《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》課件

《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》PPT課件數(shù)據(jù)庫(kù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)與趨勢(shì)contents目錄01數(shù)據(jù)庫(kù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)定義數(shù)據(jù)庫(kù)允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)和操作數(shù)據(jù)，并且能夠保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、統(tǒng)一管理的、有組織的數(shù)據(jù)集合。它按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，能夠被多個(gè)用戶共享且數(shù)據(jù)之間是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)庫(kù)定義數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)以表、視圖、索引、存儲(chǔ)過(guò)程和觸發(fā)器等形式存儲(chǔ)，并按照一定的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行組織和管理。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)人工管理階段數(shù)據(jù)由專門(mén)的人員進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在紙帶、卡片等介質(zhì)上，數(shù)據(jù)共享性差，容易丟失。文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)以文件為單位進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，數(shù)據(jù)共享性得到提高，但數(shù)據(jù)冗余度大，數(shù)據(jù)獨(dú)立性差。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)以表為單位進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)共享性、冗余度、獨(dú)立性和安全性都得到了提高。數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展歷程非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不采用關(guān)系模型進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和管理，如MongoDB、Redis、Cassandra等。云數(shù)據(jù)庫(kù)基于云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，如AmazonRDS、GoogleCloudSQL等。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，以提高數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性和可用性，如Hadoop、Cassandra等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系模型進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和管理，如MySQL、Oracle、SQLServer等。數(shù)據(jù)庫(kù)類型02數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)01數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是用于創(chuàng)建、使用、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件系統(tǒng)。02它提供了一組功能強(qiáng)大的工具，用于定義、查詢、更新和保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)包括MySQL、Oracle、SQLServer和PostgreSQL等。03010203數(shù)據(jù)模型是用于描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)系和數(shù)據(jù)操作的抽象表示。它定義了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、屬性和關(guān)系，以及數(shù)據(jù)之間的約束和規(guī)則。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型包括關(guān)系模型、層次模型和網(wǎng)狀模型等。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)關(guān)系是指數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和相互作用。在關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)以表格的形式存儲(chǔ)，每個(gè)表格代表一個(gè)關(guān)系。關(guān)系通過(guò)鍵值對(duì)來(lái)標(biāo)識(shí)，并可以包含多個(gè)屬性來(lái)描述數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)關(guān)系SQL語(yǔ)言01SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言）是用于與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言。02它允許用戶執(zhí)行各種操作，如查詢、插入、更新和刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。03SQL語(yǔ)言具有簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大和靈活多變的特點(diǎn)，是數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中廣泛使用的語(yǔ)言之一。03數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)需求分析需求調(diào)研通過(guò)與用戶溝通，了解其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能、性能、安全性等方面的需求。需求整理將收集到的需求進(jìn)行分類、整理，形成詳細(xì)的需求文檔。根據(jù)需求分析結(jié)果，繪制實(shí)體關(guān)系圖，明確實(shí)體之間的關(guān)系。實(shí)體關(guān)系圖基于實(shí)體關(guān)系圖，設(shè)計(jì)出概念數(shù)據(jù)模型，明確數(shù)據(jù)的屬性、關(guān)系和約束。數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)將概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為邏輯數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型、層次模型等。數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯數(shù)據(jù)模型，設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，包括字段、數(shù)據(jù)類型、約束等。邏輯設(shè)計(jì)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果，設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如文件組織、索引等。性能優(yōu)化根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能進(jìn)行優(yōu)化，如查詢優(yōu)化、索引優(yōu)化等。物理設(shè)計(jì)04數(shù)據(jù)庫(kù)操作介紹如何使用SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言）進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，包括SELECT、WHERE、JOIN等常用子句的使用方法。SQL查詢語(yǔ)句講解如何優(yōu)化查詢性能，減少查詢時(shí)間，提高查詢效率。查詢優(yōu)化介紹如何將查詢結(jié)果以表格、圖表等形式展示出來(lái)，便于用戶理解和分析。查詢結(jié)果展示探討如何進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)查詢，如分組、聚合、排序等操作。復(fù)雜查詢數(shù)據(jù)查詢介紹如何向數(shù)據(jù)庫(kù)表中插入新數(shù)據(jù)，包括單條記錄插入和批量數(shù)據(jù)插入。插入數(shù)據(jù)講解如何修改數(shù)據(jù)庫(kù)表中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，包括基于特定條件的更新和全表更新。更新數(shù)據(jù)介紹如何從數(shù)據(jù)庫(kù)表中刪除數(shù)據(jù)，包括單條記錄刪除和刪除整張表的數(shù)據(jù)。刪除數(shù)據(jù)探討如何使用事務(wù)來(lái)確保數(shù)據(jù)更新的完整性和一致性。事務(wù)處理數(shù)據(jù)更新講解如何設(shè)置不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)權(quán)限，包括讀、寫(xiě)、執(zhí)行等操作。用戶權(quán)限管理探討如何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，以保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)加密介紹如何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份和恢復(fù)操作，以防止數(shù)據(jù)丟失。備份與恢復(fù)探討如何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行安全審計(jì)，檢測(cè)和預(yù)防潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。安全審計(jì)數(shù)據(jù)安全05數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化與維護(hù)03查詢優(yōu)化工具利用數(shù)據(jù)庫(kù)提供的查詢優(yōu)化器或第三方工具，對(duì)查詢語(yǔ)句進(jìn)行分析和優(yōu)化。01查詢優(yōu)化概述查詢優(yōu)化是提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能的關(guān)鍵手段，通過(guò)對(duì)查詢語(yǔ)句進(jìn)行優(yōu)化，可以顯著減少數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)間，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。02查詢優(yōu)化策略采用索引、避免全表掃描、合理使用連接操作、減少子查詢等策略，對(duì)查詢語(yǔ)句進(jìn)行優(yōu)化。查詢優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)在數(shù)據(jù)丟失或損壞的情況下，通過(guò)備份數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，確保數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和可用性。備份與恢復(fù)策略根據(jù)業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)量大小，制定合適的備份與恢復(fù)策略，確保數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)連續(xù)性。數(shù)據(jù)庫(kù)備份定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。備份可以采用全量備份、增量備份或差異備份等方式。數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)性能監(jiān)控通過(guò)監(jiān)控工具對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括CPU占用率、內(nèi)存使用情況、磁盤(pán)I/O等。性能分析對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，找出影響數(shù)據(jù)庫(kù)性能的因素，如慢查詢、高并發(fā)等。性能調(diào)優(yōu)根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)配置、硬件環(huán)境等進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能。數(shù)據(jù)庫(kù)性能監(jiān)控與調(diào)優(yōu)03020106數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)與趨勢(shì)大數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)量巨大、類型多樣、處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)定義大數(shù)據(jù)處理面臨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理速度、分析能力等方面的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)處理挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)設(shè)施，在大數(shù)據(jù)處理中起到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢和管理的作用。數(shù)據(jù)庫(kù)在大數(shù)據(jù)中的作用大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)具有可伸縮性強(qiáng)、靈活性高、易于擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，適合處理大規(guī)模、高并發(fā)的數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)常見(jiàn)的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)包括MongoDB、Cassandra、Redis等。NoSQL定義NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)是指非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，它們不遵循傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)范式，而是采用鍵值對(duì)、文檔、列族等數(shù)據(jù)模型。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)NewSQL數(shù)據(jù)庫(kù)NewSQL數(shù)據(jù)庫(kù)是指新一代的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，它們?cè)诒３株P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性和功能的同時(shí)，提高了性能和可擴(kuò)展性。Ne