数据库课件
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数据库原理PPT课件
模式
也称为逻辑模式或概念模 式，定义了数据库中所有 数据的逻辑结构和关系。
内模式
也称为物理模式或存储模 式，描述了数据在物理存 储介质上的组织结构和存 储方式。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
数据控制语言（DCL）
用于定义数据库中的各种对象，如表、 视图、索引等。
用于控制对数据库中数据的访问权限 和安全控制。
数据库原理ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库系统结构 • 数据库设计 • 关系数据库 • 数据库管理系统实现技术 • 数据库新技术与发展趋势
01 数据库概述
数据库的定义与作用
数据库的定义
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 为多种应用提供数据服务。
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。
NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活 性高和可靠性好等优点，可以满足大 规模数据处理和实时分析的需求。
03
NoSQL数据库的挑 战
NoSQL数据库面临着数据一致性、查 询效率和标准化等挑战，需要进一步 研究和标准化工作。
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关系数据库标准语言SQL
SQL定义
SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数 据库的标准编程语言，它包括数 据查询、数据操作、数据定义等
方面的命令。
SQL的主要功能
SQL的主要功能包括表格的定义 和维护、数据的查询和检索、数 据的插入和更新、数据的删除等。
SQL的特点
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插 入、更新和删除等操作。
《数据库》ppt课件
分布式存储、并行计算、数据挖掘等技术在大数据处理中的应用。
分布式数据库技术
分布式数据库概述
分布式数据库的定义、特点、架构和分类。
分布式数据库的关键技术
数据分区、数据复制、事务管理、负载均衡 等。
分布式数据库的应用场景
云计算、大数据处理、高可用性和可扩展性 应用等。
数据库技术的发展趋势与挑战
数据库技术的发展趋势
型、半结构化数据模型等。
概念数据模型（信息模型） 按用户的观点对数据和信息建模，如 实体-联系模型（E-R模型）。
物理数据模型
描述数据在存储介质上的组织结构， 它不但与具体的DBMS有关，而且还 与操作系统和硬件有关。
关系数据模型
关系数据结构
采用二维表来表示，简称表，由行和列组成。
关系操作
包括查询操作和插入、删除、修改等操作。查询操作又分为选择、 投影、连接操作。
将概念模型转换为数据库逻辑模型， 包括表结构、索引、视图、存储过程 等数据库对象的设计。
数据库管理工具与使用
常见数据库管理工
具
如SQL Server Management Studio、Oracle SQL Developer、 MySQL Workbench等，提供数 据库创建、管理、维护等功能。
04
数据库设计与管理
数据库设计概述
数据库设计的定义
01
数据库设计是指根据用户需求，运用数据库技术，设计
数据库结构、建立数据库及其应用系统的过程。
数据库设计的重要性
02
良好的数据库设计可以提高数据存储的效率，保证数据
的完整性和安全性，降低系统开发和维护的成本。
数据库设计的原则
03
包括一致性、完整性、安全性、可维护性、可扩展性等
数据库的ppt课件
物理结构设计
选择存储介质
01
考虑数据量、访问频率、安全性等因素，选择合适的
存储介质。
设计数据库分区
02 根据应用需求和数据规模，设计数据库分区方案以提
高查询和管理效率。
优化数据库性能
03
通过调整数据库配置、优化查询语句等方式，提高数
据库的性能和响应速度。
03
数据库操作
插入数据
插入单行数据
在数据库表中插入一行数据，通常需要指定表名、列名和对应的 值。
详细描述
NoSQL数据库可以划分为不同的类型，例如键值对存 储库、列存储库、文档存储库和图形存储库。它们通 常用于处理大量数据和高并发访问，并支持分布式部 署。NoSQL数据库的优点在于它们的高性能、高可用 性和可扩展性，以及灵活的架构和数据模型。然而， 它们也存在一些挑战，例如数据一致性问题、缺乏 SQL查询功能和跨不同数据类型的查询难度。
