数据库原理及应用开发技术客户端开发技术
数据库的基本概念及原理
数据库的基本概念及原理数据库是现代信息系统中最重要的组成部分之一，用于存储、管理和访问大量数据。
它是组织结构化数据的集合，能够为用户提供持久化的数据存储和高效的数据检索。
本文将介绍数据库的基本概念和原理，帮助初学者了解数据库的工作原理和相关概念。
1. 数据库的定义与特点一个数据库是由一组相互联系的数据集合组成的，这些数据被组织成表、记录和字段。
数据库的特点包括：数据的持久性：数据库中的数据是长期保存的，不受计算机系统的关机或崩溃等因素的影响。
数据的共享性：数据库可以被多个用户访问和使用，满足多用户并发访问需求。
数据的独立性：数据库允许数据与应用程序分离，使得数据的改变不会影响相关的应用程序。
数据的安全性：数据库提供对数据的访问控制和安全性管理，确保只有授权用户可以访问和修改数据。
2. 数据库的三级模式结构数据库的三级模式结构包括外模式、概念模式和内模式。
外模式是用户所见到和使用的数据库的部分，它定义了用户的视图和对应的操作，使用户能够方便地进行数据的查询、修改和删除等操作。
概念模式是数据库的逻辑结构，定义了数据之间的关系和约束条件，描述了整个数据库的逻辑模型。
内模式是数据库的物理结构，描述了数据在计算机存储器中的存储方式和存取方法。
三级模式结构使得数据库的设计和维护能够相互独立，提高了系统的可扩展性和灵活性。
3. 数据库的基本原理数据库系统的核心原理包括数据模型、数据组织和数据操作三个方面。
数据模型描述了数据的逻辑结构和表示方式，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
其中，关系模型是最常用的数据模型，它采用基于关系的数据结构，通过表、记录和字段来组织和表示数据。
数据组织指的是数据库中数据的存储方式，包括物理存储结构和索引机制。
物理存储结构定义了数据在存储介质上的存储方式，如表空间、页和块等。
索引机制用于提高数据的检索效率，常见的索引方式有B树索引和哈希索引。
数据操作是用户对数据库进行的操作，包括数据的查询、插入、更新和删除等。
数据库原理与应用重点
数据库原理与应用重点
数据库原理与应用的重点有以下几个方面：
1. 数据库的基本概念和体系结构：理解数据库的基本概念，包括数据的组织形式和结构，数据的模型和关系等。
掌握数据库的体系结构，了解数据库的层次结构、数据模型和数据库管理系统（DBMS）的功能。
2. 数据库的设计与规范化：学习数据库的设计原理和方法，掌握数据库设计的规范化过程，包括函数依赖、范式等概念，了解如何将现实世界的数据转化为数据库的结构。
3. 数据库查询语言：掌握SQL（Structured Query Language）
语言的基本原理和常用命令，包括数据的查询、插入、更新和删除等操作，了解SQL语言的高级特性，如连接查询、子查询、聚合函数等。
4. 数据库索引和性能优化：了解数据库索引的原理和作用，学习如何设计合适的索引以提高查询的性能。
了解数据库的性能优化技术，如查询优化、表分区、并发控制等，提升数据库的性能和并发能力。
5. 数据库事务和并发控制：了解数据库事务的概念和特性，学习数据库的并发控制和事务处理机制，包括锁机制、隔离级别等，确保数据库的一致性和可靠性。
6. 数据库安全和备份恢复：学习数据库的安全机制和控制方法，
了解数据库的权限管理和访问控制，保护数据库的安全性。
学习数据库的备份恢复技术，包括数据备份、日志恢复等，保障数据库的可用性和可靠性。
7. 分布式数据库和大数据处理：了解分布式数据库的原理和架构，学习分布式数据库的设计和管理方法，掌握大数据处理的基本概念和技术，包括分布式存储、分布式计算等。
以上是数据库原理与应用的重点内容，通过学习这些内容，可以全面掌握数据库的基本原理和应用技术，为实际的数据库设计、管理和应用提供支持。
数据库应用系统开发技术概述
• 如果业务规则(如行业的、国内的或国际的等)过于复杂或需要增加，那么就可 以考虑将业务规则分离出来，放入到一些独立的软件(如进程、组件)或数据库 中。
• 数据流量
• 在分布式系统，特别系统的是基于Internet的环境，不能有高的数据流量要求， 如果业务规则是数据驱动(指业务规则已经由设计时被纳入到数据库中)的，它 们应该使业务处理和数据服务保持畅通(如两者尽可能近的地方或者集中在一 起)。
文件服务器与客户/服务器的数据库操作
• 文件服务器结构: 在服务器端存储数据，在客户端完成 数据操作和处理。
• 文件服务器数据库操作举例
• 客户/服务器结构: 在服务器存储数据，在服务器和客户 端完成数据操作和处理。
• 客户/服务器的数据库操作
文件服务器结构中的数据库操作
查询表格
30000条记录的表格
数据库应用系统结构设计主要依据(续)
• 代码可重用性
• 如果用户想在不同的前端使用同样的业务规则，建议建立一 些共同可用的部件(分层)。
