《數(shù)據(jù)庫開發(fā)基礎(chǔ)》課件

數(shù)據(jù)庫開發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫開發(fā)基礎(chǔ)介紹數(shù)據(jù)庫設(shè)計、開發(fā)和管理的基本概念，以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)流程。by課程大綱數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)介紹數(shù)據(jù)庫的概念、類型和發(fā)展歷史，并重點講解關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模型。SQL語言深入講解SQL語言的語法、語句類型和常用操作，例如數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)控制。數(shù)據(jù)庫設(shè)計介紹數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本原則和方法，包括數(shù)據(jù)建模、關(guān)系設(shè)計、數(shù)據(jù)規(guī)范化等。MySQL實戰(zhàn)以MySQL數(shù)據(jù)庫為例，講解數(shù)據(jù)庫的安裝、配置、管理、操作和優(yōu)化等實踐技巧。什么是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是用于存儲和管理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化集合。它就像一個電子化的倉庫，可以安全地存放各種數(shù)據(jù)，并提供有效的方式進行訪問和管理。數(shù)據(jù)庫可以幫助企業(yè)有效地收集、存儲、分析和利用數(shù)據(jù)，提高效率和決策能力。數(shù)據(jù)庫是一個重要的信息系統(tǒng)組件，廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用程序和系統(tǒng)，例如銀行、電商、社交媒體和醫(yī)療保健等。數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程11960s早期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出現(xiàn)，主要用于企業(yè)數(shù)據(jù)管理。21970s關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模型誕生，并逐漸成為主流。31980s數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了Oracle、DB2等大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。41990s小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)興起，如MySQL、PostgreSQL等。數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而演進。數(shù)據(jù)庫的分類1關(guān)系型數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫使用表格來存儲數(shù)據(jù)，表格包含行和列。2非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫提供靈活的數(shù)據(jù)模型，可以存儲各種類型的數(shù)據(jù)，例如鍵值對、文檔或圖形。3面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲為對象，對象可以包含屬性和方法，模擬現(xiàn)實世界的概念。4分布式數(shù)據(jù)庫分布式數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)分布在多個物理節(jié)點上，以提高性能和可擴展性。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫介紹關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是一種基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。關(guān)系模型使用二維表格來存儲數(shù)據(jù)，每個表格代表一個實體，表中的列代表實體的屬性，行代表實體的實例。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)一致性、完整性和安全性的特點，廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用場景。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)定義關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）是一種用于管理和訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。它使用結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型，將數(shù)據(jù)存儲在表格中。特點RDBMS提供了數(shù)據(jù)完整性、安全性、并發(fā)性和數(shù)據(jù)恢復(fù)等功能。它使用SQL語言進行數(shù)據(jù)操作，并提供多種工具用于管理數(shù)據(jù)庫。MySQL簡介開源數(shù)據(jù)庫MySQL是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它是一個開源軟件，這意味著它是免費使用的。