数据库讲解10精品PPT课件
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数据库的ppt课件
物理结构设计
选择存储介质
01
考虑数据量、访问频率、安全性等因素，选择合适的
存储介质。
设计数据库分区
02 根据应用需求和数据规模，设计数据库分区方案以提
高查询和管理效率。
优化数据库性能
03
通过调整数据库配置、优化查询语句等方式，提高数
据库的性能和响应速度。
03
数据库操作
插入数据
插入单行数据
在数据库表中插入一行数据，通常需要指定表名、列名和对应的 值。
详细描述
NoSQL数据库可以划分为不同的类型，例如键值对存 储库、列存储库、文档存储库和图形存储库。它们通 常用于处理大量数据和高并发访问，并支持分布式部 署。NoSQL数据库的优点在于它们的高性能、高可用 性和可扩展性，以及灵活的架构和数据模型。然而， 它们也存在一些挑战，例如数据一致性问题、缺乏 SQL查询功能和跨不同数据类型的查询难度。
操作系统优化
对操作系统进行调优，如文件系统配置、网络参数等，以提高数据 库系统的性能。
数据库配置
根据实际需求调整数据库的配置参数，如缓冲区大小、连接数等，以 获得更好的性能。
06
数据库新技术
NoSQL数据库
总结词
NoSQL数据库是针对关系型数据库的挑战而出现的， 它们不使用SQL作为查询语言，而是使用其他方式来 存储和查询数据。NoSQL数据库具有高性能、高可用 性和可扩展性，以及灵活的架构和数据模型。
04
数据库安全
用户身份认证
用户名和密码
强制用户使用强密码，并确保用 户名和密码的唯一性。定期更换 密码，增加破解难度。
多因素认证
引入多因素认证，如手机验证码 、指纹识别等，提高用户身份认 证的安全性。
《数据库》课件
数据库性能优化
掌握常见的数据库性能问题和优 化方法，包括索引优化、查询优 化等。
数据库备份和恢复
了解数据库备份和恢复的方法和 工具，以及如何规避备份恢复过 程中的常见错误。
数据库安全性和权限管理
掌握数据库的安全性管பைடு நூலகம்和权限 设置方法，以确保数据安全和保 密性。
案例分析与应用实践
1
数据库设计案例分析
2 掌握数据库操作和SQL语言
熟悉数据库的基本操作、SQL查询语句和常用 函数，并学习SQL语言的基础语法。
3 解决常见数据库问题
了解数据库的常见问题和解决方法，包括性 能优化、备份恢复和安全性管理等。
4 应用实践和案例分析
通过案例分析和应用实践，深入理解数据库 设计和操作的实际应用。
数据库操作与SQL语言
1
基本的数据库操作
了解数据库的基本操作，如增删改查等，并熟练掌握这些操作的语法和用法。
2
SQL语言的基础语法
学习SQL语言的基本语法和命令，包括创建表格、修改数据、授权等。
3
SQL查询语句和常用函数
掌握SQL查询语句和常用的聚合函数，如AVG、COUNT等，以及应用场景。
常见数据库问题与解决方法
数据库
欢迎来到 《数据库》PPT课件！在这个课程中，您将学习数据库的基础知识， 了解如何设计和操作数据库，以及处理常见数据库问题的解决方法。让我们 开始！
数据库基础知识
数据库管理系统介绍
了解什么是数据库管理系统 （DBMS）以及它的作用和好处。
常见的数据库类型和应用 场景
了解不同类型的数据库及其特点， 并学习如何根据需求选择恰当的 数据库。
数据库的定义和作用
掌握数据库的基本概念，了解它 在实际应用中的作用和意义。
第10章 数据库设计基础PPT课件
– 模式/内模式影响是唯一的。
20
应用程序 1
应用程序 2
应用程序 2
外模式 1
外模式 2
外模式（用户级数据库）
外 模 式 /模 式 映 射
模 式（概念级数据库）
模式 模 式 /内 模 式 映 射
内模式（物理级数据库）
内模式
物理数据 库
DBMS
操作系统
21
关系模型（重点）
实体和联系均用二维表来表示的数据模型称之为关系数 据模型。一张二维表，由行和列组成。目前应用最广泛。
（2）模式 （ Schema，也称逻辑模式或概念模式) – 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，是数据库系统模式结构的中间层。 – 一个数据库只有一个模式。
18
（3）内模式（也称存储模式）
– 数据库在物理存储器上具体实现的描述，是数据在数 据库内部的表示方法，也是数据物理结构和存储方式 的描述。
上面特点就使得用层次模型表示1:n联系非常简便，这 是它的突出优点，但是它不能直接表示m:n的联系。
16
网状模型
用树状结构表示实体及实体间的联系。
网状模型有如下几个特点： （1）可以有一个或多个结点没有父亲结点。 （2）至少有一个结点有多个父亲结点。
17
