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《数据库基础理论》ppt课件•数据库概述contents•数据库系统结构•数据模型目录•关系数据库标准语言SQL•数据库设计•数据库管理01CATALOGUE数据库概述数据库的定义与作用数据库定义数据库是一种存储、管理和检索数据的方法,它能够有效地组织、存储和检索大量数据,并保证数据的完整性、安全性和可靠性数据库的作用数据库是现代信息系统的重要组成部分,它能够实现数据的集中管理、共享和保护,支持多用户并发访问,提供数据检索、更新、删除等操作功能数据库的种类与特点关系型数据库基于关系模型,采用表格形式存储数据,支持SQL语言进行数据操作特点是数据结构化、易维护、安全可靠常见的有Oracle、MySQL、SQL Server等非关系型数据库不基于关系模型,采用键值对、文档、列族等形式存储数据特点是灵活性高、可扩展性强、易于使用常见的有MongoDB、Redis、Cassandra等数据库的发展历程层次型数据库最早的数据库系统,数据以树形结构存储,查询效率较低关系型数据库基于关系模型的数据库,数据以表格形式存储,支持SQL语言操作,是目前应用最广泛的数据库类型NoSQL数据库非关系型数据库的统称,采用键值对、文档、列族等形式存储数据,支持高性能并发读写和海量数据处理02CATALOGUE数据库系统结构数据库系统的组成数据存储数据访问负责数据的物理存储,包括磁盘、内存等提供数据检索、更新和管理功能数据控制数据字典确保数据的完整性和安全性,包括事务管理、存储关于数据库元数据的目录,如数据表结并发控制等构、索引等数据库系统的三级模式结构外模式01也称为用户模式或子模式,是用户与数据库的接口,只显示用户需要的数据部分模式02也称为逻辑模式或概念模式,是数据库中所有数据的逻辑结构和关系的描述内模式03也称为物理模式或存储模式,描述了数据在物理存储介质上的组织结构和存储方式数据库系统的两级映像功能概念级映像确保逻辑模式与概念模式的一致性,即数据的逻辑结构与关系不会因为物理存储的变化而变化物理级映像描述了数据在物理存储介质上的组织结构和存储方式,确保数据的物理存储和逻辑结构的一致性03CATALOGUE数据模型数据模型的概念与分类总结词理解数据模型的概念和分类是掌握数据库基础理论的关键详细描述数据模型是用来抽象表示现实世界数据和数据关系的工具,它包括概念模型、逻辑模型和物理模型等概念模型主要关注数据的抽象和表示,而逻辑模型关注数据在数据库中的具体实现方式概念数据模型-E-R模型总结词E-R模型是一种常用的概念数据模型,用于描述实体、实体之间的关系以及实体的属性详细描述E-R模型包括实体、关系和属性三个基本元素实体表示现实世界中的事物,如人、物品等;关系表示实体之间的联系;属性描述实体的特征通过E-R模型,可以清晰地表达数据之间的关系和结构逻辑数据模型-关系模型总结词详细描述关系模型是数据库中最常用的逻辑数据关系模型由一组表格组成,每个表格代表模型,它使用表格的形式存储数据一个数据集合,表格中的行表示数据记录,VS列表示记录的属性关系模型遵循一定的规范,如关系必须具有唯一标识、表格中的数据必须是完全规范的等通过关系模型,可以高效地存储、查询和管理数据04CATALOGUE关系数据库标准语言SQLSQL语言概述总结词功能强大、结构化、标准化的查询语言详细描述SQL(Structured QueryLanguage)是一种用于管理关系数据库的标准编程语言它提供了强大的查询、插入、更新和删除数据的功能,以及创建和管理数据库结构的能力SQL的数据查询功能总结词详细描述灵活、高效地检索数据SQL的数据查询功能是其最基本和最重要的功能之一通过使用SELECT语句,用户可以从数据库中检索数据,并能够根据特定的条件筛选、排序和聚合数据此外,SQL还支持子查询和联接操作,以实现更复杂的查询需求SQL的数据操作功能总结词详细描述插入、更新、删除数据除了查询数据外,SQL还提供了数据操作功能,包括插入(INSERT)、更新(UPDATE)和删除(DELETE)数据这些操作允许用户在数据库中创建、修改或删除记录,以满足应用程序的需求同时,SQL还提供了事务处理机制,以确保数据的一致性和完整性05CATALOGUE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,旨在创建满足用户01需求的高效、可靠、安全和可维护的数据库结构它涉及对数据的抽象、组织和存储,以及数据之间的关系和约02束的确定良好的数据库设计能够提高数据处理的效率,保证数据的一致03性和完整性,并为用户提供便捷的数据访问接口数据库设计的步骤需求分析物理设计通过与用户沟通,了解其数据需求、处理需确定数据的存储结构、索引策略、安全措施等求和性能要求概念设计实施使用概念模型(如ER图)对数据进行抽象,定创建数据库结构,导入/生成数据义实体、属性及关系逻辑设计维护将概念模型转换为特定数据库管理系统支持的数根据需求变化调整数据库结构据模型(如关系模型)数据库设计的方法规范化设计反规范化设计通过分解关系型数据库中的复杂关系模式,为了提高查询性能,故意引入冗余数据或打消除数据冗余和不一致性破规范化约束面向对象设计面向主题设计使用对象、类和继承来表示实体和它们之间将数据组织成主题区域,每个主题对应一个的关系数据仓库视图06CATALOGUE数据库管理数据库的存储管理存储结构描述数据库的物理存储结构,包括存储设备、存储区域、数据块等数据存储方式解释数据的物理存储方式,如顺序存储和随机存储数据存储优化讨论如何优化数据存储,以提高查询速度和数据管理效率数据库的并发控制并发操作解释并发操作的概念,以及如何在数据库中实现1并发操作锁机制介绍锁机制及其在并发控制中的作用,如共享锁2和排他锁并发控制策略讨论并发控制策略,如时间戳排序、多版本并发3控制等数据库的恢复管理数据备份介绍数据备份的重要性及备份策略日志文件解释日志文件的作用和类型,如重做日志和撤销日志恢复过程详细描述数据库恢复的过程,包括故障检测、日志应用和数据恢复THANKS感谢观看。