数据库技术概述
数据库技术的研究与应用现状分析
数据库技术的研究与应用现状分析随着信息技术的不断发展，数据量的不断增加，数据库技术在今天的应用中扮演着重要的角色。
数据库技术的研究和应用现状越来越引起人们的关注。
本文将对当前数据库技术的研究和应用现状进行深入分析。
一、数据库技术概述数据库是指按照某种数据模型组织、描述和存储大量数据的存储介质和管理软件系统。
数据库技术作为数据管理系统的核心技术，主要包括数据结构、数据存储、数据操作语言和数据库管理系统等方面的内容。
数据库管理系统（DBMS）是指用于管理数据的软件系统，它可以对各种类型的数据进行管理和处理，保证数据的完整性、安全性和一致性。
当前，DBMS能够支持多种操作系统和多样化的应用程序，如关系型数据库（RDBMS）、面向对象数据库（OODBMS）和XML数据库等。
目前，数据库技术广泛应用于各个领域，如企业信息管理、医疗健康、金融、电商等。
二、数据库技术的研究现状1. 数据库系统的性能优化和数据访问技术当前数据量的急剧增长，使得数据库系统的性能优化和数据访问技术成为数据库领域的研究热点之一。
随着多核CPU的快速发展，研究人员开始关注多核CPU的并发管理。
此外，大数据处理的出现，也让数据管理系统的性能优化面临了新的挑战。
2. 数据挖掘和智能化处理技术数据库技术的应用越来越广泛，也越来越复杂。
数据挖掘技术能够识别数据库中隐藏的模式、关系和规律，挖掘出数据库中的潜在价值信息。
数据挖掘技术已被广泛应用于商业、金融、医学和社交网络等领域。
同时，智能化处理技术也成为数据库技术研究的一大热点。
利用智能化处理技术提高数据库的自动化程度和智能化水平，可以减少用户的参与度，提高数据处理的准确性和效率。
3. 数据库系统的安全性和隐私保护技术数据库系统的安全性和隐私保护技术也逐渐成为数据库技术研究的一个领域。
数据安全问题已经受到高度关注，在数据库技术中，要求能够提供数据库的机密性、完整性和可用性保护，以保证数据的安全性。
数据库技术ppt课件
B
C
D
安全审计
定期对数据库进行安全审计和漏洞扫描， 及时发现和修复潜在的安全风险。
错误处理
合理处理数据库操作过程中的错误信息， 避免将详细的错误信息暴露给攻击者。
06
数据库性能优化与故障恢复策 略
性能监控指标分析方法
监控数据库性能指标
包括吞吐量、响应时间、并发用户数等关键指标，以评估数据库 性能状态。
物理设计阶段
选择存储结构和存取方法
根据数据库管理系统的特性和数据量大小等因素，选择合适的存 储结构和存取方法。
设计物理存储方案
确定数据的物理存储方案，如数据文件的大小、增长方式、备份策 略等。
优化数据库性能
通过调整数据库参数、优化SQL语句等方式，提高数据库的性能和 稳定性。
04
数据库操作与编程实践
01
数据共享性高
数据库中的数据可以被多个用户、多 个应用程序共享使用。
03
数据冗余度小
数据库通过数据共享和结构化存储，可以大 大减少数据冗余，提高数据一致性。
05
02
数据结构化
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、 描述和存储，具有较高的结构化程度。
04
数据独立性高
数据库中的数据独立于应用程序，即 数据的逻辑结构、存储结构以及存取 方式的改变不会影响应用程序。
数据库安全与保护
探讨了数据库的安全威胁、防 护措施以及备份恢复技术。
学员心得体会分享
加深了对数据库技术的理 解
通过本次课程，学员们对数据库的基本概念 、原理和设计方法有了更深入的理解。
掌握了实用的数据库技能
学员们通过实践操作，掌握了SQL语言的基本语法 和常用操作，能够独立完成简单的数据库设计和开 发工作。
第1章数据库概述
应用程序2
…… 应用程序n
数据库管理系 统（DBMS）
系统管理员
数据库
数据库系统的组成
• 数据库是数据的汇集，它以一定的组织形 式保存在存储介质上 • 数据库管理系统是管理数据库的系统软件， 它可以实现数据库系统的各种功能 • 应用程序专指以数据库数据为基础的程序 • 数据库管理员负责整个数据库系统的正常 运行。
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人员
• • • • •
数据库管理员 系统分析人员 数据库设计人员 应用程序编程人员 最终用户
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数据库技术
• 数据库是数据管理的最新技术 • 主要研究内容是如何对数据进 行科学的管理，以提供可共享、 安全、可靠的数据。 • 数据库技术一般包含数据管理 和数据处理两部分。
数据库系统
• 本质上是一个用计算机存储数据的系 统 • 可以将数据库看成是一个电子文件柜 • 除保存数据外，还提供对数据进行各 种管理和处理：
• 当解释其代表人的年龄时就是20岁。 • 当解释其代表商品价格时，就是20元。
• 数据和解释不可分。
• 数据的解释是对数据的说明。 • 数据的含义称为数据的语义。
事物的描述
• 在日常生活中，一般直接用自 然语言来描述事物。 • 如描述一门课程的信息：
• 数据库系统基础课程，4个学分， 第5学期开设。
D B M SΒιβλιοθήκη 2014年2月26日1时51分
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数据具有较高的独立性
• 数据独立性是指数据的组织和存储方 法与应用程序互不依赖、彼此独立的 特性。
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保证数据的安全、可靠
