第10章 数据库应用系统设计实例--数据库原理课程PPT汇总
合集下载
数据库原理PPT课件
模式
也称为逻辑模式或概念模 式，定义了数据库中所有 数据的逻辑结构和关系。
内模式
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。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
数据控制语言（DCL）
用于定义数据库中的各种对象，如表、 视图、索引等。
用于控制对数据库中数据的访问权限 和安全控制。
数据库原理ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库系统结构 • 数据库设计 • 关系数据库 • 数据库管理系统实现技术 • 数据库新技术与发展趋势
01 数据库概述
数据库的定义与作用
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机 内的、有组织的数据集合，它能 为多种应用提供数据服务。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和 管理大量数据，支持企业或组织 的运营和决策。
NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活 性高和可靠性好等优点，可以满足大 规模数据处理和实时分析的需求。
03
NoSQL数据库的挑 战
NoSQL数据库面临着数据一致性、查 询效率和标准化等挑战，需要进一步 研究和标准化工作。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
关系数据库标准语言SQL
SQL定义
SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数 据库的标准编程语言，它包括数 据查询、数据操作、数据定义等
方面的命令。
SQL的主要功能
SQL的主要功能包括表格的定义 和维护、数据的查询和检索、数 据的插入和更新、数据的删除等。
SQL的特点
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插 入、更新和删除等操作。
数据库原理及应用课件ppt
（2）基类和子类 ①基类是Visual FoxPro 内部定义的类。 ②子类是以其他类定义为起点创建的新类，它继 承父类的特征和方法，又具有自己的特征和方法。
（3）类的特性 ①封装性 将一个数据和与这个数据有关的操作 集合在一起，形成一个有机的实体—对象。 ②继承性 是类（基类）创建新类（子类）的过 程。子类(派生类)自动共享其父类(基类)中的所有 属性和方法，但子类可定义自己属性和方法。 ③多态性 当不同的对象收到相同的消息时产生 不同的动作。
面向对象程序设计已成为当前应用软件发 展的主流，它与传统的结构化程序设计有很大 的区别。Visual FoxPro不仅支持面向过程的编 程技术，而且支持面向对象的编程技术。
结构化程序设计以对数据进行操作的过程 作为程序的主体，将一个待求解的问题自顶向 下分解成一个个简单独立的子问题，然后用子 程序或函数解决这些子问题。
2. 类 （1）类的定义 对具有相同属性和行为的对象
集合的一种综合描述。类是对象的抽象描述， 对象是类的具体化和实例化。同类对象都具 有所属类的方法和属性，但每个对象的属性 值可以不同。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
任意控件
可
选项按钮组
选项按钮
包
命令组
命令按钮
含
页框
页面
的
表格
表的列等
对
表格列
表头、文本框等控件
象
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（2）控件类 控件类比容器类封装得更为完整。控
（3）类的特性 ①封装性 将一个数据和与这个数据有关的操作 集合在一起，形成一个有机的实体—对象。 ②继承性 是类（基类）创建新类（子类）的过 程。子类(派生类)自动共享其父类(基类)中的所有 属性和方法，但子类可定义自己属性和方法。 ③多态性 当不同的对象收到相同的消息时产生 不同的动作。
面向对象程序设计已成为当前应用软件发 展的主流，它与传统的结构化程序设计有很大 的区别。Visual FoxPro不仅支持面向过程的编 程技术，而且支持面向对象的编程技术。
结构化程序设计以对数据进行操作的过程 作为程序的主体，将一个待求解的问题自顶向 下分解成一个个简单独立的子问题，然后用子 程序或函数解决这些子问题。
2. 类 （1）类的定义 对具有相同属性和行为的对象
集合的一种综合描述。类是对象的抽象描述， 对象是类的具体化和实例化。同类对象都具 有所属类的方法和属性，但每个对象的属性 值可以不同。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
