数据库系统(三.1).ppt
合集下载
《数据库》ppt课件
分布式存储、并行计算、数据挖掘等技术在大数据处理中的应用。
分布式数据库技术
分布式数据库概述
分布式数据库的定义、特点、架构和分类。
分布式数据库的关键技术
数据分区、数据复制、事务管理、负载均衡 等。
分布式数据库的应用场景
云计算、大数据处理、高可用性和可扩展性 应用等。
数据库技术的发展趋势与挑战
数据库技术的发展趋势
型、半结构化数据模型等。
概念数据模型（信息模型） 按用户的观点对数据和信息建模，如 实体-联系模型（E-R模型）。
物理数据模型
描述数据在存储介质上的组织结构， 它不但与具体的DBMS有关，而且还 与操作系统和硬件有关。
关系数据模型
关系数据结构
采用二维表来表示，简称表，由行和列组成。
关系操作
包括查询操作和插入、删除、修改等操作。查询操作又分为选择、 投影、连接操作。
将概念模型转换为数据库逻辑模型， 包括表结构、索引、视图、存储过程 等数据库对象的设计。
数据库管理工具与使用
常见数据库管理工
具
如SQL Server Management Studio、Oracle SQL Developer、 MySQL Workbench等，提供数 据库创建、管理、维护等功能。
04
数据库设计与管理
数据库设计概述
数据库设计的定义
01
数据库设计是指根据用户需求，运用数据库技术，设计
数据库结构、建立数据库及其应用系统的过程。
数据库设计的重要性
02
良好的数据库设计可以提高数据存储的效率，保证数据
的完整性和安全性，降低系统开发和维护的成本。
数据库设计的原则
03
包括一致性、完整性、安全性、可维护性、可扩展性等
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。
《数据库系统》PPT课件
DTD 文档
XSD 文档
查询处理语句
数据存储管理 索引模块 查询处理
数据库 建立维护
管理
API
用户访问 控制
查 询
查询分解
数 据
处 查询优化
更
理 查询执行 新
数据更新 用户访问控制
模式管理
数据存取管理
索引管理
模式管理
数据图1缓O冲rie管ntX理体系结构图
接口
查询更新处理流
数据存储管理
精选ppt
7
多粒度存储策略
DEB 存储顺序:t f1 l1 a1 f2 l2 a2 b
每个记录包含EID，Text Value和它的父记录的地址PAddress。
CEB
存储顺序:a1,a2聚簇存储在一个物理块；f1,f2在一个物理块； l1,l2在一个物理块；b, t各在一个物理块。
DSB
的最小单位 一个XML文档包含若干个记录，多个满足同一个模式定
义（DTD或者XML Schema）的XML文档放在一个数据集
里。 EID（AID）唯一地标志结点的类型 数据集用SetID来标志；在文件上划分逻辑物理块物理
块用LpNo来标志；给定一对<SetID，LpNo>，能马上找 到对应文件的相应的偏移量。
XQuery Execute Engine
XPath Execute Engine
Data Manager
精选ppt
17
产生执行计划的算法
构建执行计划
并不是先生成语法树再构建执行计划。 而是，语法分析的同时构建执行计划。
当规约成一个语法单元时，即构建一个 相应的操作符
把构成该语法单元的子单元的对应操作 符，置为新构建操作符的子操作；形成 一棵执行计划树
数据库的ppt课件
也称为物理模式或存储模式，是数据 的物理结构和存储方式的描写。它由 内模式定义语言定义，并由数据库管 理员管理和控制。
模式
也称为逻辑模式或概念模式，是数据 库中全部数据的逻辑结构和特征的描 写。它由模式定义语言定义，并由数 据库管理员管理和控制。
数据库管理系统（DBMS）的功能
数据定义语言（DDL）：用于定义数据 库的三级模式结构，包括创建、修改和 删除数据库、表等对象。
关系数据库系统的管理
关系数据库系统的管理包括数据管理、安全管理、性能管理等方面，目 的是确保关系数据库系统的正常运行和持续改进。
03
关系数据库系统的工具与技术
关系数据库系统的工具与技术包括数据库管理系统（DBMS）、SQL语
言、存储进程、触发器等，这些工具与技术可以帮助开发人员和管理员
更高效地管理和保护关系数据库系统。
ห้องสมุดไป่ตู้
数据库的安全策略与机制
访问控制
身份认证
通过设置访问控制策略，限制对数据库的 访问权限，只允许授权用户访问和操作数 据库中的数据。
通过身份认证机制，对访问数据库的用户 进行身份验证，确保只有经过授权的用户 才能访问数据库。
数据加密
安全审计
