数据库系统课件 1-intro

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数据库1-1-intro

数据库1-1-intro

课程设计特点
• 英文版教材和讲稿,参考国际知名大学网 站辅助资料; • 使用sql server2014作为上机环境; • 注重学生的主动学习,以学生为主体; • 建设网络数据库作为扶助实践手段; • 全程强调并积极贯彻实践的重要性!
英文影印版教材
A First Course in Database Systems (Third Edition) J.D.Ullman, J.Widom 机械出版社,2008.8
数据库系统原理 Principles of Database System
北京师范大学 信息科学与技术学院
Beijing Normal University College of Information Science and Technology
课程目标
• Design of databases.(chap.1-4)
• 您希望本课程中提供哪些方面的内容:
• 仅原理? • 原理+数据库操作? • 原理+数据库操作+网络数据库构建?
• 您认为是否应该在本课程的教学过程中为同学们 提供个人表达的锻炼机会?
欢迎大家随时献计献策!
Байду номын сангаас
美国 Standford大学 出版 世界经典教材!
参考书
1. 《数据库系统基础教程》岳丽华 等译 机械工业出 版社2009.8 2. 《数据库系统概论》(第5版),王珊, 萨师煊, 高等教育出版社,2014年9月(十二五规划教材) 3. / ~ullman/fcdb.html
数据库学科体系和知识点
• 模型是主线:数据模型是主线
• 模型的3个要素 • 重点是关系模型
• 系统是核心:数据库管理系统是核心

数据库系统概念PPT第一章,对应原版教材第五版

数据库系统概念PPT第一章,对应原版教材第五版
Instance – the actual content of the database at a particular point in time
Analogous to the value of a variable
Physical Data Independence – the ability to modify the physical schema
Security problems
Database systems offer solutions to all the above problems
Database System Concepts
1.5
©Silberschatz, Korth and Sudarshan, Bo Zhou
Data Abstraction
1.6
©Silberschatz, Korth and Sudarshan, Bo Zhou
Levels of Abstraction
A major purpose of database system is to provide an abstract of
view of data, and hide the certain detail of data storage.
Integrity constraints (e.g. account balance > 0) become part
of program code
Hard to add new constraints or change existing ones
Database System Concepts
without changing the logical schema

《数据库系统概述》课件

《数据库系统概述》课件

关系数据库
关系数据库
一种基于关系的数据库,通过表 格的形式来组织数据,每个表格 包含若干行和列,每列代表一个 属性,每行代表一个记录。
关系完整性
关系数据库中的数据完整性是指 数据的正确性和一致性,包括实 体完整性、参照完整性和用户自 定义完整性。
关系代数
一种用于描述关系数据库中数据 操作的数学模型,包括选择、投 影、连接等操作。
事务管理
确保数据完整性的重要手段之一,通过事务来保证 一系列操作要么全部成功执行,要么全部不执行。
并发控制
在多用户并发访问数据库时,通过各种并发 控制技术来保证数据的一致性和完整性。
03
数据库系统设计
数据库设计的基本原则
确保数据完整性
设计时应考虑数据的准确性、一致性和完整 性,避免数据冗余和冲突。
优化查询语句,避免全表扫描,减 少不必要的计算和数据传输。
缓存技术
利用缓存存储常用数据,减少对数 据库的访问次数。
04
数据库系统的备份与恢复
备份策略
制定定期备份和增量备份策略,确保数据安 全。
备份存储
选择可靠的存储介质和设备,确保备份数据 不会丢失。
数据恢复
在数据丢失或损坏时,能够快速恢复数据, 减少业务中断时间。
等。
02
数据库系统基本概念
数据模型
概念模型
数据模型的一种,用于描述现实世界事物以及事物之间的 关系,常见的概念模型有实体-联系模型(E-R模型)。
逻辑模型
数据模型的一种,用于描述数据结构、数据操作和数据约 束,常见的逻辑模型有层次模型、网状模型和关系模型。
物理模型
数据模型的一种,用于描述数据存储和数据访问方式,常 见的物理模型有B树、B+树等。

