数据库应用00导读课件

数据库应用00导读ppt课件目录数据库概述数据库管理系统数据库设计基础SQL语言基础数据库安全与保护数据库新技术发展动态总结回顾与拓展思考01数据库概述数据库定义与发展数据库定义数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。数据库发展经历了层次数据库、网状数据库、关系数据库和非关系数据库等阶段，目前关系数据库占据主导地位。123存储数据的“仓库”，它保存了一系列有组织的数据。数据库是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。数据库管理系统是为了满足特定数据处理需求而编写的应用程序，它通过数据库管理系统访问和操作数据库中的数据。数据库应用程序数据库系统组成企业信息化电子商务物联网大数据分析数据库应用领域数据库是企业信息化建设的核心，广泛应用于各种业务系统和管理系统。物联网产生的海量数据需要数据库进行存储和管理，以便进行数据分析和应用。数据库为电子商务提供了强大的数据支持，包括商品信息、用户信息、交易信息等。数据库是大数据分析的基础，提供了数据存储、查询、分析和挖掘等功能。02数据库管理系统常见数据库管理系统介绍如Hadoop、HBase、Cassandra等，支持数据分布式存储和处理，适用于海量数据存储和分析。分布式数据库管理系统如MySQL、Oracle、SQLServer等，以表格形式存储数据，提供SQL语言进行数据操作。关系型数据库管理系统（RDBMS）如MongoDB、Redis、Cassandra等，采用非表格形式存储数据，适用于大数据、实时应用等场景。非关系型数据库管理系统（NoSQL）ABCD数据库管理系统功能数据定义功能提供数据定义语言（DDL），用于定义数据库中的表、视图、索引等对象。数据控制功能提供数据控制语言（DCL），用于控制数据的访问权限和安全控制。数据操作功能提供数据操作语言（DML），用于对数据库中的数据进行增加、删除、修改和查询等操作。数据维护功能提供数据备份、恢复、优化等功能，确保数据库的稳定性和可靠性。数据类型和规模根据应用需求选择合适的数据库类型，如关系型数据库适用于结构化数据，非关系型数据库适用于非结构化或半结构化数据。同时要考虑数据量的大小和增长趋势。可用性和可靠性选择具有高可用性和可靠性的数据库管理系统，如支持数据备份、恢复、容错等功能的系统。成本和开源根据预算和需求选择合适的数据库管理系统，可以考虑开源或商业产品。同时要考虑系统的维护和支持成本。性能需求根据应用对数据库性能的要求，选择具有高吞吐量、低延迟、高并发等性能的数据库管理系统。数据库管理系统选择依据03数据库设计基础数据模型是数据库设计的核心，它描述了数据的结构、关系以及约束。常见的数据模型包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。数据模型E-R图（实体-联系图）是一种用于描述现实世界概念模型的有效工具，它可以帮助我们理解数据之间的关系，从而更好地设计数据库。E-R图中的主要元素包括实体、属性和联系。E-R图数据模型与E-R图规范化理论规范化理论是数据库设计中的重要概念，它旨在消除数据冗余、提高数据一致性和完整性。规范化理论包括一系列规范化级别，如1NF、2NF、3NF等，每个级别都有特定的规则和要求。规范化应用在实际应用中，我们需要根据具体需求和数据特点选择合适的规范化级别。通过规范化，我们可以优化数据库结构，减少数据冗余和更新异常等问题。规范化理论及其应用设计步骤数据库设计通常包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等步骤。每个步骤都有其特定的任务和目标，需要仔细分析和规划。设计方法在数据库设计中，可以采用多种方法和技术，如E-R图、数据流图、数据字典等。这些方法可以帮助我们更好地理解业务需求和数据特点，从而设计出高效、可靠的数据库系统。数据库设计步骤与方法04SQL语言基础SQL语言定义SQL（StructuredQueryLanguage）是用于管理关系数据库的标准编程语言，用于数据的查询、更新、管理和数据库模式创建与修改等。SQL是ANSI（美国国家标准协会）和ISO（国际标准化组织）标准。SQL语言简洁明了，语法接近英语，易于学习和使用。SQL语言具有丰富的数据操作和管理功能，支持复杂的数据处理和分析。SQL语言被广泛应用于各种关系数据库管理系统，具有良好的可移植性。标准化功能强大可移植性易学易用SQL语言概述及特点数据定义语言（DDL）ALTER用于修改数据库对象，如ALTERTABLE修改表结构。CREATE用于创建数据库对象，如CREATETABLE创建表。DDL概述数据定义语言（DDL,DataDefinitionLanguage）用于定义和管理数据库中的所有对象，如表、视图、索引等。