数据库系统原理课件：数据操纵功能
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数据库系统原理课件
CONSTRAINT C3 CHECK(成绩 BETWEEN 0 AND 100)， CONSTRAINT C4 PRIMARY KEY(学号，课程号)， CONSTRAINT C5 FOREIGN KEY(学号) REFERENCES 学生(学号)， CONSTRAINT C6 FOREIGN KEY(课程号) REFERENCES
[WITH CHECK OPTION]；
视图举例
【例5-6】建立计算机系学生的视图。 CREATE VIEW 计算机系学生 AS SELECT 学号，姓名，年龄 FROM 学生 WHERE 所在系=‘计算机系’；
【例5-7】由学生、课程和选课三个表，定义一个计算机系的 学生成绩视图，其属性包括学号、姓名、课程名和成绩。
DATE TIME TIMESTAMP
类型说明
半字长二进制整数。15bits数据 全字长（四字长）整数。31bits数据 十进制数，共p位，其中小数点后q位。
0≤q≤p，q=0时可省略不写 双字长浮点数
长度为n的定长字符串 最大长度为n的变长字符串 长度为n的定长图形字符串 最大长度为n的变长图形字符串 日期型，格式为YYYY-MM-DD 时间型，格式为HH.MM.SS
DEFAULT C1 20 FOR 年龄， CONSTRAINT C2 CHECK(性别 IN (‘男’，‘女’)))；
CREATE TABLE 课程(课程号 CHAR(5) PRIMARY KEY， 课程名 CHAR(20)，先行课 CHAR(5))；
CREATE TABLE 选课(学号 CHAR(5)，课程号 CHAR(5)， 成绩 SMALLINT，
〈字段〉 BETWEEN 小值 AND 大值 〈字段〉 IS [NOT] NULL
[WITH CHECK OPTION]；
视图举例
【例5-6】建立计算机系学生的视图。 CREATE VIEW 计算机系学生 AS SELECT 学号，姓名，年龄 FROM 学生 WHERE 所在系=‘计算机系’；
【例5-7】由学生、课程和选课三个表，定义一个计算机系的 学生成绩视图，其属性包括学号、姓名、课程名和成绩。
DATE TIME TIMESTAMP
类型说明
半字长二进制整数。15bits数据 全字长（四字长）整数。31bits数据 十进制数，共p位，其中小数点后q位。
0≤q≤p，q=0时可省略不写 双字长浮点数
长度为n的定长字符串 最大长度为n的变长字符串 长度为n的定长图形字符串 最大长度为n的变长图形字符串 日期型，格式为YYYY-MM-DD 时间型，格式为HH.MM.SS
DEFAULT C1 20 FOR 年龄， CONSTRAINT C2 CHECK(性别 IN (‘男’，‘女’)))；
CREATE TABLE 课程(课程号 CHAR(5) PRIMARY KEY， 课程名 CHAR(20)，先行课 CHAR(5))；
CREATE TABLE 选课(学号 CHAR(5)，课程号 CHAR(5)， 成绩 SMALLINT，
〈字段〉 BETWEEN 小值 AND 大值 〈字段〉 IS [NOT] NULL
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。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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。
《数据库系统原理》课件
数据库系统原理1. 概述数据库系统是计算机科学中一个非常重要的研究方向。
它涉及了数据库的设计、管理和使用等方面的知识，是支撑现代计算机应用的基础。
本课件将介绍数据库系统原理的基本概念、架构和关键技术，帮助读者全面了解数据库系统的工作原理和应用技巧。
2. 数据库系统基础2.1 数据库概念•数据库的定义和特点•数据模型和数据模型的分类•数据库实例和数据库模式2.2 数据库系统架构•三级模式与模式映像•数据独立性•数据库管理系统的功能和组成部分2.3 数据库语言•数据库查询语言的分类•结构化查询语言（SQL）的•SQL语句的基本语法和常用操作3. 数据库设计3.1 概念设计•概念设计的目标和过程•实体-关系模型（ER模型）的基本概念和表示方法•ER模型到关系模式的转换3.2 逻辑设计•关系数据库的基本概念和特点•关系数据库设计的一般原则和步骤•函数依赖和正规化理论3.3 物理设计•文件组织和索引结构•存储结构和存储设备的选择•数据库性能优化技术4. 数据库查询与操作4.1 数据查询•数据查询的基本概念和语句•查询优化和执行计划•查询结果的排序和分组4.2 数据操作•数据插入、删除和更新操作•事务的概念和特性•并发控制和恢复5. 数据库安全与完整性5.1 数据库安全•访问控制和权限管理•数据加密和解密•安全审计和日志系统5.2 数据库完整性•实体完整性和参照完整性•数据库约束和触发器•数据库备份和恢复策略6. 数据库系统应用6.1 数据仓库与数据挖掘•数据仓库的定义和特点•数据仓库架构和设计•数据挖掘的基本概念和方法6.2 分布式数据库系统•分布式数据库系统的特点和架构•分布式数据库设计和管理•分布式数据库的一致性和容错通过本课程的学习，读者可以掌握数据库系统的基本概念、架构和关键技术。