廣泛應(yīng)用MySQL在各種應(yīng)用程序中被廣泛使用，從小型網(wǎng)站到大型企業(yè)應(yīng)用程序。易于使用MySQL易于學(xué)習(xí)和使用，它提供了多種工具和資源來幫助開發(fā)人員。MySQL的安裝與配置MySQL是一款開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用程序和平臺。安裝配置過程相對簡單，步驟如下：1下載安裝包根據(jù)操作系統(tǒng)選擇相應(yīng)的版本下載安裝包。2運行安裝程序按照提示一步步完成安裝。3配置連接設(shè)置數(shù)據(jù)庫連接參數(shù)，如用戶名、密碼和端口號。4啟動服務(wù)確保MySQL服務(wù)正常運行。完成安裝和配置后，可以使用各種工具連接到MySQL數(shù)據(jù)庫，例如命令行工具或圖形化管理工具，開始數(shù)據(jù)庫開發(fā)工作。SQL語言基礎(chǔ)數(shù)據(jù)定義語言(DDL)定義數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和對象，包括創(chuàng)建、修改、刪除數(shù)據(jù)庫、表、視圖等。數(shù)據(jù)操作語言(DML)用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行操作，包括插入、更新、刪除等操作。數(shù)據(jù)查詢語言(DQL)從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)的語言，用于查詢、篩選、排序數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)控制語言(DCL)用于控制數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)限和安全，包括用戶管理、授權(quán)等操作。SQL語句的組成部分關(guān)鍵字例如SELECT、FROM、WHERE、ORDERBY等，它們用于指示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)執(zhí)行特定的操作。表名表示要操作的數(shù)據(jù)庫表。列名表示要操作的數(shù)據(jù)庫表中的特定列。數(shù)據(jù)值代表要插入、更新或查詢的實際數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)定義語言(DDL)11.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫DDL用于創(chuàng)建、修改和刪除數(shù)據(jù)庫對象，例如數(shù)據(jù)庫、表、視圖、索引等。22.創(chuàng)建表包括定義表名、列名、數(shù)據(jù)類型、約束等。33.修改表結(jié)構(gòu)例如添加、刪除、修改列，更改數(shù)據(jù)類型，添加或刪除約束等。44.刪除數(shù)據(jù)庫對象包括刪除數(shù)據(jù)庫、表、視圖、索引等。數(shù)據(jù)操作語言(DML)數(shù)據(jù)操作語言(DML)DML用于管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。它允許用戶添加、刪除、更新和檢索數(shù)據(jù)。常見DML語句INSERT:插入新數(shù)據(jù)DELETE:刪除現(xiàn)有數(shù)據(jù)UPDATE:更新現(xiàn)有數(shù)據(jù)SELECT:查詢數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查詢語言(DQL)數(shù)據(jù)查詢DQL用于從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)庫操作中最常用的語言。查詢語法DQL語法相對簡單，主要使用SELECT語句來實現(xiàn)各種查詢功能。數(shù)據(jù)篩選DQL支持WHERE子句，用于根據(jù)條件篩選數(shù)據(jù)，提高查詢效率。數(shù)據(jù)排序DQL提供ORDERBY子句，用于對查詢結(jié)果進行排序，方便數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)控制語言(DCL)用戶權(quán)限管理創(chuàng)建、修改、刪除用戶賬戶。權(quán)限控制設(shè)置用戶對數(shù)據(jù)庫對象的訪問權(quán)限。系統(tǒng)管理管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，例如備份、恢復(fù)、日志管理?；镜腟QL查詢語句SELECT語句SELECT語句用于從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。它指定要檢索的列、數(shù)據(jù)源以及可選的過濾條件。WHERE子句WHERE子句用于指定檢索數(shù)據(jù)的條件。它允許您根據(jù)特定條件過濾數(shù)據(jù)，例如比較、匹配或邏輯運算。ORDERBY子句ORDERBY子句用于對檢索到的數(shù)據(jù)進行排序。您可以指定要排序的列以及排序順序（升序或降序）。LIMIT子句LIMIT子句用于限制檢索到的數(shù)據(jù)行數(shù)，例如，您可能只想檢索前10行數(shù)據(jù)。多表查詢1連接查詢連接查詢是將兩個或多個表中相關(guān)數(shù)據(jù)組合在一起，以生成新的結(jié)果集。它使用連接操作符（如JOIN）來指定連接條件。2內(nèi)連接內(nèi)連接只返回兩個表中匹配連接條件的行，如果兩表中沒有匹配的行，則不返回該行。3外連接外連接返回滿足連接條件的行，以及至少其中一個表中包含的行。外連接分為左外連接、右外連接和全連接。事務(wù)管理原子性事務(wù)中的所有操作要么全部成功，要么全部失敗。一致性事務(wù)執(zhí)行前后的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)必須保持一致。