数据库数据模型和数据概念ppt课件
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《数据模型》课件
第三范式（3NF）
在2NF的基础上，消除传递依 赖，确保非主属性只依赖于主 键。
BCNF范式
更严格的规范化形式，确保所 有决定因素都是候选键。
数据模型的优化
索引优化
合理使用索引，提高数据查询效率。
查询优化
优化查询语句，减少不必要的计算和数据访 问。
分区优化
根据数据访问模式，将数据分区存储，提高 查询性能。
详细描述
根据数据抽象层次，数据模型可以分为概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型；根据使用范围，数据模型 可以分为通用数据模型和特定领域数据模型；根据面向对象的不同，数据模型还可以分为对象-关系数据模型、 关系数据模型和非关系数据模型等。
02
常见的数据模型
关系型数据模型
总结词
最常用、最成熟的数据模型
详细描述：关系型数据模型广泛应用于各种领域，如金融、电子商务、社交网络 、企业资源计划（ERP）系统等。它能够满足大量数据的存储、检索和管理需求 ，提供可靠的数据一致性和完整性保障。
面向对象数据模型
总结词
模拟现实世界的对象
VS
详细描述
面向对象数据模型是一种基于对象的模型 ，它模拟现实世界的对象和概念。在面向 对象数据模型中，对象由属性和方法组成 ，属性是对象的特征，方法定义了对象的 行为。面向对象数据模型支持继承和多态 等面向对象特性。
构。
逻辑设计
根据概念设计，构建出 具体的逻辑模型，包括 实体、属性、关系等。
物理设计
将逻辑模型映射到物理 存储，优化数据存储和
查询效率。
数据模型的规范化
第一范式（1NF）
确保每个列都是不可分割的最 小单元，消除重复组。
第二范式（2NF）
数据模型PPT演示课件
接下页
教务管理系统
教学系统主要提供数据维护、选课和信息查询。 其中常见的查询有： 系统中各对象的基本信息查询。 查询指定班、系的学生信息（名单、人数等）。 查询学生的成绩、学分情况。 查询教师授课情况和学生选课情况…等等。
请画出E－R图。
教务管理 E-R图
系 1
包含
N 班级
1 包含
多对多联系（M:N）
对于实体集A中的每一实体，实体集B中有N个实 体(N ≥ 0)与之联系，对于实体集B中每一实体，实 体集A中有M个实体(M ≥ 0)与之联系。
实体联系模型(概念模型的表示方法)
反映实体集合及其联系的结构形式称为实体联 系模型。实体联系模型就是信息模型，它是现 实世界事物及其联系的抽象。
教师有工作证号、姓名、职称、电话等；学生 有学号、姓名、性别、出生年月等；班级有班号、 最低总学分等；系有系代号、系名和系办公室电话 等；课程有课序号、课名、学分、上课时间及名额 等。
每个学生都属于一个班，每个班都属于一个系， 每个教师也都属于一个 系。
接下页
教务管理系统
每个班的班主任都由一名教师担任。 一名教师可以教多门课，一门课可以有几位主 讲老师，但不同老师讲的同一门课其课序号是不同 的（课序号是唯一的）。 一名同学可以选多门课，一门课可被若干同学 选中。一名同学选中的课若已学完，应该记录有相 应成绩。 本单位学生、教师都有重名，工作证号、学号 可以作为标识。
缺点：查询效率低。
面向对象模型 优点：表达能力强 缺点：复杂
关系模型
在关系模型中，数据的逻辑结构就是二维表。 概念单一、清晰，无论是实体，还是实体间的
联系，都用关系来表示，用户易懂易用。 关系模型有严格的数学基础及在此基础上发展
教务管理系统
教学系统主要提供数据维护、选课和信息查询。 其中常见的查询有： 系统中各对象的基本信息查询。 查询指定班、系的学生信息（名单、人数等）。 查询学生的成绩、学分情况。 查询教师授课情况和学生选课情况…等等。
请画出E－R图。
教务管理 E-R图
系 1
包含
N 班级
1 包含
多对多联系（M:N）
对于实体集A中的每一实体，实体集B中有N个实 体(N ≥ 0)与之联系，对于实体集B中每一实体，实 体集A中有M个实体(M ≥ 0)与之联系。
实体联系模型(概念模型的表示方法)
反映实体集合及其联系的结构形式称为实体联 系模型。实体联系模型就是信息模型，它是现 实世界事物及其联系的抽象。
教师有工作证号、姓名、职称、电话等；学生 有学号、姓名、性别、出生年月等；班级有班号、 最低总学分等；系有系代号、系名和系办公室电话 等；课程有课序号、课名、学分、上课时间及名额 等。
每个学生都属于一个班，每个班都属于一个系， 每个教师也都属于一个 系。
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教务管理系统
每个班的班主任都由一名教师担任。 一名教师可以教多门课，一门课可以有几位主 讲老师，但不同老师讲的同一门课其课序号是不同 的（课序号是唯一的）。 一名同学可以选多门课，一门课可被若干同学 选中。一名同学选中的课若已学完，应该记录有相 应成绩。 本单位学生、教师都有重名，工作证号、学号 可以作为标识。
缺点：查询效率低。
