第十六章數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)課件

第十六章數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)課件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全與優(yōu)化目錄01數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述數(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。它提供了一種結(jié)構(gòu)化的方法來存儲、檢索、定義和管理大量數(shù)據(jù)。DBMS通過使用數(shù)據(jù)模型（如關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷龋﹣斫M織和表示數(shù)據(jù)，并提供了一系列工具和服務(wù)，以支持對數(shù)據(jù)的各種操作，如查詢、更新、維護和保護。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的定義數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能DBMS提供了一種機制來存儲數(shù)據(jù)，并確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。DBMS提供了查詢語言（如SQL），允許用戶通過各種條件檢索和檢索數(shù)據(jù)。DBMS允許用戶更新、插入和刪除數(shù)據(jù)，并確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。DBMS提供了數(shù)據(jù)加密、訪問控制和身份驗證機制，以確保數(shù)據(jù)的安全性和隱私。數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)安全性使用關(guān)系模型來組織和表示數(shù)據(jù)，如MySQL、Oracle和SQLServer。關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）不使用關(guān)系模型，而是使用其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如文檔、鍵值對或圖形）來組織和表示數(shù)據(jù)，如MongoDB、Cassandra和Neo4j。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（NoSQLDBMS）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的分類02關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫使用表格形式存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以行列形式組織，具有清晰的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)完整性約束，如實體完整性、引用完整性和域完整性，以確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。數(shù)據(jù)完整性關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用標準SQL語言進行數(shù)據(jù)操作和管理，具有較好的可移植性和互操作性。SQL語言關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持事務(wù)處理，能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。事務(wù)管理關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點政府機構(gòu)政府機構(gòu)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理，如人口信息、稅務(wù)信息等，提高管理效率和公共服務(wù)水平。企業(yè)應(yīng)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于企業(yè)級應(yīng)用，如ERP、CRM、OA等系統(tǒng)，支持企業(yè)的日常運營和管理。電子商務(wù)在電子商務(wù)領(lǐng)域，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于存儲和查詢商品信息、用戶信息、訂單信息等，保障交易的順利進行。金融行業(yè)在金融行業(yè)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于存儲和處理大量的金融數(shù)據(jù)，支持銀行、證券、保險等業(yè)務(wù)的正常運行。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的應(yīng)用場景關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢云端化隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)逐漸向云端遷移，提供云端數(shù)據(jù)庫服務(wù)。分布式為了應(yīng)對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和高并發(fā)訪問的需求，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)逐漸采用分布式架構(gòu)，提高系統(tǒng)的可擴展性和可用性。智能化關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)合人工智能技術(shù)，提供智能化的數(shù)據(jù)分析和挖掘功能，幫助用戶更好地理解和利用數(shù)據(jù)。安全性增強隨著網(wǎng)絡(luò)安全問題的日益突出，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不斷加強安全性措施，保障數(shù)據(jù)的安全和隱私。03非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常采用最終一致性模型，保證了數(shù)據(jù)的最終一致性。易用性非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常提供簡單的API接口，方便開發(fā)人員快速集成。可擴展性非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫易于水平擴展，通過增加服務(wù)器數(shù)量來提高性能。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不要求數(shù)據(jù)嚴格遵守固定的結(jié)構(gòu)，可以更加靈活地存儲數(shù)據(jù)。高性能非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常采用鍵值對存儲，查詢速度快。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點日志分析非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以高效地存儲和查詢大量日志數(shù)據(jù)。內(nèi)容管理系統(tǒng)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適用于存儲和檢索大量文本、圖片和視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。社交網(wǎng)絡(luò)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適用于處理用戶關(guān)系、動態(tài)和消息等數(shù)據(jù)。緩存系統(tǒng)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫作為緩存層，提供快速的數(shù)據(jù)讀取和寫入。物聯(lián)網(wǎng)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適用于存儲和處理來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的實時數(shù)據(jù)。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的應(yīng)用場景隨著云計算的普及，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將更多地部署在云平臺上，提供彈性和可擴展性。與云計算的集成未來的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將支持多種數(shù)據(jù)模型，滿足不同業(yè)務(wù)需求。多模型支持隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將增強實時分析能力。實時分析能力隨著數(shù)據(jù)安全和隱私問題的關(guān)注度提高，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將加強安全措施和隱私保護功能。安全性和隱私保護非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢04數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計確保數(shù)據(jù)完整性最小化數(shù)據(jù)冗余提高數(shù)據(jù)可維護性保證數(shù)據(jù)安全性數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本原則01020304通過實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性來確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。設(shè)計時盡量減少數(shù)據(jù)冗余，以提高數(shù)據(jù)利用率和減少數(shù)據(jù)不一致的風險。設(shè)計時考慮數(shù)據(jù)的可讀性、可擴展性和可維護性，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)修改和擴充。通過用戶權(quán)限控制和數(shù)據(jù)加密等手段，確保數(shù)據(jù)不被非法訪問和使用。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法和步驟邏輯設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)化為邏輯模型，確定數(shù)據(jù)表、字段、主鍵、外鍵等邏輯結(jié)構(gòu)。概念設(shè)計使用E-R圖等工具進行概念模型設(shè)計，明確實體、屬性和關(guān)系。需求分析通過與用戶溝通，了解業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)需求，形成需求規(guī)格說明書。物理設(shè)計根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)特性，設(shè)計數(shù)據(jù)的物理存儲方式、索引等。實施與維護根據(jù)設(shè)計結(jié)果，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)并進行維護管理。通過將數(shù)據(jù)表分解為多個較小的、更具體的表來降低數(shù)據(jù)冗余和異常。使用規(guī)范化技術(shù)根據(jù)實際需求選擇合適的數(shù)據(jù)類型，以提高數(shù)據(jù)存儲效率和查詢性能。合理選擇數(shù)據(jù)類型通過合理設(shè)計索引、優(yōu)化查詢語句和數(shù)據(jù)庫查詢緩存等技術(shù)提高查詢性能。優(yōu)化查詢性能制定完善的備份和恢復(fù)策略，以應(yīng)對數(shù)據(jù)丟失或損壞的情況。重視備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的最佳實踐05數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全與優(yōu)化

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全概述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全定義保護數(shù)據(jù)庫免受未經(jīng)授權(quán)的訪問、使用、修改或破壞，確保數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全威脅包括黑客攻擊、病毒和蠕蟲、惡意軟件、內(nèi)部人員濫用權(quán)限等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全目標確保數(shù)據(jù)的保密性、完整性、可用性和可審計性。通過用戶名和密碼、動態(tài)令牌、生物特征等方式驗證用戶身份。身份認證訪問控制數(shù)據(jù)加密安全審計根據(jù)用戶的角色和權(quán)限，限制對數(shù)據(jù)的訪問和操作。對敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲時的機密性。記錄和監(jiān)控數(shù)據(jù)庫活動，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理安全事件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全技術(shù)查詢優(yōu)化合理