操作系统优化
对操作系统进行调优，如文件系统配置、网络参数等，以提高数据 库系统的性能。
数据库配置
根据实际需求调整数据库的配置参数，如缓冲区大小、连接数等，以 获得更好的性能。
06
数据库新技术
NoSQL数据库
总结词
NoSQL数据库是针对关系型数据库的挑战而出现的， 它们不使用SQL作为查询语言，而是使用其他方式来 存储和查询数据。NoSQL数据库具有高性能、高可用 性和可扩展性，以及灵活的架构和数据模型。
04
数据库安全
用户身份认证
用户名和密码
强制用户使用强密码，并确保用 户名和密码的唯一性。定期更换 密码，增加破解难度。
多因素认证
引入多因素认证，如手机验证码 、指纹识别等，提高用户身份认 证的安全性。
《数据库概论》课件
关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据，数据之间存在明确的关联关系，遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库，再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据 库，将数据以表格形式存 储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言（如SQL） 用于检索、插入、更新和 删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能，适当增加冗余，简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式（1NF）定义了关系的原子性；第二范式（2NF）定义了关系的主键和外键关系 ；第三范式（3NF）定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统（RDBMS）是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等 金融机构的数据存储、处 理和分析，支持金融业务 的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电 子政务等领域，提高政府 服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临，数据库技术也在不 断发展，以应对海量数据的存储、查询和分 析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业 务需求，明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具，设 计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻 辑结构，如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结 构、索引等物理属性
《数据库系统概述》课件
关系数据库
关系数据库
一种基于关系的数据库，通过表 格的形式来组织数据，每个表格 包含若干行和列，每列代表一个 属性，每行代表一个记录。
关系完整性
关系数据库中的数据完整性是指 数据的正确性和一致性，包括实 体完整性、参照完整性和用户自 定义完整性。
关系代数
一种用于描述关系数据库中数据 操作的数学模型，包括选择、投 影、连接等操作。
事务管理
确保数据完整性的重要手段之一，通过事务来保证 一系列操作要么全部成功执行，要么全部不执行。
并发控制
在多用户并发访问数据库时，通过各种并发 控制技术来保证数据的一致性和完整性。
03
数据库系统设计
数据库设计的基本原则
确保数据完整性
设计时应考虑数据的准确性、一致性和完整 性，避免数据冗余和冲突。
优化查询语句，避免全表扫描，减 少不必要的计算和数据传输。
缓存技术
利用缓存存储常用数据，减少对数 据库的访问次数。
04
数据库系统的备份与恢复
备份策略
制定定期备份和增量备份策略，确保数据安 全。
备份存储
选择可靠的存储介质和设备，确保备份数据 不会丢失。
数据恢复
在数据丢失或损坏时，能够快速恢复数据， 减少业务中断时间。
等。
02
数据库系统基本概念
数据模型
概念模型
数据模型的一种，用于描述现实世界事物以及事物之间的 关系，常见的概念模型有实体-联系模型（E-R模型）。
逻辑模型
数据模型的一种，用于描述数据结构、数据操作和数据约 束，常见的逻辑模型有层次模型、网状模型和关系模型。
物理模型
数据模型的一种，用于描述数据存储和数据访问方式，常 见的物理模型有B树、B+树等。
《数据库技术概述》课件
MySQL
总结词
跨平台性强
VS
详细描述
