数据库系统概述优秀课件
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数据库系统基本概念课件
第三方监控工具
如New Relic、Dynatrace等，提供更全面、灵活的数据库性能监控和报警功能 ，支持多种数据库平台。
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数据库系统基本概念课件
• 数据库系统概述 • 数据模型与数据结构 • 数据库设计与管理 • 查询语言与优化技术 • 数据库事务处理与并发控制 • 备份恢复与性能监控
01
数据库系统概述
定义与发展历程
数据库定义
数据库是一个长期存储在计算机 内、有组织的、可共享的、统一 管理的大量数据的集合。
发展历程
数据独立性
数据和程序相互独立，数据的 逻辑结构和物理结构的变化不 影响应用程序。
安全性与完整性
数据库系统提供了数据的安全 性控制和完整性约束，保证了
数据的正确性和可靠性。
应用领域及现状
应用领域
广泛应用于金融、制造、物流、医疗、教育、科研等各个领域，成为信息化社 会的重要基础设施。
现状
随着大数据、云计算、人工智能等技术的快速发展，数据库系统面临着新的挑 战和机遇，如分布式数据库、云数据库、时序数据库等新型数据库不断涌现。
访问控制
通过设置用户角色和权限 ，限制用户对数据库的访 问和操作，防止未经授权 的访问和数据篡改。
数据备份与恢复
定期对数据库进行备份， 确保在数据丢失或损坏时 能够恢复数据，保障业务 的正常运行。
04
查询语言与优化技术
SQL查询语言基础
SQL概述
介绍SQL语言的发展、特点及应用领域。
数据查询语言（DQL）
经历了人工管理、文件系统、数 据库系统三个阶段，目前正向大 数据、云计算、人工智能等方向 发展。
数据库系统特点与优势
数据结构化
如New Relic、Dynatrace等，提供更全面、灵活的数据库性能监控和报警功能 ，支持多种数据库平台。
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数据库系统基本概念课件
• 数据库系统概述 • 数据模型与数据结构 • 数据库设计与管理 • 查询语言与优化技术 • 数据库事务处理与并发控制 • 备份恢复与性能监控
01
数据库系统概述
定义与发展历程
数据库定义
数据库是一个长期存储在计算机 内、有组织的、可共享的、统一 管理的大量数据的集合。
发展历程
数据独立性
数据和程序相互独立，数据的 逻辑结构和物理结构的变化不 影响应用程序。
安全性与完整性
数据库系统提供了数据的安全 性控制和完整性约束，保证了
数据的正确性和可靠性。
应用领域及现状
应用领域
广泛应用于金融、制造、物流、医疗、教育、科研等各个领域，成为信息化社 会的重要基础设施。
现状
随着大数据、云计算、人工智能等技术的快速发展，数据库系统面临着新的挑 战和机遇，如分布式数据库、云数据库、时序数据库等新型数据库不断涌现。
访问控制
通过设置用户角色和权限 ，限制用户对数据库的访 问和操作，防止未经授权 的访问和数据篡改。
数据备份与恢复
定期对数据库进行备份， 确保在数据丢失或损坏时 能够恢复数据，保障业务 的正常运行。
04
查询语言与优化技术
SQL查询语言基础
SQL概述
介绍SQL语言的发展、特点及应用领域。
数据查询语言（DQL）
经历了人工管理、文件系统、数 据库系统三个阶段，目前正向大 数据、云计算、人工智能等方向 发展。
数据库系统特点与优势
数据结构化
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。
数据库系统概述-课件.ppt
信息世界的基本概念
• 实体(Entity)
– 客观存在并可相互区分的事物叫实体 – 如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论
概念模型是现实世界到 信息世界的第一层抽象
应用 概念数据模型 结构数据模型
现实世界
信息世界
计算机世 界
概念数据模型
• 历史
– Ｅ-Ｒ模型：Entity-Relationship Model – 1976年，P.P.S.Chen提出E-R模型，用E-
R图来描述概念模型
• 观点
