網(wǎng)頁(yè)制作基礎(chǔ)教程 （Dreamweaver CC）（第3版）課件 項(xiàng)目1 初識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用授課人：陳翠松項(xiàng)目1初識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)小王已正式計(jì)劃進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)操作和設(shè)計(jì)工作崗位，但他仍面臨不少問(wèn)題：數(shù)據(jù)庫(kù)是什么？數(shù)據(jù)庫(kù)在哪里？數(shù)據(jù)庫(kù)有沒(méi)有基本術(shù)語(yǔ)？如何與同行交流？工作情境目錄01發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)據(jù)庫(kù)02走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界03鞏固與小結(jié)04任務(wù)訓(xùn)練01發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)據(jù)庫(kù)一、發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)分析任務(wù)編號(hào)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)1-1分析并確定自己手機(jī)中的哪些App需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，哪些App不需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持任務(wù)1-2分析并確定自己計(jì)算機(jī)中的哪些應(yīng)用程序需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，哪些應(yīng)用程序不需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)，一片迷然的小王無(wú)奈地打開(kāi)手機(jī)，隨意看著手機(jī)中的App，突然，他好像有所感悟，App的登錄、注冊(cè)和顯示信息都需要數(shù)據(jù)。小王發(fā)現(xiàn)原來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)就在自己身邊，并且無(wú)處不在，深刻地影響自己的生活。小王對(duì)粵文創(chuàng)進(jìn)行分析后得到的任務(wù)清單如下。一、發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)儲(chǔ)備1、應(yīng)用程序應(yīng)用程序是指為了完成某項(xiàng)或多項(xiàng)特定工作的計(jì)算機(jī)程序。應(yīng)用程序運(yùn)行在用戶(hù)模式下，可以和用戶(hù)進(jìn)行交互，具有可視的用戶(hù)界面，如WPS、Office和QQ等。2、APPApp（Application，應(yīng)用程序）其實(shí)就是應(yīng)用程序。但在我們?cè)谌粘Ｉ钪校覀円话銓⑹謾C(jī)軟件稱(chēng)為App，即App主要是指安裝在智能手機(jī)上的軟件。3、發(fā)現(xiàn)手機(jī)App中的數(shù)據(jù)庫(kù)每個(gè)人的手機(jī)中都安裝了很多App，請(qǐng)思考哪些生活場(chǎng)景需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。4、發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)庫(kù)每個(gè)人的手機(jī)中都安裝了很多App，請(qǐng)思考哪些生活場(chǎng)景需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。一、發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)實(shí)施任務(wù)1-1分析并確定自己手機(jī)中的哪些App需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，哪些App不需要。任務(wù)1-2分析并確定自己計(jì)算機(jī)中的哪些應(yīng)用程序需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，哪些應(yīng)用程序不需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。02走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界任務(wù)分析任務(wù)編號(hào)任務(wù)內(nèi)容任務(wù)1-3分析知名的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)任務(wù)1-4分析知名的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)微信、QQ、騰訊會(huì)議、京東、淘寶、拼多多、應(yīng)用商店、高德地圖和鐵路12306等App都需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，但我們沒(méi)有辦法深入了解它們數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。為了揭開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)的神秘面紗，下面以粵文創(chuàng)項(xiàng)目為研究對(duì)象，進(jìn)一步探索數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)涵，了解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本術(shù)語(yǔ)、發(fā)展，同時(shí)了解常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。小王對(duì)粵文創(chuàng)進(jìn)行分析后得到的任務(wù)清單如下。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備1、揭開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)的神秘面紗1）數(shù)據(jù)庫(kù)在哪里粵文創(chuàng)項(xiàng)目規(guī)劃為手機(jī)APP，其框架如圖1-1所示。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備1、揭開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)的神秘面紗2）數(shù)據(jù)庫(kù)為何物數(shù)據(jù)庫(kù)就相當(dāng)于生活中的小區(qū)，所以數(shù)據(jù)庫(kù)并不能直接保存數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)庫(kù)中有很多表，這些表就相當(dāng)于小區(qū)中的樓房，數(shù)據(jù)其實(shí)是保存在表中的。3）表為何物數(shù)據(jù)庫(kù)中的表與Excel工作簿包含的工作表相似，都是二維表。其中，每一列稱(chēng)為一個(gè)字段，表中共有8個(gè)字段，列標(biāo)題稱(chēng)為字段名，每個(gè)字段都有字段名，每行一稱(chēng)為一條記錄，表中共有3條記錄，每個(gè)單元格用來(lái)保存數(shù)據(jù)，表中共有24個(gè)數(shù)據(jù)，如圖1-4所示。