有效地防止数 据库中的数据 被非法使用或 非法修改
第一章_数据库系统概述
2．模式／内模式映象
模式／内模式映象定义了数据全局逻辑 结构与存储结构之间的对应关系。例如， 说明逻辑记录和字段在内部是如何表示 的
数据库中模式／内模式映象是唯一的
该映象定义通常包含在模式描述中
模式／内模式映象的用途
保证数据的物理独立性
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另 一种存储结构），数据库管理员修改模式／ 内模式映象，使模式保持不变
1、信息（information）
定义：关于现实世界事物的存在方式或 运动状态反映的综合。
特点：
客观存在 可以感知 可存储、加工、传递和再生
2、数据(Data)
数据(Data)是数据库中存储的基本对 象
数据的定义
描述事物的符号记录
数据的种类
文字、图形、图像、声音
认 识 抽
象
把概念模型转换为某一 DBMS支持的数据模型
信息世界 机器世界
数据模型(续)
客观对象的抽象过程---两步抽象
现实世界中的客观对象抽象为概念模型；
把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。
概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层 次。
数据模型(续)
数据模型分成两个不同的层次 (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来 对数据和信息建模。 (2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系 模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。
例：实体－“明星” （950231，刘德华，Andy，香港，27-9-1961，
天秤座，牛，174 cm， 68 kg，AB）
(4) 主键（Key）
唯一标识实体的属性集称为码，又称主键，或 关键字。
(5) 联系（Relationship）
数据库——基本概念
数据库——基本概念⼀、概述（了解） 数据库（Database，简称DB） 数据库技术是计算机应⽤领域中⾮常重要的技术，它产⽣于20世纪，60年代末，是数据管理的最新技术，也是软件技术的⼀个重要分⽀。
简单的说，数据库就是⼀个存放数据的仓库，这个仓库是按照⼀定的数据结构（数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系）来组织、存储的，我们可以通过数据库提供的多种⽅法来管理数据库⾥的数据。
更简单的形象理解，数据库和我们⽣活中存放杂物的仓库性质⼀样，区别只是存放的东西不同。
数据库表（table） 数据表是关系数据库中⼀个⾮常重要的对象，是其他对象的基础，也是⼀系列⼆维数组的集合，⽤来存储、操作数据的逻辑结构。
根据信息的分类性情。
⼀个数据库中可能包含若⼲个数据表，每张表是由⾏和列组成，记录⼀条数据，数据表就增加⼀⾏，每⼀列是由字段名和字段数据集合组成，列被称之为字段。
每⼀列还有⾃⼰的多个属性，例如是否允许为空、默认值、长度、类型、存储编码、注释等。
例如： 数据（data） 存储在表中的信息就叫做数据。
数据库系统有3个主要的组成部分 1.数据库（Database System）：⽤于存储数据的地⽅ 2.数据库管理系统（Database Management System，DBMS）:⽤户管理数据库的软件。
3.数据库应⽤程序（Database Application）：为了提⾼数据库系统的处理能⼒所使⽤的管理数据库的软件补充。
数据库的发展史(五个阶段) 1.⽂件系统 数据库系统的萌芽阶段,通过⽂件来存取数据.⽂件系统是数据库系统的萌芽阶段，出现在上世纪五六⼗年代，可以提供简单的数据存取功能，但⽆法提供完整、统⼀的数据管理功能，例如复杂查询等。
所以在管理较少、较简单的数据或者只是⽤来存取简单数据，没有复杂操作的情况下， 2.层次型数据库 数据库系统真正开始阶段,数据的存储形式类似树形结构,所以也叫树型数据库. 3.⽹状数据库 数据的存储形式类似⽹状结构.从⼆⼗世纪六⼗年代开始，第⼀代数据库系统（层次模型数据库系统、⽹状模型数据库系统）相继问世，它们为统⼀管理和共享数据提供了有⼒的⽀撑在这个阶段，⽹状模型数据库由于它的复杂、专⽤性，没有被⼴泛使⽤。
数据库概述
1.4.3 数据模型的分类
1. 层次模型
▪ 层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型，它 的数据结构是一棵“有向树”。层次模型的特征是：
▪ 有且仅有一个结点没有父结点，它就是根结点； ▪ 其他结点有且仅有一个父结点。
▪ 在层次模型中，每个结点描述一个实体型，称为记 录型。一个记录型可有许多记录值，简称为记录。结 点之间的有向边表示记录之间的联系。如果要存取某 一记录型的记录，可以从根结点开始，按照有向树层 次逐层向下查找，查找路径就是存取路径。
1.5.1 关系数据结构
▪ 1. 关系
▪（1）域 ▪（2）笛卡儿积 ▪（3）关系
①列是同质的，即列中的每一个分量来自同一个域。 ②不同的列可以来自相同的域，但属性名不能相同。 ③列的顺序无所谓，可以任意交换。 ④行的顺序无所谓，可以任意交换。 ⑤任意两个元组不能完全相同。 ⑥分量必须取原子值，即每一个分量都是不可分的数据项。
▪ 实体型，用矩形表示，矩形框内写明实体名； ▪ 属性，用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实