– 世界是由一组称作实体的基本对象和这 些对象之间的联系构成的
在一般不引起混淆的情况下常常把数据库系统 简称为数据库。
数据库系统可以用图1.1表示
用户
用户
用户
应用系统 应用开发工具 数据库管理系统
操作系统
数据库管理员
图1.1
数据库
任务二 数据管理技术的产生和发展
一、数据管理
数据管理是指对数据进行分类、组织、编 码、存储、检索和维护。
二、数据管理技术的发展阶段
第三阶段:数据库系统阶段(60年代末以来)
应用程序1
应用程序2
数据库
数
管理系统
据
…
库
应用程序n
数据库系统阶段
特点：
• 数据结构化 • 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 • 数据独立性高 • 数据由DBMS统一管理和控制
数据库系统阶段（续）
数据结构化： 面向全组织，具有整体数据的结构化 不仅描述数据本身，而且描述数据之间的联
4、数据库的建立和维护功能 它包括数据库初始数据的输入、转换功能,数 据库的存储、恢复功能，数据库的重组织功能 和性能监视、分析功能等。
《数据库系统概述》课件
关系数据库
关系数据库
一种基于关系的数据库，通过表 格的形式来组织数据，每个表格 包含若干行和列，每列代表一个 属性，每行代表一个记录。
关系完整性
关系数据库中的数据完整性是指 数据的正确性和一致性，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
一种用于描述关系数据库中数据 操作的数学模型，包括选择、投 影、连接等操作。
事务管理
确保数据完整性的重要手段之一，通过事务来保证 一系列操作要么全部成功执行，要么全部不执行。
并发控制
在多用户并发访问数据库时，通过各种并发 控制技术来保证数据的一致性和完整性。
03
数据库系统设计
数据库设计的基本原则
确保数据完整性
设计时应考虑数据的准确性、一致性和完整 性，避免数据冗余和冲突。
优化查询语句，避免全表扫描，减 少不必要的计算和数据传输。
缓存技术
利用缓存存储常用数据，减少对数 据库的访问次数。
04
数据库系统的备份与恢复
备份策略
制定定期备份和增量备份策略，确保数据安 全。
备份存储
选择可靠的存储介质和设备，确保备份数据 不会丢失。
数据恢复
在数据丢失或损坏时，能够快速恢复数据， 减少业务中断时间。
等。
02
数据库系统基本概念
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，常见的概念模型有实体-联系模型（E-R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，用于描述数据存储和数据访问方式，常 见的物理模型有B树、B+树等。
数据库系统概述PPT课件
19.04.2020
15
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
19.04.2020
数据不保存，不共享，无独立性， 无专用软件管理数据
数据以文件形式长期保存，由文件系统管理 数据 ，程序与数据间有一定独立性
数据结构化 ，共享性高、冗余度低 ， 独立性高 ，有统一的数据控制功能
数据的安全性控制 数据的完整性控制
第1章 数据库系统概述
数据库
数据的仓库，即数据存放的地方
通讯录： 图书馆：
小数据库 可用手工管理
大型数据库 必须由计算机进行管理
科学计算
计算机三大主 要应用领域？
过程控制 数据处理
70% 利用数据库系统可
科学地组织和存储
数据,以便于高效地
19.04.2020
检索和处理
2
1.1 信息、数据、数据处理与数据管理 1.1.1 数据与信息
特点
数据存放在文件中，应用程序通过文件名来逻辑地 访问文件。
有了管理数据的软件——文件系统，文件的物理存 储由文件系统管理，文件系统还负责对文件的逻辑 结构与存储结构进行转换。
程序和数据有了一定的独立性。程序不再负责数据 存储的物理细节，因此可大大节省维护程序的工作 量，程序员也可不必过多地考虑物理细节，可把精 力集中在算法上。
数据的存取基本上以记录为单位。按文件名访问， 按记录进行存取。
19.04.2020
9
文件系统阶段：应用程序与数据的关系
程序1
数据缓冲区
文
内存
程序2
件
数据缓冲区
系
