《數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念》課件

《數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念》ppt課件數(shù)據(jù)庫(kù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言與數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性contents目錄數(shù)據(jù)庫(kù)概述01數(shù)據(jù)庫(kù)定義數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的數(shù)據(jù)集合，它能夠滿足各種用戶對(duì)數(shù)據(jù)共享的需求。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)以表格的形式存儲(chǔ)，每個(gè)表格包含一系列的記錄，每條記錄包含若干字段。數(shù)據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的表格之間存在一定的關(guān)系，這些關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整性和一致性。數(shù)據(jù)庫(kù)定義關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)使用表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系通過(guò)表格之間的關(guān)聯(lián)來(lái)定義。常見(jiàn)的如MySQL、Oracle等。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不使用表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而是以鍵值對(duì)、文檔、列式存儲(chǔ)等方式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的如MongoDB、Cassandra等。數(shù)據(jù)庫(kù)的分類數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的定義01數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一種軟件，用于創(chuàng)建、管理、維護(hù)和訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。DBMS提供了各種工具和功能，使得用戶能夠方便地存儲(chǔ)、檢索、更新和刪除數(shù)據(jù)。DBMS的功能02DBMS具有數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）、數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言（DML）和數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（DCL）等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作和管理。常見(jiàn)的DBMS03常見(jiàn)的DBMS包括MySQL、Oracle、SQLServer、PostgreSQL等，這些DBMS具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02外模式也稱為用戶模式或子模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）看到的局部數(shù)據(jù)視圖。它由一組視圖組成，這些視圖為用戶提供了一個(gè)數(shù)據(jù)子集，并且隱藏了不屬于用戶的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)。模式也稱為邏輯模式或概念模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。它是所有用戶共同的數(shù)據(jù)視圖，不涉及物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境限制。內(nèi)模式也稱為存儲(chǔ)模式或物理模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)在物理存儲(chǔ)方面的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)路徑、物理結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)方法和訪問(wèn)方法等。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)這種映像定義了外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，它保證了數(shù)據(jù)在邏輯層的一致性。當(dāng)模式改變時(shí)，這種映像必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保持外模式不變。外模式/模式的映像這種映像定義了數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)和邏輯表示之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)發(fā)生變化時(shí)，這種映像也必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保持邏輯表示不變。模式/內(nèi)模式的映像數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的兩級(jí)映像功能數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性當(dāng)模式改變時(shí)，由于外模式/模式的映像的存在，用戶程序不需要修改，保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。物理獨(dú)立性當(dāng)內(nèi)模式的物理存儲(chǔ)發(fā)生變化時(shí)，由于模式/內(nèi)模式的映像的存在，用戶程序也不需要修改，保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言與數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）03DROP語(yǔ)句用于刪除數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，如DROPTABLE用于刪除表。ALTER語(yǔ)句用于修改數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，如ALTERTABLE用于修改表結(jié)構(gòu)。CREATE語(yǔ)句用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，如CREATETABLE用于創(chuàng)建表，CREATEINDEX用于創(chuàng)建索引。數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）用于定義和管理數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種對(duì)象，如表、索引、視圖等。DDL包括CREATE、ALTER和DROP等語(yǔ)句，用于創(chuàng)建、修改和刪除數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言（DML）用于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行插入、更新、刪除等操作。DML包括INSERT、UPDATE和DELETE等語(yǔ)句，用于插入、更新和刪除數(shù)據(jù)。INSERT語(yǔ)句用于插入數(shù)據(jù)，如INSERTINTO用于向表中插入數(shù)據(jù)。UPDATE語(yǔ)句用于更新數(shù)據(jù)，如UPDATEtable_nameSETcolumn1=value1WHEREcondition用于更新滿足條件的記錄。