本步骤、实体-关系模型和关系模型的基本概念。
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学生学籍记录 日期
学生选课记录
学校学号 课程 学学期历名成绩 号
奖惩情况记录
家庭成员记录
日期
奖惩条 目
姓名
与本人 详细情 关系 况
课程记录 课程号 课程名称
28
数据库系统的特点——共享性高
数据共享性高，冗余度低，容易扩充
数据库(Database，DB) ： 是长期储存在计算机内、有组织的、可共享
的大量数据集合。其特征是： 数据按一定的数据模型组织、描述和储存。 可为各种用户共享。 冗余度较小。 数据独立性较高、易扩展。
10
四个基本概念
数据库管理系统(Database Management System， DBMS)：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 DBMS的主要功能有： 数据管理功能:数据定义功能，数据组织、存储和管理，数 据操纵功能，数据库的事物管理和运行管理，数据库的建立和 维护功能，其他功能 提供数据库的用户接口
19
数据库技术的产生与发展——文件系统阶段
数据管理者：文件系统，数据长期保存。 数据面向的对象：某一应用程序。 数据共享程度：共享性差、冗余度大。 数据结构化：记录内有结构,整体无结构。 数据独立性：逻辑结构改变须修改应用程序。 数据控制能力：应用程序自己控制。
20
数据库技术的产生与发展——文件系统阶段
数据库原理及应用
1
教材
数据库系统概论
王珊 萨师煊 编著 高等教育出版社
2
教学参考书
• 段丁凡，苏斌 《数据库基础及应用 》 • 王珊，陈红《数据库系统原理教程》 • 汤庸，叶小平等《数据库理论及应用基础》 • 陶宏才 《数据库原理及设计》 • 李俊山 《数据库系统原理与设计》 • SQL Server 2000的相关辅导书籍
文件管理阶段应用程序与数据的对应关系
... …
... …
应用程序１ 应用程序２
应用程序ｎ
存取 方法
文件１ 文件2
文件n
21
数据库技术的产生与发展
数据库系统阶段(60年代末以来)
应用需求：大规模管理
硬 软
件：出现大容量磁盘、磁盘阵列 件：数据库管理系统
处理方式：联机实时处理、分布处理和批处理
22
3
课程目的
掌握数据库管理系统的基本原理 作为系统管理员管理数据库系统 设计开发数据库应用系统
4
第一章 绪论
学习要求 理解数据库的基本概念 了解数据管理技术的发展 理解数据模型的基本概念 掌握数据库系统的结构
6
1.1 数据库系统概述
数据库的地位
数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新 技术，是计算机科学的重要分支。 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极 大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频 度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。
数据库管理阶段应用程序与数据的对应关系
应用程序1 应用程序2
DBMS
数据库
…
24
1.1.3 数据库系统的特点 数据结构化 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 数据独立性高 数据由DBMS统一管理和控制
25
数据结构化
数据库系统：实现整体数据的结构话，这是数据库系统 与文件系统的本质区别。
➢文件系统：文件由记录组成，文件内部有结构，文 件之间无结构。 ➢数据库系统：数据之间整体有结构，是一个有机的 整体。
17
数据库技术的产生与发展——人工管理阶段
人工管理阶段应用程序与数据的对应关系
应用程序１ 应用程序２
数据集１ 数据集２
...… ...…
应用程序ｎ
数据集n
18
数据库技术的产生与发展
文件系统阶段(50年代末--60年代中) 应用需求：科学计算、数据处理 硬 件：出现磁盘、磁鼓等 软 件：操作系统、高级语言 处理方式：批处理、共享的实时处理方式
15
数据库技术的产生与发展
人工管理阶段(40年代中--50年代中) 应用需求：科学计算 硬 件：无直接存取存储设备 软 件：无通用的操作系统 处理方式：批处理
16
数据库技术的产生与发展——人工管理阶段
数据管理者：应用程序，数据不保存。 数据面向的对象：某一应用程序。 数据共享程度：无共享、冗余度极大。 数据独立性：不独立，完全依赖于程序。 数据结构化：无结构。 数据控制能力：应用程序自己控制。
Oracle ， Sybase ，Informix，SQL Server， MySQL，Access
11
四个基本概念
数据库系统(Database System，DBS)：是 指在计算机系统中引入数据库后的系统
“DB+DBMS+应用系统+数据库管理员 （DataBase Administration, DBA ）” 在不引起混淆时常常把数据库系统简称为数据库。
7
1.1.1 四个基本概念
数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统
8
四个基本概念
数据(Data)： 数据库中存储的基本对象，是描述事物的
符号记录，如:数字、文字、图形、图像、声 音等，数据与其语义是不可分的。
如学生档案中的学生记录(李明,男,1972, 江苏,计算机系,1990)
9
四个基本概念
12
最终用户
应用程序员
应用系统 应用开发工具
DBMS 操作系统
数据库
数据库管理员 DBA
13
数据库系统环境示意图 数据库在计算机系统中的地位
用户、数据库管理员
应用系 统
数据库管理系统
数据库
应用系统 应用开发工具
DBMS 操作系统
硬件
14
1.1.2 数据库技术的产生与发展
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
数据库技术的产生与发展——数据库系统阶段
数据管理者：DBMS 数据面向的对象：整个系统 数据高度结构化：数据库与文件系统的根本区别 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 数据的独立性高：物理独立性和逻辑独立性 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制
23
数据库技术的产生与发展——数据库系统阶段
26
数据结构化
学生文件student的记录结构
学生 姓名 性别 年龄 系 编号
家庭 联系 住址 电话
课程文件course的记录结构
课程编号 课程名称 学时数
学生选课文件sc的记录结构
学生编号 课程编号 学期
教材名称 成绩
27
数据结构化
学生基本记录
学生 姓名 性别 年龄 系 编号
家庭出 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ贯 身
政治面 貌