《数据库使用培训》课件

《数据库使用培训》欢迎参加数据库使用培训！本培训将帮助您学习如何使用数据库。by课程目标理解数据库基础掌握数据库的基本概念，例如数据模型、关系型数据库、SQL语言等。学会创建和管理数据库学习使用数据库管理系统创建数据库、数据表，并进行数据管理操作。掌握SQL语句学习使用SQL语言查询、插入、更新和删除数据，并进行数据分析和处理。了解数据库应用场景通过案例学习，了解数据库在实际应用中的作用和意义。数据库基础概念数据库有组织地存储和管理数据的集合，支持高效的数据访问和操作。数据表用于存储数据的二维结构，由行和列组成，每行代表一条记录，每列代表一个属性。数据类型定义数据表的列可以存储的数据类型，例如整型、浮点型、字符串型等。主键和外键用于建立数据表之间关联关系，确保数据的完整性和一致性。数据库结构设计1需求分析明确数据库功能需求，例如数据存储、查询、更新、删除等。2概念模型设计使用实体-关系图(E-R图)描述数据之间的关系，例如一对一、一对多、多对多。3逻辑模型设计将E-R图转换为关系模型，确定数据表、字段、数据类型等。4物理模型设计选择合适的数据库管理系统(DBMS)，并根据逻辑模型创建数据库和数据表。数据表的创建数据表是数据库的基本组成部分，用来存储和组织数据。创建数据表是数据库管理的第一步。1定义表名选择一个有意义的名称，方便理解和管理。2定义列确定表中存储的属性，并为每个属性指定数据类型。3设置约束确保数据完整性和一致性，例如主键、外键等。创建数据表时，需要考虑数据类型、约束条件和索引等因素。数据类型介绍字符型用于存储文本数据，例如姓名、地址、电话号码等，常用类型包括VARCHAR和TEXT。数值型用于存储数字数据，包括整数和浮点数，常用类型包括INT、DECIMAL和FLOAT。日期和时间型用于存储日期和时间信息，常用类型包括DATE、TIME和DATETIME。布尔型用于存储真值或假值，常用类型包括BOOLEAN或BIT，用于表示逻辑状态。主键和外键主键主键是数据表中用来唯一标识每条记录的字段。主键必须满足唯一性和非空性，通常使用自动增长列或字符串类型。例如，学生的学号可以作为主键，确保每个学生在数据库中都有唯一的标识。外键外键用于在不同的数据表之间建立关联关系。外键必须引用其他数据表中的主键，保证数据表之间的一致性。例如，学生表中的班级号可以作为外键，引用班级表中的班级号，确保学生信息与班级信息一致。索引的作用及创建11.提高查询效率索引可以帮助数据库快速定位数据，减少全表扫描，提高查询速度。22.加速排序和分组索引可以有效提高排序和分组操作的效率，使查询结果更快呈现。33.优化连接操作索引可以帮助数据库快速找到匹配的记录，提高连接操作的性能。44.减少磁盘I/O索引通过创建指向数据块的指针，减少随机磁盘访问，提高数据访问速度。SQL语句基础SQL语句语法SQL语句是数据库管理系统（DBMS）的标准语言，用于与数据库进行交互。关键字和保留字SQL语句包含关键字和保留字，如SELECT、FROM、WHERE等，它们具有特定含义。数据操作语言（DML）DML语句用于操作数据库中的数据，包括插入、更新、删除等操作。数据定义语言（DDL）DDL语句用于定义数据库结构，包括创建、修改、删除表、索引、视图等。SELECT语句基本语法用于从数据库中检索数据，包括数据表中的所有列或指定列，并根据条件过滤数据。语法结构SELECT[DISTINCT]列名1,列名2,...FROM表名WHERE条件[ORDERBY排序列ASC/DESC][LIMIT限制数量];示例SELECTFirstName,LastNameFROMCustomersWHERECity='London'ORDERBYLastNameASCLIMIT10;结果集返回满足条件的记录，并根据排序规则进行排序，并根据限制条件限制返回的记录数量。WHERE条件查询1基本语法WHERE子句用于筛选符合条件的行.2比较运算符比较运算符用于比较数据,例如=,>,<,>=,<=,!=.3逻辑运算符逻辑运算符用于组合多个条件,例如AND,OR,NOT.4通配符通配符用于匹配特定模式,例如%和_.WHERE条件查询是SQL语句中必不可少的组成部分,它允许用户根据特定条件筛选数据,从而获得更精确的结果.排序和限制1排序ORDERBY子句用于对查询结果集进行排序。可以使用ASC(升序)或DESC(降序)指定排序方向。2限制LIMIT子句用于限制返回的结果集行数。例如，LIMIT10将返回查询结果的前10行数据。3组合排序和限制可以使用ORDERBY和LIMIT子句组合使用，先排序再限制结果集。这可以让我们轻松获取排序后的前几条数据。聚合函数1COUNT()计算行数2SUM()计算总和3AVG()计算平均值4MAX()计算最大值5MIN()计算最小值聚合函数用于对数据库中的数据进行统计计算，返回一个汇总值。例如，使用COUNT()函数可以统计表中满足特定条件的行数，使用SUM()函数可以计算某列所有值的总和。分组查询分组依据根据特定字段或表达式将数据划分为不同的组别，例如按年龄、性别或地区分组。聚合操作对每个组进行汇总统计，例如计算每个组的总和、平均值、最大值或最小值。分组条件使用HAVING子句筛选满足特定条件的组，例如筛选平均年龄大于30的组。子查询子查询是一种嵌套在其他SQL语句中的查询，它将返回一个值或结果集。1嵌套查询将一个查询嵌套到另一个查询中。