任意控件
可
选项按钮组
选项按钮
包
命令组
命令按钮
含
页框
页面
的
表格
表的列等
对
表格列
表头、文本框等控件
象
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（2）控件类 控件类比容器类封装得更为完整。控
《数据库系统原理》课件
数据库系统原理1. 概述数据库系统是计算机科学中一个非常重要的研究方向。
它涉及了数据库的设计、管理和使用等方面的知识，是支撑现代计算机应用的基础。
本课件将介绍数据库系统原理的基本概念、架构和关键技术，帮助读者全面了解数据库系统的工作原理和应用技巧。
2. 数据库系统基础2.1 数据库概念•数据库的定义和特点•数据模型和数据模型的分类•数据库实例和数据库模式2.2 数据库系统架构•三级模式与模式映像•数据独立性•数据库管理系统的功能和组成部分2.3 数据库语言•数据库查询语言的分类•结构化查询语言（SQL）的•SQL语句的基本语法和常用操作3. 数据库设计3.1 概念设计•概念设计的目标和过程•实体-关系模型（ER模型）的基本概念和表示方法•ER模型到关系模式的转换3.2 逻辑设计•关系数据库的基本概念和特点•关系数据库设计的一般原则和步骤•函数依赖和正规化理论3.3 物理设计•文件组织和索引结构•存储结构和存储设备的选择•数据库性能优化技术4. 数据库查询与操作4.1 数据查询•数据查询的基本概念和语句•查询优化和执行计划•查询结果的排序和分组4.2 数据操作•数据插入、删除和更新操作•事务的概念和特性•并发控制和恢复5. 数据库安全与完整性5.1 数据库安全•访问控制和权限管理•数据加密和解密•安全审计和日志系统5.2 数据库完整性•实体完整性和参照完整性•数据库约束和触发器•数据库备份和恢复策略6. 数据库系统应用6.1 数据仓库与数据挖掘•数据仓库的定义和特点•数据仓库架构和设计•数据挖掘的基本概念和方法6.2 分布式数据库系统•分布式数据库系统的特点和架构•分布式数据库设计和管理•分布式数据库的一致性和容错通过本课程的学习，读者可以掌握数据库系统的基本概念、架构和关键技术。
数据库系统是计算机科学中的重要领域，它在各个行业和领域都有广泛的应用，对于数据的管理和利用具有重要的意义。
深入了解数据库系统原理可以帮助读者更好地设计、管理和使用数据库系统，提高数据处理的效率和质量。
数据库系统设计概述PPT课件
总结词
概念数据模型是一种高层次的抽象表示，用于描述数据的概 念和结构。
详细描述
概念数据模型也称为数据模型或E-R模型，它以图形化的方式 表示实体、实体之间的关系以及实体的属性。常见的概念数 据模型包括实体-联系图、ER图等。
逻辑数据模型
总结词
逻辑数据模型是一种中层次的抽象表 示，用于描述数据的逻辑结构和操作 。
04
数据库系统的体系结构
单用户数据库系统体系结构
总结词
单用户数据库系统体系结构是指数据库系统只允许一个用户进行操作，数据共享性差。
详细描述
在这种体系结构下，数据库系统只配备一台计算机，所有的数据处理和存储都在同一台 计算机上完成。由于只有一个用户能够访问数据库，所以数据共享性较差，数据处理效
率较低。
根据数据存储方式的不同，数据库系统可以分为集中式数据库和分布式数据库。集中式数据库将所有 数据存储在单个高可用节点上；分布式数据库则将数据分散存储在多个节点上，以提高可扩展性和容 错性。
02
数据库系统设计
数据库系统设计的基本原则
完整性
确保数据的准确性和一 致性，满足业务规则和
约束条件。
安全性
保护数据不被未经授权 的访问、修改或破坏。
安全性
随着网络安全问题的日益突出，数据 库系统的安全性将得到更加重视，加 强数据加密和安全防护措施。
数据库系统的研究热点高效地存储和管理大规模数据是当前 数据库领域的研究热点之一。
如何快速查询大规模数据并提高查询效率 是数据库领域的研究热点之一。
数据挖掘与机器学习
分布式数据库系统
主从式数据库系统体系结构
总结词
主从式数据库系统体系结构是指数据库系统由一台主服务器和多台从服务器组成，主服务器负责处理事务，从服 务器负责存储数据。
数据库系统原理讲义课件
01
索引类型
常见的索引类型包括B树索引、哈希索 引、位图索引等，每种索引类型都有其 适用的场景和优缺点。
02
03
索引维护
索引的维护也是非常重要的，定期对 索引进行重建和优化可以提高其性能。
数据库系统硬件优化
硬件优化概述
除了软件层面的优化外，硬件层 面的优化也是必不可少的，尤其
是对于大规模的数据库系统。
数据库性能调优
通过优化数据库设计、查询语句和物理存储等手段，提高数据库性能 的过程。
03
数据库系统操作与管理
数据库的创建与维护
数据库的创建
选择合适的数据库管理系统（如MySQL、Oracle、SQL Server等），根据需求设计数据库结构，创建数据库实 例。
数据库的维护
定期备份数据库，监控数据库性能，进行数据库优化和修复，确保数据库的正常运行。
关系数据库