统
程序3 数据缓冲区
外存 文件1 文件2 文件3
19.04.2020
10
数据库系统简介(PPT 30张)
从软件到服务
软件是应用对象知识的融合，它包含了应用软件企业 的经营理念和多年来所积淀的文化 企业管理模式的改变将导致软件的变化，软件应是一 个具有生命和持续发展的系统
30
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
效率两面观
数据库系统 vs 文件系统
应用
应用
应用
应用
数据管理
数据管理 文件系统
数据管理
文件系统
26
软件发展趋势
40 50 60 70 80 90
机器语言 高级语言 操作系统 数据库，网络 软件开发工具 软件芯片
软件的发展史
27
软件发展趋势
软件开发正由编码向集成转变
集成
编码
1970
第一章 数据库系统简介
提纲
回溯——数据管理的发展阶段 数据库模式 数据模型 数据库系统的构成 数据库新方向
2
数据管理的发展阶段
考察要点
各阶段的技术及应用背景
计算机应用范围 外存储设备 数据管理软件 谁管理数据 数据面向谁 数据与应用的独立性
3
各个阶段的差别体现
劳资科
房产科 学籍科 人事科
学号 姓名 系别 补贴
学号 姓名 性别 系别 住址
学号 姓名 系别 学分 学位
学号 姓名 性别 系别 年龄 学位 出身
16
文件系统阶段
数据查询困难
记录之间无联系 应用自己编程实现 对每个查询都重新编码
第一章数据库概述ppt课件
确定实体集的关键字：用下划线在属性上标明关键字 的属性集合
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
13
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
14
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
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
13
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
14
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
第1章数据库系统概述ppt课件
背景 计算机主要用于科学计算 数据量小、构造简单，如高阶方程、曲线拟和
等。 外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备。 没有操作系统，没有数据管理软件 用户用机器指令编码，经过纸带机输入程序和
数据，程序运转终了后，由用户取走纸带和运
(1) 人工管理阶段〔续〕
特点： 没有公用的软件对数据进展管理，由运用程序
各地的计算机由数据通讯网络相联络。本地计算机 单独不能胜任的处置义务，可以经过通讯网络获得 其它DB和计算机的支持。
面向对象数据库系统
对象数据模型能完好地描画现实世界的数据构造， 能表达数据间嵌套、递归的联络。
具有面向对象技术的封装性和承继性的特点，提高 了软件的可重用性。
1.2 数据库系统根本概念
运用程序1 运用程序2
数据库管理系统 〔DBMS〕
数据库
运用程序n
数据库管理员 〔DBA〕
图1－1 数据库系统构造
3〕 数据库管理系统
〔Database Management System，简记为 DBMS〕
DBMS是位于用户与操作系统〔OS〕之间的 一层数据管理软件。
它为用户或运用程序提供访问DB的方法，包 括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。
数据处置是与数据管理相联络的，数据管理技术的 优劣，将直接影响数据处置的效率。
3)数据管理技术的开展
数据管理技术的开展，与计算机硬件、系统软 件及计算机运用的范围有着亲密的联络。 数据管理技术的开展阅历了人工管理、文件系统、 数据库阶段等阶段。
(1) 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学 计算，数据管理处于人工管理阶段，数据处置 的方式根本上是批处置。
