数据库管理系统概述 PPT课件
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数据库管理系统VFP PPT课件
件,数据处理方式是批处理方式。
9
特点
数据不保存 没有专门的软件系统对数据进行管理 数据的组织必须由程序员自行设计 一组数据对应一个程序,数据是面向应用的,
无法共享。
10
… …
程序与数据的关系
应用程序1 应用程序2
应用程序n
数据组1 数据组2
数据组n
11
文件系统阶段(20世纪50年代后期~60 年代中期)
21
真正的关系型数据库概念 可视化编程技术 支持面向对象程序设计 提供多种事件处理编程方式 提供了可视化编程工具 统一的用户界面和方便灵活的工具栏 使用表单设计器生成应用程序界面 各类文档的统一管理 新增多种数据类型、索引关键字类型,SQL语句更加丰
富 最优化系统
22
提供快速查询技术 使用32位方式 支持客户机/服务器结构 用数据词典定义规则 查看远程或异种数据 用事件处理来控制共享访问 实现客户机/服务器应用程序 同其他软件的高度兼容性共享数据 导入和导出数据 使用自动OLE控制其它软件
4
1.1.1 数据库系统的产生与发展
问题
什么是数据库? 为什么要发展数据库技术?
5
数据:是一组用来描述事物情况的物理符号序 列。
数据处理:是指对各种形式的数据进行收集、 存储、加工和传播的一系列活动的总和。
数据库:是以一定的组织方式存储在一起的相 互关联的数据的集合。不仅包括描述事物的数 据本身,而且还包括相关事物之间的联系。
数据冗余度大 数据和程序缺乏独立性 数据缺乏集中管理,无法保证安全性、完整性
13
程序与数据的关系
应用程序1 应用程序2
应用程序n
存库系统阶段(20世纪60年代后期) 背景:计算机用于管理的规模庞大、应
9
特点
数据不保存 没有专门的软件系统对数据进行管理 数据的组织必须由程序员自行设计 一组数据对应一个程序,数据是面向应用的,
无法共享。
10
… …
程序与数据的关系
应用程序1 应用程序2
应用程序n
数据组1 数据组2
数据组n
11
文件系统阶段(20世纪50年代后期~60 年代中期)
21
真正的关系型数据库概念 可视化编程技术 支持面向对象程序设计 提供多种事件处理编程方式 提供了可视化编程工具 统一的用户界面和方便灵活的工具栏 使用表单设计器生成应用程序界面 各类文档的统一管理 新增多种数据类型、索引关键字类型,SQL语句更加丰
富 最优化系统
22
提供快速查询技术 使用32位方式 支持客户机/服务器结构 用数据词典定义规则 查看远程或异种数据 用事件处理来控制共享访问 实现客户机/服务器应用程序 同其他软件的高度兼容性共享数据 导入和导出数据 使用自动OLE控制其它软件
4
1.1.1 数据库系统的产生与发展
问题
什么是数据库? 为什么要发展数据库技术?
