《数据库第4章》课件

《数据库第4章》ppt课件数据库概述关系型数据库非关系型数据库数据库设计数据库安全数据库应用案例contents目录数据库概述01数据数据是信息的具体表现形式，包括数字、文字、图像、声音等。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、可共享的数据集合，它以一定的结构形式存储数据，以便管理和检索。信息信息是数据的含义和解释，是对数据的有序组织。数据结构数据结构是数据的组织形式，包括线性结构、树形结构、图形结构等。数据项数据项是数据的最小单位，是数据的具体内容。数据库的定义关系型数据库关系型数据库采用关系模型来组织数据，数据以表格的形式存储，表格之间通过关系相互关联。常见的有MySQL、Oracle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，以提高数据存储和查询效率。常见的有Hadoop、Cassandra等。云数据库云数据库将数据库服务部署在云端，用户可以通过网络访问数据库服务，常见的有AmazonRDS、MicrosoftAzureDatabaseforMySQL等。非关系型数据库非关系型数据库不采用关系模型，数据以键值对的形式存储，常见的有MongoDB、Redis等。数据库的分类数据由人工分类、组织和检索，没有专门的软件对数据进行管理。人工管理阶段数据以文件为单位进行管理，每个应用都有自己的文件系统。文件管理阶段数据以数据库为单位进行统一管理，数据具有较高的独立性和共享性。数据库管理阶段随着计算机技术的发展，出现了分布式数据库、面向对象数据库、多媒体数据库等高级技术。高级数据库技术阶段数据库的发展历程关系型数据库02关系型数据库（RelationalDatabase，RDB）是一种基于关系模型的数据库管理系统，它将数据存储在表格中，并通过二维表的形式表示数据之间的关系。关系型数据库遵循严格的数学理论，通过关系代数和SQL等语言进行数据操作和管理。关系型数据库的定义关系型数据库使用标准化的SQL语言进行数据操作，方便开发人员编写和管理应用程序。结构化查询语言（SQL）标准化关系型数据库支持数据完整性约束，确保数据的准确性和一致性。数据完整性关系型数据库支持事务处理，保证数据的完整性和一致性。事务处理能力关系型数据库提供了强大的数据安全性和可靠性保障，包括数据备份、恢复和并发控制等功能。强大的数据安全性和可靠性关系型数据库的优点对于复杂查询，关系型数据库可能需要进行全表扫描或连接操作，导致性能下降。复杂查询性能不佳扩展性有限灵活性不足关系型数据库的扩展性相对有限，难以处理大规模数据和高并发访问。关系型数据库的数据模型相对固定，难以适应快速变化的数据需求。030201关系型数据库的缺点MySQL是一种流行的关系型数据库管理系统，广泛应用于Web应用程序和各种企业级应用。MySQLOracle是一种功能强大的关系型数据库管理系统，适用于大型企业和高端应用。OraclePostgreSQL是一种开源的关系型数据库管理系统，具有强大的功能和灵活性。PostgreSQL关系型数据库的实例非关系型数据库03非关系型数据库是指不基于传统的关系型数据模型（如行和列）构建的数据库。它通常采用键值对、文档、列族或图形等数据结构来存储数据。非关系型数据库不需要事先定义数据结构，如表格的模式，并且可以灵活地添加属性。非关系型数据库的定义非关系型数据库可以轻松地添加、删除或修改数据结构，无需进行繁琐的DDL操作。灵活性非关系型数据库通常具有高性能的读写能力，特别是在处理大量数据和高并发请求时。高性能非关系型数据库支持水平扩展，可以通过增加服务器数量来提高整体性能。水平扩展非关系型数据库通常提供简单易用的API和查询语言，方便开发人员快速集成和开发应用程序。易用性非关系型数据库的优点非关系型数据库的缺点非关系型数据库在数据一致性方面可能不如关系型数据库严格。非关系型数据库在处理复杂查询和数据分析方面的能力可能有限。非关系型数据库可能无法保证数据的完整性约束，需要应用程序自行处理。非关系型数据库市场存在多种不同的技术和产品，缺乏统一的标准和规范。数据一致性复杂查询能力数据完整性缺乏标准

非关系型数据库的实例MongoDB一个流行的文档存储型非关系型数据库，使用类似于JavaScript的语言进行查询和更新。Cassandra一个分布式列族存储型非关系型数据库，适用于大规模数据和高并发场景。Redis一个键值对存储型非关系型数据库，提供高速缓存、消息队列等功能。数据库设计04确保数据完整性最小化数据冗余提高数据操作效率保证数据安全数据库设计的基本原则01020304通过实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性来保证数据的准确性和一致性。设计时尽量减少数据重复，确保数据的一致性和可维护性。合理设计索引、查询优化等，提高数据检索、更新等操作的效率。通过用户权限控制、数据加密等措施，确保数据的安全性和隐私保护。实施与维护根据设计结果，进行数据库的创建、优化和维护。物理设计根据逻辑模型，选择合适的物理存储结构，如文件类型、存储路径等。逻辑设计将概念模型转化为逻辑模型，确定数据库结构，如表、视图、索引等。需求分析深入了解业务需求，收集相关数据，分析数据流程和数据关系。概念设计根据需求分析结果，进行概念模型设计，如采用E-R图等方式描述实体、属性、关系等。数据库设计的步骤通过范式理论，将数据库结构规范化，消除数据冗余和异常。规范化设计为了提高查询效率，适当增加冗余数据，减少表连接操作。反规范化设计基于对象的概念，将数据和操作封装在对象中，提高代码的可重用性和可维护性。面向对象设计数据库设计的方法数据库安全05数据库安全是指在数据库管理系统上实施的各种策略和措施，以确保数据的机密性、完整性和可用性。它涉及保护数据库免受未经授权的访问、使用、修改或破坏，同时确保合法用户能够顺利地访问数据。数据库安全是信息系统安全的重要组成部分，对于保护企业、组织和个人数据至关重要。数据库安全的定义黑客利用漏洞或恶意软件对数据库进行攻击，窃取、篡改或删除数据。恶意攻击拥有访问权限的员工或合作伙伴滥用权限，非法获取或篡改敏感数据。内部威胁自然灾害、硬件故障或人为破坏导致数据丢失或损坏。物理破坏不正确的操作或配置可能导致数据泄露、损坏或系统故障。误操作数据库安全的威胁通过用户名、密码、多因素认证等手段验证用户身份，防止未经授权的访问。身份验证定期备份数据并制定应急预案，确保在数据丢失或损坏时能够迅速恢复。备份与恢复根据用户角色和权限限制对数据的访问，防止非法获取或篡改敏感数据。访问控制对敏感数据进行加密存储，确保即使数据被窃取，也无法轻易解密。数据加密定期对数据库进行安全审计，发现潜在的安全风险并及时采取措施。安全审计0201030405数据库安全的防护措施数据库应用案例06存储商品的基本信息、描述、价格、库存量等。商品信息管理用户订单管理物流信息管理评论与反馈管理记录用户的购物车信息、订单详情、支付状态等。跟踪订单的配送状态、物流信息等。存储用户对商品的评价、反馈和建议。电子商务网站的数据存储用户信息管理存储用户的基本信息、头像、个人简介等。动态内容管理存储用户发表的动态、评论、点赞等。关系网络管理存储用户之间的好友关系、关注关系等。消息通知管理存储