数据库系统是计算机科学中的重要领域，它在各个行业和领域都有广泛的应用，对于数据的管理和利用具有重要的意义。
深入了解数据库系统原理可以帮助读者更好地设计、管理和使用数据库系统，提高数据处理的效率和质量。
数据库系统原理讲义课件
01
索引类型
常见的索引类型包括B树索引、哈希索 引、位图索引等，每种索引类型都有其 适用的场景和优缺点。
02
03
索引维护
索引的维护也是非常重要的，定期对 索引进行重建和优化可以提高其性能。
数据库系统硬件优化
硬件优化概述
除了软件层面的优化外，硬件层 面的优化也是必不可少的，尤其
是对于大规模的数据库系统。
数据库性能调优
通过优化数据库设计、查询语句和物理存储等手段，提高数据库性能 的过程。
03
数据库系统操作与管理
数据库的创建与维护
数据库的创建
选择合适的数据库管理系统（如MySQL、Oracle、SQL Server等），根据需求设计数据库结构，创建数据库实 例。
数据库的维护
定期备份数据库，监控数据库性能，进行数据库优化和修复，确保数据库的正常运行。
关系数据库
关系数据库
关系完整性
一种基于关系的数据库，使用表格形式存 储数据，每个表格由行和列组成，每列代 表一个属性，每行代表一个记录。
关系数据库中数据的完整性约束，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
关系数据库管理系统（RDBMS）
一种用于描述关系数据库操作的数学模型 ，包括选择、投影、连接等操作。
云计算
云计算技术的发展推动了数 据库技术的云化，使得数据 库服务能够更加灵活地部署 和扩展。
智能化
数据库技术正与人工智能技 术相结合，实现数据挖掘、 智能推荐等功能，提高数据 利用价值。
分布式
分布式数据库技术能够支持 大规模数据的存储和管理， 提高数据库系统的可扩展性 和可靠性。
NoSQL数据库简介
存储设备
数据库系统原理与应用第一章PPT课件
成果 –按照系统的观点，自顶向下地完成系统的研制工作 –充分考虑变化的情况 –工作成果文献化、标准化
• 缺点：
–开发周期长 –结构化程度低的系统，在开发初期难于锁定功能要求
05.11.2020
17
快速原型法
在投入大量的人力、物力之前，在限 定的时间内，用最经济的方法开发出一个 可实际运行的系统原型，以便尽早澄清不 明确的系统需求。在原型系统的运行中用 户发现问题，提出修改意见，技术人员完 善原型，使它逐步满足用户的要求。
操作要么都发生要么都不发生，也就是说，转帐
这个操作必须是原子的--它要么全部发生要么根
本不发生（具有不可分割性）。
05.11.2020
33
1.2.2 文件处理系统
5、并发访问异常
• 中由于并发更新操作相互影响，可能就会导致数据的不一 致。假设A帐户中有500元，客户B和客户C几乎同时从A 帐户中分别取款50元和100元。假设每个取款操作对应的 程序都是读取帐户余额，在其上减去取款的金额，然后将 结果写回。如果两次取款的程序并发执行，可能它们读到 的余额都是500元，并将分别写回450元和400元，到底是 450元还是400元要看哪个程序后写回结果而定，而实际 上这两个结果都是错误的。由于数据可能被多个不同的应 用程序访问，而这些程序间事先又没有协调管理，因而可 能会出现并发访问异常问题。
05.11.2020
27
1.2.1 数据管理的进展
3、数据库管理系统阶段 主要是指60年代后期以后，由于数据库管 理系统的诞生，通过数据库管理系统管理 大量的数据，不仅解决了数据的永久保存， 而且真正实现了数据的方便查询和一致性 维护问题，并且能严格保证数据的安全。
05.11.2020
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• 缺点：
–开发周期长 –结构化程度低的系统，在开发初期难于锁定功能要求
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17
快速原型法
在投入大量的人力、物力之前，在限 定的时间内，用最经济的方法开发出一个 可实际运行的系统原型，以便尽早澄清不 明确的系统需求。在原型系统的运行中用 户发现问题，提出修改意见，技术人员完 善原型，使它逐步满足用户的要求。
操作要么都发生要么都不发生，也就是说，转帐
这个操作必须是原子的--它要么全部发生要么根
本不发生（具有不可分割性）。
05.11.2020
33
1.2.2 文件处理系统
5、并发访问异常
• 中由于并发更新操作相互影响，可能就会导致数据的不一 致。假设A帐户中有500元，客户B和客户C几乎同时从A 帐户中分别取款50元和100元。假设每个取款操作对应的 程序都是读取帐户余额，在其上减去取款的金额，然后将 结果写回。如果两次取款的程序并发执行，可能它们读到 的余额都是500元，并将分别写回450元和400元，到底是 450元还是400元要看哪个程序后写回结果而定，而实际 上这两个结果都是错误的。由于数据可能被多个不同的应 用程序访问，而这些程序间事先又没有协调管理，因而可 能会出现并发访问异常问题。
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27
1.2.1 数据管理的进展