5
数据:是一组用来描述事物情况的物理符号序 列。
数据处理:是指对各种形式的数据进行收集、 存储、加工和传播的一系列活动的总和。
数据库:是以一定的组织方式存储在一起的相 互关联的数据的集合。不仅包括描述事物的数 据本身,而且还包括相关事物之间的联系。
数据冗余度大 数据和程序缺乏独立性 数据缺乏集中管理,无法保证安全性、完整性
13
程序与数据的关系
应用程序1 应用程序2
应用程序n
存库系统阶段(20世纪60年代后期) 背景:计算机用于管理的规模庞大、应
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。
12章-数据库管理系统-数据库系统概论(第五版)
进程间总的通信开销上升
操作系统的负担增大,空间、时间效率不高
DBMS必须设立并维护若干后台进程,增加了进程切换
要访问的数据不在内存时会造成性能问题
临界区问题(Critical Section)
❖ 适用情况
用户数不庞大(非OLTP应用):Oracle 7之前版本, Ingres,
Informix早期版本
12.2.1 N方案:DBMS与应用程序相融合的方案
❖ 优点
没有进程切换开销 实现比较简单
❖ 缺点
内存的需求量比较大:多DBMS副本 代码冗余使系统性能下降
❖ 适用情况
用户数少的小型DBMS
An Introduction to Database System
12.2 DBMS进程结构和多线索机制
An Introduction to Database System
12.2.2 2N方案:一个DBMS进程对应一个用户进程
❖ 解决N方案中DBMS代码段在内存中不能被共享
应用程序与DBMS副本分开 2N方案
❖ 一用户一进程(Shadow进程)
N个用户进程---N个DBMS进程(共2N个进程)
An Introduction to Database System
12.2.1 N方案:DBMS与应用程序相融合的方案 12.2.2 2N方案:一个DBMS进程对应一个用户进程 12.2.3 N+1方案:一个DBMS进程对应所有用户进程 12.2.4 N+M方案:M个DBMS进程对应N个用户进程 12.2.5 多线索(Multi_Threaded) DBMS的概念
12.2.3 N+1方案:一个DBMS进程对应所有用户进程
❖ 优点
《数据库概论》课件
关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据,数据之间存在明确的关联关系,遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库,再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据 库,将数据以表格形式存 储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言(如SQL) 用于检索、插入、更新和 删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能,适当增加冗余,简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式(1NF)定义了关系的原子性;第二范式(2NF)定义了关系的主键和外键关系 ;第三范式(3NF)定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统(RDBMS)是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等 金融机构的数据存储、处 理和分析,支持金融业务 的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电 子政务等领域,提高政府 服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临,数据库技术也在不 断发展,以应对海量数据的存储、查询和分 析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业 务需求,明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具,设 计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻 辑结构,如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结 构、索引等物理属性
《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。
《数据库概述》课件
3
部署和维护
4
将应用程序部署到生产环境并持续维 护。
需求分析
分析和确定数据库应用的具体需求。
程序开发
编写和测试与数据库交互的应用程序。
数据库应用程序的开发
1 Web应用
开发基于Web的数据库应用,方便用户通过浏览器访问和操作数据。
2 移动应用
开发移动应用,使用户可以随时随地对数据库中的数据进行操作。
2 数据操作
SQL可以用于插入、更 新、删除和查询数据库 中的数据。
3 数据定义
SQL还提供了定义数据 库结构和模式的功能。
数据库系统的组成
数据
存储在数据库中的数据,包 括结构和内容。
软件
数据库管理系统和其他应用 程序。
硬件
用于存储和处理数据库的计 算机和设备。
数据库应用开发
1
数据建模
2
设计和建立数据库的结构和模式。
