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BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA《数据库编程》课件目录CONTENTS•数据库概述•SQL语言基础•数据库设计•数据库编程实践•数据库安全与维护•数据库发展趋势与新技术BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA01数据库概述数据库的定义与作用数据库的定义数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的数据集合,它能够满足各种用户对数据共享的需求数据库的作用数据库用于存储、检索、管理大量数据,支持多个应用程序和用户同时访问,提供数据共享、数据安全和数据完整性等功能数据库的类型与结构关系型数据库非关系型数据库数据库结构使用表格形式存储数据,数据以不依赖于固定的数据结构,可以包括表、视图、索引、存储过程行和列的形式组织,支持复杂查灵活地存储不同类型的数据,如等,这些组件共同构成了数据库询和事务处理键值存储、文档存储、列存储等的完整结构数据库管理系统简介DBMS的功能提供数据定义语言(DDL)和数据操作语言数据库管理系统(DBMS)(DML),支持数据查询、更新、事务处理和安全控制等功能是一种软件,用于创建、设计、管理、维护和保护数据库常见的DBMS包括MySQL、DBMS的组件Oracle、SQL Server等包括数据存储引擎、事务管理器、查询优化器等,这些组件协同工作,确保数据库的高效运行和数据的安全性BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA02SQL语言基础SQL语言概述数据库系统01介绍数据库系统的基本概念、组成和功能,包括关系型数据库和非关系型数据库SQL语言发展历程02简要介绍SQL语言的发展历程,以及其在数据库系统中的地位和作用SQL语言的特点03介绍SQL语言的特点,包括面向集合、非过程化、高度统一等数据查询语句SELECT语句介绍SELECT语句的基本语法、功能和常用子句,如WHERE、ORDER BY、GROUP BY等连接查询介绍连接查询的概念、种类和语法,包括内连接、外连接和交叉连接等子查询介绍子查询的概念、功能和语法,以及子查询在查询语句中的应用数据操作语句010203INSERT语句UPDATE语句DELETE语句介绍INSERT语句的基本语法、介绍UPDATE语句的基本语法、介绍DELETE语句的基本语法、功能和用法,包括插入单条记录功能和用法,以及在更新数据时功能和用法,以及在删除数据时和批量插入等需要注意的事项需要注意的事项数据定义语句创建表介绍如何使用CREATE TABLE语句创建数据库表,包括定义表结构、主键、外键等修改表介绍如何使用ALTER TABLE语句修改数据库表,包括添加、删除或修改列等删除表介绍如何使用DROP TABLE语句删除数据库表,以及在删除表时需要注意的事项BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA03数据库设计数据库设计概述数据库设计是构建数据库系统的核心过程,旨在根据特定业务需求,规划、组织和构建数据库的结构和功能数据库设计涉及多个领域,包括数据模型、系统架构、数据存储和检索、数据完整性等良好的数据库设计可以提高数据存储效率、优化查询性能、保障数据安全和隐私数据库设计的基本步骤概念设计物理设计使用概念模型(如实体-关系选择合适的物理存储结构,包模型)描述系统中的实体、属括文件类型、索引、存储分配性及它们之间的关系等需求分析逻辑设计实施收集和分析业务需求,确定系将概念模型转换为逻辑模型,根据设计创建实际的数据库结统需要存储的数据类型、数据确定数据表、字段、主键、外构,导入初始数据,配置相关量以及数据之间的关系键等逻辑结构参数数据库设计范式第一范式(1NF)第三范式(3NF)确保每列保持原子性,消除重在2NF基础上,消除传递依赖,复组确保每个表只包含与表主题直接相关的列第二范式(2NF)BCNF范式在1NF基础上,消除部分依赖,在3NF基础上,消除多值依赖确保表中的数据按照完全函数和连接依赖,确保表的设计达依赖进行组织到更高的规范化程度BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA04数据库编程实践数据库连接与操作数据库连接建立与数据库的连接,包括选择数据库类型、指定连接参数等数据操作执行增、删、改、查等操作,包括插入数据、更新数据、删除数据和查询数据等事务处理对数据库进行事务管理,确保数据的完整性和一致性数据库查询优化查询优化通过合理设计查询语句和索引,提高查询效率索引管理创建、删除和重建索引,优化查询性能查询分析使用查询分析工具,分析查询执行计划,找出性能瓶颈数据库事务处理事务定义事务是一系列操作,要么全部成功,要么全部失败事务隔离级别设置不同的事务隔离级别,以满足不同的数据一致性需求事务回滚在事务执行过程中出现异常时,能够撤销已经执行的操作,保证数据的一致性BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA05数据库安全与维护数据库安全概述数据库安全定义数据库安全是指通过采取各种安全措施和技术手段,确保数据库中数据的保密性、完整性和可用性,防止未经授权的访问、使用、泄露、破坏、修改或销毁数据库安全威胁数据库面临的威胁包括数据泄露、数据篡改、数据损坏、数据丢失等,这些威胁可能来自内部人员、外部攻击者或自然灾害等数据库安全技术身份认证通过用户名和密码、动态令牌、生物识别等技术1手段,对访问数据库的人员进行身份验证,确保只有授权人员能够访问访问控制根据用户的角色和权限,限制其对数据库中数据2的访问和操作,防止未经授权的访问和操作数据加密对数据库中的敏感数据进行加密存储,确保即使3数据被窃取或泄露,也无法被轻易解密和使用数据库维护与管理数据库备份与恢复定期对数据库进行备份,并制定相应的恢复计划,以应对数据损坏或丢失等情况数据库性能监控与优化监控数据库的性能指标,及时发现和解决性能问题,确保数据库的高效运行数据库安全审计对数据库的访问和使用进行记录和监控,及时发现和应对安全事件,提高数据库的安全性BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA06数据库发展趋势与新技术NoSQL数据库简介总结词NoSQL数据库是一种非关系型数据库,它不遵循传统的关系型数据库模式,而是采用键值对、列式存储、文档存储等方式来存储数据详细描述NoSQL数据库具有高性能、可伸缩性和灵活性等特点,适用于大数据、高并发的应用场景常见的NoSQL数据库包括MongoDB、Cassandra、Redis等NewSQL数据库简介总结词NewSQL数据库是一种新型的关系型数据库,它在保持关系型数据库的完整性和ACID特性的同时,也具备了高性能、高可用性和可伸缩性等特性详细描述NewSQL数据库采用分布式架构和新型的数据存储技术,以提高性能和可扩展性常见的NewSQL数据库包括GoogleSpanner、CockroachDB等分布式数据库简介总结词分布式数据库是一种将数据分散存储在多个物理节点上的数据库系统,它具有高性能、高可用性和可伸缩性等特点详细描述分布式数据库通过将数据分散到多个节点上,可以实现负载均衡和容错能力,提高系统的整体性能和可靠性常见的分布式数据库包括HBase、Cassandra等。