《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)學(xué)習(xí)》課件

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)學(xué)習(xí)歡迎來到這個(gè)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的PPT課件。本課程將介紹數(shù)據(jù)庫的基本概念、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫及其特點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的作用和分類以及其他相關(guān)主題。數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概述數(shù)據(jù)庫是一種組織方式，用來存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫模型規(guī)定數(shù)據(jù)如何組織和存儲(chǔ)的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和約定。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫及其特點(diǎn)表格結(jié)構(gòu)以表格結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。SQL語言通過SQL語言進(jìn)行數(shù)據(jù)操作和管理。ACID特性保證數(shù)據(jù)的一致性、持久性等特性。適用場景適用于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間有關(guān)聯(lián)的場景。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的作用及分類1數(shù)據(jù)定義定義和管理數(shù)據(jù)庫對象和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。2數(shù)據(jù)操作執(zhí)行和管理對數(shù)據(jù)庫的操作，如查詢、插入、刪除、更新。3數(shù)據(jù)控制管理對數(shù)據(jù)的權(quán)限和安全控制。集中式DBMS由一個(gè)集中式的服務(wù)器利用高速網(wǎng)絡(luò)連接來提供數(shù)據(jù)服務(wù)。分布式DBMS將數(shù)據(jù)分布在多臺(tái)機(jī)器中，通過網(wǎng)絡(luò)連接來提供數(shù)據(jù)服務(wù)。SQL語言基礎(chǔ)DDL數(shù)據(jù)定義語言，用于定義數(shù)據(jù)庫對象的結(jié)構(gòu)。DML數(shù)據(jù)操作語言，用于對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行增、刪、改、查。DCL數(shù)據(jù)控制語言，用于管理數(shù)據(jù)庫的權(quán)限和安全。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與規(guī)范化設(shè)計(jì)過程需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)。規(guī)范化將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)規(guī)范化，減少數(shù)據(jù)冗余和不一致性。數(shù)據(jù)庫索引及其優(yōu)化1索引基礎(chǔ)是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠顯著地提高數(shù)據(jù)查詢性能。2優(yōu)化技巧合理地使用索引、優(yōu)化查詢語句等方法。數(shù)據(jù)庫事務(wù)與一致性1事務(wù)概述是一組操作，作為單個(gè)邏輯工作單元。2ACID特性保證了事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性。3并發(fā)控制通過鎖、MVCC等機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)備份技術(shù)物理備份、邏輯備份等多種技術(shù)?；謴?fù)技術(shù)基于備份的恢復(fù)、增量備份和恢復(fù)等技術(shù)。數(shù)據(jù)庫安全與權(quán)限管理安全問題如何保護(hù)機(jī)密性、完整性、可用性。用戶管理如何授權(quán)、管理用戶和角色。分布式數(shù)據(jù)庫概述分布式系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分布到多個(gè)機(jī)器上，通過網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)調(diào)和管理系統(tǒng)。CAP定理CA(強(qiáng)一致性)P(可用性)原則，至多只能同時(shí)滿足其中2個(gè)。分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中心式、對稱式、超節(jié)點(diǎn)式等多種架構(gòu)。NoSQL數(shù)據(jù)庫概述非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫針對海量、分散、異構(gòu)、半結(jié)構(gòu)化等新型數(shù)據(jù)。高性能通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，犧牲部分功能，來獲得更好的性能?；阪I值對的NoSQL數(shù)據(jù)庫1Redis基于內(nèi)存的高性能鍵值對數(shù)據(jù)庫，支持多種數(shù)據(jù)類型。2Memcached高性能的鍵值對存儲(chǔ)系統(tǒng)，經(jīng)常用于分布式緩存中。基于文檔的NoSQL數(shù)據(jù)庫MongoDB高性能、高可用性的文檔數(shù)據(jù)庫，支持多種語言和復(fù)雜的查詢。CouchDB允許使用JavaScript和HTTP協(xié)議進(jìn)行文檔存儲(chǔ)、查詢和處理。基于列族的NoSQL數(shù)據(jù)庫1HBase基于列族的非關(guān)系型分布式數(shù)據(jù)庫，適用于海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索。2Cassandra開源的分布式列族數(shù)據(jù)庫，用于高可用性、高性能的應(yīng)用程序?；趫D形的NoSQL數(shù)據(jù)庫Neo4j高性能的圖形數(shù)據(jù)庫，支持靈活的查詢和數(shù)據(jù)可視化。JanusGraph高擴(kuò)展性的分布式圖形數(shù)據(jù)庫，支持多種后端存儲(chǔ)。Hadoop和NoSQL數(shù)據(jù)庫Hadoop生態(tài)系統(tǒng)包括分布式文件系統(tǒng)(HDFS)、分布式計(jì)算框架(MapReduce)、資源管理器(YARN)等。Hadoop數(shù)據(jù)庫包括HBase、Cassandra、MongoDB、Couchbase、Hive等。數(shù)據(jù)倉庫及其架構(gòu)1數(shù)據(jù)倉庫概述用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)分析和決策。2架構(gòu)組成包括數(shù)據(jù)清洗、