体连接起来；
▪ 联系，用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无 向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁 标上联系的类型。
产品
学生
m
组成
学号 姓名 出生日期 性别 专业
n
零件
信息世界建模
DATE
P#
PNAME
数据管理是数据处理的中心问题。随着计算机硬件和软件的发展， 数据管理经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。 ▪ 本章介绍了数据库管理系统和数据库系统的有关概念。数据库管理 系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。数据库系统 三级模式和两层映象的系统结构保证了数据库系统中能够具有较高 的逻辑独立性和物理独立性。数据库语言包括数据描述语言、数据 操纵语言、数据控制语言和宿主语言。 ▪ 数据模型是数据库系统的核心和基础。本章介绍了组成数据模型的 三个要素、概念模型和三种主要的数据库模型。这几种最常用的数 据模型是层次模型、网状模型和关系模型。其中层次模型和网状模 型统称为非关系模型。实体联系模型是最常用的概念模型，关系模 型是当今的主流模型，本章重点介绍了关系数据库系统。
数据库基础概述综述
一、数据库基础概述当今社会是一个信息化社会，信息是社会上各行各业的重要资源。
数据是信息的载体，数据库是相互关联的数据集合。
数据库能利用计算机来保存和管理大量复杂的数据，快速而有效地为不同的用户和应用程序提供数据，帮助人们利用和管理数据资源，目前，数据库已经遍布我们生活的各个角落，如，学校的教学管理系统、图书管的图书借阅系统、飞机或火车的网络售票系统、银行的业务系统、超市的售货系统、公司的人事管理系统等等。
因此，了解数据库的相关概念，掌握数据库的基本操作是我们从事信息处理相关专业人员适应信息化的重要基础，数据库相关技术也是我们应该必须掌握的重要信息化处理工具！1.数据库系统概述1.1数据管理技术的产生和发展数据是现实世界中实体或客体在计算机中的符号表示。
数据不仅可以是数字，还可以是文字、图表、图像、声音、视频等。
每个组织都保存了大量的数据。
如，银行有关储蓄存款、贷款业务、信用卡管理、投资理财等方面的数据；医院有关病历、药品、医生、病房、财务等方面的数据；超市有关商品、、销售情况、进货情况、员工等方面的信息。
数据是一个组织的重要资源，有时比其他资源更珍贵。
因此必须对组织的各种数据实现有效管理。
数据管理是指对数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护等操作。
数据库的核心任务就是数据管理。
数据库技术并不是最早的数据管理技术。
在计算机诞生的初期，计算机主要用于科学计算，虽然当时同样存在数据管理的问题，但当时的数据管理是以人工方式进行的，后来发展到文件系统，再后来才是数据库。
数据管理发展主要经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
（1）人工管理阶段时期20世纪40年代中--50年代中产生的背景▪应用需求科学计算▪硬件水平无直接存取存储设备▪软件水平没有操作系统▪处理方式批处理特点▪数据的管理者：用户（程序员），数据不保存▪数据面向的对象：某一应用程序▪数据的共享程度：无共享、冗余度极大▪数据的独立性：不独立，完全依赖于程序▪数据的结构化：无结构▪数据控制能力：应用程序自己控制...…...…图1 人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系（2）文件系统阶段时期▪20世纪50年代末--60年代中产生的背景▪应用需求科学计算、管理▪硬件水平磁盘、磁鼓▪软件水平有文件系统▪处理方式联机实时处理、批处理特点▪数据的管理者：文件系统，数据可长期保存▪数据面向的对象：某一应用程序▪数据的共享程度：共享性差、冗余度大▪数据的结构化：记录内有结构,整体无结构（针对某一个应用）▪数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序▪数据控制能力：应用程序自己控制图2文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系（3）数据库系统阶段时期▪20世纪60年代末以来产生的背景▪应用背景大规模管理▪硬件背景大容量磁盘、磁盘阵列▪软件背景有数据库管理系统▪处理方式联机实时处理,分布处理,批处理特点▪数据整体结构化（面向全组织），整体是结构化的，数据之间具有联系▪数据的共享性高，冗余度低，易扩充，避免数据不兼容性和不一致性▪数据独立性高，物理独立性和逻辑独立性好。
《数据库技术概述》课件
MySQL
总结词
跨平台性强
VS
详细描述
MySQL可以在多种操作系统平台上运行 ，如Windows、Linux和Mac OS等。它 具有灵活的配置和可定制性，可以根据不 同的需求进行优化和调整。
MySQL
总结词：性能优化
VS
详细描述：MySQL通过各种性能优 化技术，如索引优化、查询优化和缓 存机制等，提供了高效的数据存储和 检索能力。它还支持多种存储引擎， 以满足不同类型的应用需求。
设计索引和查询优化
根据逻辑模型的特点，设计索引和查询优化策略，提高查询效率。
设计存储过程和触发器
根据业务需求，设计存储过程和触发器，实现特定的业务逻辑。
物理设计
设计数据库结构
根据逻辑模型，设计数据库的实际物理结构，包括表 、索引、视图等的物理存储方式和组织结构。