关系数据库
关系完整性
一种基于关系的数据库，使用表格形式存 储数据，每个表格由行和列组成，每列代 表一个属性，每行代表一个记录。
关系数据库中数据的完整性约束，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
关系数据库管理系统（RDBMS）
一种用于描述关系数据库操作的数学模型 ，包括选择、投影、连接等操作。
云计算
云计算技术的发展推动了数 据库技术的云化，使得数据 库服务能够更加灵活地部署 和扩展。
智能化
数据库技术正与人工智能技 术相结合，实现数据挖掘、 智能推荐等功能，提高数据 利用价值。
分布式
分布式数据库技术能够支持 大规模数据的存储和管理， 提高数据库系统的可扩展性 和可靠性。
NoSQL数据库简介
存储设备
数据库原理课件
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和管理 大量数据，支持多种应用程序和用户 的需求，是信息系统的重要组成部分 。
数据库的类型与特点
关系型数据库
数据库的特点
关系型数据库使用表格形式存储数据， 通过行和列组织数据，支持复杂的数 据查询和操作。
数据库具有数据结构化、数据共享性 高、冗余度低、数据独立性高等特点， 能够提供高效、安全的数据管理。
02
在这一阶段，需要考虑数据的存储、备份、恢复和优化等方面的问题，并对其 进行规划和设计。
03
物理设计阶段的结果是生成一份物理模型说明书，其中包括对数据库服务器、 存储设备、网络架构等物理结构的详细描述和说明。
06 数据库应用开发
数据库应用开发概述
数据库应用开发的概念
01
数据库应用开发是指利用数据库管理系统（DBMS）和相关工
事务管理器
负责管理数据库事务，确保数 据的完整性和一致性。
数据库
存储和管理数据的物理结构， 包括表、视图、索引等。
用户界面
提供可视化的查询和管理工具， 使用户能够方便地与数据库进 行交互。
系统管理员工具
提供系统管理和维护的工具， 如数据备份、恢复和性能监控 等。
数据库管理系统的运行过程
用户通过用户界面发起数据操作请求， 如查询、插入、更新或删除等。
数据模型是用来描述数据、数据之间的关系以及数据操作 的抽象表示。
关系数据库系统的数据模型包括三个部分：数据结构、数 据操作和完整性约束。数据操作包括查询、插入、更新和删除等操作；完整性约 束则定义了数据的规则和限制。
关系数据库系统的完整性约束
完整性约束是用来保证数据库中数据的准确性和一致性的规则。
随着互联网和大数据技术的发展，NoSQL数据库逐渐兴 起，如MongoDB、Cassandra等。
数据库用于存储、检索、更新和管理 大量数据，支持多种应用程序和用户 的需求，是信息系统的重要组成部分 。
数据库的类型与特点
关系型数据库
数据库的特点
关系型数据库使用表格形式存储数据， 通过行和列组织数据，支持复杂的数 据查询和操作。
数据库具有数据结构化、数据共享性 高、冗余度低、数据独立性高等特点， 能够提供高效、安全的数据管理。
02
在这一阶段，需要考虑数据的存储、备份、恢复和优化等方面的问题，并对其 进行规划和设计。
03
物理设计阶段的结果是生成一份物理模型说明书，其中包括对数据库服务器、 存储设备、网络架构等物理结构的详细描述和说明。
06 数据库应用开发
数据库应用开发概述
数据库应用开发的概念
01
数据库应用开发是指利用数据库管理系统（DBMS）和相关工
事务管理器
负责管理数据库事务，确保数 据的完整性和一致性。
数据库
存储和管理数据的物理结构， 包括表、视图、索引等。
用户界面
提供可视化的查询和管理工具， 使用户能够方便地与数据库进 行交互。
系统管理员工具
提供系统管理和维护的工具， 如数据备份、恢复和性能监控 等。
数据库管理系统的运行过程
用户通过用户界面发起数据操作请求， 如查询、插入、更新或删除等。
数据模型是用来描述数据、数据之间的关系以及数据操作 的抽象表示。
关系数据库系统的数据模型包括三个部分：数据结构、数 据操作和完整性约束。数据操作包括查询、插入、更新和删除等操作；完整性约 束则定义了数据的规则和限制。
关系数据库系统的完整性约束
完整性约束是用来保证数据库中数据的准确性和一致性的规则。
随着互联网和大数据技术的发展，NoSQL数据库逐渐兴 起，如MongoDB、Cassandra等。
《数据库系统原理》课件
确保引用完整性，即外键的值必须是所引用表中存在的记录。
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库原理及应用PPT课件
实践案例三
总结词
综合性强的案例
详细描述
企业资源计划系统（ERP）的数据库应用是一个综合性强的案例，它涵盖了企业的各个业务领域，如财务、人力 资源、供应链等。这个案例可以帮助学习者理解如何将数据库应用于企业的实际业务中，提高企业的运营效率。
THANKS
感谢观看
大数据处理
02
