《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》課件

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》ppt課件contents目錄數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢01數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述是一種計算機化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，它使用軟件技術(shù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的組織、存儲、檢索和維護等功能。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型分類是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，它定義了數(shù)據(jù)的組織方式、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)的約束條件。關(guān)系模型、層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型等。030201數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)組織成表、記錄等結(jié)構(gòu)化的形式，便于管理和檢索。數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲數(shù)據(jù)的安全性保障數(shù)據(jù)的獨立性數(shù)據(jù)的共享性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)和加密等安全措施，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序分離，使得數(shù)據(jù)的修改和應(yīng)用程序的更新相互獨立。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)允許多個用戶同時訪問和操作數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同工作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使用表格形式存儲數(shù)據(jù)，支持SQL語言進行數(shù)據(jù)操作。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如鍵值存儲、文檔存儲、列存儲等。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分散存儲在多個物理節(jié)點上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式管理和查詢。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于云計算技術(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提供彈性可伸縮的存儲和計算資源。云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分類02數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外模式也稱為用戶模式或子模式，是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的表示。模式也稱為邏輯模式或概念模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。內(nèi)模式也稱為物理模式或存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的表示，包括物理存儲結(jié)構(gòu)、存取方法和數(shù)據(jù)存放位置等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映像與數(shù)據(jù)獨立性外模式/模式的映像當(dāng)模式改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對外模式/模式的映像作相應(yīng)的改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。模式/內(nèi)模式的映像當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式的映像作相應(yīng)的改變，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變，保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性。123也稱為信息模型，是現(xiàn)實世界的客觀對象在抽象為信息結(jié)構(gòu)的過程中，對事物屬性和事物之間聯(lián)系的抽象表示。概念模型也稱為結(jié)構(gòu)模型，它直接反映了數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu)形式和特征，包括層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷取＿壿嬆Ｐ兔枋隽藬?shù)據(jù)在存儲介質(zhì)上的存儲方式和存取方法。物理模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型03關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫一個或多個關(guān)系表的集合，用于存儲數(shù)據(jù)。關(guān)系表由行和列組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲具有相同屬性的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)項關(guān)系表中的一個具體數(shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)類型定義了數(shù)據(jù)項可以持有的值的類型，例如整數(shù)、字符串、日期等。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念實體完整性確保關(guān)系表中的每一行都是唯一的，通常通過主鍵約束來實現(xiàn)。引用完整性確保關(guān)系表之間的數(shù)據(jù)一致性，通常通過外鍵約束來實現(xiàn)。域完整性確保關(guān)系表中每一列的數(shù)據(jù)都符合特定的條件或格式，通常通過數(shù)據(jù)類型和約束來實現(xiàn)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)定義語言（DDL）用于定義或修改數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，例如CREATE、ALTER和DROP語句。數(shù)據(jù)控制語言（DCL）用于控制對數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)限，例如GRANT和REVOKE語句。數(shù)據(jù)操縱語言（DML）用于插入、更新、刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，例如INSERT、UPDATE和DELETE語句。數(shù)據(jù)查詢語言（DQL）用于從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)，例如SELECT語句。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作語言04數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述01數(shù)據(jù)庫設(shè)計是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要組成部分，它決定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能、可維護性和可擴展性。02數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要目標(biāo)是建立一個高效、可靠、可維護的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以滿足用戶的需求。數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計和實施等階段。03需求分析階段需求分析階段是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一步，主要目標(biāo)是收集和分析用戶需求，確定系統(tǒng)需要的功能和性能。需求分析階段需要與用戶進行深入交流，了解用戶的需求和業(yè)務(wù)場景，并整理成需求文檔。需求分析階段還需要對數(shù)據(jù)進行分類和分析，確定數(shù)據(jù)的來源、結(jié)構(gòu)和關(guān)系。010203概念設(shè)計階段是根據(jù)需求分析的結(jié)果，設(shè)計出滿足用戶需求的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)。概念設(shè)計階段主要采用E-R圖等工具進行數(shù)據(jù)模型的設(shè)計，確定實體、屬性、關(guān)系等概念。概念設(shè)計階段還需要考慮數(shù)據(jù)的完整性和安全性，確定主鍵、外鍵等約束條件。概念設(shè)計階段邏輯設(shè)計階段01邏輯設(shè)計階段是根據(jù)概念設(shè)計的結(jié)果，將數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型。02邏輯設(shè)計階段需要選擇合適的數(shù)據(jù)類型、索引、存儲過程等，以提高數(shù)據(jù)的查詢效率和管理效率。03邏輯設(shè)計階段還需要考慮數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)、事務(wù)處理等邏輯功能的設(shè)計。05數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)123數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是一種軟件，用于創(chuàng)建、使用、管理和維護數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是存儲在計算機系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集合。DBMS提供了一種結(jié)構(gòu)化的方式來存儲、檢索和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概述提供創(chuàng)建、修改、刪除數(shù)據(jù)庫和表的功能。數(shù)據(jù)定義語言（DDL）提供插入、更新、刪除和查詢數(shù)據(jù)的功能。數(shù)據(jù)操縱語言（DML）提供授權(quán)和訪問控制功能，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。數(shù)據(jù)控制語言（DCL）提供關(guān)于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能用戶界面提供用戶與數(shù)據(jù)庫交互的界面，包括命令行界面和圖形用戶界面。事務(wù)管理器管理并發(fā)事務(wù)，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。查詢優(yōu)化器優(yōu)化查詢性能，選擇最佳的查詢執(zhí)行計劃。數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫引擎執(zhí)行DDL、DML和DCL操作的核心組件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成06數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)倉庫是一個大型、集中式的存儲系統(tǒng)，用于存儲和管理大量的數(shù)據(jù)，以便進行查詢、分析和決策支持。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)存儲和查詢優(yōu)化等技術(shù)。數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)挖掘是從大量數(shù)據(jù)中提取有用的信息和知識的過程。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)包括關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、分類和預(yù)測等，可以幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的價值。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種將數(shù)據(jù)存儲在多個物理節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，每個節(jié)點擁有自己的存儲系統(tǒng)和