配置数据库参数
根据数据库的性能要求和实际环境，配置数据库的参 数，如内存分配、磁盘空间等。
PostgreSQL具有良好的可扩展性，支持多种扩展模块和自定义函数语言，方便开发者根据需求进行定制和扩展 。它还支持全文搜索、地理信息系统和JSON存储等功能。
PostgreSQL
总结词：灵活性高
详细描述：PostgreSQL支持多种数据类型、约束和索引类型，可以根据不同的需求进行灵活的数据模型设计和查询优化。它 还支持多种编程语言接口，方便与其他软件和应用程序进行集成。
确定实体和属性
根据需求分析结果，确定系统中的实体和属性，建立概念模型。
设计实体关系图
根据概念模型，设计实体关系图，展示实体之间的关系。
优化概念模型
根据实际情况，对概念模型进行优化，提高系统的性能和可维护 性。
逻辑设计
数据库基础理论
(3) 数据库管理系统：是管理、维护数据库数据的一组软件。
2.信息与数据
数据与信息在概念上是有区ห้องสมุดไป่ตู้的。
从信息处理角度看，任何事物的属性都是 通过数据来表示的，数据经过加工处理后，使 其具有知识性并对人类活动产生决策作用，从 而形成信息。
数据处理的目的是从大量的、原始 的数据中获得人们所需要的资料并提取有 用的数据成份，作为行为和决策的依据。
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要点
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1.1.2 数据管理的三个阶段
(1) 人工管理（50年代中期以前）： 计算机代替了人的手工劳动，但数据不独立，没有软件
系统对数据进行管理。
人工管理阶段出现在计算机应用于数据管理 的初期。由于没有必要的软件、硬件环境的支 持，用户只能直接在裸机上操作。当数据有所 变动时程序则随之改变，独立性差；另外，各 程序之间的数据不能相互传递，缺少共享性， 因而这种管理方式既不灵活，也不安全，编程 效率较差。
1.4.2 表间关联关系的类型 在一个关系数据库中，若想将依赖于关
系模型建立的多个数据表组织在一起，反映 客观事物数据间的多种对应关系，通常将这 些数据表放入同一个数据库中，并建立表间 关联。
在同一个数据库中，相关联的表间关系 的类型有一对一、一对多和多对一3种关系。
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1．一对一关系
• 有一个以上的结点无双亲。 • 至少有一个结点有多个双亲。
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1.2.3
关系模型（Relational Model）的 所谓“关系”是有特定含义的。广义地 说，任何数据模型都描述一定事物数据 之间的关系。
第1章 数据库概述
第1章数据库概述数据库技术是数据管理的技术，是计算机应用从科学计算进入数据处理的一个划时代的转折。
近年来数据库技术发展迅速，各种应用领域对数据管理的需求越来越多，各种信息系统都离不开数据库的支持。
因此，数据库已成为信息社会的重要基础设施。
数据库技术是一门综合性的软件技术，是使用计算机进行各种信息管理的必备知识。
数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据，是当代计算机科学的重要组成部分。
本章主要介绍数据库技术的基本概述，包括数据库的发展历史、概念描述以及体系结构介绍，是数据库知识中最基本的部分。
1.1 数据库系统基本概述数据库系统应用示例1.航空售票系统（最早使用数据库技术）●包括信息：座位预定信息：座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息：票价、折扣、有无等●主要功能：查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其他飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等●任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。
●通过这些数据，可以统计出经常坐某一航班的乘客信息，并为这些乘客提供优惠●系统特点：数据庞大，人工不能提供及时、准确服务2.超市管理系统●包括信息：商品信息：品名、规格、产地、类别、单位、单价等供应商信息：供应商名、地址、联系人、住址、电话等销售信息：商品、数量、单价、金额、销售日期、收款人、折扣等收款人信息：姓名、小组、性别、年龄、电话、地址、身份证等●主要功能：查询：某类商品信息、供应商信息、某类商品销售情况、畅销商品、商品销售金额等更新：登记商品信息、供应商信息等●对存储有上万种商品的超市，每天有数百万销售记录，信息统计量大、人工操作不准确3.图书管理系统●包括信息：图书信息：书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等作者信息：姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等出版社信息：名称、地址、社长、成立日期等读者信息：姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等1.1.1 数据库技术的发展历史从数据管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
第一章数据库概述ppt课件
确定联系的类型：在无向边上注明
20