数据库的作用
1 数据存储
数据库提供可靠的数据 存储,使数据不易丢失 或损坏。
2 数据管理
通过数据库,可以对数 据进行高效的管理和组 织。
3 数据分析
数据库可以支持复杂的 数据查询和分析,帮助 做出更明智的决策。
数据库分类
关系型数据库
通过表格和关系建立之间的连接来组织数Байду номын сангаас。
非关系型数据库
以不同方式组织和存储数据,适用于不同类型的 数据和应用场景。
关系型数据库
引入了关系模型,使数据之间的关系 更清晰和直观。
关系型数据库管理系统(RDBMS)
数据组织结构 ACID特性
事务管理
使用表格和关键字建立数据之间的关系。
提供原子性、一致性、隔离性和持久性的数据 操作。
部署和维护
4
将应用程序部署到生产环境并持续维 护。
需求分析
分析和确定数据库应用的具体需求。
程序开发
编写和测试与数据库交互的应用程序。
数据库应用程序的开发
1 Web应用
开发基于Web的数据库应用,方便用户通过浏览器访问和操作数据。
2 移动应用
开发移动应用,使用户可以随时随地对数据库中的数据进行操作。
2 数据操作
SQL可以用于插入、更 新、删除和查询数据库 中的数据。
3 数据定义
SQL还提供了定义数据 库结构和模式的功能。
数据库系统的组成
数据
存储在数据库中的数据,包 括结构和内容。
软件
数据库管理系统和其他应用 程序。
硬件
用于存储和处理数据库的计 算机和设备。
数据库应用开发
1
数据建模
2
设计和建立数据库的结构和模式。
数据库的作用
1 数据存储
数据库提供可靠的数据 存储,使数据不易丢失 或损坏。
2 数据管理
通过数据库,可以对数 据进行高效的管理和组 织。
3 数据分析
数据库可以支持复杂的 数据查询和分析,帮助 做出更明智的决策。
数据库分类
关系型数据库
通过表格和关系建立之间的连接来组织数Байду номын сангаас。
非关系型数据库
以不同方式组织和存储数据,适用于不同类型的 数据和应用场景。
关系型数据库
引入了关系模型,使数据之间的关系 更清晰和直观。
关系型数据库管理系统(RDBMS)
数据组织结构 ACID特性
事务管理
使用表格和关键字建立数据之间的关系。
提供原子性、一致性、隔离性和持久性的数据 操作。
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
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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
数据库学习ppt课件
数据库监控与调优
实时监控数据库运行状态,根 据性能指标进行调优操作,确
保数据库高效运行。
22
06
数据库应用实例
2024/1/27
23
电子商务网站数据库设计
商品信息存储
包括商品名称、描述、价格、库存等
订单处理
生成订单、支付状态、物流信息等
用户信息管理
注册信息、地址、支付方式等
数据分析
销售统计、用户行为分析等
规范化设计的优点
减少数据冗余、提高数据一致 性、增强数据完整性、优化数 据库性能等。10源自2024/1/2703
数据库设计
11
数据库设计的步骤
需求分析
收集和分析用户需求,确定数据库 需要支持的功能和性能要求。
概念设计
建立概念模型,通常使用实体-联系 模型(E-R模型)来描述数据和数据
间的关系。
2024/1/27
9
关系数据库的规范化设计
第二范式(2NF)
要求表的主键列完全函数依赖 于整个候选键,即消除部分依 赖。
BCNF范式
在3NF的基础上,要求每一个 决定因素都包含候选键,即达 到更高的规范化程度。
第一范式(1NF)
要求数据库表的每一列都是不 可分割的原子数据项。
2024/1/27
第三范式(3NF)
要求非主键列只依赖于主键列 ,即消除传递依赖。
BCNF、4NF等更高范式
消除传递依赖,确保每个属性只依赖于主 键。
在更高级别上消除冗余和异常,提高数据 库设计的质量。
2024/1/27
13
数据库设计的优化
01
索引优化
根据查询需求和数据分布特点 ,合理选择索引类型和索引列
实时监控数据库运行状态,根 据性能指标进行调优操作,确
保数据库高效运行。
22
06
数据库应用实例
2024/1/27
23
电子商务网站数据库设计
商品信息存储
包括商品名称、描述、价格、库存等
订单处理
生成订单、支付状态、物流信息等
用户信息管理
注册信息、地址、支付方式等
数据分析
销售统计、用户行为分析等
规范化设计的优点
减少数据冗余、提高数据一致 性、增强数据完整性、优化数 据库性能等。10源自2024/1/2703
数据库设计
11
数据库设计的步骤
需求分析
收集和分析用户需求,确定数据库 需要支持的功能和性能要求。
概念设计
建立概念模型,通常使用实体-联系 模型(E-R模型)来描述数据和数据
间的关系。
2024/1/27
9
关系数据库的规范化设计
第二范式(2NF)
要求表的主键列完全函数依赖 于整个候选键,即消除部分依 赖。
BCNF范式
在3NF的基础上,要求每一个 决定因素都包含候选键,即达 到更高的规范化程度。
第一范式(1NF)
要求数据库表的每一列都是不 可分割的原子数据项。
2024/1/27
第三范式(3NF)
要求非主键列只依赖于主键列 ,即消除传递依赖。
BCNF、4NF等更高范式
消除传递依赖,确保每个属性只依赖于主 键。
在更高级别上消除冗余和异常,提高数据 库设计的质量。
2024/1/27
13
数据库设计的优化
01
索引优化
根据查询需求和数据分布特点 ,合理选择索引类型和索引列