对数据库中的敏捷数据进行加密存储，即 使数据被窃取或泄露，也无法被未经授权 的访问者轻易解密和使用。
数据库设计的进程与方法
数据库设计的进程
数据库设计的进程包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物 理设计四个阶段。每个阶段都有其特定的任务和输出。
数据库设计的方法
常见的数据库设计方法有自底向上、自顶向下和逐步扩大法 等。自底向上法从数据模型动身，逐步抽象出概念模型；自 顶向下法则从概念模型动身，逐步求精到数据模型。
数据库系统基础教程PPT完整版
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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、
数据库系统导论PPT课件
（3）用户
用户是指数据库系统的最终用户。不同层次的用户按其业务工作的要求， 通过应用程序的操作界面使用数据库，分别完成日常业务、管理和决策的工作。 如超市的收银员就是一种数据库系统的用户。
参考教材
萨师煊、王珊编著, 数据库系统 (第五版), 高等教育出版社
周立柆等编著,SQL Server 数据库原理— —设计与实现, 清华大学出版
作业
考试以完成实验环节为必要条件,期末考试采用笔试; 本课程总成绩为100分,其中成绩评定由三部分组成： 期末考试成绩: 60% 实验成绩: 25% 平时成绩: 15%
本课程分组实验
分组实验考查：以组为单位，每组设计一个系统，设计工 具：Visual Basic6.0+SqlServer2000
1.2 数据管理技术的发展
1.2.3 数据库系统阶段
3．数据库系统阶段的主要特点
（4）便于对数据实现集中统一的管理与控制
完整性控制 ：数据的完整性是指数据的正确性、有 效性。数据库中的数据是对客观世界中事物性质的 反映，必须要符合一定的语义。数据库系统应提供 必要的功能，保证数据库中的数据在输入、修改过 程中始终符合原来的含义或规定。
1.2 数据管理技术的发展
1.2.3 数据库系统阶段
3．数据库系统阶段的主要特点
（4）便于对数据实现集中统一的管理与控制
安全性控制
完整性控制 并发控制
故障恢复
1.2 数据管理技术的发展
1.2.3 数据库系统阶段
3．数据库系统阶段的主要特点
（4）便于对数据实现集中统一的管理与控制
安全性控制：数据的安全性是指保护数据以防止不 合法的使用所造成的数据泄密或破坏。系统一般用 检查口令或其它手段来验证用户身份，只有合法用 户才能进入数据库系统；可以通过定义保密级别和 数据存取权限来控制进入系统的用户只能使用允许 他使用的数据。
用户是指数据库系统的最终用户。不同层次的用户按其业务工作的要求， 通过应用程序的操作界面使用数据库，分别完成日常业务、管理和决策的工作。 如超市的收银员就是一种数据库系统的用户。
参考教材
萨师煊、王珊编著, 数据库系统 (第五版), 高等教育出版社
周立柆等编著,SQL Server 数据库原理— —设计与实现, 清华大学出版
作业
考试以完成实验环节为必要条件,期末考试采用笔试; 本课程总成绩为100分,其中成绩评定由三部分组成： 期末考试成绩: 60% 实验成绩: 25% 平时成绩: 15%
本课程分组实验
分组实验考查：以组为单位，每组设计一个系统，设计工 具：Visual Basic6.0+SqlServer2000
1.2 数据管理技术的发展
1.2.3 数据库系统阶段
3．数据库系统阶段的主要特点
（4）便于对数据实现集中统一的管理与控制
完整性控制 ：数据的完整性是指数据的正确性、有 效性。数据库中的数据是对客观世界中事物性质的 反映，必须要符合一定的语义。数据库系统应提供 必要的功能，保证数据库中的数据在输入、修改过 程中始终符合原来的含义或规定。
1.2 数据管理技术的发展
1.2.3 数据库系统阶段
3．数据库系统阶段的主要特点
（4）便于对数据实现集中统一的管理与控制
安全性控制
完整性控制 并发控制
故障恢复
1.2 数据管理技术的发展
1.2.3 数据库系统阶段
3．数据库系统阶段的主要特点
（4）便于对数据实现集中统一的管理与控制
安全性控制：数据的安全性是指保护数据以防止不 合法的使用所造成的数据泄密或破坏。系统一般用 检查口令或其它手段来验证用户身份，只有合法用 户才能进入数据库系统；可以通过定义保密级别和 数据存取权限来控制进入系统的用户只能使用允许 他使用的数据。
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