面向对象模型 优点：表达能力强 缺点：复杂
关系模型
在关系模型中，数据的逻辑结构就是二维表。 概念单一、清晰，无论是实体，还是实体间的
联系，都用关系来表示，用户易懂易用。 关系模型有严格的数学基础及在此基础上发展
《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
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
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ppt课件
据。
维护数据表
包括数据的导入、导出、备份 等，确保数据的完整性和安全
性。
索引与视图的操作与维护
索引概述
索引是提高数据库查询性能的重要手段，可以 加快数据的检索速度。
创建索引
使用CREATE INDEX语句创建索引，指定索引名 称、表名称、字段名称等。
维护索引
包括索引的重建、删除等，确保索引的有效性和性 能。
SQL概述
SQL是结构化查询语言 （Structured Query Language） 的简称，用于管理关系数据库管
理系统（RDBMS）。
SQL基本语法
包括数据定义语言（DDL）、数 据操作语言（DML）、数据控制
语言（DCL）等。
SQL常用命令
SELECT、INSERT、UPDATE、 DELETE等，用于数据的查询、
负责数据库的规划、设计、 实施、维护和管理的人员。
使用数据库应用程序来访问 和操作数据库中的数据的用 户。
02
数据库模型与结构
数据模型的概念与分类
概念
数据模型是对现实世界数据特征的抽 象，用来描述数据、组织数据和对数 据进行操作的抽象概念集。
分类
根据模型应用的不同目的，可以将模型 划分为两类，它们分别属于不同的层次。 第一类是概念模型，第二类是逻辑模型 和物理模型。
逻辑结构设计
逻辑结构设计的任务
将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型，并对其 进行优化。
逻辑结构设计的步骤
包括将概念模型转换为一般的关系、网状、层次模型，向特定数据 库管理系统支持的下的数据模型转换，对数据模型进行优化等步骤。
逻辑结构设计的输出
得到数据库的逻辑结构，即数据库的模式和外模式。
维护数据表
包括数据的导入、导出、备份 等，确保数据的完整性和安全
性。
索引与视图的操作与维护
索引概述
索引是提高数据库查询性能的重要手段，可以 加快数据的检索速度。
创建索引
使用CREATE INDEX语句创建索引，指定索引名 称、表名称、字段名称等。
维护索引
包括索引的重建、删除等，确保索引的有效性和性 能。
SQL概述
SQL是结构化查询语言 （Structured Query Language） 的简称，用于管理关系数据库管
理系统（RDBMS）。
SQL基本语法
包括数据定义语言（DDL）、数 据操作语言（DML）、数据控制
语言（DCL）等。
SQL常用命令
SELECT、INSERT、UPDATE、 DELETE等，用于数据的查询、
负责数据库的规划、设计、 实施、维护和管理的人员。
使用数据库应用程序来访问 和操作数据库中的数据的用 户。
02
数据库模型与结构
数据模型的概念与分类
概念
数据模型是对现实世界数据特征的抽 象，用来描述数据、组织数据和对数 据进行操作的抽象概念集。
分类
根据模型应用的不同目的，可以将模型 划分为两类，它们分别属于不同的层次。 第一类是概念模型，第二类是逻辑模型 和物理模型。
逻辑结构设计
逻辑结构设计的任务
将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型，并对其 进行优化。
逻辑结构设计的步骤
包括将概念模型转换为一般的关系、网状、层次模型，向特定数据 库管理系统支持的下的数据模型转换，对数据模型进行优化等步骤。
逻辑结构设计的输出
得到数据库的逻辑结构，即数据库的模式和外模式。
《数据库基础知识》PPT课件
数据库系统阶段
20世纪60年代后期至今，出现了数据库管理系统 （DBMS），实现了数据的结构化、共享性高、冗余度小、 独立性高等特点，大大提高了数据管理的效率和质量。
常见数据库类型及特点
关系型数据库
以表格形式组织数据，行和列组成表格，每个表格代表一个实体或联系，支持SQL语言进行数据的增删改查等操 作。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。
02
最常用的DQL语句是SELECT，用于从一个或多个表 中检索数据。
03
SELECT语句可以包含各种条件、排序和聚合函数， 以满足复杂的查询需求。
数据操纵语言DML
DML（Data Manipulation Language）用于插入、更新、删除数据库中 的数据。
主要的DML语句包括INSERT、UPDATE和DELETE。
主要的DDL语句包括CREATE、ALTER和 DROP。
