《数据库技术》课件

《数据库技术》PPT课件数据库概述数据库系统组成数据库设计与实现数据库操作数据库优化与维护数据库新技术与趋势contents目录01数据库概述数据库定义数据库允许多个用户同时访问和操作数据，并且能够保证数据的一致性和完整性。数据共享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，能够被多个用户共享且数据之间是相互独立的。数据库定义数据库中的数据以表、视图、索引、存储过程和触发器等形式存储，并按照一定的数据模型进行组织和管理。数据存储人工管理阶段数据由专门的人员进行管理，数据存储在纸带、卡片等介质上，数据共享性差，容易丢失。文件系统阶段数据以文件为单位进行存储和管理，数据共享性得到提高，但数据冗余度大，数据独立性差。数据库系统阶段数据以表为单位进行存储和管理，数据结构化，数据共享性、冗余度、独立性和安全性都得到了提高。数据库发展历程非关系型数据库不采用关系模型进行数据组织和管理，如MongoDB、Redis、Cassandra等。云数据库基于云计算技术实现的数据库服务，如AmazonRDS、GoogleCloudSQL等。分布式数据库将数据分散存储在多个节点上，以提高数据的可扩展性和可用性，如Hadoop、Cassandra等。关系型数据库采用关系模型进行数据组织和管理，如MySQL、Oracle、SQLServer等。数据库类型02数据库系统组成数据库管理系统01数据库管理系统（DBMS）是用于创建、使用、管理和维护数据库的软件系统。02它提供了一组功能强大的工具，用于定义、查询、更新和保护数据库中的数据。常见的数据库管理系统包括MySQL、Oracle、SQLServer和PostgreSQL等。03010203数据模型是用于描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示。它定义了数据的结构、属性和关系，以及数据之间的约束和规则。常见的数据模型包括关系模型、层次模型和网状模型等。数据模型数据关系是指数据之间的联系和相互作用。在关系模型中，数据以表格的形式存储，每个表格代表一个关系。关系通过键值对来标识，并可以包含多个属性来描述数据。数据关系SQL语言01SQL（结构化查询语言）是用于与数据库进行交互的标准编程语言。02它允许用户执行各种操作，如查询、插入、更新和删除数据库中的数据。03SQL语言具有简单易学、功能强大和灵活多变的特点，是数据库领域中广泛使用的语言之一。03数据库设计与实现需求分析需求调研通过与用户沟通，了解其对数据库系统的功能、性能、安全性等方面的需求。需求整理将收集到的需求进行分类、整理，形成详细的需求文档。根据需求分析结果，绘制实体关系图，明确实体之间的关系。实体关系图基于实体关系图，设计出概念数据模型，明确数据的属性、关系和约束。数据模型设计概念设计逻辑结构将概念数据模型转换为逻辑数据模型，如关系模型、层次模型等。数据表设计根据逻辑数据模型，设计出数据表结构，包括字段、数据类型、约束等。逻辑设计存储结构根据逻辑设计结果，设计出数据库的物理存储结构，如文件组织、索引等。性能优化根据实际应用场景，对数据库性能进行优化，如查询优化、索引优化等。物理设计04数据库操作介绍如何使用SQL（结构化查询语言）进行数据查询，包括SELECT、WHERE、JOIN等常用子句的使用方法。SQL查询语句讲解如何优化查询性能，减少查询时间，提高查询效率。查询优化介绍如何将查询结果以表格、图表等形式展示出来，便于用户理解和分析。查询结果展示探讨如何进行复杂的数据查询，如分组、聚合、排序等操作。复杂查询数据查询介绍如何向数据库表中插入新数据，包括单条记录插入和批量数据插入。插入数据讲解如何修改数据库表中的现有数据，包括基于特定条件的更新和全表更新。更新数据介绍如何从数据库表中删除数据，包括单条记录删除和删除整张表的数据。删除数据探讨如何使用事务来确保数据更新的完整性和一致性。事务处理数据更新讲解如何设置不同用户对数据库的访问权限，包括读、写、执行等操作。用户权限管理探讨如何对数据库中的敏感数据进行加密存储，以保护数据的安全性。数据加密介绍如何对数据库进行备份和恢复操作，以防止数据丢失。备份与恢复探讨如何对数据库进行安全审计，检测和预防潜在的安全风险。安全审计数据安全05数据库优化与维护03查询优化工具利用数据库提供的查询优化器或第三方工具，对查询语句进行分析和优化。01查询优化概述查询优化是提高数据库性能的关键手段，通过对查询语句进行优化，可以显著减少数据访问时间，提高系统响应速度。02查询优化策略采用索引、避免全表扫描、合理使用连接操作、减少子查询等策略，对查询语句进行优化。查询优化数据库恢复在数据丢失或损坏的情况下，通过备份数据进行恢复，确保数据库的完整性和可用性。备份与恢复策略根据业务需求和数据量大小，制定合适的备份与恢复策略，确保数据安全和业务连续性。数据库备份定期对数据库进行备份，以防止数据丢失或损坏。备份可以采用全量备份、增量备份或差异备份等方式。数据库备份与恢复性能监控通过监控工具对数据库性能指标进行实时监测，包括CPU占用率、内存使用情况、磁盘I/O等。性能分析对监控数据进行深入分析，找出影响数据库性能的因素，如慢查询、高并发等。性能调优根据分析结果，对数据库配置、硬件环境等进行调整优化，提高数据库性能。数据库性能监控与调优03020106数据库新技术与趋势大数据是指数据量巨大、类型多样、处理复杂的数据集合。大数据定义大数据处理面临数据存储、处理速度、分析能力等方面的挑战。大数据处理挑战数据库作为数据处理的基础设施，在大数据处理中起到数据存储、查询和管理的作用。数据库在大数据中的作用大数据与数据库NoSQL数据库的优势NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活性高、易于扩展等优势，适合处理大规模、高并发的数据。常见的NoSQL数据库常见的NoSQL数据库包括MongoDB、Cassandra、Redis等。NoSQL定义NoSQL数据库是指非关系型数据库，它们不遵循传统的关系型数据库范式，而是采用键值对、文档、列族等数据模型。NoSQL数据库NewSQL数据库NewSQL数据库是指新一代的关系型数据库，它们在保持关系型数据库的可靠性和功能的同时，提高了性能和可扩展性。Ne