1963年，美国Honeywell公司的IDS〔Integrated Data Store〕系统投入运转，揭开了数据库技术的序幕。
等。 外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备。 没有操作系统，没有数据管理软件 用户用机器指令编码，经过纸带机输入程序和
数据，程序运转终了后，由用户取走纸带和运
(1) 人工管理阶段〔续〕
特点： 没有公用的软件对数据进展管理，由运用程序
各地的计算机由数据通讯网络相联络。本地计算机 单独不能胜任的处置义务，可以经过通讯网络获得 其它DB和计算机的支持。
面向对象数据库系统
对象数据模型能完好地描画现实世界的数据构造， 能表达数据间嵌套、递归的联络。
具有面向对象技术的封装性和承继性的特点，提高 了软件的可重用性。
1.2 数据库系统根本概念
运用程序1 运用程序2
数据库管理系统 〔DBMS〕
数据库
运用程序n
数据库管理员 〔DBA〕
图1－1 数据库系统构造
3〕 数据库管理系统
〔Database Management System，简记为 DBMS〕
DBMS是位于用户与操作系统〔OS〕之间的 一层数据管理软件。
它为用户或运用程序提供访问DB的方法，包 括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。
数据处置是与数据管理相联络的，数据管理技术的 优劣，将直接影响数据处置的效率。
3)数据管理技术的开展
数据管理技术的开展，与计算机硬件、系统软 件及计算机运用的范围有着亲密的联络。 数据管理技术的开展阅历了人工管理、文件系统、 数据库阶段等阶段。
(1) 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学 计算，数据管理处于人工管理阶段，数据处置 的方式根本上是批处置。
1963年，美国Honeywell公司的IDS〔Integrated Data Store〕系统投入运转，揭开了数据库技术的序幕。
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。
数据库系统简介PPT(2024)
根据应用需求选择
根据应用的数据量、并发访问量、安全性等需求选择合适的DBMS。
考虑性能和可扩展性
选择具有高性能和良好可扩展性的DBMS，以适应未来业务的发展。
考虑易用性和维护性
选择界面友好、操作简便、易于维护的DBMS，以降低使用和维护成本。
考虑成本和开源因素
在满足需求的前提下，考虑选择成本较低或开源的DBMS产品。
数据库系统结构
分为单用户结构、主从式结构、分布 式结构、客户/服务器结构和浏览器/ 服务器结构等。
5
数据库应用领域及价值
应用领域
广泛应用于金融、制造、物流、电子 商务、社交等领域。
数据库价值
实现数据共享、减少数据冗余、保持 数据一致性、提高数据独立性、方便 数据维护等。
2024/1/30
6
02
数据模型与数据库设计
02
常见的DCL操作有
03
GRANT：授权用户或角色对数据库对象的访问权限。
2024/1/30
04
REVOKE：收回用户或角色对数据库对象的访问权限。
05
COMMIT：提交事务，使对数据库的更改永久生效。
06
ROLLBACK：回滚事务，撤销对数据库的更改。
21
05
数据库安全与保护
2024/1/30
2024/1/30
SQL语言的特点包括
非过程化语言：用户只需关心“做什么 ”，无需关心“怎么做”。
16
数据定义语言（DDL）
DDL（Data Definition Language） 用于定义或修改数据库结构，包括创
建、修改和删除数据库对象。
常见的DDL操作有
CREATE：创建数据库、表、视图等 对象。
根据应用的数据量、并发访问量、安全性等需求选择合适的DBMS。
考虑性能和可扩展性
选择具有高性能和良好可扩展性的DBMS，以适应未来业务的发展。
考虑易用性和维护性
选择界面友好、操作简便、易于维护的DBMS，以降低使用和维护成本。
考虑成本和开源因素
在满足需求的前提下，考虑选择成本较低或开源的DBMS产品。
数据库系统结构
分为单用户结构、主从式结构、分布 式结构、客户/服务器结构和浏览器/ 服务器结构等。
5
数据库应用领域及价值
应用领域
广泛应用于金融、制造、物流、电子 商务、社交等领域。