MySQL可以在多种操作系统平台上运行 ，如Windows、Linux和Mac OS等。它 具有灵活的配置和可定制性，可以根据不 同的需求进行优化和调整。
MySQL
总结词：性能优化
VS
详细描述：MySQL通过各种性能优 化技术，如索引优化、查询优化和缓 存机制等，提供了高效的数据存储和 检索能力。它还支持多种存储引擎， 以满足不同类型的应用需求。
设计索引和查询优化
根据逻辑模型的特点，设计索引和查询优化策略，提高查询效率。
设计存储过程和触发器
根据业务需求，设计存储过程和触发器，实现特定的业务逻辑。
物理设计
设计数据库结构
根据逻辑模型，设计数据库的实际物理结构，包括表 、索引、视图等的物理存储方式和组织结构。
配置数据库参数
根据数据库的性能要求和实际环境，配置数据库的参 数，如内存分配、磁盘空间等。
PostgreSQL具有良好的可扩展性，支持多种扩展模块和自定义函数语言，方便开发者根据需求进行定制和扩展 。它还支持全文搜索、地理信息系统和JSON存储等功能。
PostgreSQL
总结词：灵活性高
详细描述：PostgreSQL支持多种数据类型、约束和索引类型，可以根据不同的需求进行灵活的数据模型设计和查询优化。它 还支持多种编程语言接口，方便与其他软件和应用程序进行集成。
确定实体和属性
根据需求分析结果，确定系统中的实体和属性，建立概念模型。
设计实体关系图
根据概念模型，设计实体关系图，展示实体之间的关系。
优化概念模型
根据实际情况，对概念模型进行优化，提高系统的性能和可维护 性。
逻辑设计
《数据库技术与应用》课件
实例4
企业资源规划（ERP）系统数据库设计
数据库应用实例
实例1
使用MySQL实现学生信息管理系统的 应用
实例3
使用Oracle实现电子商务网站的应用
实例2
使用SQL Server实现图书馆管理系统 的应用
实例4
使用PostgreSQL实现企业资源规划 （ERP）系统的应用
数据库安全与维护
数据加密存储和传
CHAPTER 03
关系型数据库
关系型数据库概述
关系型数据库定义
关系型数据库是采用关系模型来 组织数据的数据库，数据以表格 的形式存储，表格由行和列组成 ，每行表示一条记录，每列表示 一个属性。
关系型数据库的特
点
数据结构化、数据独立性强、数 据操作规范、数据完整性好、支 持ACID事务等。
关系型数据库的分
• 高性能：非关系型数据库通常具有较高的 读写性能，适用于需要处理大量数据的场 景。
非关系型数据库的优缺点
功能限制
非关系型数据库的功能相对较少，例如不支持 事务处理、外键等。
数据一致性
由于非关系型数据库的分布式特性，数据一致 性难以保证。
缺乏标准
不同的非关系型数据库有不同的查询语言和数据格式，缺乏统一的标准。
非关系型数据库的查询语言通常是基于文档的查询语言，如MongoDB的查询语言是JavaScript。
非关系型数据库的优缺点
灵活性
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以随时添加或修改字段。
易扩展性
非关系型数据库通常采用分布式架构，可以轻松地通过添加节点来扩展存储和计算能力。
非关系型数据库的优缺点
SQL查询语句的基本 结构
SELECT语句是SQL中最常用的查 询语句，它用于从数据库表中检 索数据。SELECT语句的基本结构 包括SELECT子句、FROM子句、 WHERE子句和ORDER BY子句等 。
企业资源规划（ERP）系统数据库设计
数据库应用实例
实例1
使用MySQL实现学生信息管理系统的 应用
实例3
使用Oracle实现电子商务网站的应用
实例2
使用SQL Server实现图书馆管理系统 的应用
实例4
使用PostgreSQL实现企业资源规划 （ERP）系统的应用
数据库安全与维护
数据加密存储和传
CHAPTER 03
关系型数据库
关系型数据库概述
关系型数据库定义
关系型数据库是采用关系模型来 组织数据的数据库，数据以表格 的形式存储，表格由行和列组成 ，每行表示一条记录，每列表示 一个属性。
关系型数据库的特
点
数据结构化、数据独立性强、数 据操作规范、数据完整性好、支 持ACID事务等。
关系型数据库的分
• 高性能：非关系型数据库通常具有较高的 读写性能，适用于需要处理大量数据的场 景。
非关系型数据库的优缺点
功能限制
非关系型数据库的功能相对较少，例如不支持 事务处理、外键等。
数据一致性
由于非关系型数据库的分布式特性，数据一致 性难以保证。
缺乏标准
不同的非关系型数据库有不同的查询语言和数据格式，缺乏统一的标准。
非关系型数据库的查询语言通常是基于文档的查询语言，如MongoDB的查询语言是JavaScript。
非关系型数据库的优缺点
灵活性