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据模型：逻辑数据模型
逻辑模型三要素
数据结构：描述数据的静态特征 数据操作：描述数据的动态特征 数据的约束条件：描述完整性规则
层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型 有且仅有一个节点无父节点，即树根 根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 典型系统：IBM公司的IMS（Information Management System）系统
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数据库应用——电子商务
2024年5月5日
第三节：数据库的系统结构
视图抽象和外模式 概念抽象和模式 物理抽象和内模式 数据独立性
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数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的系统结构：视图抽象和外模式
现实世界中的信息按照不同用户（应用）的观 点抽象为多个逻辑数据结构。每个逻辑数据结
现实体间的联系 关系模型中的基本概念：元组、属性、域、主键、关系名、关系模式 关系模型的优点：
可以简单、灵活地表达各种实体及其之间的联系 用户界面好，易用性佳 支持数据库重构 具有严密的数学基础和操作的代数性质 具有较高的数据独立性
关系模型的不足：
运行效率不够高 不直接支持层次结构
信息是经过处理、加工提炼而用于决策制 定或其他应用活动的数据。
数据是信息的载体，信息是数据处理过程 的结果。
8
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的基本概念：数据库
数据库是相互关联的数据集合：
具有逻辑关系和明确意义的数据集合 针对明确的应用目标而设计、建立和加载 表示现实世界的某些方面 具有较小的数据冗余，可供多个用户共享 具有较高的数据独立性 具有安全控制机制
数据库技术PPT课件
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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感谢您的观看
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
数据库技术概述
数据库技术概述数据库技术是一门综合性的软件技术，是使用计算机进行各种信息管理的必备知识。
数据库技术是本世纪60年代开始兴起的一门信息管理自动化的新兴学科，是计算机科学中的一个重要分支。
随着计算机应用的不断发展，在计算机应用领域中，数据处理越来越占主导地位，数据库技术的应用也越来越广泛。
一、数据库的历史发展数据库是数据管理的产物。
数据管理是数据库的核心任务，内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。
随着计算机硬件和软件的发展，数据库技术也不断地发展。
从数据管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
1. 人工管理阶段人工管理阶段是指计算机诞生的初期(即20世纪50年代后期之前)，这个时期的计算机主要用于科学计算。
从硬件看，没有磁盘等直接存取的存储设备；从软件看，没有操作系统和管理数据的软件，数据处理方式是批处理。
这个时期数据管理的特点是：1）. 数据不保存该时期的计算机主要应用于科学计算，一般不需要将数据长期保存，只是在计算某一课题时将数据输入，用完后不保存原始数据，也不保存计算结果。
2）. 没有对数据进行管理的软件系统程序员不仅要规定数据的逻辑结构，而且还要在程序中设计物理结构，包括存储结构、存取方法、输入输出方式等。
因此程序中存取数据的子程序随着存储的改变而改变，数据与程序不具有一致性。
3）. 没有文件的概念数据的组织方式必须由程序员自行设计。
4）. 一组数据对应于一个程序，数据是面向应用的即使两个程序用到相同的数据，也必须各自定义、各自组织，数据无法共享、无法相互利用和互相参照，从而导致程序和程序之间有大量重复的数据。
2. 文件系统阶段文件系统阶段是指计算机不仅用于科学计算，而且还大量用于管理数据的阶段(从50年代后期到60年代中期)。
在硬件方面，外存储器有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。
在软件方面，操作系统中已经有了专门用于管理数据的软件，称为文件系统。
数据库基础知识
二、关系型据库的介绍
控制文件：二进制文件 创建数据库时，就创建了控制文件 存储数据库的物理结构 还包括关于数据库的信息
数据库实例的名称 数据文件和日志文件的名称及其位置 时间戳 没有控制文件，数据库不能正常工作
二、关系型数据库的介绍
恢复日志文件： 恢复日志文件是操作系统文件集，由 RDBMS 用于记录 对数据库所做的更改 如果出现故障，则可从恢复日志中访问并重新应用对数 据库所做的更改，这样即可保护已完成的工作不受损失 数据库以下面两种模式运行 NOARCHIVELOG MODE：非归档 ARCHIVELOG MODE ：归档
或者
Order By 字段1 ASC [，字段2 DESC ]
举例： select * from user order by real_name DESC
select * from user order by real_name ASC,submit_date DESC
