数据库原理与应用sql课件

数据库原理与应用sql课件汇报人：XXX2023-11-22目录数据库概述数据库系统结构与模式sql语言基础数据库查询与优化数据库设计数据库管理数据库概述0101数据库是长期存储在计算机内有组织、可共享的大量数据的集合。02数据库是数据的物理存储，以及管理、控制和维护这些数据的方法和技术的总称。03数据库是建立在计算机硬件基础上的数据存储和组织的一种方法。数据库的定义01人工管理阶段没有统一的管理方式，数据不具有独立性，容易出错。02文件系统阶段出现了统一的数据管理软件，但数据仍然是分散的。03数据库系统阶段出现了统一的数据库管理系统，数据不再分散，具有独立性。数据库的发展历程数据01描述事物的符号记录称为数据。02信息经过解释后的数据，能够满足人们认识世界、改造世界的需求，是数据的含义。03数据项描述事物的一个记录，称为数据项。数据库的基本概念数据的组织形式，即数据项之间的逻辑关系和物理结构。数据结构数据模型数据库对现实世界中数据特征的抽象表示，常见的有层次模型、网状模型和关系模型。长期存储在计算机内有组织、可共享的大量数据的集合。030201数据库的基本概念0102数据库管理系统提供数据存储、管理、控制和维护数据的软件系统。数据库系统提供数据存储、管理、控制和维护数据的硬件和软件系统。数据库的基本概念数据库系统结构与模式02也称为模式或逻辑模式，是数据库系统的全局逻辑结构，描述了所有的实体类型以及它们之间的关系。概念模式也称为用户模式或子模式，是用户所看到的数据库模式，它根据用户的需求和使用习惯来定义数据结构和访问权限。外部模式也称为存储模式或物理模式，是数据库系统的物理存储结构和存储方法，描述了数据在硬件和操作系统中的存储方式。内模式三级模式结构软件环境包括操作系统、数据库管理系统及其所需的其他软件，如编程语言、工具软件等。硬件设备包括服务器、存储设备、网络设备等，用于支持数据库系统的运行。数据库管理员负责管理和维护数据库的人员，负责数据的备份、恢复、优化等。数据库用于存储数据的集合，包括表、视图、索引等。数据库管理系统用于管理数据库的软件系统，包括数据定义、数据操作、数据保护、数据传输等。数据库系统的组成参照完整性约束外键与主键关联，确保引用完整性和数据一致性。实体完整性约束主键唯一性约束，确保每个实体在数据库中只有一个唯一的实例。用户自定义完整性约束用户根据需要自定义数据的约束条件，如长度、范围、格式等。数据库的完整性约束sql语言基础0301SQL（StructuredQueryLanguage）是一种用于操作关系数据库的标准语言。02SQL语言由IBM在1970年代开发，现在由ISO标准维护。SQL语言可以用于创建、修改、管理和检索数据库中的数据。sql语言概述02使用`CREATETABLE`语句可以创建表，使用`ALTERTABLE`语句可以修改表结构，使用`DROPTABLE`语句可以删除表。SQL语言还可以定义约束条件，如主键、外键、唯一性约束和检查约束等。SQL语言可以定义和修改数据库架构，包括创建、修改和删除表。sql语言的数据定义功能SQL语言可以用于数据的插入、更新、删除和查询。使用`INSERTINTO`语句可以将数据插入到表中，使用`UPDATE`语句可以更新表中的数据，使用`DELETEFROM`语句可以从表中删除数据。SQL语言还可以进行复杂的数据查询，包括聚合函数（如COUNT、SUM、AVG等）、分组（GROUPBY）和排序（ORDERBY）等操作。sql语言的数据操控功能数据库查询与优化04查询结果的排序讲述ORDERBY子句的用法，如何按照特定字段对查询结果进行排序。查询结果的筛选介绍WHERE子句的用法，如何设置条件来筛选出符合要求的数据。查询语句的基本语法介绍SELECT、FROM、WHERE等关键词的使用方法，以及如何使用它们来检索数据。简单查询子查询讲述子查询的概念，以及如何使用子查询来获取更详细或更复杂的数据。多表查询介绍JOIN、INNERJOIN、LEFTJOIN等联接操作符的使用方法，以及如何将多个表连接起来以获取相关数据。聚合函数与分组介绍COUNT、SUM、AVG等聚合函数的用法，以及如何使用GROUPBY子句对数据进行分组统计。复杂查询查询优化概述介绍查询优化的概念和重要性，以及常用的优化技术。索引优化讲述索引的概念、原理及使用方法，如何通过索引优化查询性能。查询语句优化介绍一些常用的查询优化技巧，如避免使用SELECT*、使用EXPLAIN分析查询计划等。数据库硬件优化介绍如何通过调整数据库硬件参数来优化查询性能，如内存缓存、磁盘I/O等。查询优化数据库设计05数据库设计是创建数据库的过程，目的是根据特定的应用需求，在计算机系统中组织和存储数据，形成数据库结构，以满足各种信息需求。定义和目标设计数据库时，需要考虑到数据的一致性、完整性、安全性、性能和扩展性等各个方面。设计考虑因素数据库设计分为概念设计、逻辑设计和物理设计三个级别。数据库设计的级别数据库设计概述123规范化理论是数据库设计的理论基础，它提供了一组方法和规则，用于减少数据冗余、提高数据一致性和完整性。规范化理论规范化等级分为第一范式、第二范式、第三范式和BCNF范式。规范化等级在数据库设计中，需要逐步将表格规范化到更高的范式，以消除数据冗余和不一致性。规范化过程数据库设计的规范化概念设计在概念设计阶段，根据需求分析的结果，进行概念模型的建立，包括实体、属性、关系等。需求分析在需求分析阶段，需要了解和分析用户的需求和业务需求，确定数据模型和功能需求。逻辑设计在逻辑设计阶段，将概念模型转换为关系模型，确定表格结构、关系和约束条件等。实施和维护在实施和维护阶段，实现数据库的设计，并进行测试、优化和维护。物理设计在物理设计阶段，根据特定的数据库管理系统（DBMS），确定表格的组织方式和存储结构，包括索引设计、分区等。数据库设计的过程数据库管理06备份类型分为静态备份和动态备份两种。静态备份是指数据库处于关闭状态下的备份，而动态备份则是数据库处于正常运行状态下的备份。备份策略通常包括完整备份、差异备份和增量备份三种。完整备份是备份整个数据库，差异备份是备份自上次完整备份以来发生更改的数据，增量备份是备份自上次备份以来发生更改的数据。恢复方法包括基于时间的恢复和基于日志的恢复两种。基于时间的恢复是指根据备份文件和日志文件将数据库恢复到特定时间点的状态，而基于日志的恢复是指仅使用日志文件将数据库恢复到最新的状态。数据库备份与恢复用户身份认证通过用户名和密码等身份认证方式来限制对数据库的访问权限。数据加密采用加密算法对数据进行加密处理，防止数据被非法获取和篡改。权限管理对不同用户赋予不同的权限，确保数据的安全性。防火墙设置通过防火墙来限制外部对数据库的访问请求，保护数据库的安全性。数据库的安全性管理监控工具采用性能监控工具来实时监控数据库的性能指标，如CPU使用率、内存占用