《數(shù)據庫管理》課件

《數(shù)據庫管理》ppt課件CATALOGUE目錄數(shù)據庫概述數(shù)據庫系統(tǒng)結構數(shù)據庫設計數(shù)據庫管理數(shù)據庫安全與保護數(shù)據庫新技術與趨勢數(shù)據庫概述01數(shù)據庫是一個長期存儲在計算機內的、有組織、可共享的數(shù)據集合。它具有統(tǒng)一的結構形式并隨操作系統(tǒng)一起運行。數(shù)據庫的定義數(shù)據庫用于存儲、檢索、更新和管理大量數(shù)據，支持多種應用程序和系統(tǒng)，提供數(shù)據安全性和完整性保障。數(shù)據庫的作用數(shù)據庫的定義與作用使用表格形式存儲數(shù)據，支持SQL語言，具有數(shù)據完整性、安全性和并發(fā)控制等特點。關系型數(shù)據庫不使用固定的表格形式，數(shù)據以鍵值對形式存儲，支持文檔、鍵值和列存儲等類型。非關系型數(shù)據庫將數(shù)據分散存儲在多個節(jié)點上，支持跨多個服務器進行數(shù)據查詢和操作。分布式數(shù)據庫數(shù)據庫的分類與特點人工管理階段數(shù)據由應用程序自行管理，沒有統(tǒng)一的管理工具和數(shù)據存儲。文件系統(tǒng)階段數(shù)據以文件形式存儲在磁盤上，應用程序通過文件系統(tǒng)進行訪問和管理。數(shù)據庫系統(tǒng)階段數(shù)據以表格形式存儲在數(shù)據庫中，通過數(shù)據庫管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和訪問。數(shù)據庫的發(fā)展歷程數(shù)據庫系統(tǒng)結構02負責數(shù)據的物理存儲，包括磁盤、內存等存儲介質。數(shù)據存儲提供數(shù)據檢索、更新和刪除等操作的功能。數(shù)據訪問確保數(shù)據的完整性和安全性，包括并發(fā)控制、數(shù)據恢復等。數(shù)據控制存儲關于數(shù)據庫元數(shù)據的目錄，如數(shù)據表結構、列數(shù)據類型等。數(shù)據字典數(shù)據庫系統(tǒng)的組成03內模式也稱為物理模式或存儲模式，描述了數(shù)據在物理存儲介質上的組織結構和存儲方式。01外模式也稱為用戶模式或子模式，是用戶與數(shù)據庫的接口，只顯示數(shù)據庫的部分信息。02模式也稱為邏輯模式或概念模式，是數(shù)據庫中所有數(shù)據的邏輯結構和關系的描述。數(shù)據庫的三級模式結構提供數(shù)據定義語言、數(shù)據操縱語言和數(shù)據控制語言等，用于創(chuàng)建、操作和管理數(shù)據庫。功能具有數(shù)據獨立性、減少數(shù)據冗余、集中控制、高可靠性、高性能等。特點廣泛應用于金融、電信、航空、政府、醫(yī)療等各個行業(yè)和領域。應用領域數(shù)據庫管理系統(tǒng)數(shù)據庫設計03數(shù)據模型描述數(shù)據、數(shù)據關系和數(shù)據操作的抽象表示。常見的數(shù)據模型有概念模型、邏輯模型和物理模型。數(shù)據庫模式數(shù)據庫中數(shù)據的組織形式，包括表、視圖、索引等。數(shù)據庫設計根據業(yè)務需求，規(guī)劃、創(chuàng)建和管理數(shù)據庫的過程。數(shù)據庫設計的基本概念實施與維護根據物理設計，創(chuàng)建數(shù)據庫實例，并進行日常維護和優(yōu)化。物理設計根據邏輯模型，設計物理存儲結構，包括數(shù)據文件、索引文件等。邏輯設計將概念模型轉換為邏輯模型，設計表、視圖、索引等數(shù)據庫對象。需求分析收集、分析和整理業(yè)務需求，明確數(shù)據需求和數(shù)據流程。概念設計根據需求分析結果，設計概念模型，確定實體、屬性和關系。數(shù)據庫設計的步驟自頂向下先設計整體框架和核心概念模型，再逐步細化細節(jié)。