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1、数据库第章ppt课件目录CONTENTS数据库概述数据库系统结构数据库设计数据库安全与维护数据库应用开发数据库新技术与展望01数据库概述CHAPTER数据库的定义数据库是一个长期存储在计算机内的、统一管理的、有组织的数据集合。它按照数据结构来组织、存储和管理数据,以便于高效地、及时地提供可共享的数据资源。数据库的作用数据库是信息系统的核心组成部分,主要用于存储、检索、更新和管理大量数据,满足各种应用的需求。它能够实现数据的集中管理,提高数据的安全性、完整性和一致性,并提供数据共享等功能。数据库的定义和作用 数据库的分类关系型数据库关系型数据库使用表格形式的数据结构,数据以行和列的形式存储,通过
2、键值对进行关联。常见的如MySQL、Oracle等。非关系型数据库非关系型数据库不使用固定的表格形式,而是以键值对的形式存储数据。常见的如MongoDB、Redis等。分布式数据库分布式数据库将数据分散存储在多个节点上,以提高可扩展性和容错性。常见的如Cassandra、Couchbase等。早期计算机系统中,数据由人工进行管理,没有专门的软件系统支持。人工管理阶段随着计算机技术的发展,出现了专门用于管理数据的软件系统,即文件系统。文件管理阶段随着数据量的增长和数据处理需求的增加,出现了专门用于管理数据的数据库管理系统。数据库管理阶段随着互联网和云计算技术的发展,出现了分布式数据库和大数据技术
3、,能够处理海量数据和复杂的数据分析需求。分布式数据库和大数据时代数据库的发展历程02数据库系统结构CHAPTER数据库系统的组成负责存储和管理数据,包括文件、数据表、索引等。负责处理和操作数据,包括查询、更新、删除等操作。负责控制数据的访问和修改权限,保证数据的安全性和完整性。负责提供数据应用服务,包括数据展示、数据挖掘、数据分析等。数据存储数据处理数据控制数据应用也称为用户模式或视图模式,是用户能够直接访问的数据视图。外模式模式内模式也称为逻辑模式或概念模式,是数据库中数据的逻辑结构。也称为物理模式或存储模式,是数据库中数据的物理存储结构。030201数据库的三级模式结构数据操纵语言(DML
4、)用于操作和管理数据库中的数据,包括插入、更新、删除和查询等操作。数据控制语言(DCL)用于控制对数据库的访问和修改权限,包括授权和撤销授权等操作。数据定义语言(DDL)用于定义和管理数据库中的数据结构,包括创建、修改和删除表、视图等。数据库管理系统03数据库设计CHAPTER123数据库设计是指根据特定需求,构建一个结构合理、性能良好、安全可靠的数据存储系统的过程。数据库设计定义良好的数据库设计能够提高数据存储的效率,保证数据的一致性和完整性,降低数据冗余,提高数据安全性。数据库设计的重要性满足用户需求,提高数据存储和处理效率,保证数据的安全性和可靠性,降低维护成本。数据库设计的目标数据库设
5、计概述实施和维护根据设计结果,建立数据库实例,进行数据迁移和初始化,并进行日常维护和优化。物理设计根据逻辑模型,选择合适的存储结构和物理实现方式,优化数据库性能。逻辑设计将概念模型转换为逻辑模型,确定数据库的表结构、字段、数据类型等。需求分析了解用户需求,收集和分析数据,确定系统功能和性能要求。概念设计根据需求分析结果,设计出符合用户需求的数据库概念模型。数据库设计的方法和步骤学生信息管理系统数据库设计实例1电子商务网站数据库设计实例2企业资源规划(ERP)系统数据库设计实例3数据库设计实例04数据库安全与维护CHAPTER确保只有授权用户才能访问数据库,通过用户名和密码进行身份验证。用户认证
