第章数据库与数据管理技术ppt课件

实时数据库的特点
实时性、并发性、一致性、可预测性 等。
实时数据库的关键技 术
实时事务调度、并发控制、数据一致 性维护、故障恢复等。
大数据与数据库技术的发展
• 大数据对数据库技术的挑战：大数据具有数据量大、类型多、处理速度快等特 点，对传统的数据库技术提出了严峻的挑战。传统的关系型数据库在处理大数 据时存在性能瓶颈和扩展性问题。
数据库系统的组成与结构
数据库系统的组成
包括数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用系统和用户 。
数据库系统的结构
分为单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务器结 构和浏览器/服务器结构等。
数据库管理系统的功能
数据库的运行管理
数据操作功能
提供数据操作语言（DML），用 于实现对数据的追加、删除、更 新和查询等操作。
分布式数据库的特点
物理分布性、逻辑整体性、站点自治性、数据分布透明性、集中与自治相结合的控制机制 、适当的数据冗余度等。
分布式数据库的关键技术
分布式数据库设计、分布式查询处理和优化、分布式事务管理、分布式数据库恢复和容错 等。
面向对象数据库
01
面向对象数据库基本概念
面向对象数据库是面向对象技术与数据库技术相结合的产物，它支持面
实时数据库
实时数据库基本概念
实时数据库是数据库系统发展的一个 分支，它适用于处理不断更新的快速 变化的数据及具有时间限制的事务处 理。实时数据库技术是实时系统和数 据库技术相结合的产物，利用数据库 技术来解决实时系统中的数据管理问 题，同时利用实时技术为实时数据库 提供时间驱动调度和资源分配算法。
数据控制语言（DCL）
简要介绍GRANT和REVOKE等DCL语句的作 用和使用场景。
数据库操作实例
创建数据库和表
数据的插入、更新和删除
通过实例演示如何使用SQL语句创建数据库 和表。
通过实例展示如何使用SQL语Biblioteka 进行数据的 插入、更新和删除操作。
数据的查询和统计
数据库的安全性和完整性
通过实例讲解如何使用SQL语句进行数据的 查询和统计，包括单表查询、多表查询和 聚合函数的使用等。
02
数据模型与数据库设 计
数据模型的概念与分类
概念
数据模型是对现实世界数据特 征的抽象，用来描述数据、数
据联系等。
概念数据模型
也称信息模型，按用户的观点 对数据和信息建模。
逻辑数据模型
主要包括层次模型、网状模型 、关系模型等。
物理数据模型
描述数据在物理存储介质上的 组织结构，不但与具体的
DBMS有关，还与操作系统和 硬件有关。
• 大数据与数据库技术的融合：随着大数据技术的不断发展和成熟，大数据与数 据库技术的融合将成为未来发展的重要趋势。这种融合将使得数据库技术能够 更好地支持大数据的处理和分析需求，同时大数据技术也能够为数据库技术提 供更强大的数据处理能力和更丰富的应用场景。
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数据库设计的方法
主要包括结构化设计方法 和面向对象的设计方法。
数据库设计的优化
包括查询优化、索引优化 、存储优化等方面，以提 高数据库性能。
03
数据库操作与语言
数据库操作概述
数据库的基本概念
01
介绍数据库的定义、特点、作用等基本概念。
数据库管理系统（DBMS）
02
说明DBMS的功能、分类及常见产品。
对用户输入进行验证和转 义处理，避免恶意用户通 过SQL注入攻击获取非法 访问权限。
数据库的完整性
实体完整性
确保数据库表的主键字段具有唯 一性且不为空，保证每个实体的
唯一标识。
参照完整性
通过外键约束实现表之间的关联， 确保关联数据的一致性和有效性。
域完整性
限制字段的取值范围或格式，保证 数据的合法性和准确性。