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以随时添加或修改字段。
易扩展性
非关系型数据库通常采用分布式架构，可以轻松地通过添加节点来扩展存储和计算能力。
非关系型数据库的优缺点
SQL查询语句的基本 结构
SELECT语句是SQL中最常用的查 询语句，它用于从数据库表中检 索数据。SELECT语句的基本结构 包括SELECT子句、FROM子句、 WHERE子句和ORDER BY子句等 。
第一章数据库概述ppt课件
确定实体集的关键字：用下划线在属性上标明关键字 的属性集合
确定联系的类型：在无向边上注明
20
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据模型：逻辑数据模型
逻辑模型三要素
数据结构：描述数据的静态特征 数据操作：描述数据的动态特征 数据的约束条件：描述完整性规则
层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型 有且仅有一个节点无父节点，即树根 根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 典型系统：IBM公司的IMS（Information Management System）系统
13
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
第三节：数据库的系统结构
视图抽象和外模式 概念抽象和模式 物理抽象和内模式 数据独立性
14
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的系统结构：视图抽象和外模式
现实世界中的信息按照不同用户（应用）的观 点抽象为多个逻辑数据结构。每个逻辑数据结
现实体间的联系 关系模型中的基本概念：元组、属性、域、主键、关系名、关系模式 关系模型的优点：
可以简单、灵活地表达各种实体及其之间的联系 用户界面好，易用性佳 支持数据库重构 具有严密的数学基础和操作的代数性质 具有较高的数据独立性
关系模型的不足：
运行效率不够高 不直接支持层次结构
信息是经过处理、加工提炼而用于决策制 定或其他应用活动的数据。
数据是信息的载体，信息是数据处理过程 的结果。
8
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的基本概念：数据库
数据库是相互关联的数据集合：
具有逻辑关系和明确意义的数据集合 针对明确的应用目标而设计、建立和加载 表示现实世界的某些方面 具有较小的数据冗余，可供多个用户共享 具有较高的数据独立性 具有安全控制机制
确定联系的类型：在无向边上注明
20
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据模型：逻辑数据模型
逻辑模型三要素
数据结构：描述数据的静态特征 数据操作：描述数据的动态特征 数据的约束条件：描述完整性规则
层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型 有且仅有一个节点无父节点，即树根 根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 典型系统：IBM公司的IMS（Information Management System）系统
13
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
第三节：数据库的系统结构
视图抽象和外模式 概念抽象和模式 物理抽象和内模式 数据独立性
14
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的系统结构：视图抽象和外模式
现实世界中的信息按照不同用户（应用）的观 点抽象为多个逻辑数据结构。每个逻辑数据结
现实体间的联系 关系模型中的基本概念：元组、属性、域、主键、关系名、关系模式 关系模型的优点：
可以简单、灵活地表达各种实体及其之间的联系 用户界面好，易用性佳 支持数据库重构 具有严密的数学基础和操作的代数性质 具有较高的数据独立性
关系模型的不足：
运行效率不够高 不直接支持层次结构
信息是经过处理、加工提炼而用于决策制 定或其他应用活动的数据。
数据是信息的载体，信息是数据处理过程 的结果。
8
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的基本概念：数据库
数据库是相互关联的数据集合：
具有逻辑关系和明确意义的数据集合 针对明确的应用目标而设计、建立和加载 表示现实世界的某些方面 具有较小的数据冗余，可供多个用户共享 具有较高的数据独立性 具有安全控制机制