《數(shù)據(jù)庫管理》課件

《數(shù)據(jù)庫管理》ppt課件CATALOGUE目錄數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫安全與保護數(shù)據(jù)庫新技術(shù)與趨勢數(shù)據(jù)庫概述01數(shù)據(jù)庫是一個長期存儲在計算機內(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)形式并隨操作系統(tǒng)一起運行。數(shù)據(jù)庫的定義數(shù)據(jù)庫用于存儲、檢索、更新和管理大量數(shù)據(jù)，支持多種應(yīng)用程序和系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)安全性和完整性保障。數(shù)據(jù)庫的作用數(shù)據(jù)庫的定義與作用使用表格形式存儲數(shù)據(jù)，支持SQL語言，具有數(shù)據(jù)完整性、安全性和并發(fā)控制等特點。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不使用固定的表格形式，數(shù)據(jù)以鍵值對形式存儲，支持文檔、鍵值和列存儲等類型。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)分散存儲在多個節(jié)點上，支持跨多個服務(wù)器進行數(shù)據(jù)查詢和操作。分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的分類與特點人工管理階段數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序自行管理，沒有統(tǒng)一的管理工具和數(shù)據(jù)存儲。文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)以文件形式存儲在磁盤上，應(yīng)用程序通過文件系統(tǒng)進行訪問和管理。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)以表格形式存儲在數(shù)據(jù)庫中，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和訪問。數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02負責數(shù)據(jù)的物理存儲，包括磁盤、內(nèi)存等存儲介質(zhì)。數(shù)據(jù)存儲提供數(shù)據(jù)檢索、更新和刪除等操作的功能。數(shù)據(jù)訪問確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性，包括并發(fā)控制、數(shù)據(jù)恢復等。數(shù)據(jù)控制存儲關(guān)于數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)的目錄，如數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)、列數(shù)據(jù)類型等。數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成03內(nèi)模式也稱為物理模式或存儲模式，描述了數(shù)據(jù)在物理存儲介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)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(jù)庫的接口，只顯示數(shù)據(jù)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(jù)庫中所有數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和關(guān)系的描述。數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操縱語言和數(shù)據(jù)控制語言等，用于創(chuàng)建、操作和管理數(shù)據(jù)庫。功能具有數(shù)據(jù)獨立性、減少數(shù)據(jù)冗余、集中控制、高可靠性、高性能等。特點廣泛應(yīng)用于金融、電信、航空、政府、醫(yī)療等各個行業(yè)和領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計03數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)系和數(shù)據(jù)操作的抽象表示。常見的數(shù)據(jù)模型有概念模型、邏輯模型和物理模型。數(shù)據(jù)庫模式數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織形式，包括表、視圖、索引等。數(shù)據(jù)庫設(shè)計根據(jù)業(yè)務(wù)需求，規(guī)劃、創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本概念實施與維護根據(jù)物理設(shè)計，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫實例，并進行日常維護和優(yōu)化。物理設(shè)計根據(jù)邏輯模型，設(shè)計物理存儲結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)文件、索引文件等。邏輯設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型，設(shè)計表、視圖、索引等數(shù)據(jù)庫對象。需求分析收集、分析和整理業(yè)務(wù)需求，明確數(shù)據(jù)需求和數(shù)據(jù)流程。概念設(shè)計根據(jù)需求分析結(jié)果，設(shè)計概念模型，確定實體、屬性和關(guān)系。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟自頂向下先設(shè)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(shè)計過程不斷迭代和優(yōu)化，逐步完善數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。自底向上先設(shè)計具體的表結(jié)構(gòu)和關(guān)系，再逐步抽象和整合。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法數(shù)據(jù)庫管理04在數(shù)據(jù)庫中添加新記錄的過程。數(shù)據(jù)插入修改數(shù)據(jù)庫中已存在的記錄。數(shù)據(jù)更新確保插入或更新的數(shù)據(jù)符合數(shù)據(jù)庫的規(guī)則和約束，如主鍵唯一性、非空約束等。數(shù)據(jù)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(jù)不一致。事務(wù)處理數(shù)據(jù)插入與更新根據(jù)指定的條件從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)檢索索引優(yōu)化查詢性能分析從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)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(jù)檢索，提高查詢速度。數(shù)據(jù)查詢與檢索從數(shù)據(jù)庫中刪除記錄的過程。數(shù)據(jù)刪除將誤刪除或損壞的數(shù)據(jù)恢復到數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)恢復制定合適的備份計劃，以防數(shù)據(jù)丟失，并能夠快速恢復數(shù)據(jù)。備份與恢復策略在事務(wù)處理過程中，如果發(fā)生錯誤或需要撤銷操作，能夠?qū)?shù)據(jù)庫恢復到事務(wù)開始之前的狀態(tài)。事務(wù)回滾數(shù)據(jù)刪除與恢復數(shù)據(jù)庫安全與保護05用戶認證確保只有授權(quán)用戶才能訪問數(shù)據(jù)庫，通常通過用戶名和密碼進行身份驗證。訪問控制根據(jù)用戶的角色和權(quán)限，限制對數(shù)據(jù)庫的訪問和操作，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。數(shù)據(jù)加密對敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲，即使數(shù)據(jù)被盜或丟失，也無法被非授權(quán)人員輕易解密。數(shù)據(jù)庫的安全性域完整性限制存儲在數(shù)據(jù)庫字段中的數(shù)據(jù)類型、長度和范圍，通過數(shù)據(jù)類型、約束和觸發(fā)器實現(xiàn)。參照完整性維護數(shù)據(jù)庫表之間的關(guān)系，確保引用數(shù)據(jù)的準確性，通過外鍵約束實現(xiàn)。實體完整性確保數(shù)據(jù)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(jù)庫的完整性通過不同的事務(wù)隔離級別，控制多個用戶同時訪問數(shù)據(jù)庫時可能出現(xiàn)的并發(fā)問題。事務(wù)隔離使用鎖機制來控制對共享資源的并發(fā)訪問，避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的情況。鎖機制根據(jù)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(jù)庫的并發(fā)控制數(shù)據(jù)庫新技術(shù)與趨勢06分布式數(shù)據(jù)庫是指將數(shù)據(jù)分散存儲在多個物理節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)分布、節(jié)點互連、數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)一致性等特點。分布式數(shù)據(jù)庫適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和高并發(fā)訪問的場景，如電子商務(wù)、金融、物流等領(lǐng)域。分布式數(shù)據(jù)庫可以提高數(shù)據(jù)存儲的擴展性和可用性，降低數(shù)據(jù)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(jù)庫面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫是一種基于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它支持復雜的數(shù)據(jù)類型和對象，具有繼承、封裝和多態(tài)等面向?qū)ο筇匦?。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫可以提高數(shù)據(jù)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?qū)ο髷?shù)據(jù)庫適用于需要處理復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)邏輯的場景，如游戲開發(fā)、仿真模擬、科學計算等領(lǐng)域。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫云數(shù)據(jù)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(jù)存儲和處理的場景，如大