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
《数据库系统概念》课件
网状模型
网状模型使用复杂的连接结构,适合描述 多对多的关系。
关系模型
关系模型是最常用的数据库模型,使用表 格形式的关系组织数据。
数据库设计原则
数据规范化
通过数据规范化,将数据 组织成最简洁、高效的形 式。
约束条件
使用约束条件来保证数据 的完整性和一致性。
性能优化
对数据库进行性能优化, 提高查询和操作的效率。
《数据库系统概念》PPT 课件
欢迎来到《数据库系统概念》PPT课件!本课程将带领您了解数据库的基本概 念、数据库管理系统以及关系型数据库等重要主题。
课程介绍
掌握核心概念
学习数据库的基本概念, 包括数据模型、数据结构 和数据操作。
实践应用技能
通过案例和实际练习,掌 握数据库设计和管理的实 际技能。
了解最新趋势
结构化查询语言
关系型数据库使用结构化查 询语言(SQL)进行数据查询和 操作。
ACID特性
关系型数据库具备ACID特性, 保证了数据事务的原子性、 一致性、隔离性和持久性。
数据库模型
层次模型
层次模型使用树状结构来组织数据,适合 描述父子关系。
对象模型
对象模型将数据组织成对象,适合描述面 向对象的系统。
了解数据库发展的最新趋 势,如云计算和大数据。
数据库基本概念
1 数据
2 实体与关系
数据是信息的载体,是数据库的核心组 关系表示实体之间的联系。
3键
4 数据操作
键是用来唯一标识数据库中实体的属性 或属性集。
数据库操作包括查询、插入、更新和删 除等操作。
数据库管理系统
1
结构化数据
数据库管理系统针对结构化数据的存储和管理进行优化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
DBMS是作为操作系统的用户进程在其上运行的,多 数DBMS把主要功能组成一个DBMS核心进程, DBMS核心进程是执行事务的主要进程。
DBMS进程结构的可能方案较多,实用的方案有两种: 1。一个应用进程对应一个DBMS核心进程
应用程序创建相应的应用进程,每个应用进程在访 问数据库时创建一个DBMS核心进程,多个DBM S核心进程在操作系统调度下并发运行,实现多事务 并发执行。 优点:实现较简单。
事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个 一致性状态。因此当数据库只包含成功事务提交的结果时,就说 数据库处于一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障,有些 事务尚未完成就被迫中断,系统将事务中对数据库的所有已完成 的操作全部撤消,滚回到事务开始时的一致状态。
8
3. 事 务
(2) 事务的性质(续)
2
2. 数据库管理系统的组成
王书p.90~图4-1:
DBMS组成结构,了解工作原理。
• DBMS是一个有机的整体,应该用动态的观点看待 DBMS各个功能模块。一个应用程序或用户通过 DBMS读取数据库中数据的过程如下所示:
1. 用户A向DBMS发出调用数据库数据的命令。如SELECT命令。 命令中给出了一个关系名和查找条件。
第7章 数据库管理系统概述
1。数据库管理系统的功能 2。 数据库管理系统的组成 3。 事务 4。 DBMS的进程结构 5。 DBMS的系统结构 6。 数据目录 7。 DBMS和第四代应用开发环境
1
1。 数据库管理系统的功能
• 数据库管理系统(DBMS)是整个数据库系统的核心。是 一种系统软件,由厂家提供。
3
6. DBMS查看存储模式,决定从哪个文件,用什么 方式读取哪个物理记录。
7. DBMS根据6的结果,向操作系统发出读取记录的 命令。
8. 操作系统执行读数据的有关操作。
9. 操作系统将数据从数据库的存储区送至系统缓冲 区。
10. DBMS根据查询命令和数据字典的内容导出用户 所要读取的记录格式。
12
4. DBMS的进程结构(续)
3个缺点: (王书p.93~) 1,进程操作开销较大; 2,事务增加,进程数激增,内存紧张,性能下降; (不适合OLTP) 3,不利于事务共享内存。
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4. DBMS的进程结构(续)
2。多线程DBMS进程结构(王书p.93~) 一个进程创建多个线程(轻量进程lightwei ght process,进程称为重量进程hea vyweight process),DBMS的 并发执行从进程级改为线程级。 3点好处: 1,不受制于操作系统; 2,减少切换开销,提高性能; 3,提高DBMS的可移植性。
• DBMS的功能因产品而异,现代DBMS应该具备七个功 能(王书:p.5~)
• 1。提供高级的用户接口 • 2。查询处理和优化(ch.11查询优化) • 3。数据目录管理 • 4。并发控制(ch.9并发控制) • 5。恢复功能(ch.10故障恢复) • 6。完整性约束检查(ch.8完整性) • 7。访问控制(ch.7安全性)
• 事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没 有显式地定义事务,则由DBMS按缺省规定自动划分事 务。在SQL语言中,定义事务的语句有三条: BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK
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3 .事 务