• 维护问题
• 如果系统中处于有许多客户机，为了使系统的维护和支持成 本相对低廉，应该尽量使客户机简单化(瘦客户机)，如可以 浏览器方式，它至多需要的升级维护工作可以从网络自动下 载的，因此基本上不需要单独的维护工作。
• ……
1.2数据库应用系统的实现结构
• 一层(如集中式) • 两层C/S结构式(也包括文件服务) • 三层(C/S/S和B/S/S) • 多层的C/S(N-tiers)等体系构造
• 对等—生产系统尚未正式接纳它
一层(如集中式): 银行/航空售票系统ห้องสมุดไป่ตู้
两层：文件文件服务器应用系统：foxpro
数据库原理及应用
分布式数据库系统
分布式数据库系统的定义
分布式数据库系统是一种将数据分散存放在 多个独立的节点上，通过网络连接构成一个 完整的逻辑数据库系统。
分布式数据库系统的特点
具有高性能、高可用性、可扩展性等优点，能够满 足大型企业和互联网应用的需求。
分布式数据库系统的架构
常见的分布式数据库系统的架构包括主从架 构、分片架构、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ享无中心架构等。
逻辑设计
转换为关系模型
将概念设计中的实体和属性转换为关系模型 ，如表格和字段。
设计索引
根据查询需求，为关键字段设计索引，提高 查询效率。
优化数据库结构
根据业务处理的需求，对数据库结构进行优 化，提高数据处理能力。
物理设计
选择存储设备
根据数据的规模和访问频率，选择合适的存储设备，确保数据的 可靠性和访问速度。
02
该模型将一张表分成多个部分，每个部分存储在不同的磁盘或
服务器上，以提高查询和更新操作的效率。
复制模型
03
该模型将数据复制到多个节点上，以提高系统的可用性和可扩
展性。
03
数据库设计
需求分析
01
确定系统功能
通过收集用户需求，分析出系统 需要实现的功能，为后续设计提 供基础。
02
分析业务流程
03
确定数据来源
了解用户的工作流程，掌握业务 处理的特征，为设计合理的数据 库结构做好准备。
收集各个业务部门的基础数据， 明确数据的来源，确保数据的准 确性。
概念设计
确定实体
根据需求分析结果，确定系统中的实体，如客 户、订单等。
定义属性
为每个实体定义相应的属性，如客户有姓名、 地址等属性。
数据库原理及应用实验教案
数据库原理及应用实验教案第一章：数据库基础1.1 实验目的了解数据库的基本概念掌握数据库的基本操作1.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具1.3 实验内容实验一：创建数据库和表学习使用数据库管理系统的命令行工具或图形界面工具创建数据库学习使用SQL语句创建表实验二：数据库的简单操作学习使用SQL语句进行数据的插入、查询、更新和删除操作第二章：数据库设计2.1 实验目的掌握数据库设计的基本步骤和方法学会使用实体-关系模型设计数据库2.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具2.3 实验内容实验三：实体-关系模型设计学习实体-关系模型的基本概念和表示方法根据给定的需求设计实体-关系模型实验四：将实体-关系模型转换为数据库模式学习将实体-关系模型转换为数据库模式的方法将设计的实体-关系模型转换为数据库模式第三章：SQL语言3.1 实验目的掌握SQL语言的基本操作学会使用SQL语言进行数据库的创建、查询和更新操作3.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具3.3 实验内容实验五：SQL语言的基本操作学习使用SQL语言创建数据库、表、视图和索引学习使用SQL语言进行数据的插入、查询、更新和删除操作第四章：数据库的安全与保护4.1 实验目的了解数据库的安全与保护的基本概念和方法学会使用数据库管理系统的权限管理和备份恢复功能4.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具4.3 实验内容实验六：数据库的权限管理学习使用数据库管理系统的权限管理功能，创建用户和角色，分配权限实验七：数据库的备份与恢复学习使用数据库管理系统的备份与恢复功能，进行数据库的备份和恢复操作第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 实验目的掌握数据库应用系统的设计与实现的基本步骤和方法学会使用数据库管理系统进行应用程序的开发5.2 实验环境安装有数据库管理系统（如MySQL、Oracle或SQL Server）的计算机数据库管理系统的客户端工具编程语言环境和开发工具（如Java、Python或C等）5.3 实验内容实验八：数据库应用系统的设计与实现学习使用数据库管理系统进行应用程序的连接、查询和更新操作实验九：实现简单的数据库应用功能使用编程语言环境和开发工具，实现用户登录、数据查询和数据增删改等功能实验十：测试与优化数据库应用系统对实现的数据库应用系统进行测试和优化，确保系统的稳定性和性能第六章：数据库性能优化6.1 实验目的学习数据库性能优化的基本策略和方法。