三、数据库系统的体系结构（三级模式、二级映射）
第10章 数据库设计基础
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
本章主要内容
数据库系统的概述 数据库系统工作原理 关系数据库 数据库设计
3
20
应用程序 1
应用程序 2
应用程序 2
外模式 1
外模式 2
外模式（用户级数据库）
外 模 式 /模 式 映 射
模 式（概念级数据库）
模式 模 式 /内 模 式 映 射
内模式（物理级数据库）
内模式
物理数据 库
DBMS
操作系统
21
关系模型（重点）
实体和联系均用二维表来表示的数据模型称之为关系数 据模型。一张二维表，由行和列组成。目前应用最广泛。
（2）模式 （ Schema，也称逻辑模式或概念模式) – 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，是数据库系统模式结构的中间层。 – 一个数据库只有一个模式。
18
（3）内模式（也称存储模式）
– 数据库在物理存储器上具体实现的描述，是数据在数 据库内部的表示方法，也是数据物理结构和存储方式 的描述。
上面特点就使得用层次模型表示1:n联系非常简便，这 是它的突出优点，但是它不能直接表示m:n的联系。
16
网状模型
用树状结构表示实体及实体间的联系。
网状模型有如下几个特点： （1）可以有一个或多个结点没有父亲结点。 （2）至少有一个结点有多个父亲结点。
17
三、数据库系统的体系结构（三级模式、二级映射）
第10章 数据库设计基础
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
本章主要内容
数据库系统的概述 数据库系统工作原理 关系数据库 数据库设计
3
数据库ppt课件
数据库ppt课件•数据库概述•数据库模型与结构•数据库设计•数据库操作与管理•数据库安全与保护•数据库新技术与发展趋势目录CONTENTS01数据库概述数据库的定义与作用01数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
02数据库的作用：实现数据共享、减少数据冗余、提高数据独立性、集中控制和管理数据、保证数据的安全性和可靠性等。
层次和网状数据库系统，主要支持层次和网状数据模型，如IBM 的IMS 系统。
第一代数据库第二代数据库第三代数据库关系数据库系统（RDBMS ），主要支持关系数据模型，如Oracle 、MySQL 等。
面向对象数据库系统（OODBMS ），支持面向对象数据模型，如SAP HANA 等。
030201数据库的发展历史0102数据库（Databas…存储数据的“仓库”，它保存了一系列有组织的数据。
数据库管理系统（DBM…一组软件，它允许用户定义、创建、维护和使用数据库。
数据库应用程序使用DBMS提供的功能来访问和操作数据库中的数据的程序。
数据库管理员（DBA）负责数据库的规划、设计、实施、维护和管理的人员。
数据库用户使用数据库应用程序来访问和操作数据库中的数据的用户。
030405数据库系统的组成02数据库模型与结构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、组织数据和对数据进行操作的抽象概念集。
分类根据模型应用的不同目的，可以将模型划分为两类，它们分别属于不同的层次。
第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。
关系操作关系模型中常用的关系操作包括选择、投影、连接、除、并、差等查询操作和增加、删除、修改操作两大部分。
查询的表达能力是其中最重要的部分。
关系数据模型概述关系数据模型是以集合论中的关系概念为基础发展起来的一种数据模型，它是当前数据库技术的主流数据模型。
关系数据模型的组成关系数据模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
《数据库培训教程》PPT课件
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4
技术发展的推动
以下引用一些科学技术，从发明到应用所用的 时间越来越短，足以说明知识更新的紧迫性。
名称 电动机 电话 无线电通讯 真空管 雷达 喷气发动机 电视 尼龙 因特网 集成电路 激光器
从发明到应用时间 ６５年 ５６年 ３５年 ３１年 １５年 １４年 １２年 １１年 7年 ２年 １年
数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统
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11