第一章数据库系统概述PPT课件

第一章数据库系统概述PPT课件

张明
一个名为StudentCourse(学生选课)的 关系,记录的是学生的选课信息,包括三 个属性:StudentNo(学号)、CourseNo (课程号)、Score(成绩)。
StudentNo (学号)
……
CourseNo (课程号)
1234 5678 ……
Score (成绩)
89 73 ……
关系模型
数据以“关系”的形式,也就是以二维 表的形式来表示,其数据模型就是所谓 的关系模型。在关系模型中,无论是从 客观事物中抽象出的实体,还是实体之 间的联系,都用单一的结构类型——关 系来表示。在对关系进行各种处理之后, 得到的还是关系——一张新的二维表。
关系数据库系统
关系数据库系统就是以关系模型为 基础的数据库系统。 微软公司的MS SQL Server 2000
数据管理技术的发展
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
数据库系统阶段特点
数据的结构化。 数据共享性好。 数据独立性好。 数据存取粒度小。 数据库管理系统(DBMS)对数据进行统一的管理 和控制。 为用户提供了友好的接口。
数据库系统阶段特征图
应用1 应用2 …… 应用n
DBMS
数据库
有关数据库的基本术语
原子性 一致性 隔离性 持久性 加锁、日志文件、事务提交等等是常用 的技术。
客户程序-服务程序体系结构
系统运行时,一个进程(客户程序)发 出请求,另一个进程(服务程序)执行。 现代的软件往往采用客户程序-服务程 序体系结构(C/S结构)。 从系统配置上,服务程序通常安装在功 能强大的服务器上,而客户程序就放在 相对简单的PC机(客户机)上。
数据 数据模型 数据库 数据库管理系统 数据库系统

数据库系统简介(PPT 30张)

数据库系统简介(PPT 30张)


从软件到服务


软件是应用对象知识的融合,它包含了应用软件企业 的经营理念和多年来所积淀的文化 企业管理模式的改变将导致软件的变化,软件应是一 个具有生命和持续发展的系统
30
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •


效率两面观

数据库系统 vs 文件系统
应用
应用
应用
应用
数据管理
数据管理 文件系统
数据管理
文件系统
26
软件发展趋势
40 50 60 70 80 90
机器语言 高级语言 操作系统 数据库,网络 软件开发工具 软件芯片
软件的发展史
27
软件发展趋势
软件开发正由编码向集成转变
集成
编码
1970
第一章 数据库系统简介
提纲

回溯——数据管理的发展阶段 数据库模式 数据模型 数据库系统的构成 数据库新方向
2
数据管理的发展阶段
考察要点

各阶段的技术及应用背景

计算机应用范围 外存储设备 数据管理软件 谁管理数据 数据面向谁 数据与应用的独立性
3

各个阶段的差别体现

劳资科
房产科 学籍科 人事科
学号 姓名 系别 补贴
学号 姓名 性别 系别 住址
学号 姓名 系别 学分 学位
学号 姓名 性别 系别 年龄 学位 出身
16
文件系统阶段