数据库系统与应用开发技术
数据库系统与应用开发技术一、引言数据库系统和应用开发技术是当代信息化技术领域中的两个重要领域，它们的发展对于现代经济和社会都具有重要的意义和作用。
数据库系统是指通过计算机技术来组织、存储以及管理数据的系统；应用开发技术则是指利用计算机编程语言对各种应用程序进行开发、测试和维护的技术。
本文将从这两个方面对数据库系统和应用开发技术进行探讨。
二、数据库系统的发展历程数据库系统是计算机体系结构和软件技术的重要组成部分，也是近年来信息化技术领域中发展最为迅速的一个领域。
随着计算机硬件、软件以及通信技术的不断发展，数据库系统的技术也在不断地更新和改进。
下面简要回顾一下数据库系统的发展历程：1. 层次数据库系统阶段20世纪60年代中期到70年代初期，层次数据库系统是应用最广泛的一种数据库系统。
其主要特点是将数据组织成树状结构，通过父子节点的关系来表示数据之间的层次结构。
这种数据库系统的优点是操作简便，缺点是只能应对简单的数据管理需求，无法满足大规模的数据存储和复杂查询的需求。
2. 网状数据库系统阶段20世纪70年代中期到80年代初期，网状数据库系统逐渐成为主流。
这种数据库系统不同于层次数据库系统只有一种节点关系，而是采用了多种节点关系，使得数据之间的关系更加灵活。
不过，网状数据库系统也存在一些缺点，比如对数据存储和查询的效率较低、数据冗余度较高等。
3. 关系数据库系统阶段20世纪80年代中期起，关系数据库系统逐渐成为主流。
它能够更好地处理复杂数据关系，是一种逻辑上基于关系代数的开放式数据库系统。
无论是在技术规范、标准接口，还是在应用领域覆盖等方面都具有广泛的应用前景。
目前，在关系数据库系统的基础之上已发展出很多其他类型的数据库系统，如NoSQL数据库、NewSQL数据库等。
三、应用开发技术的发展历程随着计算机科学技术的不断发展，应用开发技术也在不断的进步和完善。
下面给大家简单回顾一下应用开发技术的发展历程：1. 基于机器语言的应用开发计算机诞生之初，程序员需要编写机器语言程序来完成应用开发。
数据库原理与应用主要术语和概念
数据库原理与应用主要术语和概念数据库（Database）：存储和管理大量数据的数据集合，可以进行高效的数据访问和管理。
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）：用于管理数据库的软件系统，提供了对数据库的创建、修改、查询、删除等操作。
数据模型（Data Model）：用于描述数据库中数据之间的关系和约束的概念工具。
主要有层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
实体（Entity）：在数据库中具有实际独立存在和具体特征的对象或事物，可以用来描述一个具体的人、物、事。
属性（Attribute）：实体的其中一特征或性质，用于描述不同实体之间的差异。
属性可以分为简单属性和复合属性。
主键（Primary Key）：用于唯一标识实体的一个或多个属性，能够确保实体的唯一性和完整性。
索引（Index）：对数据库中一列或多列的值进行排序的数据结构，用于加快数据的检索速度。
范式（Normalization）：一种数据模型设计方法，通过消除冗余数据和依赖关系，提高数据库的数据完整性和一致性。
第一范式（1NF）：要求数据库表中的每一列都是基本不可再分的数据项。
第二范式（2NF）：在1NF的基础上，要求非关键属性必须完全依赖于关键属性。
第三范式（3NF）：在2NF的基础上，要求非关键属性不能存在传递依赖关系。
数据完整性（Data Integrity）：保证数据的准确性和一致性的原则和约束。
事务（Transaction）：数据库管理系统中的基本操作单位，具有原子性、一致性、隔离性和持久性等特性。
并发控制（Concurrency Control）：保证多个用户并发访问数据库时不会产生数据不一致的机制。
ACID特性：指事务的原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。
数据库备份与恢复（Database Backup and Recovery）：定期将数据库的数据和结构拷贝到外部存储介质以防止数据丢失，并在需要时将备份的数据恢复到数据库中。
数据库系统原理与开发
数据库系统原理与开发数据库系统原理与开发数据库系统是一个具有组织结构的数据存储和管理的软件系统。
它是一个支持数据集成、数据安全性和数据共享的软件。
数据库系统的目的是为了方便数据的管理、检索和更新，让用户方便地进行数据查询和数据录入。