CREATE用于创建数据库对象，如 CREATE TABLE创建表；ALTER用于 修改数据库对象，如ALTER TABLE 修改表结构；DROP用于删除数据 库对象，如DROP TABLE删除表。
数据查询语言DQL
01
DQL（Data Query Language）用于查询数据库中 的数据。
确定实体关系
确定实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多关系。
定义属性
为每个实体和关系定义属性，并确定属性的数据类型和约束条件。
逻辑结构设计阶段
转换概念模型
将概念模型转换为逻辑模型，如关系模型。
优化数据模型
对逻辑模型进行优化，包括合并冗余数据、消除数据不一致性等。
设计表结构
根据逻辑模型设计数据库表结构，包括表名、字段名、数据类型和 约束条件等。
20世纪60年代后期至今，出现了数据库管理系统 （DBMS），实现了数据的结构化、共享性高、冗余度小、 独立性高等特点，大大提高了数据管理的效率和质量。
常见数据库类型及特点
关系型数据库
以表格形式组织数据，行和列组成表格，每个表格代表一个实体或联系，支持SQL语言进行数据的增删改查等操 作。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。
02
最常用的DQL语句是SELECT，用于从一个或多个表 中检索数据。
03
SELECT语句可以包含各种条件、排序和聚合函数， 以满足复杂的查询需求。
数据操纵语言DML
DML（Data Manipulation Language）用于插入、更新、删除数据库中 的数据。
主要的DML语句包括INSERT、UPDATE和DELETE。
主要的DDL语句包括CREATE、ALTER和 DROP。
CREATE用于创建数据库对象，如 CREATE TABLE创建表；ALTER用于 修改数据库对象，如ALTER TABLE 修改表结构；DROP用于删除数据 库对象，如DROP TABLE删除表。
数据查询语言DQL
01
DQL（Data Query Language）用于查询数据库中 的数据。
确定实体关系
确定实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多关系。
定义属性
为每个实体和关系定义属性，并确定属性的数据类型和约束条件。
逻辑结构设计阶段
转换概念模型
将概念模型转换为逻辑模型，如关系模型。
优化数据模型
对逻辑模型进行优化，包括合并冗余数据、消除数据不一致性等。
设计表结构
根据逻辑模型设计数据库表结构，包括表名、字段名、数据类型和 约束条件等。
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。
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(6) 实体集（Entity Set） 同一类型实体的集 合称为实体集。例如：全体学生就是一个实 体集。
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第2章 数据模型与概念模型
(7) 联系（Relationship） –现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息 世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系 。 –实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间 的联系。 –实体之间的联系通常精品是课件指不同实体集之间的联系
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第2章 数据模型与概念模型
实体型 用矩形表示，矩形框内写明实体名。
学生 教师
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第2章 数据模型与概念模型
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第2章 数据模型与概念模型
实例 课程、教师与参考书三个实体
型 一门课程可以有若干个教师讲 授，使用若干本参考书，每一 个教师只讲授一门课程，每一 本参考书只供一门课程使用。
课程 1 讲授
m
n
教师
参考书
两个以上实体型间1:n联系
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第1章 数据库基础知识
多个实体型间的一对一联系
两个以上实体型间的多对多联系
班级 1
组成
n 学生
1:n联系
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第2章 数据模型与概念模型