数据库技术简介——基本概念
数据(Data)
日常生活中的数据无所不 在：文字、图形、图象、声音、 档案记录、货物运输情况……都 是数据。
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12
数据库技术简介——基本概念
数据库(Database 简称 DB)
长期存储在计算机内，有 组织的、可共享的数据集合。它 可以供各种用户共享，具有最小 的冗余度和较高的数据独立性。
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5
获取数据的几种途径
1）利结果打印出来
财会软件
复制功能 数据输出
复制报表的数据 粘贴到Excel表中
查询凭证、明细帐、报表、工资等 数据，生成Access、Excel、dBase、 FoxPro、Paradox、文本文件和 HTML文件格式
用友、金蝶、
安易、小蜜蜂可等整理ppt
以海关为例，海关总署与44个直属海关组成骨干网，连接了600 多个分关，基本覆盖了全国各口岸点；海关已在全国范围内建成“现 代海关业务信息化管理系统”，对报关、征税、减免税、加工贸易等 主要业务实现了计算机化、信息化、网络化。
面对审计对象的迅速发展变化，审计机关的作业方式必须及时做 出相应的调整。而当时，多数审计机关在对已实行计算机记账的单位 进行审计时，仍然需要被审计单位提供或临时打印纸质账表，才能进 行手工查帐操作。另外，企业的ERP把财务系统融入了管理系统，又 没有了独立的电子账，这又是一个问题。因此，不掌握计算机技术， 不能全面了解被审计单位的经济活动，财政财务收支的监督就做不到。 而等到时机成熟国家有关部门宣布取消备份纸质账表，只具有手工审 计技能的审计人员，将失去查账的资格。这样，审计就面临了一个职 业的风险，也就是这个职业还存不存在。
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。
数据库基础知识课件
实体表示现实世界中的实体，如人、物品 、组织等。
属性表示实体的属性，如人的姓名、年龄 等。
05
06
关系表示实体之间的关系，如父子关系、 婚姻关系等。
04
数据库查询与索引
数据库查询语句的基本结构
查询语句的构成
SELECT子句
一个基本的查询语句应该包括SELECT、 FROM和WHERE子句，以及可能的ORDER BY和GROUP BY子句。
选择操作
使用SELECT语句实现，可以通过 WHERE子句指定查询条件，使 用ORDER BY子句指定查询结果 的排序顺序。
插入操作
使用INSERT INTO语句实现，需 要指定要插入的表和插入的数据
。
01
03
02 04
更新操作
使用UPDATE语句实现，需要指 定要更新的表、更新条件和更新 的值。
删除操作
概念数据模型是面向用户的数据模型， 描述了现实世界中的实体和概念，强调 数据的语义表达。
概念模型与ER图
概念模型是一种常用的概念数据模型，用于描 述现实世界中的实体和概念。
01
ER图由实体、属性和关系三个元素组成。
03
02
ER图（实体关系图）是概念模型的一种表示 方法，用于描述实体之间的关系。
04
数据控制
使用数据控制语言（DCL）对 数据进行权限控制和事务管理 等。
数据维护
包括数据的备份、恢复和优化 等操作。
03
数据库表与数据模型
数据库表的基本结构
数据库表由行和列组 成，也称为记录和字 段。
每个表都有唯一的主 键，用于唯一标识表 中的每一行数据。
每行数据表示一个实 体，每列表示实体的 属性。
数据库技术PPT课件
安全性
随着网络安全问题的日益突出，数据库技 术的安全性将得到更加重视，加强数据加 密、安全审计等方面的技术研究。
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数据库技术的发展趋势
大数据处理
随着大数据时代的到来，数据库技术将进 一步发展，支持大规模数据的存储、检索
和分析。
智能化
数据库技术将与人工智能技术结合，实现 数据挖掘、智能推荐等功能，提高数据处
理和分析的智能化水平。
云计算
云计算技术的发展将推动数据库技术的云 化，实现数据库服务的云端化，提供更加 灵活和可扩展的数据库服务。
数据库的作用
数据库技术是信息系统的核心组成部 分，它能够实现数据的集中存储、管 理和共享，提高数据利用率和信息系 统的效率。
数据库技术的发展历程
人工管理阶段
在早期计算机系统中，数据存储和管理主要依靠人工操作， 数据存储效率低下，容易丢失。
文件系统阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的 分类存储和管理，提高了数据存储和检索的效率。
