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《数据库的基本概念》ppt课件•数据库概述目•数据库系统组成•数据库设计CONTENCT•数据库操作录•数据库的维护和管理•数据库新技术与新应用01数据库概述数据库的定义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、可共享的数据集合它具有统一的结构形式,并可被各种应用程序所共享数据模型数据库通常采用数据模型来组织和存储数据,数据模型包括数据结构、数据操作和数据完整性约束数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)是用于创建、管理、维护和访问数据库的软件系统数据库的分类01020304关系型数据库非关系型数据库分布式数据库云数据库关系型数据库使用表格形式存非关系型数据库不遵循固定的分布式数据库将数据分散存储云数据库将数据存储在云端,储数据,数据以行和列的形式数据结构,可以灵活地存储不在多个物理节点上,以提高可通过Web浏览器可以实现相同组织,遵循一定的规则和约束同类型的数据常见的如扩展性和容错性的功能并拥有访问数据的能力常见的如MySQL、Oracle等MongoDB、Redis等数据库的发展历程人工管理阶段文件管理阶段早期计算机系统中,数据由程序员直接管理,没随着计算机技术的发展,出现了专门用于存储数有统一的管理机制据的文件系统,提高了数据管理的效率和可靠性数据库管理阶段新一代数据库技术随着应用需求的增加,出现了专门的数据库管理随着大数据、云计算等技术的发展,出现了许多系统,实现了数据的集中管理和共享新型的数据库技术,如分布式数据库、云数据库等,进一步提高了数据管理的效率和可扩展性02数据库系统组成数据模型100%80%80%逻辑模型概念模型物理模型用于描述现实世界事物的一种抽描述数据在存储介质上的组织结基于某种数据结构的模型,如关象模型,通常采用实体-关系模型构,包括数据的存储路径、存储系模型、层次模型和网状模型等表示位置等数据库管理系统数据定义语言(DDL)数据操纵语言(DML)用于定义和管理数据库中的数据结构,如创用于插入、查询、更新和删除数据库中的数建、修改和删除表等据数据控制语言(DCL)事务管理用于控制对数据库的访问权限和安全控制确保数据的完整性和一致性,支持并发控制和恢复机制数据库应用系统数据库应用软件用于实现特定业务功能的软件,如客户关系管理(CRM)系统、企业资源规划(ERP)系统等数据库接口技术提供应用程序与数据库之间的通信和交互机制,如JDBC、ODBC等数据库管理员职责负责数据库的规划、设计、实施、维护和管理,确保数据的安全性、可靠性和完整性技能要求具备扎实的计算机科学和数学基础,熟悉数据库管理系统和相关技术,具备良好的沟通能力和团队协作能力03数据库设计需求分析需求调研通过与用户沟通,了解其数据存储、查询、更新等方面的需求需求整理将收集到的需求进行分类、筛选和整合,形成完整的需求文档概念设计实体识别根据需求分析结果,明确数据库中的实体及其属性关系定义确定实体间的关联关系,如一对
一、一对多或多对多逻辑设计逻辑模型构建根据概念设计,构建符合数据库管理系统要求的逻辑模型数据完整性维护确保数据的准确性、一致性和可靠性物理设计存储结构规划设计数据的物理存储方式,如文件系统、磁盘阵列等性能优化通过索引、分区等技术提高数据查询和操作的效率04数据库操作数据查询查询语言SQL查询优化描述如何从数据库中检索数据通过使用索引、查询计划等技术提高查询速度联接查询子查询将多个表中的数据组合在一起,以满在主查询中嵌套一个或多个查询,以足复杂的查询需求获取更详细或特定的数据数据更新插入数据向数据库表中添加新记录更新数据修改数据库表中已存在的记录删除数据从数据库表中删除记录事务处理确保数据的完整性和一致性,通过一系列操作要么全部成功,要么全部失败数据安全性控制0102用户认证权限管理验证用户身份,确保只有授权用户根据用户角色或需求,限制对数据才能访问数据库的访问和操作数据加密备份与恢复保护敏感数据,防止未经授权的访在数据丢失或损坏的情况下,能够问和泄露恢复数据030405数据库的维护和管理数据备份与恢复数据备份数据恢复定期对数据库中的数据进行复制,以防当数据丢失或损坏时,使用备份数据进行止数据丢失或损坏备份可以是全量备恢复,确保数据的完整性和可用性恢复份或增量备份,根据实际需求选择VS可以是点对点恢复或时间点恢复数据库性能优化查询优化硬件优化通过优化查询语句,减少数据检索时间,提根据数据库负载情况,对硬件资源进行升级高查询效率常见的查询优化技巧包括使用或调整,如增加内存、使用更快的磁盘等,索引、避免全表扫描等以提高数据库整体性能数据库的并发控制锁机制通过锁机制控制多个事务同时访问数据库资源,确保数据的一致性和完整性常见的锁类型有共享锁和排他锁事务管理合理控制和管理事务,确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性,提高并发处理能力06数据库新技术与新应用大数据与数据库大数据的定义大数据是指数据量巨大、种类繁多、处理速度快1的数据集合,具有4V(体量、速度、多样性和价值)特点大数据对数据库的影响大数据的出现对数据库技术提出了新的挑战和要2求,需要数据库具备更高的扩展性、灵活性和处理性能数据库在大数据中的作用数据库作为数据存储和处理的核心组件,在大数3据应用中起到关键作用,能够提供高效、可靠的数据管理功能NoSQL数据库NoSQL的定义NoSQL指的是非关系型数据库,它们不遵循传统的关系型数据库范式,而是采用键值对、文档、列族等数据模型NoSQL的特点NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活性高、易于扩展等优点,适合处理大量非结构化和半结构化数据常见的NoSQL数据库类型包括MongoDB、Cassandra、Redis等,每种类型都有其特定的应用场景和优势分布式数据库分布式数据库的优点分布式数据库具有可扩展性强、容错性好、负载均衡等优点,能够满足大规模应用和高并发访问的需求分布式数据库的定义分布式数据库是一个或多个物理上分布的数据库,它们通过网络相互连接,协同工作,形分布式数据库的挑战成一个逻辑上统一的数据库系统分布式数据库在数据一致性、事务管理、数据同步等方面存在技术挑战,需要解决各种分布式问题THANK YOU感谢聆听。