6、根据用户的角色和权限,限制对数据库的访问和操作。访问控制对敏感数据进行加密存储,防止数据泄露和未授权访问。数据加密数据库的安全性域完整性限制数据列的取值范围,通过数据类型、约束和触发器实现。实体完整性确保数据库中的每条记录具有唯一标识,通过主键约束实现。参照完整性维护表之间的关系,确保数据的引用完整性。数据库的完整性通过锁定机制防止多个用户同时修改同一数据,保证数据的一致性。锁定机制将多个操作组合成一个事务,确保事务间的可见性和一致性。事务隔离根据并发控制的策略选择使用乐观锁或悲观锁来处理并发冲突。乐观锁与悲观锁数据库的并发控制日志备份定期备份整个数据库,以防止数据丢失。全量备份恢复策略根据备
7、份情况制定合适的恢复策略,确保数据安全。定期备份数据库日志,以便在数据丢失时进行恢复。数据库的恢复与备份05数据库应用开发CHAPTER数据库应用开发是利用数据库技术,设计和实现特定业务需求的应用系统。数据库应用开发涉及数据模型设计、数据存储、数据检索、数据安全等方面的技术。数据库应用开发的目标是提高业务处理效率、优化数据管理、提升用户体验等。数据库应用开发概述ABCD数据库应用开发工具数据库管理系统(DBMS)用于存储、管理、维护数据库的核心软件,如MySQL、Oracle等。开发框架提供应用程序开发框架,简化开发过程,如Spring框架等。数据库设计工具用于设计数据库结构、生成数据模型等,
8、如ERD工具等。前端开发工具用于开发用户界面,如HTML、CSS、JavaScript等。03客户关系管理系统实现客户信息管理、销售线索跟踪、服务请求处理等功能,提升客户满意度和服务质量。01学生信息管理系统实现学生信息录入、查询、修改、删除等功能,保障学生信息的安全性和完整性。02电子商务网站实现商品展示、购物车管理、订单处理等功能,提高商品交易的效率和安全性。数据库应用开发实例06数据库新技术与展望CHAPTER分布式数据库技术分布式数据库技术:是指将一个数据库系统分散到多个独立的节点上,每个节点都可以进行独立的处理和存储,并能够通过网络进行数据交换和共享。这种技术可以提高数据库系统的可扩
9、展性和可靠性,适用于大规模、复杂的数据处理和存储需求。数据分片:将数据分散到多个节点上,每个节点只存储数据的一部分,从而实现数据的分布式存储和处理。数据分片可以提高数据处理的并行度和效率,同时降低单个节点上的数据负载。数据复制:在分布式数据库系统中,可以将数据复制到多个节点上,以提高系统的可靠性和可用性。当某个节点出现故障时,其他节点可以继续提供服务,保证系统的连续运行。数据一致性:在分布式数据库系统中,需要保证数据在多个节点之间的一致性。这可以通过数据同步、事务处理等方式实现,以保证数据的准确性和可靠性。面向对象数据库技术是指将数据库中的数据视为对象,每个对象都有自己的属性和方法。这种技术可
10、以提高数据的抽象层次和组织性,使得数据库系统更加符合人类的思维方式和数据处理需求。继承与多态面向对象数据库支持继承和多态等面向对象的特性。通过继承,可以定义子类和父类之间的层次关系;通过多态,可以实现不同对象之间的动态绑定和转换。类与实例在面向对象数据库中,类是对象的抽象描述,实例是类的具体实现。类定义了对象的属性和方法,实例则包含了具体的属性和行为。对象-关系映射将现实世界中的对象映射到数据库中的表、记录等数据结构,实现数据的抽象和组织。通过对象-关系映射,可以更加方便地定义和管理复杂的数据结构。面向对象数据库技术0102数据仓库与数据挖掘技术是指通过建立数据仓库来存储和管理大量的数据,并利
11、用数据挖掘技术对数据进行深入分析和挖掘,以发现数据背后的规律和趋势。数据仓库是一个大型、集中式的存储系统,用于存储和管理大量的数据。数据仓库中的数据是经过清洗、整合和转换的,具有一致性、准确性和可靠性。数据挖掘利用算法和工具对大量数据进行深入分析,发现数据之间的关联、趋势和模式。数据挖掘可以帮助人们更好地理解数据,发现新的商业机会和市场趋势。数据立方体是一种常见的数据仓库结构,用于快速查询和分析大量数据。数据立方体包括事实表和维度表,能够提供多维度的数据分析视角。关联规则挖掘通过分析数据之间的关联规则,发现不同属性之间的潜在联系。关联规则挖掘广泛应用于市场篮子分析、推荐系统等领域。030405数据仓库与数据挖掘技术