数据查询困难

记录之间无联系 应用自己编程实现 对每个查询都重新编码

数据库系统PPT课件

数据库系统PPT课件

数据库系统的性能优化
查询优化
对数据库查询进行优化,包括索引设计、查询语句优化等, 提高查询速度和效率。
硬件优化
根据数据库系统的负载和性能需求,对硬件资源进行合理 配置和优化,包括内存、CPU、存储等。
系统监控与调优
对数据库系统进行实时监控,发现性能瓶颈并进行调优,确保 数据库系统在高负载情况下仍能保持稳定和高效运行。
数据库系统将数据组织 成有逻辑关系的结构化 形式,方便用户进行查 询、更新和管理。
数据库系统允许多个用 户同时访问和操作数据 ,实现数据共享,提高 数据利用率。
数据库系统通过数据模 型和数据管理技术,使 数据与应用程序相互独 立,减少数据冗余和数 据不一致性。
数据库系统提供数据加 密、权限控制等安全机 制,确保数据不被非法 访问和篡改。
逻辑设计
逻辑模型转换
将概念模型转换为逻辑模型,如关系模型。
逻辑优化
根据数据库性能和功能需求,对逻辑模型进行优化。
物理设计
存储结构
设计数据库的物理存储结构,包括文件组织、存储路径等。
索引策略
根据查询需求,设计合适的索引策略以提高查询效率。
数据库实施与维护
数据导入与迁移
将数据从旧系统迁移到新设计的数据库系统中。
公共服务的开展。
02 数据库系统的基本概念
数据模型
概念模型
数据模型的一种,用于描述现实世界事物以 及事物之间的关系,常见的有实体-关系模 型和ER模型。
逻辑模型
数据模型的一种,用于描述数据结构、数据操作和 数据约束,常见的有层次模型、网状模型和关系模 型。
物理模型
数据模型的一种,用于描述数据存储和数据 访问方式,包括数据存储结构、数据存储路 径、数据访问方法等。

数据库系统基础教程PPT完整版

数据库系统基础教程PPT完整版

THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
概念设计的输出
概念设计的输出是概念模型,它为后续的逻辑设计和物理 设计提供了基础。
逻辑设计
逻辑设计的定义
逻辑设计是根据概念设计的结果,将概念模型转换为逻辑模型的过 程。逻辑模型是对数据库结构的详细描述,包括表、视图、索引等。
逻辑设计的方法
逻辑设计通常采用关系型数据库管理系统(RDBMS)来实现,包 括表的设计、关系的定义、约束的添加等。
数据库系统的维护与优化
数据库备份与恢复
定期备份数据库,确保在数据丢失或损坏时能够 恢复。
数据库安全更新与补丁
及时更新数据库系统和应用软件,修补安全漏洞。
ABCD
性能监控与调优
监控数据库性能,通过调整参数和优化查询等方 式提高性能。
数据库系统硬件与软件的维护
定期检查硬件和软件的运行状况,确保数据库系 统的稳定运行。
格式。
模式
02
也称为逻辑模式,描述了数据在数据库中的逻辑结构和关系。
外模式
03
也称为用户模式,描述了数据在用户视角下的表现形式和结构。
03 数据库设计
数据库设计概述
数据库设计定义
数据库设计的基本步骤
数据库设计是指根据特定需求,构建 一个结构合理、性能良好、操作方便 的数据库的过程。
需求分析、概念设计、逻辑设计、物 理设计等。
01
概述
人工智能技术的快速发展对数据库系统产生了深远影响,推动了数据库
系统的智能化进程。
02
挑战
人工智能时代对数据库系统的要求更高,需要具备自适应、自学习、自
推理等能力。
03
技术发展
人工智能技术在数据库系统中的应用不断深入,如机器学习、深度学习、