数据库价值
实现数据共享、减少数据冗余、保持 数据一致性、提高数据独立性、方便 数据维护等。
2024/1/30
6
02
数据模型与数据库设计
02
常见的DCL操作有
03
GRANT：授权用户或角色对数据库对象的访问权限。
2024/1/30
04
REVOKE：收回用户或角色对数据库对象的访问权限。
05
COMMIT：提交事务，使对数据库的更改永久生效。
06
ROLLBACK：回滚事务，撤销对数据库的更改。
21
05
数据库安全与保护
2024/1/30
2024/1/30
SQL语言的特点包括
非过程化语言：用户只需关心“做什么 ”，无需关心“怎么做”。
16
数据定义语言（DDL）
DDL（Data Definition Language） 用于定义或修改数据库结构，包括创
建、修改和删除数据库对象。
常见的DDL操作有
CREATE：创建数据库、表、视图等 对象。
《数据库系统概论》课件
数据挖掘技术
数据挖掘是从大量数据中提取有用的信息和知识的过程。数据挖掘技术包括关联分析、聚类分析、分类和预测等 ，可以帮助企业发现隐藏在数据中的价值。
分布式数据库系统
• 分布式数据库系统是一种将数据 存储在多个物理节点上的数据库 系统，每个节点拥有自己的存储 系统和处理能力。分布式数据库 系统可以实现数据的分散存储和 访问，提高数据的可用性和可扩 展性。
数据库
存储数据的物理结构。
查询优化器
优化查询性能，选择最佳的查 询执行计划。
用户界面
提供用户与数据库交互的界面 ，包括命令行界面和图形用户 界面。
06
数据库技术的发展趋 势
数据仓库与数据挖掘技术
数据仓库
数据仓库是一个大型、集中式的存储系统，用于存储和管理大量的数据，以便进行查询、分析和决策支持。数据 仓库技术包括数据清理、数据集成、数据存储和查询优化等技术。
需求分析阶段需要与用户进行深入交流，了解用户的需求和业务场景，并 整理成需求文档。
需求分析阶段还需要对数据进行分类和分析，确定数据的来源、结构和关 系。
概念设计阶段
01 概念设计阶段是根据需求分析的结果，设计出满 足用户需求的数据库概念结构。
02 概念设计阶段主要采用E-R图等工具进行数据模 型的设计，确定实体、属性、关系等概念。
数据的独立性
数据库系统将数据与应用程序分离， 使得数据的修改和应用程序的更新相 互独立。
数据的共享性
数据库系统允许多个用户同时访问和 操作数据，实现数据的共享和协同工 作。
数据库系统的分类
关系数据库系统
基于关系模型的数据库系统， 使用表格形式存储数据，支持
SQL语言进行数据操作。
非关系数据库系统
数据挖掘是从大量数据中提取有用的信息和知识的过程。数据挖掘技术包括关联分析、聚类分析、分类和预测等 ，可以帮助企业发现隐藏在数据中的价值。
分布式数据库系统
• 分布式数据库系统是一种将数据 存储在多个物理节点上的数据库 系统，每个节点拥有自己的存储 系统和处理能力。分布式数据库 系统可以实现数据的分散存储和 访问，提高数据的可用性和可扩 展性。
数据库
存储数据的物理结构。
查询优化器
优化查询性能，选择最佳的查 询执行计划。
用户界面
提供用户与数据库交互的界面 ，包括命令行界面和图形用户 界面。
06
数据库技术的发展趋 势
数据仓库与数据挖掘技术
数据仓库
数据仓库是一个大型、集中式的存储系统，用于存储和管理大量的数据，以便进行查询、分析和决策支持。数据 仓库技术包括数据清理、数据集成、数据存储和查询优化等技术。
需求分析阶段需要与用户进行深入交流，了解用户的需求和业务场景，并 整理成需求文档。
需求分析阶段还需要对数据进行分类和分析，确定数据的来源、结构和关 系。
概念设计阶段
01 概念设计阶段是根据需求分析的结果，设计出满 足用户需求的数据库概念结构。
02 概念设计阶段主要采用E-R图等工具进行数据模 型的设计，确定实体、属性、关系等概念。
数据的独立性
数据库系统将数据与应用程序分离， 使得数据的修改和应用程序的更新相 互独立。
数据的共享性
数据库系统允许多个用户同时访问和 操作数据，实现数据的共享和协同工 作。
数据库系统的分类
关系数据库系统
基于关系模型的数据库系统， 使用表格形式存储数据，支持
SQL语言进行数据操作。
非关系数据库系统