多对多联系（m:n） – 实例 课程与学生之间的联系： 一门课程同时有若干个学生选修，一个学 生可以同时选修多门课程。 – 定义： 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中 有n个实体与之联系，反之，对于实体集B中的 每一个实体，实体集A中也有m个实体与之联 系，则称实体集A与实体B具有多对多联系，记 为m:n。
第1章 重点内容
数据、数据库、数据库管理系统、数据库系 统
数据库管理系统的功能 数据库系统的特点 数据库系统的三级模式结构和二级映像
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第2章 数据模型与概念模型
2.1 信息的三种世界及描述 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
–概念模型用于信息世界的建模 –是现实世界到机器世界的一个中间层次 –是数据库设计的有力工具 –数据库设计人员和用户之间进行交流的语
言
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第2章 数据模型与概念模型
对概念模型的基本要求 –较强的语义表达能力 –能够方便、直接地表达应用中的各种语义 知识 –简单、清晰、易于用户理解
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第2章 数据模型与概念模型
2.2.1 概念模型的基本概念 (1) 实体（Entity）
客观存在并可相互区别的事物称为实体。 可以是具体的人、事、物或抽象的概念。 例如：一个学生、一个部门、一门课、学生的一次
选课、老师与院系的工作关系等都是实体。
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第2章 数据模型与概念模型
(2) 属性（Attribute） 实体所具有的某一特性称为属性。 一个实体可以由若干个属性来刻画。 例如：学生实体可以由学号、姓名、性别、 出生年月、籍贯、所在院系、入学时间等 属性组成。 （0001 ，李明，男，199005 ，江苏南京市，信息学院，2008）
–实例
供应商、项目、零件三个实体 型
一个供应商可以供给多个项目多种
零件，每个项目可以使用多个供应
商供应的零件，每种零件可由不同
供应商供给。
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供应商 m 供应
n 项目
p 零件
两个以上实体型间m:n联系
第2章 数据模型与概念模型
单个实体型内的联系
一对多联系
– 实例 职工实体型内部具有领导与
被领导的联系。
课程 m 选修
n 学生
m:n联系
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第2章 数据模型与概念模型
两个以上实体型之间一对多联系 –若实体集E1，E2，...，En存在联系，对于 实体集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，... ，n）中的给定实体，最多只和Ei中的一个 实体相联系，则我们说Ei与E1，E2，...， Ei-1，Ei+1，...，En之间的联系是一对多的 。
第2章 数据模型与概念模型
实体型A 1 联系名
实体型A 1 联系名
实体型A m 联系名
1 实体型B
n 实体型B
n 实体型B
1:1联系
1:n联系
m:n联系
用图形来表示两个实体型之间的这三类联系
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第2章 数据模型与概念模型
一对一联系（1:1） – 实例： 一个班级只有一个正班长。
一个班长只在一个班中任职。 – 定义：
某一职工（干部）“领导”若干名 职
工，一个职工仅被另外一个职工直
接领导，这是一对多的联系。
一对一联系
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职工
1
n
领导
单个实体型内部 1:n联系
第2章 数据模型与概念模型
2.2.2 概念模型的表示方法 P.P.Chen 1976年提出的 实体－联系方法(E-R方法，Entity-
Relationship Approach) –用E-R图来描述现实世界的概念模型 –E-R方法也称为E-R模型
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第2章 数据模型与概念模型
(3) 码（Key） 唯一标识实体的属性集称为码。 例如：学号是学生实体的码。
(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为该属性的域。 例如：姓名的域 为字符串集合，性别域为（男，女）。
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第2章 数据模型与概念模型
(5) 实体型（Entity Type） 用实体名及其属 性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型 。例如：学生（学号、姓名、性别、出生年 月、籍贯、所在院系、入学时间）