数据库系统的开发需要掌握相关的数据库系统理论和技术，了解数据库系统的工作原理和运行机制，掌握数据库系统的设计、实现和维护方法。
本文将讨论数据库系统的原理和开发。
一、数据库系统的原理1.数据库的基本概念数据库是指一个由任务相关数据的集合。
这些数据按照一定规则被组织起来，形成一个有机整体，可以为各种任务提供数据支持。
数据库具有以下特点：（1）具有组织性：数据按照一定的结构进行组织。
（2）持久性：数据长期存储在计算机系统中。
（3）共享性：多个用户可以同时访问并使用。
（4）独立性：数据与程序分离，数据可以独立于应用程序存储和管理。
2.数据库的三级模式数据库系统可以分为三个层次：外模式、概念模式和内模式。
（1）外模式：是用户与数据库系统交互的接口，用户可以使用SQL语言进行操作。
（2）概念模式：是数据库系统的全局视图，包括数据库中所有数据的逻辑结构和关系。
（3）内模式：是数据库在物理层次上的组织方式，包括数据存储的逻辑结构和存储位置。
3.数据库的ACID特性ACID是数据库系统最重要的特点，即：（1）原子性（Atomicity）：确保事务执行的原子性，要么全部执行，要么全部回滚。
（2）一致性（Consistency）：保证事务执行前后数据库的状态是一致的。
（3）隔离性（Isolation）：保证多个事务同时访问同一个数据时，各自的操作互相不影响。
（4）持久性（Durability）：保证一旦事务提交成功，数据就会永久保存在数据库中。
4.数据库的关系理论关系是基于数据之间的关联而建立的一个新型的数据结构，与传统的层次结构和网状结构不同。
关系分为一对一、一对多、多对多关系。
关系建立在关系模式上，关系模式包括：关系模式名称、属性名、属性域和键。
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其中left和right用以指定图像的水平位置，使图像向
左或向右对齐成为浮动图像，此时，图像下面及
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4
基本教学内容
HTML基本文件结构 文本相关语法 图像相关语法 表格语法 超链接语法 表单使用方法 框架使用 样式表 脚本语言JavaScript简介 Flash简介 JavaApplet简介
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5
学习重点与难点
重点：
• HTML基本语法结构 • 表格使用方法 • 表单使用方法
文档头：<HEAD>…</HEAD>
要素：
TITLE：显示窗口的标题
META：文档的最基本的元信息。除了
提供文档字符集、使用语言、作者等基本
信息外，还涉及对关键词和网页描述的设
定。 一般给浏览器或编辑人员用，不会直
接显示出来
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10
HTML的基本文档结构
文档体：<BODY>…</BODY> 浏览器真正要展现的部分。 主要元素类型：
• 国际性的规范
• 纯文本格式
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7
HTML的基本文档结构
<!doctype html public "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<html>
<head> <title> New Document </title> <meta name="Generator“ content="EditPlus">
<P>：相关字体大小，颜色控制 行控制：
<BR> 预先格式化文本
<PRE> 它保留了空格和换行 文本块
<DIV>
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16
列表控制
无序列表
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</ul>
编号列表
<ol> <li>项目1</li> <li>项目2</li> <li>项目3</li>
</FONT>
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文本类元素用法
1）空格
• 通常会将多个空格压缩为单个
• 被浏览器解释为不可压缩的字符，当 需要显示多个空格时可用到
2）字体属性控制
<FONT color=red size=6 face="宋体">字体控制 </FONT>
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15
文本类元素用法
3）行与段落控制 段落控制：