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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有了操作系统和专门用于数据管理的文件系统。 在文件系统阶段，程序与数据可以分别独立存放，
数据可以组成数据文件。文件管理系统如下图所示：
数据库技术的发展历史
2. 文件管理阶段(20世纪50年代后期~20世纪60年代中期) 计算机外存储器有了磁鼓和磁盘等直接存取设备；软件 有了操作系统和文件系统；程序通过数据文件访问数据。
数据文件 01090104张丽丽23101984071122吉林珲春市第二高01090105赵级海燕23011中984021523黑学龙江大庆市萨尔图1区 3163331104539-6370936300440-7518864
01090105赵海燕23011984021523黑龙江大庆市萨尔图区 1633110459-6379363
01090101林小辉12111980120122长春市东朝阳路10委6号 1300210431-7899101
01090102李晓娜24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街5号1500860431-5654654 01090101林小辉12111980120122长春市东朝阳路10委6号 1300210431-7899101 01090102李晓娜24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街5号1500860431-5654654
数据库技术的发展历史
1.1.2 数据库技术的三个发展阶段
1. 人工管理阶段 2. 文件系统阶段 3. 数据库系统阶段
数据库技术的发展历史
1. 人工管理阶段 (20世纪50年代)
程序与数据是一个整体，一个程序中的数据无法被其他 程序使用，因此程序与程序之间存在大量的重复数据。
特点: 程序之间不能共享数据； 程序复杂； 数据量小且无法长期保存； 人工重复输入数据数据不保存。
Ø 例如：全体考生各门课程的成绩记录了考生的考试情况，属于原始
的数据，对考试成绩进行分析和处理，如按照成绩从高到低顺序排列， 统计各分数段的人数，进而可以根据招生人数确定录取分数线。
▪ 数据管理：是指对数据的收集、组织、存储、检索和维护等操
作，是数据处理的基本环节。目的在于提高数据的独立性、共享性、 完整性和安全性，降低数据的冗余度。
数据、信息、数据处理和数据管理
2．数据处理和数据管理
▪ 数据处理（data process）：基本含义是从已知的数据出
发，推导出新的数据，新的数据表示了新的信息，新的信息又可以作 为已知数据进行进一步的处理。
▪ 所以，把对数据进行收集、组织、存储、加工、抽取和传播等一系列 活动的综合成为数据处理，其目的是从大量的原始数据中抽取、推导 出对人们有价值的信息。
数据库系统概述
课程安排：
▪ 总学时：90学时，30次课
➢ 其中，讲课学时54，实验学时36
▪ 实验课：从教材第6章(SQL Server2005基 础)开始
考核：
▪ 期末成绩 =
➢ 出勤(5%) + 平时成绩(25%) + 期中测验成绩 (10%) + 期末测验成绩(60%)
数据库原理与应用 ―SQL Server
第1章 数据库系统概述
第1章 数据库系统概述
▪ 数据库技术是从20世纪60年代末开始逐步发展起来的 计算机软件技术，它的产生，推动了计算机在各行各业 数据处理中的应用。
▪ 数据库技术所研究的问题如何科学地组织和 存储数据，在数据库系统中减少数据存储冗余、 实现数据共享，以及如何保障数据安全、有效地 获取和处理数据。
人人工工管管理理阶阶段段 图图例例
人事部门
人事管理应用程序
教师信息数据组
学生部门
学生管理应用程序
学生信息数据组
教务部门
教务管理应用程序 应用程序和数据的依赖关系
课程信息数据组
数据库技术的发展历史
2. 文件管理阶段(20世纪50年代后期~20世纪60年代中期) 计算机的硬件有了磁盘等直接存储设备，而且软件
数据输入 程序
外存
储器 01090101林小辉12111980120122长春市东朝阳பைடு நூலகம்10委6号 1300210431-7899101