《数据库系统基础 》课件

《数据库系统基础 》课件
式的新型数据库技术。
列式存储数据库
采用列式存储方式,提高数据压缩比 和查询效率,适用于大数据处理和分
析。
时序数据库
专门用于存储和管理时间序列数据, 支持高效的数据插入、查询和聚合操 作。
全文搜பைடு நூலகம்引擎
集成全文搜索功能,支持文本数据的 快速检索和分析,提高信息检索的准 确性和效率。
THANKS
[ 感谢观看 ]
键值存储数据库
以键值对形式存储数据,如Redis。
文档存储数据库
以文档形式存储数据,如MongoDB。
列存储数据库
以列族形式存储数据,如HBase。
图形存储数据库
以节点和边形式存储数据,如Neo4j。
非关系型数据库的应用场景
内容缓存系统
用于快速读取大量数据,如电 商网站商品缓存。
大数据处理
处理大量非结构化数据,如社 交媒体数据分析。
总结词:关系型数据库的设计原则、方法
关系型数据库设计是数据库系统开发的核心环节,主要涉及概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。设计时应遵循规 范化理论,避免数据冗余和操作异常,提高数据的一致性和完整性。
关系型数据库的SQL语言
总结词:SQL语言的基本语法、功能 、应用
VS
SQL(Structured Query Language )是用于管理关系型数据库的标准编 程语言。它提供了查询、插入、更新 、删除等操作数据的方法,以及管理 数据库对象(如表、视图、索引等) 的功能。了解和掌握SQL语言是关系 型数据库应用开发和管理的基础。
智能化
数据库系统将集成更多的智能化功能,如自适应优化、智能推荐和智 能分析等,以提高数据管理和应用的效率。
安全性
随着网络安全威胁的不断增加,数据库系统的安全性将更加受到重视 ,将采用更加先进的安全技术和措施来保护数据的安全和隐私。

数据库系统(一1)ppt课件

数据库系统(一1)ppt课件

系统缓冲区
应用程序 用户工作区
Step 7 DBMS根据6的结果, 向操作系统发出读 取记录的命令
1
数据库管理系统
数据库
7
操作 系统 精选编辑ppt
数据字典
46
1.1 数据库系统概述-基本概念
数据库管理系统(DBMS)的运行过程
系统缓冲区
应用程序 用户工作区
1 12
Step 8 操作系统执 行读取数据 的命令
{ 读第i条记录 if 性别=‘男’ 显示第i条记录}
精选编辑ppt
29
1.1 数据库系统概述-基本概念
数据库语言与高级语言
交互式SQL:SQL语言单独使用 数据库语言可以嵌入到高级语言中使用
精选编辑ppt
30
1.1 数据库系统概述-基本概念
数据库管理系统(DBMS)的功能-从用户角度
数据库的事务管理和运行管理 数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系 统同一管理,统一控制,以保证数据的安全性、 完整性和多用户对数据的并发使用及发生故障 后的系统恢复。
数据库系统
授课教师:张淼 计算机学院
精选编辑ppt
1
课程安排
授课:40学时 实验:20学时 考试
笔试:70% 平时+实验:30%
精选编辑ppt
2
为什么要学数据库?
精选编辑ppt
3
为什么要学数据库?
传统纸张上记录的各种信 息需要统一管理,需要提 高信息的使用效率
形成“库”,实现积累 应用“库”,实现积累的
精选编辑ppt
38
1.1 数据库系统概述-基本概念
数据库管理系统(DBMS)的功能-从系统角度
DBMS为完成DB管理,在后台运行着一系列程序 数据字典管理:管理用户已经定义的信息 应用程序接口(API):提供应用程序使用 DBMS特定功能的手段 备份、运行日志操控等实用程序 数据库数据装载、重组等实用程序 数据库性能:统计在运行过程中数据库的各种 性能数据,便于优化运行