三、SQL语言
Select语句中的分类合并： 按指定的字段进行分类。
购书时间
……
二、关系型数据库的介绍
目前使用最多的是关系数据库管理系统（RDBMS），如： Access、SQL Server、Oracle等 。 在关系数据库管理系统中，数据按照表存放，一个数据库 可以有多个数据表。
Access 小型数据库，配置简单、移植方便、但访问率比较低，适 合小型网站（如个人网站）。
<>
> >= <= < not and
三、SQL语言
Select语句的非精确查询：
select * from user where real_name like “％勇％”
三、SQL语言
[计算机软件及应用]第1章 数据库技术概述
![[计算机软件及应用]第1章 数据库技术概述](https://img.taocdn.com/s3/m/99b5a3368bd63186bdebbc61.png)
(3) 较高的通道能力，提高数据传送率
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二、软件
• DBMS • 操作系统 • 与数据库接口的高级语言及其编译系统 • 以DBMS为核心的应用开发工具 • 为特定应用环境开发的数据库应用系统
理系统的API编制自己的应用
程序
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数据库系统组成
DBA
偶尔用户 应用程序员 参数化用户
DDL语言 特权命令
交互式查询
DDL 编译器
数据存储管 理
查询编译器
系统目录 数据字典
数据库运行 时处理器
数据库存储
应用程序 预编译器
宿主语言 编译器
DML语言
DML 编译器
已编译（封 装）事务
并发控制/备份/恢 复系统
• 数据多的用安户对全数性据（的S并e发cu使ri用ty）保护 • 并–发对–（多数–使用C发数据o每户n生据，个的c故u库保并用r障re护的发户后nc的数操建只y系）据作能立统控以加按和恢以防制指复维控止定护制不方功和合式能协法使(调实的用用，使和程防用处序止造理) 相指成互定的干
扰而数得数据到据的错库泄误数密的据和批结量破果装坏。载。
29数据库举例来自304.数据库系统体系结构
数据库系统内部的模式结构 从数据库管理系统角度看
数据库系统外部的体系结构 从数据库最终用户角度看
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数据库系统的模式结构
• 数据库系统模式的概念 • 数据库系统的三级模式结构 • 数据库的二级映象功能与数据独立性 • 小结
32
数据库系统模式的概念
• “型” 和“值” 的概念 – 型（Type） 对某一类数据的结构和属性的说明 – 值（Value） 是型的一个具体赋值
数据库基础知识入门
数据库基础知识入门数据库是指按照一定的数据模型组织、存储、管理和维护数据的系统。
它是企业信息化建设中至关重要的一环，广泛应用于各个行业和领域。
作为一个数据库的基础，了解数据库的基本知识非常重要。
下面将以1500字的篇幅，详细介绍数据库的基础知识。
1. 数据库概述- 数据库定义：数据库是按照一定的数据模型组织、存储、管理和维护数据的系统。
- 数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是指对数据库进行管理和维护的软件系统。
- 数据模型：数据模型是描述数据、数据间联系、数据操作和数据完整性约束等的概念模型。
2. 关系型数据库- 关系模型：关系模型是一种以表格形式表示数据的数据模型，每个表格称为一个关系。
- 主键：主键是用于唯一标识关系中的每条记录的属性或属性组合。
- 外键：外键是指一个表格中的一个或多个属性，它们通过与另一个表格的主键相关联，用于建立关系模型中的关联关系。
- SQL语言：SQL（Structured Query Language）是一种用于关系数据库管理系统的数据库查询和程序设计的标准语言。
3. 非关系型数据库- 非关系型数据库的特点：非关系型数据库是一种不使用关系模型来表示数据的数据库。
- 键值数据库：键值数据库是将数据存储为键值对的形式，在许多Web应用中被广泛使用。
- 文档数据库：文档数据库是以文档形式存储数据的数据库，常用于存储复杂结构的数据。
- 列存储数据库：列存储数据库是将数据按列存储的数据库，适用于大数据量和高并发的场景。
- 图数据库：图数据库是用图的形式表示数据的数据库，适合处理复杂的关系网络。
4. 数据库设计与规范化- 数据库设计：数据库设计是指根据系统需求和数据模型，设计出数据库结构和相应的表格。
- 规范化：规范化是指通过将数据分解为更小的关系，来减少数据冗余和提高数据存储效率的过程。
- 第一范式（1NF）：要求数据库中的所有属性都是原子的，即不可再分。
- 第二范式（2NF）：要求数据库中的非主键属性完全依赖于主键。
数据库系统概论_第一章