需要使用特定的技术和工具来处理大数据，包括分布式计算、
流处理、数据挖掘等技术。
大数据与数据库关系
03
大数据需要数据库来存储和管理，同时数据库技术也在不断发
展以适应大数据处理的需求。
NoSQL数据库
NoSQL定义
NoSQL是指非关系型数据库，它 们不遵循传统的关系型数据库的 规范，而是采用其他数据结构和
系统测试
对开发完成的系统进行测试， 确保各项功能正常运行。
需求分析
明确系统需求，收集和分析用 户需求，确定系统目标和功能。
系统开发
依据系统设计，编写代码实现 各项功能。
系统部署与维护
将系统部署到实际运行环境中， 并进行持续的维护和升级。
数据库应用系统的设计
数据库结构设计
根据系统需求，设计合 理的数据库表结构、字
关系型数据库的特点
关系型数据库的优点
易用性、可靠性和可用性高、可维护 性强等。
数据结构化、数据冗余小、数据独立 性强、数据共享性好等。
数据库设计
数据库设计的基本步骤
需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施和 维护。
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、优化数 据库性能等。
访问控制
根据用户的角色和权限，限制 其对数据库中不同数据和功能 的访问。
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。
数据库系统原理及应用教程课件
数据库系统由多个组件组成，包括数 据库管理系统（DBMS）、数据库应 用程序、数据存储和检索工具等。这 些组件协同工作，共同完成数据的存 储、管理和检索任务。
02 数据库系统原理
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或概念的数据表示。它 包括实体、实体间的关系以及实体的属性。
逻辑模型
分布式数据库系统的应用场景
分布式数据库系统广泛应用于金融、电信、电子商务等领域，能够支持 海量数据的存储、查询、分析和处理，提高数据处理效率和业务响应速 度。
云数于云计算技术的数据库服务，它将 数据库软件部署在云端，通过互联网提供数据存储、查询 和管理服务。
数据模型的一种，用于描述数据在数据库中的存储和组织方式。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，描述数据在存储介质上的存储方式和访问方法。
关系数据库
关系数据结构
由行和列组成的二维表，每一列有一个名称 ，称为字段或属性，每一行表示一个记录或 实例。
关系完整性约束
为了确保数据的准确性和一致性，对关系的约束条 件，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完 整性。
数据库系统的优化与维护
查询优化
通过索引、查询重写等方式提高查询效率。
系统监控
监控数据库系统的性能指标，及时发现和解 决问题。
存储优化
合理规划数据库的存储结构，提高数据读写 性能。
数据备份与恢复
定期备份数据，确保数据安全，并在必要时 恢复数据。
04 数据库系统安全与保护
数据库系统的安全问题
数据泄露
01
由于数据库中存储了大量敏感信息，一旦被非法访问或窃取，
可能导致严重后果。
数据库系统ppt课件(完整版)pptx
20世纪60年代后期出现了一种新 型的数据管理技术——数据库技 术，它解决了数据的组织、存储 和管理问题，实现了数据的共享
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
数据库原理课程设PPT课件
2021/7/22
5
数据流图
数据流图DFD有四个基本成分： 用 表示数据流、用 表示加工或处理，
用 表示文件、用 表示外部实体。
确定系统的输入输出。 自顶向下逐层分解，绘出分层数据流图。
2021/7/22
6
数据字典
数据字典最重要的作用是作为分析阶段的工具。任何字典最 重要的用途都是供人查询对不了解的条目的解释，在结构化 分析中，数据字典的作用是给数据流图上每个成分加以定义 和说明。换句话说，数据流图上所有的成分的定义和解释的 文字集合就是数据字典，而且在数据字典中建立的一组严密 一致的定义很有助于改进分析员和用户的通信。
2021/7/22
18
⒊ 结构冲突
三类结构冲突
• 同一对象在不同应用中具有不同的抽象 例，“课程”在某一局部应用中被当作实体 在另一局部应用中则被当作属性
解决方法：通常是把属性变换为实体或把实体变换为属性， 使同一对象具有相同的抽象。
• 同一实体在不同局部视图中所包含的属性不完全相同，或者属 性的排列次序不完全相同。
合并分E-R图的主要工作与关键
• 合理消除各分E-R图的冲突：属性冲突、命名冲突、
结构冲突
2021/7/22
16
⒈ 属性冲突
两类属性冲突 •属性域冲突 ➢属性值的类型、取值范围、 取值集合不同 例1， 由于学号是数字，因此某些部门（即局部应用）将学号定 义为整数形式，而由于学号不用参与运算，因此另一些部门（即 局部应用）将学号定义为字符型形式。