</ol>
定义式列表
<DL> <DT>项目1</DT> <DD>项目1.1</DD> <DT>项目2</DD>
</DL>
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图像控制
1）标准用法 <IMG SRC=“images/lotus.GIF” width=“80%” height=80 border=3>
2）Align用法：
侧面的文字和图像将在右侧或左侧环绕该图像。
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图像控制
其余各选项值则是控制图像和文本的垂直相对位置。
其中：top：使图像与文本的最高点对齐； texttop：使图像与本行的最高文本对齐（通常与top效
果相同，但不完全相同）；
middle：使当前行的基准线与图像中线对齐； absmiddle：使当前行中线与图像中线对齐； baseline：使图像基准线与当前行基准线对齐； bottom：使图像底部与当前行基准线对齐； absbottom：使图像底部与当前行底部对齐。
HTML
(HyperText Markup Language)超文本标记语 言。“超”文本的含义：不限于普通文本，利 用普通文本表达多媒体信息。 。
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2
Web开发技术
2开发技术综述
两条主线：
HTML—Javascript（动态网页） — CSS — flash — XML CGI — ASP — PHP — JSP—.NET
难点：
• 表格的复杂使用方法 • 利用表单与后台程序进行交互的原理及规则
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6
HTML简介
概念：
HTML（HyperText Markup Language），基于HTTP协议， 在Web上以超文本方式出版本信息的国际化语言
特点：
• 非线性
• 基本单元：超文本结点
• 以链接实现不同结点间的联系
<bgsound src=" lovestory.mid" loop="infinite">
<bgsound src=" lovestory.mid" loop=“3">
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13
字体与颜色
标题 <H1><H2>……<H6> <H1>这是一级标题</H1>
<Font> <FONT color=red size=6 face="宋体">字体控制
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8
HTML的基本文档结构
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=gb2312">
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<p>Hello ! Good morning !</p>
</body>
</html>
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9
HTML的基本文档结构
文本
图像
表格
表单
框架
超链接 可编辑ppt
11
HTML的基本文档结构
注意：大多数元素/子元素为成对出现，许多 元素内部可包含其它元素，但各元素间不 得出现错位嵌套的情况！即如下情况绝不 允许出现！来自<tag1>
<tag2> 实际内容
</tag1>
</tag2>可编辑ppt
12
页面背景控制
<BODY bgcolor=white background =”/images/bg.jpg”>
重点理解概念
HTML Javascript、CSS JSP、.NET
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3
第四章 客户端开发技术
教学目的
介绍HTML、CSS等开发技术及相应标准，并简 要介绍JavaScript等技术。重点是理解掌握基本的 HTML语法，能手工编写简单的静态页面，能看 懂较复杂的HTML页面的语法结构，为后面服务 器端开发技术的学习做准备。
Web开发技术综述
1 三大支撑技术
URL HTTP HTML
2 开发技术综述
客户端开发技术 服务器端开发技术
可编辑ppt
1
Web开发技术
1 三大支撑技术
URL HTTP
（Unified Resource Locator）统一资源标志 符，互联网上进行统一命名和定位的一种标准 机制。
（HyperText Transportation Protocol ）Web 服务器与客户进行传输信息的标准协议 。