数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义：描述事物的符号记录数据的语义：数据的含义，与数据不可分数据是有结构的：记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库（DataBase, DB）定义：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、描述和存储；具有较⼩的冗余度，较⾼的数据独⽴性和易扩展性，并可为各种⽤户共享基本特点：永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统（DataBase Management System, DBMS)定义：位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件，是⼀个⼤型复杂的软件系统，和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途：科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能：（1）数据定义（提供数据定义语⾔DDL（Data Definition Language）；（2）数据组织、存储和管理（3）数据操纵（提供数据操纵语⾔DML，实现对数据库的基本操作）（4）数据库的事务管理和运⾏管理（5）数据库的建⽴和维护（6）其他功能4. 数据库系统（DataBase System, DBS）定义：由数据库、数据库管理系统（及应⽤开发⼯具）、应⽤程序和数据库管理员（DataBase Administrator, DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理：对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段1. ⼈⼯管理阶段特点：数据不保存应⽤程序管理数据数据不共享数据不具有独⽴性2. ⽂件系统阶段特点：数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点：数据不是依赖于处理过程的附属品，⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 数据库系统的特点1. 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之⼀，也是数据库系统与⽂件系统的本质区别。
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的使用权限和口令管理；
（3）监督控制数据库的使用和运行，改进和重新构造数据 库系统。当数据库受到破坏时，应负责恢复数据库；当数据 库的结构需要改变时，完成对数据结构的修改。
特别对于大型数据库系统，DBA极为重要。DBA不仅要有较
高的技术专长和较深的资历，并应具有了解和阐明管理要求 的能力。
1.1.2 数据库技术的产生、发展与研究领域
（4）数据库管理系统（DataBase Management System,简称：
DBMS）：数据库管理系统是用户实现加工数据的数据管理软 件系统。即负责数据库存取、维护和管理的软件系统。 它为用户提供以下几个主要功能： 数据定义功能（建立数据库）：DBMS通过相应的操作语言 实现对采集的初始数据的装入、组织与存储。 数据操纵功能：DBMS提供数据操纵语言DML（Data
并提供分析服务、数据转换服务；SQL Server 2000是Microsoft
公司于2000年推出的。 SQL Server 2005是2005年推出的，它是一个全面的数据 库平台 ，使用集成的商业智能工具提供了企业级的数据管理。 SQL Server 2005 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供 了更安全可靠的存储功能，使您可以构建和管理用于业务的高 可用和高性能的数据应用程序。
安装SQL Server 实例
同一台计算机上可以同时运行多个SQL server 服务器 ， 也可以使不同版本在同一台计算机上运行而不受干扰。
默认实例 此实例由运行它的计算机的网络名称来标识 命名实例 命名实例由计算机网络名称加实例名来标识
SQL Server实例
同一台计算机上可以同时运行多个SQL server 服务器 ，
SQL Server Management Studio
SQL Server Management Studio组合了SQL Server 中 企业管理器、查询分析器和分析管理器的功能，是一个
用于访问、配置、管理和开发 SQL Server组件的集成环
境。可以管理和配置 SQL Server 数据库引擎、分析服务 和报表服务中的对象。
不独立，数据与程序不可 独立性差 分割
数据共享程 不共享，数据冗余极大 度
可以共享，数据大量冗余
数据共享，冗余度低
点 数据面向对 面向应用，一个程序对应 面向应用，一个数据文件 面向系统 象 一组数据 可以被多个应用程序使用 数据管理 数据结构化 应用程序管理数据 无结构 操作系统的文件管理数据 整体无结构 DBMS管理数据 整体结构化
统、数据库管理系统、应用程序和用户组成的复杂系统。
用户是指使用数据库的人，即对数据库的存储、维护和检索 等操作。用户分为三类： 1. 第一类用户，终端用户（End User）
主要是使用数据库的各级管理人员、工程技术人员、
科研人员，一般为非计算机专业人员； 2. 第二类用户，应用程序员（Application Programmer）
数据的网络化和数据通信：实现数据的网络查询、修改等
功能，并实现数据与其它管理系统数据格式的转换功能，与 操作系统、其他软件系统和用户程序进行通信的，更大程度 地实现数据共享。
（5）数据库系统(DataBase System，简称DBS) ：通常是指
数据库和相应的软硬件系统。是一个由计算机硬件、操作系
数据结构化：一个或多个数据文件组成一个数据库，同一 个数据库内的数据文件的数据组织应获得最大程度的共享 与最小的冗余度。 数据共享：实现不同的用户可以使用数据库中的数据，从 而提高数据的利用率。 数据的独立性：数据与使用数据的应用程序相互独立。 数据的一致性与正确性：在处理数据的过程中，必须保证 数据的有效、正确。避免由于意外事故与非法操作而导致 数据的不一致。