逐步迭代設計過程不斷迭代和優(yōu)化，逐步完善數(shù)據庫結構。自底向上先設計具體的表結構和關系，再逐步抽象和整合。數(shù)據庫設計的方法數(shù)據庫管理04在數(shù)據庫中添加新記錄的過程。數(shù)據插入修改數(shù)據庫中已存在的記錄。數(shù)據更新確保插入或更新的數(shù)據符合數(shù)據庫的規(guī)則和約束，如主鍵唯一性、非空約束等。數(shù)據完整性確保插入和更新操作的一致性和原子性，防止數(shù)據不一致。事務處理數(shù)據插入與更新根據指定的條件從數(shù)據庫中檢索數(shù)據。數(shù)據查詢數(shù)據檢索索引優(yōu)化查詢性能分析從數(shù)據庫中獲取數(shù)據的過程，可以基于各種條件進行篩選、排序等操作。通過建立合適的索引，提高查詢和檢索的效率。對查詢進行優(yōu)化，減少不必要的數(shù)據檢索，提高查詢速度。數(shù)據查詢與檢索從數(shù)據庫中刪除記錄的過程。數(shù)據刪除將誤刪除或損壞的數(shù)據恢復到數(shù)據庫中。數(shù)據恢復制定合適的備份計劃，以防數(shù)據丟失，并能夠快速恢復數(shù)據。備份與恢復策略在事務處理過程中，如果發(fā)生錯誤或需要撤銷操作，能夠將數(shù)據庫恢復到事務開始之前的狀態(tài)。事務回滾數(shù)據刪除與恢復數(shù)據庫安全與保護05用戶認證確保只有授權用戶才能訪問數(shù)據庫，通常通過用戶名和密碼進行身份驗證。訪問控制根據用戶的角色和權限，限制對數(shù)據庫的訪問和操作，防止未經授權的訪問和數(shù)據泄露。數(shù)據加密對敏感數(shù)據進行加密存儲，即使數(shù)據被盜或丟失，也無法被非授權人員輕易解密。數(shù)據庫的安全性域完整性限制存儲在數(shù)據庫字段中的數(shù)據類型、長度和范圍，通過數(shù)據類型、約束和觸發(fā)器實現(xiàn)。參照完整性維護數(shù)據庫表之間的關系，確保引用數(shù)據的準確性，通過外鍵約束實現(xiàn)。實體完整性確保數(shù)據庫中的每條記錄具有唯一標識，通過主鍵約束實現(xiàn)。數(shù)據庫的完整性通過不同的事務隔離級別，控制多個用戶同時訪問數(shù)據庫時可能出現(xiàn)的并發(fā)問題。事務隔離使用鎖機制來控制對共享資源的并發(fā)訪問，避免產生數(shù)據不一致的情況。鎖機制根據不同的并發(fā)控制策略，選擇使用樂觀鎖或悲觀鎖來處理并發(fā)更新操作。樂觀鎖與悲觀鎖數(shù)據庫的并發(fā)控制數(shù)據庫新技術與趨勢06分布式數(shù)據庫是指將數(shù)據分散存儲在多個物理節(jié)點上的數(shù)據庫系統(tǒng)，具有數(shù)據分布、節(jié)點互連、數(shù)據冗余、數(shù)據一致性等特點。分布式數(shù)據庫適用于大規(guī)模數(shù)據處理和高并發(fā)訪問的場景，如電子商務、金融、物流等領域。分布式數(shù)據庫可以提高數(shù)據存儲的擴展性和可用性，降低數(shù)據存儲的成本，并提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。分布式數(shù)據庫面向對象數(shù)據庫是一種基于面向對象程序設計思想的數(shù)據庫管理系統(tǒng)，它支持復雜的數(shù)據類型和對象，具有繼承、封裝和多態(tài)等面向對象特性。面向對象數(shù)據庫可以提高數(shù)據處理的能力和靈活性，降低開發(fā)難度和成本，并提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。面向對象數(shù)據庫適用于需要處理復雜數(shù)據結構和業(yè)務邏輯的場景，如游戲開發(fā)、仿真模擬、科學計算等領域。面向對象數(shù)據庫云數(shù)據庫具有彈性可擴展、高可用性、高可靠性、低成本等特點，適用于需要大規(guī)模數(shù)據存儲和處理的場景，如大