• （2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实 体之间
2021/7/22
11
逐一设计分E-R图（续）
职称作为一个实体
2021/7/22
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•…
Web应用系统原理图
浏览器
HTTP
（将HTML渲染为网页）
动态Web服务器
（如JSP服务器）
TCP 数据库
HTML
SQL
数据
JSP查询数据库并显示数据的代码片段
(HTML代码)
<%
…（连接数据库）
String query = "select * from student";
ResultSet result = sql_statement.executeQuery(query);
while (result.next())
{ int number
= result.getInt("id");
String name = result.getString("name");
String mathScore = result.getString("math");x
out.println(" " + number + " " + name + " " + mathScore);
}
%>
(HTML代码)
如何开发数据库应用系统？
1. 需求分析 2. 概念结构设计 3. 逻辑结构设计 4. 数据库物理设计 5. 数据库实施 6. 数据库运行与维护
根据系统需求，不 断优化数据库设计
重点内容
1.需求分析
a. 用户活动 b. 功能模块图 c. 数据字典 2. 概念结构设计(ER图) 3. 逻辑结构设计(关系模式)
变长字符串型，最多可以存储45个英文字母，或 22个汉字
5. 数据库实施 根据物理设计建立数据库和开发数据库应用系统
数据库服务器 • SQL Server • MySQL • Oracle • IBM DB2 •…
应用系统 • Web应用系统 • Windows程序 • iOS程序 • Android程序
键值
④ n:m的联系转为一个表，各自的键为组合键 ⑤ 优化：分解最常用的属性
用户
ID 名称 密码
产品管理员
ID
品牌ID
店铺管理员
ID
店铺ID
消费者
ID 余额
品牌
ID 名称
店铺
ID 名称
订单
ID
消费者ID
状态
产品
ID
品牌ID
名称
店品
ID
店铺ID 产品ID
存量
订单项目
ID
订单ID 店品ID
数量
3. 逻辑结构设计 简化的方法：
1…N
库存商品
1…1
1…N
消费者
订单
N…M
2. 概念结构设计（根据数字字典构建E-R图）
• 优化：减少冗余信息
1…1
N…1
产品管理员
品牌
1…N
产品
用户 1…1 店铺管理员 N…1 店铺
1…N
库存商品
1…1
1…N
消费者
订单
N…M
3. 逻辑结构设计
将“ER图”转化为表（关系模式） ① 每个实体转为一个表，并添加 “ID”字段作为主键 ② 1:1的联系转为一个表，两端的键都转为属性，取任意一端的键
（圆圈，省略了）
1…1
N…1
产品管理员
品牌
1…N
产品
用户 1…1 店铺管理员 N…1 店铺
1…N
库存商品
1…1
1…N
消费者
订单
N…M
2. 概念结构设计（根据数字字典构建E-R图）
• ER图的简化表示：用连线表示联系，省略了菱形
1…1
N…1
产品管理员
品牌
1…N
产品
用户 1…1 店铺管理员 N…1 店铺
① 每个实体转为一个表，并添加 “ID”字段作为主键 ② 对于1:1的联系，两端的表的主键取相等值 ③ 1:n的联系，n端的表添加一个“外键”，存放1端的
主键值
④ n:m的联系转为一个表，各自的键为组合键 ⑤ 优化：分解最常用的属性 例如，用户表拆分为基本表和
详细表，因为系统查询基本表 属性（如名称和密码）非常频 繁，而系统查询详细表（如住 址、电话）较少
产品管理员
• 管理品牌信息 • 管理产品信息 • 管理产品库存
店铺管理员
• 管理店铺信息 • 处理店铺订单 • 管理店铺库存
消费者
• 浏览产品 • 下订单
数据字典
• 品牌 • 产品 • 品牌产品存量 • 店铺 • 店铺商品存量 • 订单 • 用户
2. 概念结构设计（根据数字字典构建E-R图）
• 分析数据字典中的实体（方框）、联系（菱形）、属性
用户活动 分析
处理需求 信息需求
功能模块 数据字典
1. 需求分析-用户活动分析
① 用户角色有哪些？ ② 每种用户有什么活动(需求) ？
• 品牌管理员
• 需要管理产品信息、供应产品
• 店铺管理员
• 需要处理订单、管理库存
• 消费者
• 需要典
用户角色
功能模块
第十章 数据库技术应用案例分析
教学目标
• 熟悉一种典型数据库的设计过程 • 为期末作品提供参考
电子商务系统是数据库的典型应用
数据库应用系统设计案例
1.