1.2 SQL Server介绍
SQL Server 是一种高性能的关系型数据库管理系统，
它是微软公司的产品与Windows操作系统紧密集成。这 种特殊的结合使SQL Server 可以充分的利用操作系统的 优势。SQL Server 是企业信息系统客户服务器体系结构 的首选产品之一。
SQL Server最初于1988年推出了第一个OS/2版本。 之后不 断更新版本，1996年，Microsoft 推出了SQL Server 6.5版本， 首次具备了处理小型电子商务和内联网应用程序的能力；1998 年，SQL Server 7.0版本和用户见面，改写了核心数据库引擎，
也可以使不同版本在同一台计算机上运行而不受干扰。
默认实例 此实例由运行它的计算机的网络名称来标识
命名实例 命名实例由计算机网络名称加实例名来标识
使用域用户账户 指定一个使用Windows 验证的域用户账户
使用 Local Service 账户 一种内置的特殊账户，类似于授权用户账户
使用 Network Service 账户
共云端重部署方案和扩展数据。
SQL Server数据库引擎
分析服务 Analysis services
集成服务 Intergration services
报表服务 Reporting services
Hale Waihona Puke SQL Server2012企业版 SQL Server2012标准版 SQL Server2012商业智能版 SQL Server2012Web版 SQL Server2012开发版
第1章 数据库技术概述
教学目标：
了解数据库中的有关的基本概念、数据库系统的组成及
各部分的主要功能。
了解数据库的三个发展阶段及各阶段的主要特点。 了解数据库管理系统SQL 掌握安装SQL
Server 2005。
Server 2005的方法。
1.1数据库系统的产生与发展
1.1.1
数据库基本概念：
（1）数据：用符号记录下来的可以区别的信息，数据 内容是事物特性的反映或描述，数据是符号的集合。表现
形式不仅包括数字和文字，还包括图形、图象、声音等。
（2）信息：现实生活中事物的存在方式或运动形式的 反映，它以数据的形式表示，即数据是信息的载体。
（3）数据库(Database ，简称DB)：可以理解为存储数据 的仓库。它是按一定组织方式存储的、相互有关的数据的 集合，这些数据不仅彼此关联而且可以动态变化。它具有 以下几个特点：
负责为终端用户设计和编制应用程序，以便终端用户
对数据库进行存取操作。
3. 第三类用户，数据库管理员（Dadabase Administrator，简
称DBA）
DBA是指全面负责数据库系统的“管理、维护和正常
使用的”人员，其职责如下：
（1）参与数据库设计的全过程，决定数据库的结构和内容； （2）定义数据的安全性和完整性，负责分配用户对数据库
使用计算机账户凭据来访问网络资源
身份验证模式
• Windows认证： 用户对SQL server 访问的控制由Windows账 号或用户组完成，当进行连接时，用户不需要提供SQL server 登陆账号。
• SQL server认证： SQL server管理员必须建立SQL server 登陆 账号和口令。当用户要连接到SQL server 时，必须同时提供 SQL server 的登陆账号和口令。 • 混合认证模式：两种模式同时工作，用户即能使用Windows 2000认证模式又能使用SQL Server认证模式连接到SQL Server 服务器。
应用领域
背 硬件背景 软件背景 景 处理方式
科学计算
只有纸带、卡片、磁带
数据处理
大规模管理
有了磁盘、磁鼓等直接存 大容量磁盘等 取设备 数据库管理系统 分布式处理 采用数据模型组织数 据 数据独立于程序
没有操作系统和数据管理 有操作系统，数据管理软 件 软件 批处理 实时处理 以文件的形式长期保存
数据组织形 不能长期保存在计算机里 式 数据独立性 特
数据库应用案例
本课程采用学生选课数据库student作为案例数据库
Manipulation Language）实现对数据库的基本操作，根据
用户的需求，对数据库中的数据进行修改、删除、插入、检 索、重组等操作功能。SQL语言就是DML的一种。
数据库的控制与维护功能：通过对数据库进行有效的控制，
系统性能分析与监视，实现数据的完整性、安全性及并发控
制与数据恢复。 由此来确保数据正确有效和数据库系统的 正常运行。
SQL Server 2008是2008年推出的,在SQL Server 2005上
又增加了一些新功能，增强了数据的安全性和高效性，提高 了数据分析、数据管理和数据挖掘的能力等。 SQL Server 2012 是微软最新推出的一个版本。微软把 自己定位为可用性和大数据领域的领头羊。Microsoft SQL Server 2012提供了一个云计算信息平台，该平台可帮助企业 对整个组织有突破性的深入了解，并且能够快速在内部和公
数据处理的中心问题是数据管理。 数据管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索
和维护。
随着计算机硬件和软件的发展，数据管理经历了人工管
理(50年代中期以前)、文件系统(50末期至６０中)和数据
库系统(６０末至今)三个发展阶段。
数据管理三个阶段的比较
人工管理(50年代中期以 前) 文件系统(50末期至６０ 中) 数据库系统(６０末至 今)