01090102李晓娜24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街5号1500860431-5654654 01090103王强 14011984060322长春市民康路10号 1300240431-9874519 01090104张丽丽23101984071122吉林珲春市第二高级中学 1333000440-7518864 01090105赵海燕23011984021523黑龙江大庆市萨尔图区 1633110459-6379363
本章主要内容
1. 数据库技术的发展历史 2. 数据库与数据库系统 3. 数据库的体系结构
1.1 数据库技术的发展历史
▪ 数据库技术产生于20世纪60年代末期，是计算机 进行数据管理的技术。
➢ 数据库系统的核心任务是数据管理。
➢ 数据库技术是一门研究如何存储、使用和管理数据的 技术，是计算机数据管理技术的最新发展阶段。
➢ 数据库应用涉及数据、信息、数据处理和数据管理等 基本概念。
数据、信息、数据处理和数据管理
1．数据和信息
▪ 数据：数据是人们用于记录事物情况的物理符号。 ▪ 信息：信息是数据中所包含的意义。通俗地讲，信息是经过加工处理
并对人类社会实践和生产活动产生决策影响的数据。 ▪ 数据与信息既有区别，又有联系。数据是表示信息的，但并非任何数据
都能表示信息，信息只是加工处理后的数据，是数据所表达的内容。
ا例例如如：，一王个雪城市峰的的天基气本预工报情资况是就1是35一0条元信，息职，称而描是述教该授信，息的数据 形这式里可的以是“文王字雪、峰图”像或、声“音1。350”、“教授”就是数据。
在实际应用中，有三种基本形式的数据：
1、可以参与数值运算的数值型数据，如表示成绩、工资的数据； 2、由字符组成，不能参与运算的字符型数据，如表示姓名、职称的数据。 3、还有图形、图像、声音等多媒体数据，如照片、商品的商标等。
01090103王强 14011984060322长沙市五一路10号 1300240731-4874519 01090103王强 14011984060322长春市民康路10号 1300240431-9874519 01090104张丽丽23101984071122吉林珲春市第二高级中学 1333000440-7518864
数据可以组成数据文件。文件管理系统如下图所示：
数据库技术的发展历史
2. 文件管理阶段(20世纪50年代后期~20世纪60年代中期) 计算机外存储器有了磁鼓和磁盘等直接存取设备；软件 有了操作系统和文件系统；程序通过数据文件访问数据。
数据文件 01090104张丽丽23101984071122吉林珲春市第二高01090105赵级海燕23011中984021523黑学龙江大庆市萨尔图1区 3163331104539-6370936300440-7518864
01090105赵海燕23011984021523黑龙江大庆市萨尔图区 1633110459-6379363
01090101林小辉12111980120122长春市东朝阳路10委6号 1300210431-7899101
01090102李晓娜24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街5号1500860431-5654654 01090101林小辉12111980120122长春市东朝阳路10委6号 1300210431-7899101 01090102李晓娜24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街5号1500860431-5654654
数据库技术的发展历史
1.1.2 数据库技术的三个发展阶段
1. 人工管理阶段 2. 文件系统阶段 3. 数据库系统阶段
数据库技术的发展历史
1. 人工管理阶段 (20世纪50年代)
程序与数据是一个整体，一个程序中的数据无法被其他 程序使用，因此程序与程序之间存在大量的重复数据。
特点: 程序之间不能共享数据； 程序复杂； 数据量小且无法长期保存； 人工重复输入数据数据不保存。
Ø 例如：全体考生各门课程的成绩记录了考生的考试情况，属于原始
的数据，对考试成绩进行分析和处理，如按照成绩从高到低顺序排列， 统计各分数段的人数，进而可以根据招生人数确定录取分数线。