非关系型数据库
总结词
非关系型数据库是指不使用关系模型来组织和存储数据的数 据库，它通常使用键值对、文档、列或图形等数据结构来存 储数据。
详细描述
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以动态地添加 字段或属性。它支持高并发的读写操作，具有较好的可扩展 性。常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和 Redis。
UPDATE语句
用于修改数据库表中的现有记录
DELETE语句
用于从数据库表中删除记录
MERGE语句
用于插入、更新或删除记录，根据条 件决定操作类型
05 数据库安全与优化
随着网络安全问题的日益突出，数据库技 术的安全性将得到更加重视，加强数据加 密、安全审计等方面的技术研究。
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数据库技术的发展趋势
大数据处理
随着大数据时代的到来，数据库技术将进 一步发展，支持大规模数据的存储、检索
和分析。
智能化
数据库技术将与人工智能技术结合，实现 数据挖掘、智能推荐等功能，提高数据处
理和分析的智能化水平。
云计算
云计算技术的发展将推动数据库技术的云 化，实现数据库服务的云端化，提供更加 灵活和可扩展的数据库服务。
数据库的作用
数据库技术是信息系统的核心组成部 分，它能够实现数据的集中存储、管 理和共享，提高数据利用率和信息系 统的效率。
数据库技术的发展历程
人工管理阶段
在早期计算机系统中，数据存储和管理主要依靠人工操作， 数据存储效率低下，容易丢失。
文件系统阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的 分类存储和管理，提高了数据存储和检索的效率。
非关系型数据库
总结词
非关系型数据库是指不使用关系模型来组织和存储数据的数 据库，它通常使用键值对、文档、列或图形等数据结构来存 储数据。
详细描述
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以动态地添加 字段或属性。它支持高并发的读写操作，具有较好的可扩展 性。常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和 Redis。
UPDATE语句
用于修改数据库表中的现有记录
DELETE语句
用于从数据库表中删除记录
MERGE语句
用于插入、更新或删除记录，根据条 件决定操作类型
05 数据库安全与优化
第1章 数据库基础知识ppt课件
2）内模式是物理的存储结构。
精选ppt课件2021
14
4）模式之间的关系
精选ppt课件2021
15
5）数据独立性
数据与应用程序相互独立； 通过三级模式、两级映像实现； 逻辑独立性：
应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立性；
物理独立性：
应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互 独立性；
18
（2）概念世界
概念世界是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事物及其联系的一种抽象描述，从而产 生概念模型。
举例，对医生的描述包括姓名、性别、专长、 电话、职称等不同项目。
精选ppt课件2021
19
（3）数据世界
存入计算机系统的数据是将概念世界中的事物 数据化的结果。
为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联 系，数据库表中的数据一定存在一个结构，用 数据模型表示结构。
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31
关系和表
医生编号 姓名
职称
科室编号 特长
01104
李博
主任医师
01
牙科
01106
刘晓 副主任医师
01
01020
王林 副主任医师
01
02100
李颦
医师
02
03002 王西平 主任医师
03
04005 吴星智 副主任医师
04
06007
李可茹 主任医师
06
精选ppt课件2021
32
精选ppt课件2021
17
（1）现实世界
人们管理的对象存于现实世界中，现实世界的 事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观 存在的，是由事物本身的性质决定的。