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備2、數(shù)據(jù)庫(kù)的常用術(shù)語(yǔ)1）數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)表中的內(nèi)容都是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是對(duì)事實(shí)、概念或指令進(jìn)行表達(dá)的一種形式，是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)或計(jì)算得到的結(jié)果。數(shù)據(jù)有多種表現(xiàn)形式，如數(shù)字、文字、圖像和聲音等。如520、59.5、"科學(xué)家"和"中國(guó)"等都是數(shù)據(jù)。2）信息數(shù)據(jù)的目的為信息服務(wù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解釋并賦予一定的意義之后就成為信息。信息論的奠基人香農(nóng)認(rèn)為“信息是用來(lái)消除隨機(jī)的、不確定性的東西”。3）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、加工、變換和傳輸?shù)倪^(guò)程，其基本目的是從大量的、雜亂無(wú)章的且難以理解的數(shù)據(jù)中抽取并推導(dǎo)出有價(jià)值、有意義的數(shù)據(jù)，即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備2、數(shù)據(jù)庫(kù)的常用術(shù)語(yǔ)4）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織、可共享、統(tǒng)一管理的大量數(shù)據(jù)的集合。5）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem，DBMS）是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性。6）SQL結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言（StructuredQueryLanguage，SQL），是一種數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，用于存取數(shù)據(jù)，以及查詢(xún)、更新和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。SQL也是目前數(shù)據(jù)庫(kù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備2、數(shù)據(jù)庫(kù)的常用術(shù)語(yǔ)SQL主要包括以下內(nèi)容。數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DataDefinitionLanguage，DDL）：CREATE（創(chuàng)建）、ALTER（修改）和DROP（刪除）。數(shù)據(jù)查詢(xún)語(yǔ)言（DataQueryLanguage，DQL）：SELECT（查詢(xún)）。數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言（DataManipulationLanguage，DML）：INSERT（添加）、UPDATE（修改）和DELETE（刪除）。事務(wù)控制語(yǔ)言（TransactionControlLanguage，TCL）：COMMIT（提交）和ROLLBACK（回滾）等。數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（DataControlLanguage，DCL）：GRANT、REVOKE。指針控制語(yǔ)言（CursorControlLanguage，CCL）：DECLARECURSOR、FETCHINTO、UPDATEWHERECURRENT。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備2、數(shù)據(jù)庫(kù)的常用術(shù)語(yǔ)7）NoSQLNoSQL最常見(jiàn)的解釋是“non-relational”，但“NotOnlySQL”也被很多人接受。NoSQL僅僅是一個(gè)概念，泛指非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。NoSQL不保證關(guān)系數(shù)據(jù)的ACID特性。ACID是指數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在寫(xiě)入或更新資料的過(guò)程中，為了保證事務(wù)的正確、可靠，必須具備的特性，分別為原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）。8）NewSQLNewSQL是對(duì)各種新的可擴(kuò)展、高性能數(shù)據(jù)庫(kù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，這類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅具有NoSQL對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理能力，還保持了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)支持ACID特性和SQL等。9）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)面向主題的、集成的、相對(duì)穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合，是為企業(yè)所有級(jí)別的決策制定過(guò)程提供所有類(lèi)型數(shù)據(jù)支持的戰(zhàn)略集合。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備2、數(shù)據(jù)庫(kù)的常用術(shù)語(yǔ)10）大數(shù)據(jù)對(duì)于大數(shù)據(jù)，麥肯錫全球研究所給出的定義是，一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理和分析方面大大超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型和較低的價(jià)值密度四大特征。IBM提出的大數(shù)據(jù)的5V特點(diǎn)分別為Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價(jià)值密度）和Veracity（真實(shí)性）。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備3、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程1）人工管理階段在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，人們運(yùn)用常規(guī)的手段從事記錄、存儲(chǔ)和加工數(shù)據(jù)，如利用紙張來(lái)記錄數(shù)據(jù)，利用算盤(pán)、計(jì)算尺等工具計(jì)算數(shù)據(jù)，使用人的大腦管理和利用數(shù)據(jù)。2）文件系統(tǒng)管理階段文件系統(tǒng)可以長(zhǎng)久保存數(shù)據(jù)，并而且數(shù)據(jù)與程序間有一定的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)可以共享，但數(shù)據(jù)管理比較困難。隨著數(shù)據(jù)管理規(guī)模的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)量的急增，文件系統(tǒng)難以適從，存在的主要問(wèn)題是數(shù)據(jù)冗余大、數(shù)據(jù)一致性差和數(shù)據(jù)獨(dú)立性差等。