如果对于实体集A中的每一个 实体，实体集B中至多有一个实 体与之联系，反之亦然，则称 实体集A与实体集B具有一对一 联系，记为1:1 。
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班级 1
班级-班长
1 班长
1:1联系
第2章 数据模型与概念模型
一对多联系（1：n） – 实例 一个班级中有若干名学生，每个学生只在 一个班级中学习。 – 定义： 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中有n个实体与之联系，反之，对于实体 集B中的每一个实体，实体集A中至多只有 一个实体与之联系，则称实体集A与实体集 B有一对多联系，记为1:n。
型。
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第2章 数据模型与概模型
认识 抽象
现实世界 概念模型 数据库设计人员完成
概念模型 逻辑模型 数据库设计人员完成
DBMS支持的数据模型
逻辑模型 物理模型 由DBMS完成
现实世界中客观对象的抽象过程
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第2章 数据模型与概念模型
2.2 概念模型及表示 概念模型的用途
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第2章 数据模型与概念模型
(7) 联系（Relationship） –现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息 世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系 。 –实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间 的联系。 –实体之间的联系通常精品是课件指不同实体集之间的联系
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第2章 数据模型与概念模型
实体型 用矩形表示，矩形框内写明实体名。
学生 教师
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第2章 数据模型与概念模型
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第2章 数据模型与概念模型
实例 课程、教师与参考书三个实体
型 一门课程可以有若干个教师讲 授，使用若干本参考书，每一 个教师只讲授一门课程，每一 本参考书只供一门课程使用。
课程 1 讲授
m
n
教师
参考书
两个以上实体型间1:n联系
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第1章 数据库基础知识
多个实体型间的一对一联系
两个以上实体型间的多对多联系
班级 1
组成
n 学生
1:n联系
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第2章 数据模型与概念模型
多对多联系（m:n） – 实例 课程与学生之间的联系： 一门课程同时有若干个学生选修，一个学 生可以同时选修多门课程。 – 定义： 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中 有n个实体与之联系，反之，对于实体集B中的 每一个实体，实体集A中也有m个实体与之联 系，则称实体集A与实体B具有多对多联系，记 为m:n。
第1章 重点内容
数据、数据库、数据库管理系统、数据库系 统
数据库管理系统的功能 数据库系统的特点 数据库系统的三级模式结构和二级映像
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第2章 数据模型与概念模型
2.1 信息的三种世界及描述 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
–概念模型用于信息世界的建模 –是现实世界到机器世界的一个中间层次 –是数据库设计的有力工具 –数据库设计人员和用户之间进行交流的语
言
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第2章 数据模型与概念模型
对概念模型的基本要求 –较强的语义表达能力 –能够方便、直接地表达应用中的各种语义 知识 –简单、清晰、易于用户理解
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第2章 数据模型与概念模型
2.2.1 概念模型的基本概念 (1) 实体（Entity）
客观存在并可相互区别的事物称为实体。 可以是具体的人、事、物或抽象的概念。 例如：一个学生、一个部门、一门课、学生的一次
