《数据库实验指导》课件

《数据库实验指导》ppt课件•数据库概述•数据库系统结构•数据库设计CATALOGUE•数据库操作目录•数据库优化与维护•数据库新技术01数据库概述数据库的定义与作用总结词数据库是用于存储和管理数据的系统，它能够高效地存储、检索、更新和管理大量数据详细描述数据库是一个庞大的数据集合，可以按照一定的数据模型进行组织、存储和检索它能够实现数据的集中管理，提供数据共享、数据安全和数据完整性等功能，支持多用户并发访问和数据检索数据库的分类与特点总结词详细描述根据不同的分类标准，数据库可以分为多种类型，每根据数据模型，数据库可以分为关系型数据库和非关系种类型都有其特点和应用场景型数据库关系型数据库采用表格形式存储数据，具有数据结构化、数据冗余小、数据独立性强等特点；非关系型数据库则采用键值对、文档、图形等形式存储数据，具有灵活性高、易于扩展等特点根据数据组织方式，数据库可以分为集中式数据库和分布式数据库集中式数据库将所有数据存储在单个高可用节点上；分布式数据库则将数据分散到多个节点上，具有可扩展性和容错性数据库的发展历程总结词详细描述随着信息技术的发展，数据库经历了从人工管理、文在数据库发展的早期阶段，数据管理主要依靠人工方式件系统到关系型数据库和新型数据库的演变进行，效率低下且容易出错随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的初步自动化管理随着关系型数据库技术的出现，数据管理进入了全新的时代，实现了数据的结构化存储和高效检索近年来，随着大数据、云计算等技术的兴起，新型数据库如NoSQL、NewSQL等也逐渐崭露头角，为数据处理提供了更多的选择和可能性02数据库系统结构数据库系统的组成数据存储负责数据的物理存储，包括磁盘、内存等数据模型定义了数据的结构，如关系模型、层次模型和网络模型等数据访问提供了对数据的查询、更新、删除等操作数据安全确保数据不被非法访问或修改数据库系统的体系结构010203客户端-服务器架构分布式数据库架构云数据库架构客户端应用程序通过网络与服务数据被分散到多个物理位置，以基于云计算技术，数据存储在远器通信，服务器处理请求并返回提高可扩展性和可用性程的云服务提供商处，可通过结果Web浏览器访问数据库管理系统关系数据库管理系统RDBMS如MySQL、Oracle和SQL Server等，使用结构化查询语言SQL进行数据操作非关系数据库管理系统NoSQL如MongoDB、Cassandra和Redis等，适用于大数据和高并发的应用场景面向对象数据库管理系统OODBMS支持对象-关系映射，提供更高级的数据抽象和操作功能03数据库设计数据库设计的基本概念数据库数据库设计是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享是指根据特定业务需求，制定出满足性能、安的数据集合全、可靠、易用等要求的数据库结构的过程数据库设计的基本原则满足用户需求、数据冗余最小化、保证数据完整性、提高数据可扩展性数据库设计的方法与步骤概念设计物理设计根据需求分析结果，设计出满根据逻辑设计结果，设计出数足用户需求的数据库概念结构据库的存储结构、索引等物理属性需求分析逻辑设计实施与维护了解用户需求，收集和分析数将概念设计转化为具体的数据根据物理设计结果，创建数据据，确定系统需要的数据和功库管理系统支持的数据模型库，并进行日常维护和优化能数据库设计实例学生信息管理系统包括学生信息表、课程表、成绩表等，满足学生信息录入、查询、修改、删除等需求图书管理系统包括图书信息表、借阅表、归还表等，满足图书借阅、归还、查询等需求04数据库操作数据查询01020304查询基本操作复杂查询查询优化查询实践介绍如何使用SQL语言进讲解如何进行联接查询，介绍查询优化的基本概念提供实际的数据表和数据，行数据查询，包括子查询，以及如何使用聚和方法，以提高数据查询让学生进行查询操作练习SELECT语句的使用，条合函数进行数据汇总的效率和响应速度件查询（WHERE子句），排序查询（ORDER BY子句）等数据更新0102数据插入数据修改介绍如何使用INSERT语句向数据库讲解如何使用UPDATE语句修改数据表中插入新的数据行库表中的现有数据数据删除更新实践介绍如何使用DELETE语句从数据库提供实际的数据表和数据，让学生表中删除数据行进行数据更新操作练习0304数据安全性与完整性控制权限管理数据完整性约束介绍如何对数据库用户进行权限管理，包括讲解如何通过设置主键、外键、唯一性约束授予和回收权限等操作等来保证数据的完整性事务处理安全性和完整性实践介绍事务的基本概念和如何使用事务来保证提供实际的数据表和数据，让学生进行数据数据的完整性和一致性安全性与完整性控制操作练习05数据库优化与维护数据库性能优化查询优化索引优化通过优化查询语句，减少数据检索量，提高合理使用索引，减少全表扫描，加速数据检查询效率索速度数据库参数优化硬件优化调整数据库参数设置，如缓冲区大小、连接根据数据库负载情况，合理配置硬件资源，数等，提高数据库整体性能如增加内存、使用更快的磁盘等数据库的备份与恢复备份策略备份方式制定合适的备份策略，定期对数据库进行备选择合适的备份方式，如全量备份、增量备份，确保数据安全份等，以满足不同需求恢复流程备份与恢复工具熟悉数据库恢复流程，在数据丢失时能够快了解并掌握常用的备份与恢复工具，提高数速恢复数据据安全保障能力数据库的并发控制与事务处理并发控制机制事务管理了解并发控制机制，如锁、掌握事务的基本概念和特乐观锁等，确保数据一致性，如ACID属性，以及性事务的隔离级别死锁处理并发性能优化了解死锁的产生原因及处通过优化数据库设计、调理方法，避免死锁对数据整事务隔离级别等方式，库性能的影响提高并发性能06数据库新技术NoSQL数据库NoSQL定义扩展性NoSQL泛指非关系型数据库，它们不使用固定通常设计为分布式系统，可以轻松地水平扩展的数据结构，也不需要事先定义模式A BC D灵活性常见的NoSQL数据库数据模型灵活，可以随着应用需求的变化而变化如MongoDB、Cassandra、Redis等NewSQL数据库高性能提供与NoSQL类似的性能，但保持了关系型数据库的事务一致性NewSQL定义NewSQL是关系型数据库的新一代技术，它结合了传统关系型数据库的ACID特常见的NewSQL数据库性和NoSQL的扩展性如Google Spanner、CockroachDB等可扩展性支持在线扩容，满足高并发、大数据量的需求Big Data与数据库技术大数据的定义大数据是指数据量巨大、复杂度高，传统的数据处理工具难以处理的数据集大数据处理技术大数据与数据库的关系包括数据采集、数据清洗、数据存储、数据大数据技术为数据库带来了新的挑战和机遇，处理和分析等如分布式存储、实时分析等THANKS感谢观看。