3、数据库管理系统阶段 主要是指60年代后期以后，由于数据库管 理系统的诞生，通过数据库管理系统管理 大量的数据，不仅解决了数据的永久保存， 而且真正实现了数据的方便查询和一致性 维护问题，并且能严格保证数据的安全。
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《数据库原理》课件
大数据存储与管理技术
1 2
大数据存储与管理技术概述
大数据是指数据量巨大、复杂度高、处理难度大 的数据集合，需要采用特定的技术和工具进行存 储和管理。
大数据存储与管理技术的挑战
数据存储容量、数据处理速度、数据质量和数据 价值挖掘。
3
大数据存储与管理技术的实践
分布式文件系统、列式存储、实时流数据处理等 技术。
数据库设计
根据用户需求，规划、创建和管理数据库的过 程。
数据模型
描述数据、数据关系以及数据操作的抽象表示 ，分为概念模型、逻辑模型和物理模型。
数据库模式
数据库中数据的组织形式，包括表、视图、索引等。
数据库设计的过程
需求分析
收集、分析和整理用户需求，明确数据库的目的和功能。
概念设计
根据需求分析结果，设计概念数据模型，如实体关系图（ER图）。
数据库管理系统简介
• 数据库管理系统（DBMS）：是 一种用于管理数据库的软件，它 提供了一组功能，用于创建和管 理数据库、定义数据结构、执行 数据操作以及保证数据完整性、 安全性和可靠性等。常见的 DBMS包括MySQL、Oracle、 SQL Server等。
02
数据库设计
数据库设计的基本概念
数据库的备份与恢复
定期备份
按照计划定期备份数据库，确保数据不会丢失。
增量备份
只备份自上次备份以来发生变化的数据库部分，减少备份时间和 空间。
恢复策略
制定详细的恢复策略，以便在数据丢失时能够快速恢复。
数据库的性能优化与维护
查询优化
优化查询语句，减少不必要的计算和数据检 索。
索引优化
合理使用索引，提高查询速度和效率。
随着云计算和大数据技术的发展，数据库管理系统正朝着云端部署、 分布式存储和实时分析的方向发展。
数据库系统原理课件：数据操纵功能
年代＝‘1998’
13
删除数据
DELETE [ FROM ] <表名> [WHERE <删除条件>]
<表名>说明了要删除哪个表中的数据 WHERE子句说明要删除表中的哪些记
录。如果省略WHERE子句，则是无条 件删除，表示要删除表中的全部记录。
14
DELETE的使用 1
删除所有的出演记录 DELETE FROM 出演 置为空表
PRIMARY KEY (工号,片名,年代 ), )
6
INSERT的使用 1
INSERT INTO 演员 (工号, 姓名, 性别) VALUES (‘A031’, ‘林青霞’, ‘女’)
7
INSERT的使用 2
在出演表中添加工号A031的演员在1998-1-1出 演电影‘滚滚红尘’的记录，片酬暂缺
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
性别 女 女 男 男
电影
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
导演 王家卫 冯小宁 冯小刚 王家卫 管虎
年代 1994 1998 1998 2000 2000
出演
工号
片名
年代
片酬
A120 红河谷
1998
NULL
A231 花样年华 2000
100k
A751 不见不散 1998
120k
11
UPDATE的使用 1
将出演表中的片酬设为50k UPDATE 出演 SET 片酬＝50000
12
UPDATE的使用 2
将‘A120’在1998年出演‘红河谷’的片酬设 为50k
UPDATE 出演
SET 片酬＝50000
WHERE 工号＝ ‘A120’ AND
《数据库系统原理》课件
确保引用完整性，即外键的值必须是所引用表中存在的记录。
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
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年代＝‘1998’
13
删除数据
DELETE [ FROM ] <表名> [WHERE <删除条件>]
<表名>说明了要删除哪个表中的数据 WHERE子句说明要删除表中的哪些记
录。如果省略WHERE子句，则是无条 件删除，表示要删除表中的全部记录。
14
DELETE的使用 1
删除所有的出演记录 DELETE FROM 出演 置为空表
9
更新数据
UPDATE <表名>
SET <列名＝表达式> [,… n]
[WHERE <更新条件>]
SET子句指定要修改的列，表达式指定修
改后的新值ຫໍສະໝຸດ WHERE子句用于指定需要修改表中的哪
些记录。如果省略WHERE子句，则是无
条件更新，表示要修改SET中指定的列的
全部值
10
演员
电影
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
120k
11
UPDATE的使用 1
将出演表中的片酬设为50k UPDATE 出演 SET 片酬＝50000
12
UPDATE的使用 2
将‘A120’在1998年出演‘红河谷’的片酬设 为50k
UPDATE 出演
SET 片酬＝50000
WHERE 工号＝ ‘A120’ AND
片名＝‘红河谷’ AND
)
18