举例：医院的医疗管理系统中有医生、患者、 专科等构成元素，医生为患者诊疗，患者被送 到不同科室诊治，医生、患者、专科是相互关 联的。
精选ppt课件2021
14
4）模式之间的关系
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15
5）数据独立性
数据与应用程序相互独立； 通过三级模式、两级映像实现； 逻辑独立性：
应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立性；
物理独立性：
应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互 独立性；
18
（2）概念世界
概念世界是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事物及其联系的一种抽象描述，从而产 生概念模型。
举例，对医生的描述包括姓名、性别、专长、 电话、职称等不同项目。
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19
（3）数据世界
存入计算机系统的数据是将概念世界中的事物 数据化的结果。
为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联 系，数据库表中的数据一定存在一个结构，用 数据模型表示结构。
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关系和表
医生编号 姓名
职称
科室编号 特长
01104
李博
主任医师
01
牙科
01106
刘晓 副主任医师
01
01020
王林 副主任医师
01
02100
李颦
医师
02
03002 王西平 主任医师
03
04005 吴星智 副主任医师
04
06007
李可茹 主任医师
06
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17
（1）现实世界
人们管理的对象存于现实世界中，现实世界的 事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观 存在的，是由事物本身的性质决定的。
举例：医院的医疗管理系统中有医生、患者、 专科等构成元素，医生为患者诊疗，患者被送 到不同科室诊治，医生、患者、专科是相互关 联的。
数据库讲义-PPT课件
数据库基础
outline
数据库概念 数据模型 数据库设计 SQL语言简介 Acesss数据库
信息、数据
股票下跌了一半
1/2
信息与数据
信息：现实世界事物的存在方式或运动状 态的反映，是一种已经被加工为特定形式 的数据。 数据：将现实世界中的各种信息记录下的 符号，是客观实体的属性值，是信息的载 体和具体表现形式。
数据管理
数据管理: 是数据处理的中心问题，指如何 对数据 分类、组织、编码、存储、检索和 维护。 数据管理的发展历史可以分为五个阶段
人工管理阶段 文件管理阶段 数据库管理阶段 分布式数据库阶段 面向对象数据库阶段
人工管理阶段
特点：数据与程序不具有独立性，一组数 据对应一组程序。 大量数据冗余。
4.
每个字段直接和表的实体相关 以最小的逻辑单位存储信息 表中的字段必须是原始数据 确定主关键字字段
确定联系
1. 2. 3.
一对一联系 一对多联系 多对多联系
SQL语言简介
Select语句——查询数据 Insert语句——添加记录 Delete语句——删除记录 Update语句——更新记录新建简单查询
数据模型
数据库的数据结构形式，叫数据模型，它 是对数据库如何组织的一种模型化表示。 如果这个模型只能表示存储什么信息，那 么它是简单的，是文件系统早已解决了的 问题，更重要的是要以一定数据结构方式 表示各种信息的联系。
数据库框架
建设一幢楼房，首先要有建筑结构图，根 据这个结构图先搭好架子，然后才能堆砖 砌瓦，使建筑物符合要求。 数据模型就相当于这个建筑结构图，根据 这个结构图组织装填数据。
outline
数据库概念 数据模型 数据库设计 SQL语言简介 Acesss数据库
信息、数据
股票下跌了一半
1/2
信息与数据
信息：现实世界事物的存在方式或运动状 态的反映，是一种已经被加工为特定形式 的数据。 数据：将现实世界中的各种信息记录下的 符号，是客观实体的属性值，是信息的载 体和具体表现形式。
数据管理
数据管理: 是数据处理的中心问题，指如何 对数据 分类、组织、编码、存储、检索和 维护。 数据管理的发展历史可以分为五个阶段
人工管理阶段 文件管理阶段 数据库管理阶段 分布式数据库阶段 面向对象数据库阶段
人工管理阶段
特点：数据与程序不具有独立性，一组数 据对应一组程序。 大量数据冗余。
4.