3）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理階段數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)不再只針對(duì)某個(gè)特定的應(yīng)用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)性，共享性高，冗余度減小，程序與數(shù)據(jù)之間的獨(dú)立性高，并且能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的控制。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)一直在不斷發(fā)展和完善，不斷出現(xiàn)新技術(shù)。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備4、常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1）全球數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)排名2023年2月，DB-EnginesRanking全球排名前10位的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)如圖1-5所示，其中沒(méi)有中國(guó)自主的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。中國(guó)自主的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中的TiDB排名第108位，OceanBase排名第145位，openGauss排名第188位。二、走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備4、常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)2）國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)排名2023年2月，墨天輪排名前10位的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)如圖1-6所示。走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界知識(shí)儲(chǔ)備4、常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)3）常用的SQL、NoSQL和NewSQL常用的SQL、NoSQL和NewSQL如表1-1所示。大類(lèi)類(lèi)別常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)說(shuō)明SQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle、MySQL/MariaDB、DB2、SQLServer和PostgrcSQL遵循“表—記錄”模型，按行存儲(chǔ)在文件中NoSQL時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)InfluxDB、RRDtool和Graphite存儲(chǔ)時(shí)間序列數(shù)據(jù)，每條記錄都帶有時(shí)間戳鍵/值數(shù)據(jù)庫(kù)Redis、Memcached和RiakKV最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，按“鍵—值”存儲(chǔ)文檔數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB、Couchbase和DynamoDB文檔是處理信息的基本單位，一個(gè)文檔相當(dāng)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的一條記錄圖數(shù)椐庫(kù)Neo4j、OrientDB和Titan以點(diǎn)和邊為基礎(chǔ)存儲(chǔ)單元，以高效存儲(chǔ)、查詢(xún)圖數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)原理的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)搜索引擎Elasticsearch、Solr和Splunk存儲(chǔ)的目的是搜索，主要功能也是搜索對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)Caché、db4o和VersantObjectDatabase受面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的啟發(fā)，把數(shù)據(jù)定義為對(duì)象并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，包括對(duì)象之問(wèn)的關(guān)系寬列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)Cassandra、HBase和Accumulo寬列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)也稱(chēng)為寬列數(shù)據(jù)庫(kù)。在記錄中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠容納非常多的動(dòng)態(tài)列。由于列名和記錄鍵都不是固定的，并且一條記錄可以有數(shù)十億列，因此寬列存儲(chǔ)可以被看作二維鍵值存儲(chǔ)NewSQL新型架構(gòu)ClustrixDB、CockroachDB和Spanner全新架構(gòu)，從頭設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，與擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng)不同透明的數(shù)據(jù)分片中間件ScalableCluster、MaxScale和ScaleBase非常簡(jiǎn)單地替換已經(jīng)使用了單節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且開(kāi)發(fā)者無(wú)須對(duì)應(yīng)用做任何修改DBaaSAurora和ClearDBdatabase-as-a-service，是云服務(wù)提供商的NewSQL方案走進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)世界任務(wù)實(shí)施任務(wù)1-3分析知名的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。查詢(xún)最新的DB-EnginesRanking，找出全球排名前10位的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，分析它們與圖1-5中顯示的排名有何變化。任務(wù)1-4分析知名的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。查詢(xún)最新的墨天輪排名，找出排名前10位的國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，分析它們與圖1-6中顯示的排名有何變化。03鞏固與小結(jié)三、鞏固與小結(jié)任務(wù)分析（1）初步認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)表的內(nèi)涵，以及數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用場(chǎng)景。（2）理解數(shù)據(jù)庫(kù)的簡(jiǎn)單術(shù)語(yǔ)，如數(shù)據(jù)、信息、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)、表、字段、記錄、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、S