CREATE TABLE 出演( 工号 char ( 10 ), 片名 char ( 60 ), 年代 datetime, 片酬 int NULL,
PRIMARY KEY (工号,片名,年代 ),
FOREIGN KEY (工号) REFERENCES 演员 (工号),
FOREIGN KEY (片名，年代) REFERENCES 电影 (片名，年代) )
4
CREATE TABLE 演员( 姓名 char ( 20 ) , 工号 char ( 10 ), 性别 char (2), PRIMARY KEY (工号 )
)
5
CREATE TABLE 出演( 工号 char ( 10 ), 片名 char ( 60 ), 年代 datetime, 片酬 int,
120k
23
更新异常的例子
将演员表中的工号A751修改为B751
24
演员
工号
A010 A120 A231 A751?BA775511
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
性别 女 女 男 男
电影
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
19
插入异常的例子
在出演表中添加工号A430的演员在1998-1-1出 演电影‘不见不散’的记录，片酬暂缺
20
演员
工号
A010 A430?A120
A231 A751
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
性别 女 女 男 男
电影
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
导演 王家卫 冯小宁 冯小刚 王家卫 管虎
INSERT 出演 (工号,年代, 片名,) VALUES (‘A031’, ‘1998-1-1’,‘滚滚红尘’) 在创建表时需要声明片酬允许为空！
8
INSERT的使用 3
在出演表中添加工号A031的演员在1998-1-1出 演电影‘滚滚红尘’的记录，片酬暂缺
INSERT 出演 VALUES ('A031', '滚滚红尘', '1998-1-1',NULL)
工号 A010 A120 A231 A751
性别 女 女 男 男
出演
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
导演 王家卫 冯小宁 冯小刚 王家卫 管虎
年代 1994 1998 1998 2000 2000
工号
片名
年代
片酬
A120 红河谷
1998
NULL
A231 花样年华 2000
100k
A751 不见不散 1998
年代 1994 1998 1998 2000 2000
出演
A430 不见不散
工号 A120 A231 A751
片名 红河谷 花样年华 不见不散
年代 1998 2000 1998
1998
NULL
片酬 NULL 100k 120k
21
删除异常的例子
在演员表中删除工号A751的演员记录
22
演员
工号
A010 A120 A231 A751?A751
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
性别 女 女 男 男
电影
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
导演 王家卫 冯小宁 冯小刚 王家卫 管虎
年代 1994 1998 1998 2000 2000
出演
工号
片名
年代
片酬
A120 红河谷
1998
NULL
A231 花样年华 2000
100k
A751 不见不散 1998
第4章 SQL语言
4.1 SQL语言概述 4.2 数据定义功能与约束 4.3 数据操纵功能 4.4 数据查询功能与视图
1
SQL的功能与命令简介
SQL功能 数据定义 数据查询 数据操纵 数据控制
命令动词 CREATE, DROP, ALTER SELECT INSERT, UPDATE, DELETE GRANT, REVOKE
15
DELETE的使用 2
删除1998年拍摄红河谷的所有出演记录
DELETE FROM 出演
WHERE 出演.片名=‘红河谷’ AND
出演.年代=‘1998’
16
外码约束对数据操纵的影响
插入异常 更新异常 删除异常
17
CREATE TABLE 演员( 姓名 char ( 20 ) , 工号 char ( 10 ), 性别 char (2), PRIMARY KEY (工号 )
2
插入数据 1
INSERT [INTO] <表名> [（<列名表>）] VALUES （值列表）
<列名表>中的列名必须是表定义中有的 列名
值列表中的值可以是常量也可以是空值， 各值之间用逗号分隔
3
插入数据 2
值列表中的值与列名表中的列按位置顺 序对应，它们的数据类型必须一致
如果<表名>后边没有指明列名，则新插 入记录的值的顺序必须与表中列的定义 顺序一致，且每一个列均有值（可以为 空）
PRIMARY KEY (工号,片名,年代 ), )
6
INSERT的使用 1
INSERT INTO 演员 (工号, 姓名, 性别) VALUES (‘A031’, ‘林青霞’, ‘女’)
7
INSERT的使用 2
在出演表中添加工号A031的演员在1998-1-1出 演电影‘滚滚红尘’的记录，片酬暂缺