1. 事务的定义(续)
• 事务通常是以BEGIN TRANSACTION开始,以 COMMIT或ROLLBACK结束。
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5. DBMS的系统结构
4种主要结构: (王书p.95~) • 分时系统环境下的集中式系统结构 • 网络环境下的客户/服务器结构 • 物理上分布、逻辑上集中的分布式数据库结构 • 物理上分布、逻辑上分布的分布式数据库结构
11. DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到程序A的 用户工作区。
12. DBMS将执行状态信息,如成功读取或不成功的 错误指示、例外状态信息等,返回给应用程序A。4
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3. 事 务
(1) 事务的定义
• 所谓事务(Transaction)是用户定义的一个操作序列,这 些操作是一个不可分割的工作单位,即要么全做要么 全不做,(all or nothing)。
• COMMIT表示提交,即提交事务的所有操作。具体地 说就是将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的 物理数据库中去,事务正常结束。
• ROLLBACK表示回滚,即在事务运行的过程中发生了 某种故障,事务不能继续执行,系统将事务中对数据 库的所有已完成的操作全部撤消,滚回到事务开始时 的状态。这里的操作指对数据库的更新操作。
3.隔离性
一的数据对其他并发事务是隔离的,并发执行的各个事务之间 不能互相干扰。
4.持续性
持续性也称永久性(Permanence),指一个事务一旦提交,它对 数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故 障不应该对其执行结果有任何影响。
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3. 事 务
(2) 事务的性质
• 事务具有四个特性:原子性(Atomicity)、一致性 (Consistency)、隔离性(Isolation)和持续性 (Durability)。这个四个特性也简称为ACID特性。
1.原子性 – 事务是数据库的逻辑工作单位,事务中包括的诸操作要么都做, 要么都不做。 2.一致性
2. DBMS先对命令进行语法检查。通过后进行语义检查和用户 存取权限检查。DBMS读取数据字典,检查是否存在该关系 及相应的字段,该用户能否读取它们等。确认语义正确、存 取权限合法后便决定执行该命令。否则拒绝执行,返回错误 信息。
3. DBMS执行查询优化(要依据数据字典中的信息),并把该
命令转换成一串单记录的存取操作序列。
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3.事务
(3)事务的例子
王书p.92~
BEGIN TRAN
read A
A<-A-S
if A<0
/*A款不足*/
then
begin
display“A款不足”
ROLLBACK
end
10
else
/*拨款*/
begin
B<-B+S
display“拨款完成* /
COMMIT
end
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4. DBMS的进程结构
DBMS进程结构的可能方案较多,实用的方案有两种: 1。一个应用进程对应一个DBMS核心进程
应用程序创建相应的应用进程,每个应用进程在访 问数据库时创建一个DBMS核心进程,多个DBM S核心进程在操作系统调度下并发运行,实现多事务 并发执行。 优点:实现较简单。
事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个 一致性状态。因此当数据库只包含成功事务提交的结果时,就说 数据库处于一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障,有些 事务尚未完成就被迫中断,系统将事务中对数据库的所有已完成 的操作全部撤消,滚回到事务开始时的一致状态。
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3. 事 务
(2) 事务的性质(续)
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2. 数据库管理系统的组成
王书p.90~图4-1:
DBMS组成结构,了解工作原理。
• DBMS是一个有机的整体,应该用动态的观点看待 DBMS各个功能模块。一个应用程序或用户通过 DBMS读取数据库中数据的过程如下所示:
1. 用户A向DBMS发出调用数据库数据的命令。如SELECT命令。 命令中给出了一个关系名和查找条件。
第7章 数据库管理系统概述
1。数据库管理系统的功能 2。 数据库管理系统的组成 3。 事务 4。 DBMS的进程结构 5。 DBMS的系统结构 6。 数据目录 7。 DBMS和第四代应用开发环境
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1。 数据库管理系统的功能
• 数据库管理系统(DBMS)是整个数据库系统的核心。是 一种系统软件,由厂家提供。
3
6. DBMS查看存储模式,决定从哪个文件,用什么 方式读取哪个物理记录。