每个字段直接和表的实体相关 以最小的逻辑单位存储信息 表中的字段必须是原始数据 确定主关键字字段
确定联系
1. 2. 3.
一对一联系 一对多联系 多对多联系
SQL语言简介
Select语句——查询数据 Insert语句——添加记录 Delete语句——删除记录 Update语句——更新记录新建简单查询
数据模型
数据库的数据结构形式，叫数据模型，它 是对数据库如何组织的一种模型化表示。 如果这个模型只能表示存储什么信息，那 么它是简单的，是文件系统早已解决了的 问题，更重要的是要以一定数据结构方式 表示各种信息的联系。
数据库框架
建设一幢楼房，首先要有建筑结构图，根 据这个结构图先搭好架子，然后才能堆砖 砌瓦，使建筑物符合要求。 数据模型就相当于这个建筑结构图，根据 这个结构图组织装填数据。
数据库系统基础教程PPT完整版
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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
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2021年2月4日星期四
数据库系统原理
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存储器类型(续)
稳定存储器 是一种理想的存储器，其中的信息永不丢失 “永不”是相对的，从理论来说是无法保证的 尽管理论上不能得到稳定存储器，但可以使用技术手段使得非易失 性存储器中的信息极不可能丢失，来逼近稳定存储器 例如：采用多个异地副本
恢复的基本思想
不同的故障需要不同的恢复技术，但是它们的基本思想是一样的： 在系统正常运行时建立冗余数据，保证有足够的信息可用于故障恢 复 故障发生后采取措施，将数据库内容恢复到某个一致性状态，保证 事务原子性和持久性
DBMS恢复机制涉及的关键问题： 如何建立冗余数据 如何利用这些冗余数据进行故障恢复
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数据库系统原理
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10.1 故障分类Fra bibliotek故障分类
数据库系统可能发生的故障有多种，每种故障要用不同的方法处理。主 要有以下几类故障： 1．事务故障 2．系统故障 3．介质故障
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数据库系统原理
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故障分类(续)
1．事务故障 某个事务在运行过程中由于种种原因未能运行到正常终止而夭折
故障原因 磁盘损坏、磁头碰撞、操作系统的某种潜在错误和瞬时强磁场干扰 都可能导致介质故障
后果与处理 介质故障可能导致存储在外存中数据库的数据部分丢失或全部丢失 需要修复或更换存储介质，然后重启系统 系统重启后，首先装入数据库发生介质故障前的最新数据库副 本 然后，利用日志将建立副本以来所有已完成的事务的更新写入 数据库
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数据库系统原理
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故障分类(续)
2．系统故障 由于某种原因造成整个系统的正常运行突然停止，致使所有正在运 行的事务都以非正常方式终止 发生系统故障时，内存中数据库缓冲区的信息全部丢失，但不破坏 存储在外部存储设备上的数据
造成系统故障的原因： CPU故障、数据库软件代码错误、操作系统故障、系统断电等
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数据库系统原理
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恢复的基本思想（续）
利用冗余数据进行故障恢复需要考虑的因素： 存储器的性质 事务的更新何时写入数据库 即时更新 延迟更新 更新输出到数据库的时机影响恢复的实现 缓冲 为了提高I/O效率，系统广泛使用缓冲区技术 缓冲区是内存区域，一般由操作系统或DBMS统一管理 事务对数据库的更新实际上被写入内存缓冲区，何时物理地输 出到磁盘取决于缓冲区管理和调度
易失性存储器 该类存储器包括主存储器、高速缓冲存储器等 存取速度很快，并且可以直接存取所存储的任何数据项 系统发生故障时，存储在易失性存储器上的数据将丢失
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数据库系统原理