DELETE語(yǔ)句用于刪除數(shù)據(jù)，如DELETEFROMtable_nameWHEREcondition用于刪除滿足條件的記錄。數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言（DML）數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（DCL）01數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（DCL）用于控制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限和約束條件。02DCL包括GRANT和REVOKE等語(yǔ)句，用于授予和撤銷對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的訪問(wèn)權(quán)限。03GRANT語(yǔ)句用于授予權(quán)限，如GRANTSELECTONtable_nameTOuser用于授予用戶對(duì)表的查詢權(quán)限。04REVOKE語(yǔ)句用于撤銷權(quán)限，如REVOKESELECTONtable_nameFROMuser用于撤銷用戶對(duì)表的查詢權(quán)限。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)04邏輯設(shè)計(jì)將概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型。需求分析明確數(shù)據(jù)庫(kù)的目的和需求，收集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，理解業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程。概念設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)，包括確定實(shí)體、屬性、關(guān)系等。物理設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)的結(jié)果，確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引等物理細(xì)節(jié)。實(shí)施和維護(hù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)、配置數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、測(cè)試、優(yōu)化和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟需求調(diào)研通過(guò)與業(yè)務(wù)人員交流，了解業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)需求。需求分析對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類和分析，明確業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)流程。需求文檔化將需求分析的結(jié)果寫成文檔，包括數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等。需求評(píng)審對(duì)需求文檔進(jìn)行評(píng)審，確保其準(zhǔn)確性和完整性。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的需求分析階段根據(jù)需求分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)出概念模型，如實(shí)體關(guān)系圖（ER圖）。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)概念模型進(jìn)行評(píng)審，確保其滿足業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)完整性要求。模型評(píng)審根據(jù)評(píng)審結(jié)果對(duì)概念模型進(jìn)行優(yōu)化，提高其實(shí)用性和性能。模型優(yōu)化將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型，如關(guān)系模型，為后續(xù)的邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。模型轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性0503唯一約束唯一約束用于保證表中的某一列或多列的組合值是唯一的，從而確保數(shù)據(jù)的唯一性。01實(shí)體完整性定義實(shí)體完整性是指數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)表中的記錄都是唯一的，沒(méi)有重復(fù)的記錄。02主鍵約束主鍵約束是實(shí)現(xiàn)實(shí)體完整性的一個(gè)重要手段，它能夠保證表中的每一行數(shù)據(jù)都有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)。實(shí)體完整性外鍵約束外鍵約束是實(shí)現(xiàn)參照完整性的重要手段，它能夠保證引用表中的數(shù)據(jù)是存在的和有效的。級(jí)聯(lián)更新和刪除當(dāng)主表中的數(shù)據(jù)被更新或刪除時(shí)，相關(guān)聯(lián)的外表中的數(shù)據(jù)也應(yīng)該相應(yīng)地被更新或刪除，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。參照完整性定義參照完整性是指數(shù)據(jù)庫(kù)表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是有效的，即外鍵的值必須在主鍵的范圍內(nèi)。參照完整性123用戶定義的完整性是指用戶可以根據(jù)自己的需求自定義數(shù)據(jù)的約束條件，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。用戶定義的完整性定義用戶可以定義各種約束條件，如檢查約束、默認(rèn)值約束、非空約束等，來(lái)限制表中的數(shù)據(jù)。約束條件觸發(fā)器是一種特殊的存儲(chǔ)過(guò)程，它可以在插入、更新或刪除操作時(shí)自動(dòng)執(zhí)行，用于維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。觸發(fā)器用戶定義的完整性數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性06通過(guò)加密技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的機(jī)密性和完整性。數(shù)據(jù)加密建立有效的身份認(rèn)證機(jī)制，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)者進(jìn)行身份驗(yàn)證，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。身份認(rèn)證根據(jù)用戶的角色和權(quán)限，限制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和操作，防止非法操作和數(shù)據(jù)泄露。訪問(wèn)控制010203數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性控制權(quán)限管理對(duì)不同用戶賦予不同的權(quán)限級(jí)別，控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和操作。審計(jì)跟蹤記錄用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)日志，對(duì)異常操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，確保可追溯性。連接控制限制數(shù)據(jù)庫(kù)的最大連接數(shù)和并發(fā)連接數(shù)，防止因過(guò)度連接導(dǎo)