《數(shù)據(jù)庫教程》課件

《數(shù)據(jù)庫教程》ppt課件CATALOGUE目錄數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)SQL語言基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例CHAPTER數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介01數(shù)據(jù)庫是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合。它具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式，并可被多個(gè)應(yīng)用程序和用戶共享。數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)、檢索、更新和管理大量數(shù)據(jù)，支持各種應(yīng)用程序和用戶的需求，是信息系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)據(jù)庫的定義與作用數(shù)據(jù)庫的作用數(shù)據(jù)庫的定義關(guān)系型數(shù)據(jù)庫使用表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以行和列的形式組織，遵循一定的關(guān)系模型。它具有數(shù)據(jù)完整性、安全性和并發(fā)控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫類型。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不遵循固定的關(guān)系模型，數(shù)據(jù)以鍵值對(duì)的形式存儲(chǔ)，具有可伸縮性和靈活性。常見的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫包括NoSQL數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)庫和列式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫等。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的類型與特點(diǎn)早期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)由程序員直接管理，沒有統(tǒng)一的管理工具和手段。人工管理階段隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了專門管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)以文件形式存儲(chǔ)在磁盤上，提高了數(shù)據(jù)的可管理性和共享性。文件系統(tǒng)階段隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)和數(shù)據(jù)處理需求的提高，出現(xiàn)了統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)以表格形式存儲(chǔ)，支持多用戶并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)等功能。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程CHAPTER數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02數(shù)據(jù)存儲(chǔ)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，包括文件和數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)檢索提供數(shù)據(jù)檢索功能，如查詢、插入、更新和刪除等。數(shù)據(jù)控制確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性，包括并發(fā)控制、數(shù)據(jù)恢復(fù)和訪問控制等。應(yīng)用程序開發(fā)與維護(hù)提供工具和環(huán)境，支持應(yīng)用程序的開發(fā)、測(cè)試、部署和維護(hù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成也稱為用戶模式或子模式，是用戶與數(shù)據(jù)庫的接口，只顯示用戶所需的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。外模式模式內(nèi)模式也稱為邏輯模式或概念模式，描述了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和關(guān)系。也稱為物理模式或存儲(chǔ)模式，描述了數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和訪問方法。030201數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級(jí)映像功能外模式/模式映像確保數(shù)據(jù)的邏輯視圖與物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)無關(guān)，使得用戶可以獨(dú)立于物理實(shí)現(xiàn)來操作數(shù)據(jù)。模式/內(nèi)模式映像確保數(shù)據(jù)的邏輯視圖與物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)無關(guān)，使得應(yīng)用程序可以獨(dú)立于物理實(shí)現(xiàn)來訪問數(shù)據(jù)。CHAPTER關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)03總結(jié)詞：基本概念詳細(xì)描述：關(guān)系數(shù)據(jù)庫是一種基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫，它使用表格形式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，每個(gè)表格由行和列組成，類似于電子表格。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)獨(dú)立性、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)冗余小等。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的定義與特點(diǎn)總結(jié)詞：核心要素詳細(xì)描述：關(guān)系數(shù)據(jù)模型的三要素包括關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束。