《数据库原理与应用》课件

《数据库原理与应用》PPT课件•数据库概述•数据库系统结构•数据库管理系统•关系数据库系统目•SQL语言基础•数据库设计与应用实例录contents01数据库概述数据库的定义与作用数据库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、管理和检索数据，支持企业或组织的业务运营和决策数据库的发展历程人工管理阶段数据由专门的人工进行管理，没有统一的数据管理机构，数据冗余、不一致等问题严重文件系统阶段数据以文件形式存储在磁盘上，由操作系统进行管理，数据冗余、不一致等问题仍然存在数据库系统阶段数据以表格形式存储在数据库中，由数据库管理系统进行统一管理，数据冗余、不一致等问题得到有效控制数据库的分类与特点关系型数据库非关系型数据库分布式数据库以表格形式存储数据，使用SQL不局限于表格形式，支持文档、将数据分散存储在多个节点上，语言进行查询和管理，如MySQL、键值对等形式存储数据，如支持跨节点查询和事务处理，如Oracle等MongoDB、Redis等Hadoop、Cassandra等02数据库系统结构数据库系统的组成数据存储数据控制负责存储和管理数据，包括文负责控制和管理数据访问，包件、数据表等括权限控制、事务处理等数据处理数据应用负责处理和操作数据，包括数负责提供数据应用服务，包括据的查询、插入、更新和删除数据报表、数据分析等等操作数据库系统的三级模式结构外模式也称为用户模式或子模式，是用户与数据库的接1口，只反映数据的局部视图，满足特定的应用需求模式也称为逻辑模式或概念模式，是数据库中全体数2据的逻辑结构和特征的描述，不涉及数据的物理存储细节内模式也称为物理模式或存储模式，是数据在物理存储3介质上的存储方式和存储结构的描述数据库系统的两级映像功能逻辑级映像将外模式与模式对应起来，使得用户能够以更接近于现实世界的方式来处理数据，而不必关心数据的物理存储细节物理级映像将内模式与物理存储对应起来，使得数据的物理存储能够根据需要进行优化和调整，而不影响用户对数据的处理方式03数据库管理系统数据库管理系统的功能数据存储数据检索数据库管理系统能够安全、可靠地存储和数据库管理系统支持高效的数据检索，用管理大量数据，并提供数据备份和恢复功户可以通过查询语言（如SQL）来检索、插能入、更新和删除数据数据完整性维护数据安全保护数据库管理系统能够维护数据的完整性，数据库管理系统提供数据安全保护功能，确保数据的准确性和一致性包括用户身份验证、访问控制和数据加密等数据库管理系统的组成数据库数据库引擎存储和管理数据的核心组件，包括各种数据负责执行SQL查询、管理事务和保证数据完表、视图、索引等整性等任务用户界面系统工具提供给用户与数据库进行交互的界面，包括用于管理、维护和监控数据库运行的各种工命令行界面、图形界面等具常见的数据库管理系统MySQL Oracle流行的开源关系型数据库管理系统，功能强大、企业级的数据库管理系统，广泛应用于Web应用程序和网站广泛应用于金融、电信等领域SQL ServerPostgreSQL由Microsoft开发的数据库管理系统，强大的开源关系型数据库管理系统，广泛应用于Windows平台上的企业具有高度的灵活性和可扩展性应用04关系数据库系统关系数据库系统的基本概念数据完整性保证数据的正确性和一致性，包括实体完整性、参关系数据库照完整性和用户自定义完整性以二维表格形式存储数据，表格由行和列组成，每行表示一条记录，每列表示一个字段数据独立性指应用程序与存储在数据库中的数据相互独立，数据的增删改不会影响应用程序的执行关系数据库系统的数据模型数据模型描述数据、数据关系以及数据操作的抽象表示，包括概念01模型、逻辑模型和物理模型0203关系模型E-R模型采用关系表格来表示数据和数据之间的实体-关系模型，用于概念设计，将现关系，具有规范化的优点，能够减少数实世界的事物抽象为实体、属性、关据冗余和避免数据不一致性系等基本元素关系数据库系统的设计过程概念设计物理设计使用E-R模型等概念设计工具，选择合适的存储结构和存储路将需求转化为概念模型径，优化数据库性能需求分析逻辑设计实现与维护通过与用户沟通，了解系统需将概念模型转换为关系模型，根据逻辑设计和物理设计的结求，包括数据需求、功能需求设计数据库模式，确定表、字果，建立数据库结构，录入数和性能需求等段和关系据，并进行维护和管理05SQL语言基础SQL语言概述数据库管理系统（DBMS）01用于存储、检索和管理大量数据的关键软件SQL语言02用于与数据库进行交互的标准编程语言数据库03存储数据的集合，可以视为电子表格SQL语言的数据查询功能01SELECT语句用于从数据库表中检索数据WHERE子句用于过滤记录，只返回满足02条件的记录03ORDER BY子句用于对结果集进行排序GROUP BY子句用于将结果集按一个或04多个列进行分组SQL语言的数据操作功能INSERT语句用于向数据库表中插入新记录UPDATE语句用于修改数据库表中的现有记录DELETE语句用于从数据库表中删除记录MERGE语句用于根据指定的条件插入、更新或删除记录06数据库设计与应用实例数据库设计的基本步骤需求分析确定系统需要存储的数据类型和范围分析用户对数据查询、更新、删除等操作的需求数据库设计的基本步骤•设计数据库的逻辑结构，包括表、字段、主键、外键等数据库设计的基本步骤01概念设计02使用E-R图等工具，设计数据库的概念结构03确定实体、属性、关系等，并对其进行规范化数据库设计的基本步骤设计索引、视图、存储过程等物理对象03选择合适的数据库管理系统和数据存储结构02物理设计01数据库设计的基本步骤实施与维护创建数据库结构，导入初始数据定期进行数据备份、恢复和优化数据库设计实例分析需求分析存储学生信息，包括学号、姓名、年龄、专业等支持查询、更新和删除学生信息概念设计设计学生实体，包含学号、姓名、年龄和专业等属性；设计学生关系表，包含学号、姓名和年龄等字段数据库设计实例分析•物理设计选择关系型数据库管理系统，如MySQL或Oracle；创建学生信息表，设置学号为主键，并建立索引数据库设计实例分析需求分析存储商品信息，包括商品编号、名称、价格等；支持商品查询、添加、删除和修改概念设计设计商品实体，包含商品编号、名称、价格等属性；设计商品关系表，包含商品编号、名称和价格等字段物理设计选择关系型数据库管理系统，如SQL Server或PostgreSQL；创建商品信息表，设置商品编号为主键，并建立索引数据库应用实例分析在线购物网站应用场景用户浏览商品、添加购物车、下单支付等操作需要快速响应和数据一致性技术实现使用关系型数据库管理系统，如MySQL或银行账户管理系统Oracle；通过建立索引优化查询性能；使用事务处理保证数据一致性应用场景存储客户账户信息，包括账户余额、交易记技术实现使用关系型数据库管理系统，如SQL录等；需要高安全性和数据可靠性Server或PostgreSQL；通过加密存储保护敏感数据；使用备份和恢复机制保证数据可靠性感谢您的观看THANKS。