7. DBMS根据6的结果,向操作系统发出读取记录的 命令。
8. 操作系统执行读数据的有关操作。
9. 操作系统将数据从数据库的存储区送至系统缓冲 区。
10. DBMS根据查询命令和数据字典的内容导出用户 所要读取的记录格式。
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4. DBMS的进程结构(续)
3个缺点: (王书p.93~) 1,进程操作开销较大; 2,事务增加,进程数激增,内存紧张,性能下降; (不适合OLTP) 3,不利于事务共享内存。
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4. DBMS的进程结构(续)
2。多线程DBMS进程结构(王书p.93~) 一个进程创建多个线程(轻量进程lightwei ght process,进程称为重量进程hea vyweight process),DBMS的 并发执行从进程级改为线程级。 3点好处: 1,不受制于操作系统; 2,减少切换开销,提高性能; 3,提高DBMS的可移植性。
• DBMS的功能因产品而异,现代DBMS应该具备七个功 能(王书:p.5~)
• 1。提供高级的用户接口 • 2。查询处理和优化(ch.11查询优化) • 3。数据目录管理 • 4。并发控制(ch.9并发控制) • 5。恢复功能(ch.10故障恢复) • 6。完整性约束检查(ch.8完整性) • 7。访问控制(ch.7安全性)
• 事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没 有显式地定义事务,则由DBMS按缺省规定自动划分事 务。在SQL语言中,定义事务的语句有三条: BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK
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3 .事 务
1. 事务的定义(续)
• 事务通常是以BEGIN TRANSACTION开始,以 COMMIT或ROLLBACK结束。
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5. DBMS的系统结构
4种主要结构: (王书p.95~) • 分时系统环境下的集中式系统结构 • 网络环境下的客户/服务器结构 • 物理上分布、逻辑上集中的分布式数据库结构 • 物理上分布、逻辑上分布的分布式数据库结构
11. DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到程序A的 用户工作区。
12. DBMS将执行状态信息,如成功读取或不成功的 错误指示、例外状态信息等,返回给应用程序A。4
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3. 事 务
(1) 事务的定义
• 所谓事务(Transaction)是用户定义的一个操作序列,这 些操作是一个不可分割的工作单位,即要么全做要么 全不做,(all or nothing)。
• COMMIT表示提交,即提交事务的所有操作。具体地 说就是将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的 物理数据库中去,事务正常结束。
• ROLLBACK表示回滚,即在事务运行的过程中发生了 某种故障,事务不能继续执行,系统将事务中对数据 库的所有已完成的操作全部撤消,滚回到事务开始时 的状态。这里的操作指对数据库的更新操作。
3.隔离性
一的数据对其他并发事务是隔离的,并发执行的各个事务之间 不能互相干扰。
4.持续性
持续性也称永久性(Permanence),指一个事务一旦提交,它对 数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故 障不应该对其执行结果有任何影响。
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3. 事 务
(2) 事务的性质
• 事务具有四个特性:原子性(Atomicity)、一致性 (Consistency)、隔离性(Isolation)和持续性 (Durability)。这个四个特性也简称为ACID特性。
1.原子性 – 事务是数据库的逻辑工作单位,事务中包括的诸操作要么都做, 要么都不做。 2.一致性
2. DBMS先对命令进行语法检查。通过后进行语义检查和用户 存取权限检查。DBMS读取数据字典,检查是否存在该关系 及相应的字段,该用户能否读取它们等。确认语义正确、存 取权限合法后便决定执行该命令。否则拒绝执行,返回错误 信息。
3. DBMS执行查询优化(要依据数据字典中的信息),并把该
命令转换成一串单记录的存取操作序列。
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3.事务
(3)事务的例子
王书p.92~
BEGIN TRAN
read A
A<-A-S
if A<0
/*A款不足*/
then
begin
display“A款不足”
ROLLBACK
end
10
else
/*拨款*/
begin
B<-B+S
display“拨款完成* /
COMMIT
end
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4. DBMS的进程结构