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存储器类型(续)
非易失性存储器 非易失性存储器包括磁、磁带等 磁盘一般作为联机存储器 磁带通常作为后援存储器 磁盘比主存可靠性强但比磁带可靠性弱，但两者都可能出现故障， 导致信息丢失 除非出现介质故障和恶意攻击，否则非易失存储器中的信息不会丢 失 在数据库系统中，通常使用磁盘存放数据库和联机日志，而其它非 易失性存储器一般用来存储数据库和日志的后备副本
这类故障比前两类故障发生的可能小，但破坏性更大
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数据库系统原理
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故障分类(续)
其他故障 例如，计算机病毒和恶意攻击也可能导致数据库中的全部或部分数 据破坏 处理 首先要清除病毒和阻止恶意攻击 采用与介质故障恢复相同的方法。
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数据库系统原理
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普通高等教育十一五规划教材
数据库原理教程
范明、叶阳东、邱保志、职为梅 编著 科学出版社，2008
第10章 数据库的恢复技术
数据库的恢复技术
计算机系统是会发生故障的，造成故障的原因可能是 磁盘损坏 电源崩溃 计算机病毒 软件错误等
一旦这些故障发生，就可能会丢失信息，产生数据库故障，因此，数据 库系统必须预先采取措施，以保证系统在发生故障的时候，可以保持事 务的原子性和持久性
可能导致事务执行失败的两类错误 事务程序的逻辑错误 例如，事务内部的非法输入、溢出、超出资源限制等 系统错误，系统进入一种不良状态（如死锁），使得事务无法继续 正常执行 出现这类问题的事务可以在以后的某个时间重新执行
后果与处理 发生事务故障时，夭折的事务可能已经把对数据库的部分修改写入 数据库，导致数据库可能处于不正确状态 回滚该事务，清除该事务对数据库的所有更新
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数据库系统原理
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10.2 存储器结构
存储器类型
存储器类型 数据库的存储设备按其存取速度、容量和故障可恢复性可分为如下 三种： 易失性存储器（volatile storage） 非易失性存储器（nonvolatile storage） 稳定存储器(stable storage)
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数据库系统原理
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恢复的基本思想（续）
建立冗余数据 数据库系统主要通过登记日志和数据转储来建立冗余数据
日志 记录了数据库的所有更新的详细信息，所有故障的恢复都需要使用 它
数据转储 制作数据库的后备副本，这些副本与日志配合使用，用来实现介质 故障恢复
数据库镜像 在不同的存储介质上维护数据库的同步副本，也是建立冗余数据的 一种方法 使用数据库镜像可以简化介质故障的恢复，但需要附加的存储设备
数据库的恢复机制就是负责将数据库恢复到故障发生前的某一个一致状 态，并将崩溃后的数据库不能使用的时间减少到最小
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数据库系统原理
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第7章 数据库设计
10.1 故障分类 10.2 存储器结构 10.3 基于日志的恢复技术 10.4 基于检测点的恢复技术 10.5 缓冲技术 10.6 介质故障恢复技术 10.7 其他 恢复技术 10.8 小结
后果与处理 一些尚未完成的事务的结果可能已经写入物理数据库，一些完成的 事务的某些更新可能还在内存缓冲区，尚未写入数据库 系统重启后，恢复子系统必须撤销故障发生时所有未完成事务对数 据库的更新，并利用日志将完成的事务的更新写入数据库
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数据库系统原理
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故障分类(续)
3．介质故障（磁盘故障） 又称磁盘故障，是指存储数据库的存储设备故障