第章数据库与数据管理技术 ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据模型与数据库设计 • 数据库操作与语言 • 数据库保护与安全 • 数据库新技术与发展趋势
01
数据库概述
数据库的定义与发展
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机 内的、有组织的、可共享的、统 一管理的大量数据的集合。
数据库的发展
经历了层次数据库、网状数据库 、关系数据库、面向对象数据库 等阶段，目前关系数据库占据主 导地位。
• 大数据与数据库技术的发展趋势：为了应对大数据的挑战，数据库技术正在不 断发展和创新。一方面，传统的关系型数据库正在通过引入新的技术和架构来 提高性能和扩展性，如分布式关系型数据库、列式存储等；另一方面，非关系 型数据库（NoSQL）也在迅速发展，如键值存储、文档存储、图存储等，它 们采用不同的数据模型和设计理念来满足不同类型的大数据应用需求。
关系数据模型
关系模型的基本概念
用二维表格表示实体集，外键表示实 体间联系。包括关系、元组、属性等 概念。
关系的完整性约束
关系代数与关系演算
提供了一套完整的运算体系，支持关 系数据库的各种操作。
包括实体完整性、参照完整性和用户 定义的完整性。
数据库设计的过程与方法
01
02
03
数据库设计的过程
包括需求分析、概念设计 、逻辑设计、物理设计等 阶段。
包括并发控制、安全性检查、完 整性检查和数据库恢复等。
数据组织、存储和管理
确定以何种文件结构和存取方式 在存储级上组织数据，如何实现 数据之间的联系。
数据定义功能
提供数据定义语言（DDL），用 于定义数据库的三级模式结构、 两级映像以及完整性约束和保密 限制等约束。
数据字典和用户接口
提供数据字典，供用户查询和使 用；提供用户接口，方便用户与 DBMS进行交互。
数据备份
定期备份数据库，以防止数据丢 失或损坏，同时支持恢复到特定
时间点的数据状态。
日志记录
记录数据库的修改历史，以便在 发生故障时能够恢复到一致的状
态。
容灾方案
建立异地容灾中心，实现数据的 远程备份和恢复，提高系统的可
用性和可靠性。
05
数据库新技术与发展 趋势
分布式数据库
分布式数据库基本概念
分布式数据库是由一组数据组成的，这组数据分布在计算机网络的不同计算机上，网络中 的每个结点具有独立处理的能力，可以执行局部应用。同时，每个结点也能通过网络通信 子系统执行全局应用。
数据库操作的基本流程
03
阐述数据库设计、创建、查询、更新和删除等基本操作流程。
SQL语言基础
SQL语言概述
介绍SQL语言的特点、作用及基本语法规则 。
数据操纵语言（DML）
深入阐述SELECT、INSERT、UPDATE和 DELETE等DML语句的使用方法和技巧。
数据定义语言（DDL）
详细讲解CREATE、ALTER和DROP等DDL 语句的用法和功能。
向对象的数据模型，如类、对象、继承、封装等。
02 03
面向对象数据库的特点
具有面向对象数据模型的特性，支持类和对象的定义、封装、继承和多 态等；支持复杂对象的管理，如组合对象、聚集对象等；支持对象标识 、对象引用和对象链接等。
面向对象数据库的关键技术
面向对象数据模型、面向对象查询语言、面向对象数据库管理系统设计 等。
数据库的并发控制
1 2
事务管理
通过事务的ACID特性（原子性、一致性、隔离 性、持久性）确保并发操作的正确执行。
锁机制
采用乐观锁或悲观锁等机制，控制并发访问时的 数据一致性，防止脏读、不可重复读等问题。
3
多版本并发控制（MVCC）
通过保存数据的历史版本，实现不同事务之间的 隔离，提高并发性能。
数据库的恢复技术
通过实例分析如何保证数据库的安全性和 完整性，包括用户权限管理、事务处理和 数据备份等。
04
数据库保护与安全
数据库的安全性
访问控制
通过用户身份认证和权限 管理，确保只有授权用户 能够访问数据库，并限制 其可进行的操作。
数据加密
对敏感数据进行加密存储 和传输，以防止数据泄露 和非法访问。
防止SQL注入