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BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA《数据库系统结构》ppt课件目录CONTENTS•数据库系统概述•数据库系统结构•关系数据库系统•数据库设计•数据库管理系统BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA01数据库系统概述数据库系统的定义数据库系统数据库是一个软件系统,用于存储、检索和管理是存储在计算机中的结构化数据集合,可大量数据它包括数据库、数据库管理系以按照一定的逻辑结构进行组织、存储和统和数据库管理员等组成部分管理数据库管理系统数据库管理员是一套软件工具,用于创建、使用和维护负责数据库系统的规划、设计、实施和管数据库,提供数据存储、检索、更新和管理,确保数据库的安全、可靠和高效运行理等功能数据库系统的历史与发展关系型数据库的兴起20世纪70年代,关系型数据库的兴起,使得数据可以更加结构化地存储和管数据库系统的起源理可以追溯到20世纪50年代,当时计算机开始被用于数据处理大数据时代的挑战随着大数据时代的到来,数据库系统需要应对海量数据的存储、检索和管数据库技术的发展理挑战随着计算机技术的不断发展,数据库技术也在不断演进,出现了许多新型的数据库系统和技术数据库系统的基本组成数据存储数据模型数据库系统需要一个稳定的数据存储数据模型是数据库系统的核心,它定机制,用于存储和管理数据义了数据的组织方式、数据之间的关系和数据的约束条件等数据操作数据控制数据操作是指对数据进行查询、插入、数据控制是指对数据的访问权限和安更新和删除等操作全性的控制,确保数据的安全和完整BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA02数据库系统结构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,是用户与数据库系统的接口,是用户用到的那部分数据的表示模式也称为逻辑模式或概念模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述内模式也称为物理模式或存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,包括数据的物理存储结构、存取方法和数据存放位置等数据库系统的二级映像与数据独立性外模式/模式的映像定义了外模式与模式之间的对应关系,当模式改变时,通过调整外模式/模式的映像关系,使得外模式保持不变,从而使用户不感知数据的变化模式/内模式的映像定义了数据的物理存储结构与逻辑结构之间的对应关系,当数据的物理存储结构改变时,通过调整模式/内模式的映像关系,使得模式保持不变,从而使得应用程序不感知数据存储结构的变化数据库系统的数据模型关系模型层次模型网状模型以二维表格的形式表示实体和实以树形结构表示实体和实体之间以图形结构表示实体和实体之间体之间的关系,表格中的每一行的关系,每个节点表示一个实体,的关系,节点表示实体,边表示表示一个实体,每一列表示实体节点之间的连线表示实体之间的实体之间的关系的属性关系BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA03关系数据库系统关系数据库系统的基本概念数据模型对现实世界事物特征的抽象表示,包括数据结构、数据库数据操作和数据约束三部分长期存储在计算机系统内的、有组织的数据集合关系模型基于集合论的一种数据模型,将数据组织成表格的形式,表格的每一行表示一个记录,每一列表示一个数据元素关系数据库系统的数据结构记录主键表中的一行,表示一个具体的唯一标识记录的字段或字段组事物合表字段外键由行和列组成的数据结构,用表中的一列,表示事物的某个一个表中的字段或字段组合,于存储具有相同属性的事物属性其值来自另一个表的主键关系数据库系统的完整性约束实体完整性确保表中每条记录的唯一性,通过主键约束实现参照完整性确保数据库中表之间数据的引用完整性和一致性,通过外键约束实现域完整性确保数据表中每个字段的数据类型、值范围或格式的正确性,通过数据类型、默认值和约束实现用户自定义完整性根据特定业务规则和需求定义的数据完整性约束条件BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA04数据库设计数据库设计的基本概念数据库设计根据用户需求,构建一个高效、安全、可靠、易维护的数据库系统的过程数据库设计的基本原则满足用户需求、保持数据一致性、保证数据安全性、提高数据完整性、优化数据存储和访问等数据库设计的主要任务概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计等数据库设计的需求分析阶段需求分析通过与用户交流,了解用户对数据库系统的需求,包括数据类型、数据量、数据关系、数据操作等方面的需求需求分析的主要任务收集和分析用户需求,确定系统边界和功能需求,建立数据字典和数据流图等需求分析的注意事项准确理解用户需求,避免歧义和遗漏,及时与用户沟通调整等数据库设计的概念结构设计阶段概念结构设计根据用户需求和数据库设计的基本原则,构建数据库的概念模型,通常使用E-R图表示概念结构设计的主要任务确定实体和属性、定义实体之间的关系、进行数据抽象和概念视图设计等概念结构设计的注意事项保持概念模型的一致性和完整性,考虑数据的完整性和安全性,优化数据存储和访问等数据库设计的逻辑结构设计阶段逻辑结构设计01将概念模型转换为逻辑模型,通常使用关系模型表示,并确定系统所使用的数据库管理系统和相关技术逻辑结构设计的主要任务02定义数据表和视图、确定数据表之间的关系、进行数据规范化处理和优化等逻辑结构设计的注意事项03保持逻辑模型的一致性和完整性,考虑数据的完整性和安全性,优化数据存储和访问等BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA05数据库管理系统数据库管理系统的基本功能数据存储数据检索数据控制数据维护数据库管理系统提供数据存数据库管理系统提供数据检数据库管理系统对数据的访数据库管理系统提供数据维储功能,能够将数据保存在索功能,允许用户通过查询问进行控制,确保数据的完护功能,包括数据备份、恢磁盘等存储介质上,并保证语言(如SQL)检索、插入、整性和安全性,防止未经授复、优化等,以确保数据的数据的安全性和完整性更新和删除数据权的访问和修改可靠性和可用性数据库管理系统的数据存储技术数据加密数据分区D数据库管理系统可以对数据进行加密,以数据库管理系统可以将数据分成多个分区,保护数据的机密性和完整性,防止数据泄每个分区可以独立存储和管理,以提高数露和未经授权的访问据的管理效率和可用性CB数据压缩物理存储A数据库管理系统可以对数据进行压缩,以数据库管理系统采用物理存储技术,减少存储空间占用和提高数据传输效率将数据存储在磁盘、磁带等存储介质上,并根据需要进行备份和恢复数据库管理系统的查询处理与优化技术数据库管理系统采用查询优化技术,数据库管理系统使用高效的连接算法,选择最优的查询执行计划,以提高查处理多表连接操作,以提高复杂查询询效率的执行效率查询解析查询优化索引技术连接算法数据库管理系统对查询语句进行解析,数据库管理系统使用索引技术,对数将其转换为可执行的查询计划据进行排序和组织,以便快速定位和检索数据THANKS感谢观看。