關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義了表格、行和列的創(chuàng)建和組織方式；關(guān)系操作集合包括查詢、插入、更新和刪除等操作；關(guān)系完整性約束則確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的三要素總結(jié)詞：設(shè)計(jì)指導(dǎo)詳細(xì)描述：關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)原則包括規(guī)范化、范式理論和反范式理論。規(guī)范化是將數(shù)據(jù)表分解為多個(gè)較小的、較簡(jiǎn)單的表，以消除數(shù)據(jù)冗余和依賴；范式理論則提供了多種規(guī)范化的方法和標(biāo)準(zhǔn)，如第一范式、第二范式和第三范式等；反范式理論則強(qiáng)調(diào)性能優(yōu)化，通過適度冗余來提高查詢效率。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)原則CHAPTERSQL語言基礎(chǔ)04SQL語言定義SQL（StructuredQueryLanguage）是用于管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)編程語言。SQL語言發(fā)展自1970年代以來，SQL語言已成為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的標(biāo)準(zhǔn)編程語言，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、更新和管理。SQL語言特點(diǎn)SQL語言具有簡(jiǎn)單、易學(xué)、易用、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，支持對(duì)數(shù)據(jù)庫的各種操作，如查詢、插入、更新、刪除等。SQL語言概述使用CREATEDATABASE語句可以創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫使用CREATETABLE語句可以創(chuàng)建一個(gè)新的表，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。創(chuàng)建表使用ALTERTABLE語句可以修改已存在的表結(jié)構(gòu)，如添加、刪除或修改列。修改表使用DROPTABLE語句可以刪除已存在的表。刪除表SQL語言的數(shù)據(jù)定義功能使用INSERTINTO語句可以將數(shù)據(jù)插入到表中。插入數(shù)據(jù)使用UPDATE語句可以更新表中已存在的數(shù)據(jù)。更新數(shù)據(jù)使用DELETEFROM語句可以從表中刪除數(shù)據(jù)。刪除數(shù)據(jù)使用MERGE語句可以將兩個(gè)表中的數(shù)據(jù)合并到一個(gè)表中。合并數(shù)據(jù)SQL語言的數(shù)據(jù)操縱功能使用SELECT語句可以從表中檢索數(shù)據(jù)，支持條件過濾、排序等操作。簡(jiǎn)單查詢連接查詢子查詢聚合函數(shù)使用JOIN語句可以將多個(gè)表中的數(shù)據(jù)連接起來進(jìn)行查詢。使用子查詢可以在一個(gè)查詢中嵌套另一個(gè)查詢，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的查詢操作。使用聚合函數(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和計(jì)算，如COUNT、SUM、AVG等。SQL語言的數(shù)據(jù)查詢功能CHAPTER數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例05實(shí)施與維護(hù)根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、表、視圖等，并進(jìn)行日常維護(hù)。物理設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引、分區(qū)等物理屬性。邏輯設(shè)計(jì)將概念模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的邏輯模型，如關(guān)系模型。需求分析了解和收集系統(tǒng)需求，包括數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)關(guān)系等。概念設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計(jì)出概念模型，如實(shí)體關(guān)系圖。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟概念設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析，可以設(shè)計(jì)出包含學(xué)生、課程、成績(jī)等實(shí)體的實(shí)體關(guān)系圖。需求分析學(xué)生信息管理系統(tǒng)的需求主要包括學(xué)生信息錄入、查詢、修改和刪除等操作。邏輯設(shè)計(jì)將實(shí)體關(guān)系圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型，如學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,年齡)、課程(課程號(hào),課程名,學(xué)分)和成績(jī)(學(xué)號(hào),課程號(hào),成績(jī))等。實(shí)施與維護(hù)根據(jù)物理設(shè)計(jì)結(jié)果，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、表、視圖等，并進(jìn)行日常維護(hù)。物理設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯模型，確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如表的結(jié)構(gòu)、索引等。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)例：學(xué)生信息管理系統(tǒng)電子商務(wù)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)需求主要包括商品信息、訂單信息、用戶信息等。需求分析根據(jù)需求分析，可以設(shè)計(jì)出包含商品、訂單、用戶等實(shí)體的實(shí)體關(guān)系圖。概念設(shè)計(jì)將實(shí)體關(guān)系圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型，如商品(商品ID,商品名稱,價(jià)格)、訂單(訂單ID,用戶ID,商品ID,購買數(shù)量)和用戶(用戶ID,用戶名,密碼)等。邏輯設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)例VS根據(jù)邏輯模型，確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如表的結(jié)構(gòu)、索引等。實(shí)施與維護(hù)根據(jù)物理設(shè)計(jì)結(jié)果，創(chuàng)建數(shù)