▪ 数据管理：是指对数据的收集、组织、存储、检索和维护等操
作，是数据处理的基本环节。目的在于提高数据的独立性、共享性、 完整性和安全性，降低数据的冗余度。
数据、信息、数据处理和数据管理
2．数据处理和数据管理
▪ 数据处理（data process）：基本含义是从已知的数据出
发，推导出新的数据，新的数据表示了新的信息，新的信息又可以作 为已知数据进行进一步的处理。
▪ 所以，把对数据进行收集、组织、存储、加工、抽取和传播等一系列 活动的综合成为数据处理，其目的是从大量的原始数据中抽取、推导 出对人们有价值的信息。
数据库系统概述
课程安排：
▪ 总学时：90学时，30次课
➢ 其中，讲课学时54，实验学时36
▪ 实验课：从教材第6章(SQL Server2005基 础)开始
考核：
▪ 期末成绩 =
➢ 出勤(5%) + 平时成绩(25%) + 期中测验成绩 (10%) + 期末测验成绩(60%)
数据库原理与应用 ―SQL Server
第1章 数据库系统概述
第1章 数据库系统概述
▪ 数据库技术是从20世纪60年代末开始逐步发展起来的 计算机软件技术，它的产生，推动了计算机在各行各业 数据处理中的应用。
▪ 数据库技术所研究的问题如何科学地组织和 存储数据，在数据库系统中减少数据存储冗余、 实现数据共享，以及如何保障数据安全、有效地 获取和处理数据。
人人工工管管理理阶阶段段 图图例例
人事部门
人事管理应用程序
教师信息数据组
学生部门
学生管理应用程序
学生信息数据组
教务部门
教务管理应用程序 应用程序和数据的依赖关系
课程信息数据组
数据库技术的发展历史
2. 文件管理阶段(20世纪50年代后期~20世纪60年代中期) 计算机的硬件有了磁盘等直接存储设备，而且软件
数据输入 程序
外存
储器 01090101林小辉12111980120122长春市东朝阳பைடு நூலகம்10委6号 1300210431-7899101
01090102李晓娜24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街5号1500860431-5654654 01090103王强 14011984060322长春市民康路10号 1300240431-9874519 01090104张丽丽23101984071122吉林珲春市第二高级中学 1333000440-7518864 01090105赵海燕23011984021523黑龙江大庆市萨尔图区 1633110459-6379363
本章主要内容
1. 数据库技术的发展历史 2. 数据库与数据库系统 3. 数据库的体系结构
1.1 数据库技术的发展历史
▪ 数据库技术产生于20世纪60年代末期，是计算机 进行数据管理的技术。
➢ 数据库系统的核心任务是数据管理。
➢ 数据库技术是一门研究如何存储、使用和管理数据的 技术，是计算机数据管理技术的最新发展阶段。
➢ 数据库应用涉及数据、信息、数据处理和数据管理等 基本概念。
数据、信息、数据处理和数据管理
1．数据和信息
▪ 数据：数据是人们用于记录事物情况的物理符号。 ▪ 信息：信息是数据中所包含的意义。通俗地讲，信息是经过加工处理
并对人类社会实践和生产活动产生决策影响的数据。 ▪ 数据与信息既有区别，又有联系。数据是表示信息的，但并非任何数据
都能表示信息，信息只是加工处理后的数据，是数据所表达的内容。
ا例例如如：，一王个雪城市峰的的天基气本预工报情资况是就1是35一0条元信，息职，称而描是述教该授信，息的数据 形这式里可的以是“文王字雪、峰图”像或、声“音1。350”、“教授”就是数据。
在实际应用中，有三种基本形式的数据：
1、可以参与数值运算的数值型数据，如表示成绩、工资的数据； 2、由字符组成，不能参与运算的字符型数据，如表示姓名、职称的数据。 3、还有图形、图像、声音等多媒体数据，如照片、商品的商标等。
01090103王强 14011984060322长沙市五一路10号 1300240731-4874519 01090103王强 14011984060322长春市民康路10号 1300240431-9874519 01090104张丽丽23101984071122吉林珲春市第二高级中学 1333000440-7518864