DROP用于删除数据库对象，如DROPTABLE删除表。TRUNCATE用于删除表中的所有数据，但不删除表结构。DELETE用于从数据库中删除数据。UPDATE用于更新数据库中的现有数据。INSERT用于向数据库中插入新数据。DML概述数据操纵语言（DML,DataManipulationLanguage）用于查询和更新数据库中的数据。SELECT用于从数据库中检索数据，支持复杂的查询条件和数据处理功能。数据操纵语言（DML）GRANT用于授予用户或角色对数据库对象的访问权限。DCL概述数据控制语言（DCL,DataControlLanguage）用于控制对数据库的访问权限和安全控制。REVOKE用于撤销用户或角色对数据库对象的访问权限。ROLLBACK用于回滚事务，撤销对数据库的未提交更改。COMMIT用于提交事务，使对数据库的更改永久生效。数据控制语言（DCL）05数据库安全与保护用户身份鉴别通过用户名/密码、数字证书等方式验证用户身份，防止非法用户访问数据库。访问控制根据用户角色和权限，限制对数据库对象的访问和操作，确保数据不被越权访问。视图机制通过创建视图，实现对数据的逻辑隔离，隐藏敏感数据，仅展示用户所需信息。审计追踪记录用户对数据库的访问和操作日志，以便事后分析和追责。安全性控制方法确保表的主键字段不为空，且唯一标识记录，防止数据冗余和不一致。实体完整性参照完整性域完整性用户自定义完整性在相关联的表之间建立外键约束，保证数据的一致性和关联性。限制字段的取值范围或格式，如数据类型、长度、枚举值等，确保数据的准确性和有效性。根据业务需求，定义特定的规则或触发器，保证数据的合理性和正确性。完整性约束条件设置采用锁机制、时间戳等方法，协调多个用户对同一数据的并发操作，避免数据冲突和丢失更新等问题。并发控制通过事务的ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性），确保数据库操作的正确性和可靠性。事务管理制定备份与恢复策略，定期备份数据库，以便在发生故障时及时恢复数据，减少损失。故障恢复记录数据库的修改历史和操作日志，为故障排查和数据恢复提供依据。日志管理并发控制与恢复技术06数据库新技术发展动态数据量的爆炸式增长随着互联网、物联网等技术的快速发展，数据量呈现爆炸式增长，对数据库的性能、扩展性、可靠性等方面提出了更高的要求。除了传统的结构化数据，半结构化数据和非结构化数据也大量涌现，如文本、图像、视频等，需要数据库能够高效地存储和处理这些多样化的数据类型。许多应用场景需要实时处理和分析数据，如实时推荐、实时风险控制等，要求数据库具备实时数据处理能力。面对大数据时代的挑战，数据库技术不断创新，出现了分布式数据库、NoSQL数据库等新型数据库技术，为大数据处理提供了更多的选择和可能性。数据类型的多样化实时数据处理需求数据库技术的创新大数据时代下的数据库技术挑战与机遇VS分布式数据库是由多个独立的数据库节点组成的数据库系统，节点之间通过网络进行通信和协调，共同完成数据的存储和处理任务。分布式数据库具有水平扩展、高可用、高性能等优点。实践案例分析以Google的Spanner和Amazon的Aurora为例，介绍分布式数据库在实际应用中的架构设计、关键技术、性能优化等方面的实践经验和教训。分布式数据库原理分布式数据库技术原理及实践案例分析NoSQL非关系型数据库简介及适用场景探讨NoSQL即“NotOnlySQL”，是一类不同于传统关系型数据库的数据库管理系统的统称。它们不依赖固定的表结构，通常也不支持SQL语言。NoSQL数据库的出现主要是为了应对大规模数据集合、多种数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。NoSQL非关系型数据库简介NoSQL非关系型数据库适用于数据结构不固定、数据量巨大、需要高并发读写等场景。例如，社交网络中用户的个人信息和社交网络关系、电商网站中的商品信息和用户行为数据等都可以使用NoSQL数据库进行存储和处理。适用场景探讨07总结回顾与拓展思考关系数据库详细讲解了关系数据库的原理、结构、操作等内容，包括SQL语言的使用。数据库应用实例展示了数据库在实际应用中的案例，如企业管理系统、电子商务网站等。数据库设计阐述了数据库设计的重要性、原则、步骤等，通过实例演示了如何进行数据库设计。数据库基本概念介绍了数据库的定义、特点、分类等基本概念，为后续学习打下基础。本次课程重点内容回顾

学员心得体会分享加深了对数据库的理解通过本次课程，学员们对数据库的基本概念、原理和应用有了更深入的了解。掌握了数据库操作技能学员们通过实践操作，掌握了SQL语言的使用和数据库的基本操作。提升了解决问题的能力通过学习数据库设计和应用实例，学员们提升了分析和解决问题的能力。ABCD深入学