《數(shù)據(jù)庫基本概念》課件

《數(shù)據(jù)庫基本概念》ppt課件數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計01數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)庫的定義數(shù)據(jù)庫是一個電子化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，能夠存儲大量的數(shù)據(jù)，并允許用戶通過查詢和操作來管理和檢索數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是用于創(chuàng)建、維護和管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及使用這些系統(tǒng)的用戶和應(yīng)用程序。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫使用表格形式存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以行和列的形式組織，遵循一定的范式和規(guī)則。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不遵循固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以靈活地存儲不同類型的數(shù)據(jù)，如鍵值對、文檔、列存儲等。分布式數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)分散存儲在多個物理節(jié)點上，以提高可擴展性和容錯性。數(shù)據(jù)庫的分類層次型數(shù)據(jù)庫最早的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)以樹形結(jié)構(gòu)組織。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基于表格形式存儲數(shù)據(jù)，使用SQL語言進(jìn)行查詢和操作。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫基于面向?qū)ο缶幊趟枷?，將?shù)據(jù)和對象封裝在一起。NoSQL數(shù)據(jù)庫非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)稱，旨在解決大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和高并發(fā)訪問的問題。數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程02數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的物理存儲，包括磁盤、內(nèi)存等存儲介質(zhì)。數(shù)據(jù)存儲定義了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系和約束，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)模型提供了對數(shù)據(jù)的增刪改查等基本操作。數(shù)據(jù)操作提供了用戶與數(shù)據(jù)庫的接口，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和控制。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成概念模式描述了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，與物理存儲無關(guān)。外模式描述了用戶所看到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以理解為視圖。邏輯模式描述了數(shù)據(jù)的物理存儲結(jié)構(gòu)，與具體的存儲細(xì)節(jié)相關(guān)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式數(shù)據(jù)存儲和管理都集中在中央服務(wù)器上。集中式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分散在多個節(jié)點上，每個節(jié)點都有一定的管理和控制能力。分布式結(jié)構(gòu)客戶端和服務(wù)器分工合作，客戶端負(fù)責(zé)用戶交互，服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲和管理?？蛻?服務(wù)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)03數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)化的形式存儲在磁盤上，并提供數(shù)據(jù)存儲和管理的功能。數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持通過各種查詢語言（如SQL）對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，滿足用戶的數(shù)據(jù)需求。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)更新功能，允許用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行插入、刪除和修改等操作。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過權(quán)限控制和數(shù)據(jù)加密等手段，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)庫存儲和管理數(shù)據(jù)的核心部分，包括表、視圖、索引等對象。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理功能的軟件，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶端工具。數(shù)據(jù)庫管理員負(fù)責(zé)維護數(shù)據(jù)庫正常運行的專業(yè)人員。應(yīng)用程序使用數(shù)據(jù)庫的各類應(yīng)用程序，如Web應(yīng)用、桌面應(yīng)用等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如MongoDB、Cassandra等。云數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基于云計算技術(shù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如AmazonRDS、AzureDatabaseforMySQL等。分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持分布式存儲和管理的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如GoogleCloudSpanner等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如MySQL、Oracle、SQLServer等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的分類04數(shù)據(jù)模型03數(shù)據(jù)模型通常包括概念模型、邏輯模型和物理模型三種類型。01數(shù)據(jù)模型是用來抽象表示現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)間關(guān)系的模型。02它是對現(xiàn)實世界的簡化，以便更好地組織、存儲和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)模型的概念概念模型也稱為信息模型，它是按照用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行抽象的模型。概念模型強調(diào)的是數(shù)據(jù)的語義信息，如實體、實體間的關(guān)系等。邏輯模型也稱為結(jié)構(gòu)模型，它是按照計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行抽象的模型。邏輯模型強調(diào)的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息和操作，如關(guān)系模型、層次模型等。物理模型也稱為實現(xiàn)模型，它是按照物理存儲設(shè)備的觀點對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行抽象的模型。物理模型強調(diào)的是數(shù)據(jù)在物理存儲介質(zhì)上的存儲方式和訪問方式，如文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)模型的分類數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用01數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫設(shè)計、信息系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。02通過數(shù)據(jù)模型，可以方便地組織和存儲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，提高數(shù)據(jù)的可維護性和安全性。03數(shù)據(jù)模型還可以幫助用戶更好地理解數(shù)據(jù)，方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、更新和刪除等操作。05關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)ABCD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以表格形式存儲，每個表格由行和列組成，數(shù)據(jù)之間存在一定的關(guān)系和結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)完整性關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有完整性，包括實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。支持SQL語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言）作為查詢和管理數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)語言。數(shù)據(jù)獨立性關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)的存儲和訪問方式與應(yīng)用程序分離，提高了數(shù)據(jù)的管理和安全性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點通過與用戶溝通，了解業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)需求，確定系統(tǒng)需要存儲哪些數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。需求分析根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念模型，通常使用E-R圖（實體-關(guān)系圖）表示。概念設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)化為邏輯模型，確定表格、列、數(shù)據(jù)類型等，并建立表格之間的關(guān)系。邏輯設(shè)計根據(jù)邏輯模型，設(shè)計數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，包括存儲方式、索引、分區(qū)等，以提高查詢性能和數(shù)據(jù)管理效率。物理設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計政府機構(gòu)數(shù)據(jù)管理政府機構(gòu)需要存儲和管理大量的公民信息、企業(yè)信息等，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為政府機構(gòu)提供了可靠、高效的數(shù)據(jù)管理解決方案。企業(yè)管理系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于企業(yè)管理領(lǐng)域，如ERP（企業(yè)資源計劃）、CRM（客戶關(guān)系管理）等系統(tǒng)。電子商務(wù)網(wǎng)站電子商務(wù)網(wǎng)站需要存儲大量的商品信息、用戶信息等，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)存儲和查詢服務(wù)。金融系統(tǒng)金融系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性要求極高，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠確保交易的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用06數(shù)據(jù)庫設(shè)計根據(jù)業(yè)務(wù)需求，規(guī)劃、創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計描述數(shù)據(jù)如何存儲和組織，常見的有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫模型確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性，包括實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本概念實施創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，導(dǎo)入或錄入數(shù)據(jù)，測試性能和功能。物理設(shè)計選擇合適的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和存儲結(jié)構(gòu)，優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲和檢索。邏輯設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型，如關(guān)系模型，并確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。需求分析了解用戶需求，收集和分析數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)功能和性能要求。概念設(shè)計使用E-R圖等工具，將需