2返回结果集子查询可返回一个或多个值。3条件判断用于筛选数据或进行比较。4提高效率简化查询逻辑。子查询可以用来筛选数据、进行比较、提高查询效率等等。连接查询联合数据连接查询允许您从多个表中检索相关数据。关联条件您可以根据公共列或其他条件将表连接起来。数据组合结果集包含来自所有连接表的相关数据行。类型选择不同的连接类型（内部连接、外部连接、交叉连接）提供不同的结果。插入数据1INSERT语句使用INSERT语句将新数据添加到表中。指定表名。列出要插入的列。提供要插入的值。2数据类型匹配确保插入的值与表中列的数据类型匹配。数值类型：整数、浮点数。字符类型：字符串、文本。日期和时间类型：日期、时间。3示例将新记录插入"Customers"表中。INSERTINTOCustomers(CustomerID,CustomerName,ContactName)VALUES(10,'AlfredsFutterkiste','MariaAnders');更新数据1UPDATE语句用于修改数据表中已有记录2语法结构UPDATE表名SET列名=新值WHERE条件3WHERE子句指定更新哪些记录4SET子句指定要更新的列和新值使用UPDATE语句可以修改数据表中已有记录的字段值，WHERE子句用来指定要更新的记录，SET子句指定要更新的列和新值。例如：UPDATEUsersSETname='张三'WHEREid=1;将id为1的用户姓名更新为张三。删除数据1确认数据确认要删除的数据内容以及相关影响。2执行删除使用DELETE语句进行删除操作。3验证删除检查数据是否已成功删除。4记录日志记录删除操作信息，方便追溯和审计。删除数据时应谨慎操作，确保删除正确的数据。删除操作不可逆，需要慎重考虑。数据备份与恢复定期备份定期备份数据库数据，防止数据丢失恢复数据从备份中恢复数据，确保数据安全数据存储选择可靠的存储介质，如云存储或本地磁盘数据库安全管理访问控制限制用户访问数据库的权限，防止未经授权的访问。通过用户帐户、角色和权限，控制不同用户对数据库的访问范围。数据加密加密敏感数据，防止数据被窃取或泄露。使用数据库加密功能或第三方加密工具，保护数据安全。数据备份定期备份数据库数据，防止数据丢失。备份数据到独立的存储设备，并进行定期测试验证。安全审计跟踪数据库访问和操作，检测潜在的威胁。启用数据库审计功能，记录用户活动，分析异常行为。数据库监控和优化性能指标监控监控数据库性能指标，例如CPU使用率、内存使用率、磁盘IO、查询执行时间等，以了解数据库运行状况。数据库容量规划预测数据库未来数据增长，提前规划存储空间，防止数据库出现容量不足问题。数据库优化策略优化数据库架构、索引、查询语句、数据存储方式等，提高数据库性能和效率。存储过程和函数11.存储过程存储过程是一组预编译的SQL语句，可以被重复执行。22.函数函数类似于存储过程，但它返回一个值，并且可以作为SQL语句的一部分被调用。33.优点存储过程和函数可以提高代码可读性和可维护性，并提高执行效率。44.应用场景存储过程和函数常用于执行复杂的业务逻辑，提高应用程序的性能和安全性。触发器自动执行代码触发器是一种特殊的存储过程，它在数据库发生特定事件时自动执行。数据操作触发例如，在插入、更新或删除数据时，触发器会自动执行相应的代码，以维护数据完整性。约束和规则它们可以用于强制执行数据完整性、数据一致性、数据安全等方面的约束和规则。数据审计触发器还可以用于记录数据库操作，例如插入、更新或删除数据时的操作时间、操等信息。视图11.简化查询视图可以将复杂查询封装成简单的语句，提高开发效率。22.数据安全视图可以控制用户对数据的访问权限，保护敏感数据。33.数据一致性视图可以确保数据的一致性和完整性，减少数据冗余。44.灵活扩展视图可以根据需要进行扩展，提供不同的数据视图。事务管理原子性事务作为一个整体执行，要么全部成功，要么全部失败，不会出现部分成功的情况。一致性事务执行前后，数据必须处于一致的状态，不会破坏数据库的完整性。隔离性多个事务并发执行时，相互之间不会受到影响，保持数据一致性。持久性事务一旦提交，其修改结果会永久保存到数据库中，不会丢失。并发控制多个用户同时访问并发控制是数据库管理系统（DBMS）用来管理多个用户同时访问同一数据库时的冲突。数据一致性并发控制确保在并发访问的情况下，数据的一致性和准确性，防止数据损坏。并发控制机制常用的并发控制机制包括锁机制、时间戳机制、乐观锁等，旨在协调数据访问。锁机制悲观锁悲观锁假设数据可能被修改，所以它会在操作数据之前先获取锁，确保数据不会被其他事务修改。例如，在更新数据之前，先获取一个排他锁，这样其他事务就无法修改数据。乐观锁乐观锁假设数据不会被修改，所以它不会在操作数据之前获取锁。在更新数据时，会先检查数据是否被其他事务修改过，如果没有被修改，则更新数据；如果被修改，则会放弃更新或者采取其他处理方式。数据库常见问题解决数据库问题很常见，如数据丢失、性能下降或安全性问题。了解问题原因和解决方法是关键。例如，数据丢失可能是由于错误删除、系统故障或人为错误导致的。解决方法包括备份恢复、数据恢复工具或联系数据库厂商。性能下降可能由于数据库设计不合理、索引不足或硬件资源不足。解决方法包括优化数据库架构、创建索引、增加硬件资源或使用缓存机制。安全性问题可能是由于权限不足、密码弱或漏洞攻击导致的。解决方法包括设置强密码、限制用户权限、定期更新系统漏洞和使用数据库防火