隔離性多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時，互不干擾。持久性事務(wù)一旦提交，其結(jié)果將永久保存在數(shù)據(jù)庫中。視圖11.虛擬表視圖是基于基本表或其他視圖構(gòu)建的虛擬表，不存儲實際數(shù)據(jù)。22.數(shù)據(jù)安全視圖可以隱藏表中的敏感信息，只向用戶展示需要的信息。33.簡化查詢視圖可以將復(fù)雜的查詢封裝起來，簡化用戶的操作。44.數(shù)據(jù)完整性視圖可以保證數(shù)據(jù)的一致性，避免重復(fù)的數(shù)據(jù)操作。存儲過程和函數(shù)預(yù)編譯代碼存儲過程和函數(shù)是預(yù)編譯的SQL代碼塊，存儲在數(shù)據(jù)庫中，可重復(fù)使用。提高效率和安全性它們簡化復(fù)雜邏輯，提高代碼可讀性和安全性，并減少網(wǎng)絡(luò)流量。團隊協(xié)作存儲過程和函數(shù)促進代碼共享和維護，提高開發(fā)效率和團隊合作。觸發(fā)器定義觸發(fā)器是在數(shù)據(jù)庫中定義的一種特殊存儲過程，它與特定表相關(guān)聯(lián)。當特定事件發(fā)生時，例如數(shù)據(jù)插入、更新或刪除，觸發(fā)器會被自動執(zhí)行。用途觸發(fā)器可以用來維護數(shù)據(jù)完整性、執(zhí)行數(shù)據(jù)審計、實施業(yè)務(wù)規(guī)則、以及觸發(fā)其他操作。它們可以確保數(shù)據(jù)的一致性和安全性，并幫助實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)操作邏輯。索引加速數(shù)據(jù)訪問索引是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中用于快速查找數(shù)據(jù)的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它類似于書籍的目錄，可以幫助系統(tǒng)快速定位到目標數(shù)據(jù)。提升查詢效率通過索引，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以避免掃描整個數(shù)據(jù)表，從而提高查詢速度，尤其是在大型數(shù)據(jù)表中，索引的作用更加顯著。類型與使用索引的類型包括主鍵索引、唯一索引、普通索引、全文索引等，不同的索引類型適用于不同的場景，需要根據(jù)實際情況選擇合適的索引。數(shù)據(jù)庫安全授權(quán)管理控制用戶訪問數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)的權(quán)限，防止未授權(quán)訪問。數(shù)據(jù)加密使用加密算法對敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲和傳輸，保護數(shù)據(jù)安全。審計跟蹤記錄所有數(shù)據(jù)庫操作，方便追溯問題，發(fā)現(xiàn)潛在的安全威脅。備份與恢復(fù)定期備份數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，以便在數(shù)據(jù)丟失時進行恢復(fù)，確保數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)備份策略定期備份數(shù)據(jù)庫，保存數(shù)據(jù)副本。制定備份計劃，包括備份頻率、備份方式和存儲位置。備份方法多種備份方法：邏輯備份、物理備份和增量備份。選擇適合的備份方法，確保備份數(shù)據(jù)完整性。恢復(fù)過程數(shù)據(jù)庫故障發(fā)生時，使用備份數(shù)據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。選擇合適的恢復(fù)方法，還原數(shù)據(jù)到指定時間點。安全保障定期測試恢復(fù)過程，確?；謴?fù)效率和數(shù)據(jù)完整性。備份數(shù)據(jù)應(yīng)保存在安全位置，防止數(shù)據(jù)丟失。數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化查詢優(yōu)化使用合適的索引，優(yōu)化查詢語句，減少數(shù)據(jù)讀取量。緩存優(yōu)化使用緩存機制，減少數(shù)據(jù)庫訪問頻率，提高響應(yīng)速度。硬件優(yōu)化選擇合適的服務(wù)器硬件，例如內(nèi)存、磁盤，提高數(shù)據(jù)庫性能。性能監(jiān)控使用性能監(jiān)控工具，識別性能瓶頸，進行針對性優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范數(shù)據(jù)模型合理設(shè)計數(shù)據(jù)模型，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫主要采用ER模型數(shù)據(jù)表設(shè)計遵循規(guī)范化設(shè)計，合理劃分數(shù)據(jù)表，避免數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)安全考慮數(shù)據(jù)安全問題，設(shè)置訪問權(quán)限，防止數(shù)據(jù)泄露編碼規(guī)范遵循一致的命名規(guī)范，使用標準的SQL語句數(shù)據(jù)庫開發(fā)最佳實踐代碼規(guī)范遵循統(tǒng)一的代碼規(guī)范，提高代碼可讀性、可維護性。例如，使用命名約定、注釋等。測試驅(qū)動開發(fā)編寫單元測試，確保代碼質(zhì)量和功能正確性。測試驅(qū)動開發(fā)可以幫助提高代碼質(zhì)量和效率。版本控制使用版本控制系統(tǒng)，例如Git，跟蹤代碼更改，便于協(xié)作和回滾。性能優(yōu)化優(yōu)化數(shù)據(jù)庫查詢，使用索引、緩存等技術(shù)，提升數(shù)據(jù)