选课、老师与院系的工作关系等都是实体。
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第2章 数据模型与概念模型
(2) 属性（Attribute） 实体所具有的某一特性称为属性。 一个实体可以由若干个属性来刻画。 例如：学生实体可以由学号、姓名、性别、 出生年月、籍贯、所在院系、入学时间等 属性组成。 （0001 ，李明，男，199005 ，江苏南京市，信息学院，2008）
–实例
供应商、项目、零件三个实体 型
一个供应商可以供给多个项目多种
零件，每个项目可以使用多个供应
商供应的零件，每种零件可由不同
供应商供给。
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供应商 m 供应
n 项目
p 零件
两个以上实体型间m:n联系
第2章 数据模型与概念模型
单个实体型内的联系
一对多联系
– 实例 职工实体型内部具有领导与
被领导的联系。
课程 m 选修
n 学生
m:n联系
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第2章 数据模型与概念模型
两个以上实体型之间一对多联系 –若实体集E1，E2，...，En存在联系，对于 实体集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，... ，n）中的给定实体，最多只和Ei中的一个 实体相联系，则我们说Ei与E1，E2，...， Ei-1，Ei+1，...，En之间的联系是一对多的 。
第2章 数据模型与概念模型
实体型A 1 联系名
实体型A 1 联系名
实体型A m 联系名
1 实体型B
n 实体型B
n 实体型B
1:1联系
1:n联系
m:n联系
用图形来表示两个实体型之间的这三类联系
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第2章 数据模型与概念模型
一对一联系（1:1） – 实例： 一个班级只有一个正班长。
一个班长只在一个班中任职。 – 定义：
某一职工（干部）“领导”若干名 职
工，一个职工仅被另外一个职工直
接领导，这是一对多的联系。
一对一联系
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职工
1
n
领导
单个实体型内部 1:n联系
第2章 数据模型与概念模型
2.2.2 概念模型的表示方法 P.P.Chen 1976年提出的 实体－联系方法(E-R方法，Entity-
Relationship Approach) –用E-R图来描述现实世界的概念模型 –E-R方法也称为E-R模型
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第2章 数据模型与概念模型
(3) 码（Key） 唯一标识实体的属性集称为码。 例如：学号是学生实体的码。
(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为该属性的域。 例如：姓名的域 为字符串集合，性别域为（男，女）。
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第2章 数据模型与概念模型
(5) 实体型（Entity Type） 用实体名及其属 性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型 。例如：学生（学号、姓名、性别、出生年 月、籍贯、所在院系、入学时间）
如果对于实体集A中的每一个 实体，实体集B中至多有一个实 体与之联系，反之亦然，则称 实体集A与实体集B具有一对一 联系，记为1:1 。
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班级 1
班级-班长
1 班长
1:1联系
第2章 数据模型与概念模型
一对多联系（1：n） – 实例 一个班级中有若干名学生，每个学生只在 一个班级中学习。 – 定义： 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中有n个实体与之联系，反之，对于实体 集B中的每一个实体，实体集A中至多只有 一个实体与之联系，则称实体集A与实体集 B有一对多联系，记为1:n。
型。
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第2章 数据模型与概模型
认识 抽象
现实世界 概念模型 数据库设计人员完成
概念模型 逻辑模型 数据库设计人员完成
DBMS支持的数据模型
逻辑模型 物理模型 由DBMS完成
现实世界中客观对象的抽象过程
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第2章 数据模型与概念模型
2.2 概念模型及表示 概念模型的用途