案例：
2.
3.
4.
5.
6.
需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库物理设计 数据库实施 数据库运行与维护
1. 需求分析（采用“自上而下/目标导向”的方法）
作为主键
③ 1:n的联系转为一个表，两端的键都转为属性， n端实体的键是 关系的键
④ n:m的联系转为一个表，两端的键都转为属性，各自的键为组合 键
⑤ 优化：合并主键相同的表，分解最常用的属性
合并到
1
1键
联系表
1键
1*键
或合并到
1*
1*键
① 1:1的联系转为一个表， 取任意一端的键作为主键
⑤ 优化：合并主键相同的表
1
1*
① 1:1的联系，两端的主键
1键
1*键
相等
1
1键
合并到
联系表
1键
n键
1
1键
② 1:n的联系转为一个表，n
N
端实体的键是关系的键
N键
⑤ 优化：合并主键相同的表
N
N键
1键
② 1:n的联系，n端的表添 加一个“外键”，存放1 端的主键值
3. 逻辑结构设计 简化的方法：
① 每个实体转为一个表，并添加 “ID”字段作为主键 ② 对于1:1的联系，两端的表的主键取相等值 ③ 1:n的联系，n端的表添加一个“外键”，存放1端的主
4.物理设计 结合DBMS的特点，实现逻辑模式
用户
ID：BIGINT 名称： varchar(45) 密码： varchar(32)
• ID：INT （32-bit）
INT：32-bit整型，最大记录数量约20亿 BIGINT ：64-bit整型，最大记录数量约400亿亿
• 名称：varchar(45)
Web应用系统原理图
浏览器
HTTP
（将HTML渲染为网页）
动态Web服务器
（如JSP服务器）
TCP 数据库
HTML
SQL
数据
JSP查询数据库并显示数据的代码片段
(HTML代码)
<%
…（连接数据库）
String query = "select * from student";
ResultSet result = sql_statement.executeQuery(query);
while (result.next())
{ int number
= result.getInt("id");
String name = result.getString("name");
String mathScore = result.getString("math");x
out.println(" " + number + " " + name + " " + mathScore);
}
%>
(HTML代码)
如何开发数据库应用系统？
1. 需求分析 2. 概念结构设计 3. 逻辑结构设计 4. 数据库物理设计 5. 数据库实施 6. 数据库运行与维护
根据系统需求，不 断优化数据库设计
重点内容
1.需求分析
a. 用户活动 b. 功能模块图 c. 数据字典 2. 概念结构设计(ER图) 3. 逻辑结构设计(关系模式)
变长字符串型，最多可以存储45个英文字母，或 22个汉字
5. 数据库实施 根据物理设计建立数据库和开发数据库应用系统
数据库服务器 • SQL Server • MySQL • Oracle • IBM DB2 •…
应用系统 • Web应用系统 • Windows程序 • iOS程序 • Android程序
键值
④ n:m的联系转为一个表，各自的键为组合键 ⑤ 优化：分解最常用的属性
用户
ID 名称 密码
产品管理员
ID
品牌ID
店铺管理员
ID
店铺ID
消费者
ID 余额
品牌
ID 名称
店铺
ID 名称
订单
ID
消费者ID
状态
产品
ID
品牌ID
名称
店品
ID
店铺ID 产品ID
存量
订单项目
ID
订单ID 店品ID
数量
3. 逻辑结构设计 简化的方法：
1…N
库存商品
1…1
1…N
消费者
订单