数据库系统课件 第一章1.1

数据库系统课件  第一章1.1
第13页
数据库系统
1.1数据库系统的基本概念
--数据库管理系统(系统软件):从用户角度看DBMS 的功能(续)
数据库控制:控制数据库中数据的使用---哪些用户 可以使用,哪些不可以。
学生登记表
数据安全性完整性定 定义
学号 姓名 班级 出生年月 家庭住址 义信息。例:谁能访 控制
11101 李德 2 1980.5 山东 问哪些数据、权利等 信息 DBA
命令
缓冲区 控制内存分配,内
管理器 存块/磁盘块交换
Data Table: Record:Field
内存 DataBase Buffer
Data Control Information
读页/ 写页
存储
管理器
控制磁盘读写
内存页/快:偏置量
磁盘 DataBase 柱面:磁道:扇区簇/磁盘块
DBMS
DBMS
• 数据库(DB):Database
• 数据库管理系统(DBMS):DatabaseManagementSystem
• 数据库应用(DBAP):DataBaseApplication
DBAP(1)
• 数据库管理员(DBA):DataBaseAdministrator
• 计算机基本系统
数据库(DB) 相互有关联关系的 多个Table的集合
第20页
数据库系统
数据库管理员 用户/应用 数据库管理员
DBMS基本 DDL命令
DML命令
DCL命令
功能程序
DDL编译器
DML编译器
DCL编译器
对索引、文件 和记录的请求
执行数据库 基本命令
查询计划
执行引擎
施加控制 DCL维护引擎
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8
File System
The first commercial database management systems appeared in the late 1960’s, Evolved from file system. Support
Store data over a long period of time. 1. Data cannot be lost if it is not backed up. 2. efficient access to data, whose location in a particular file is not known. 3. A query language for the data in files. 4. When concurrent access to file, one user don’t affect other users.
16
Evolution of DB Systems
17
Evolution of DB Systems
According to the data model, we say 1 generation:60’s
Hierarchical model Graph-based network model
2 generation:70’sRelation database system
Google searches. Queries at Amazon, eBay, etc.
7
People
DBMS implementor: builds system Database designer: establishes schema Database administrator: loads data, keeps whole thing running Database user: queries/modifies data
C.W.Bachman developed the IDS (IntegrБайду номын сангаасted Data Store)
one of the first database management systems
DBTG first report(1969) He is known to have had heated debates with Dr. E.F.Codd
14
Advantages of the Database Approach
Program-data independence Planned data redundancy Improved data consistency Improved data sharing Increased application development productivity Enforcement of standards Improved data quality Improved data accessibility and responsiveness Reduced program maintenance Improved decision support
User or an application program can access and modify data through a query language.
Transaction management
Supports concurrent access to data. Recover from failures or errors
4
Definitions
Database: organized collection of logically related data Data: stored representations of meaningful objects and events
Structured: numbers, text, dates Unstructured: images, video, documents
10
Problems with Data Redundancy
Waste of space to have duplicate data Causes more maintenance headaches The biggest problem:
Data changes in one file could cause inconsistencies Compromises in data integrity
5
Interesting Stuff About Databases
It used to be about : employee records, bank records, etc. Today, the field covers all the largest sources of data, with many new ideas.
Scientific and medical databases. Integrating information. Data mining.
6
Still More …
You may not notice it, but databases are behind almost everything you do on the Web.
12
Database Management System
A software system that is used to create, maintain, and provide controlled access to user databases
Order Filing System Central database Contains employee, order, inventory, pricing, and customer data
3
Objectives
Definition of terms Explain growth and importance of databases Name limitations of conventional file processing Explain advantages of databases Describe evolution of database systems List components of database implementation
ORACLE Microsoft SQL Server IBM DB2 SYBASE ,MY SQL……
23
DBMS’s major components
Query processor Storage and buffer manager Transaction processor
Logging and recovery Concurrency control
1973 ACM Turing Award
20
Relation Database System
1970 Proposed by E.F.Codd Data organized as tables Define relational data language
Relational algebra High-level Queries: SQL
11
SOLUTION: The DATABASE Approach
Central repository of shared data Data is managed by a controlling agent Stored in a standardized, convenient form
Requires a Database Management System (DBMS)
3 generation:80’sObject-Oriented database system…
18
Hierarchical model
Hierarchical model
IMS system(IBM,1968) dBASE,Foxbase/Foxpro,paradox…
19
Graph-based network model
Information: data processed to increase knowledge in the person using the data DBMS: a powerful tool for creating and managing data and allowing it to persist.
9
Not Support
Problems with Data Dependency
Each application programmer must maintain his/her own data Each application program must have its own processing routines for reading, inserting, updating, and deleting data Lack of coordination and central control Non-standard file formats
Invoicing System
DBMS
Payroll System
DBMS manages data resources like an operating system manages hardware resources
13
DBMS’s capabilities
Persistent storage Programming interface
2. Homeworks.
Individual.
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