N…M
2. 概念结构设计（根据数字字典构建E-R图）
• 优化：减少冗余信息
1…1
N…1
产品管理员
品牌
1…N
产品
用户 1…1 店铺管理员 N…1 店铺
1…N
库存商品
1…1
1…N
消费者
订单
N…M
3. 逻辑结构设计
将“ER图”转化为表（关系模式） ① 每个实体转为一个表，并添加 “ID”字段作为主键 ② 1:1的联系转为一个表，两端的键都转为属性，取任意一端的键
（圆圈，省略了）
1…1
N…1
产品管理员
品牌
1…N
产品
用户 1…1 店铺管理员 N…1 店铺
1…N
库存商品
1…1
1…N
消费者
订单
N…M
2. 概念结构设计（根据数字字典构建E-R图）
• ER图的简化表示：用连线表示联系，省略了菱形
1…1
N…1
产品管理员
品牌
1…N
产品
用户 1…1 店铺管理员 N…1 店铺
① 每个实体转为一个表，并添加 “ID”字段作为主键 ② 对于1:1的联系，两端的表的主键取相等值 ③ 1:n的联系，n端的表添加一个“外键”，存放1端的
主键值
④ n:m的联系转为一个表，各自的键为组合键 ⑤ 优化：分解最常用的属性 例如，用户表拆分为基本表和
详细表，因为系统查询基本表 属性（如名称和密码）非常频 繁，而系统查询详细表（如住 址、电话）较少
产品管理员
• 管理品牌信息 • 管理产品信息 • 管理产品库存
店铺管理员
• 管理店铺信息 • 处理店铺订单 • 管理店铺库存
消费者
• 浏览产品 • 下订单
数据字典
• 品牌 • 产品 • 品牌产品存量 • 店铺 • 店铺商品存量 • 订单 • 用户
2. 概念结构设计（根据数字字典构建E-R图）
• 分析数据字典中的实体（方框）、联系（菱形）、属性
用户活动 分析
处理需求 信息需求
功能模块 数据字典
1. 需求分析-用户活动分析
① 用户角色有哪些？ ② 每种用户有什么活动(需求) ？
• 品牌管理员
• 需要管理产品信息、供应产品
• 店铺管理员
• 需要处理订单、管理库存
• 消费者
• 需要典
用户角色
功能模块
第十章 数据库技术应用案例分析
教学目标
• 熟悉一种典型数据库的设计过程 • 为期末作品提供参考
电子商务系统是数据库的典型应用
数据库应用系统设计案例
1.
案例：
2.
3.
4.
5.
6.
需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库物理设计 数据库实施 数据库运行与维护
1. 需求分析（采用“自上而下/目标导向”的方法）
作为主键
③ 1:n的联系转为一个表，两端的键都转为属性， n端实体的键是 关系的键
④ n:m的联系转为一个表，两端的键都转为属性，各自的键为组合 键
⑤ 优化：合并主键相同的表，分解最常用的属性
合并到
1
1键
联系表
1键
1*键
或合并到
1*
1*键
① 1:1的联系转为一个表， 取任意一端的键作为主键
⑤ 优化：合并主键相同的表
1
1*
① 1:1的联系，两端的主键
1键
1*键
相等
1
1键
合并到
联系表
1键
n键
1
1键
② 1:n的联系转为一个表，n
N
端实体的键是关系的键
N键
⑤ 优化：合并主键相同的表
N
N键
1键
② 1:n的联系，n端的表添 加一个“外键”，存放1 端的主键值
3. 逻辑结构设计 简化的方法：
① 每个实体转为一个表，并添加 “ID”字段作为主键 ② 对于1:1的联系，两端的表的主键取相等值 ③ 1:n的联系，n端的表添加一个“外键”，存放1端的主
4.物理设计 结合DBMS的特点，实现逻辑模式
用户
ID：BIGINT 名称： varchar(45) 密码： varchar(32)
• ID：INT （32-bit）
INT：32-bit整型，最大记录数量约20亿 BIGINT ：64-bit整型，最大记录数量约400亿亿
• 名称：varchar(45)