《Web数据库基础》课件

数据库基础Web探讨开发中数据库的原理和应用帮助开发者更好地掌握数据库系统的Web,Web基本知识课程概述数据库基础语言SQL探讨数据库的基本概念和原理包括数学习语言的数据定义、数据操作,SQL据模型、关系运算等和查询等功能应用设计数据库管理Web讨论如何在应用中设计和应用数介绍数据库的安全性、备份恢复、性Web据库实现数据交互能优化等管理技能,数据库基础知识数据库基本结构数据库核心功能数据库基本概念数据库由数据、数据库管理系统软件数据库主要实现数据存储、数据操作、数据数据库包括实体、属性、关系、完整性约束和数据库管理员组成提供数据的查询和数据安全等核心功能满足各种应用等概念通过数据模型来描述和组织数据DBMS,,,存储、管理和共享功能系统的需求数据模型概念数据模型逻辑数据模型描述数据对象及其关系的高层抽基于特定数据库系统的数据结构,象视图用于确定业务需求如关系模型、层次模型等,物理数据模型数据建模过程定义数据在数据库中的最终存储从需求分析、概念设计到逻辑设形式如表、索引等计和物理设计的全过程,关系数据模型关系键约束操作关系数据模型采用二维表格的关系数据模型中的键包括主键、关系数据模型中还包括各种完关系数据模型支持数据的插入、形式来表示数据每个表由行候选键和外键主键唯一标识整性约束如实体完整性、参删除、修改和查询等基本操作,,记录和列属性组成行和列每条记录候选键可以替代主照完整性和用户定义的约束并且可以进行复杂的关系代数,,,相交处的单元格保存着具体的键外键用于建立表之间的关用于保证数据的正确性运算,数据值联表和记录关系数据库的基本构成表的概念和结构12关系数据库由表组成每个表包表是行和列的集合行代表一条,,含一组相关的记录每个记录记录列代表一个字段每个字,代表一个实体由若干个字段构段有特定的数据类型和属性,成主键和外键记录的增删改查34主键是唯一标识一条记录的字可以使用语句对表中的记SQL段外键用于建立表之间的关系录进行增加、删除、修改和查,两者确保数据完整性和一致性询等操作满足各种应用需求,关系代数和关系运算选择运算1从关系中选择满足特定条件的元组用表示，如员工部门σσ.财务部=投影运算2从关系中选择指定的属性列用表示，如员工姓名员工ππ.,.工资连接运算3将两个关系按照一定条件连接在一起用表示，如员工部⨝⨝门语言概述SQL数据库语言语法结构是关系型数据库的标准查询语言由多种子语言组成包括、SQL,SQL,DDL用于定义、操作和管理数据和等具有独特的语法结构DML DCL,数据交互学习重点可以用于与数据库进行交互实现熟练掌握的语法结构、数据操作SQL,SQL数据的创建、查询、更新和删除等操以及高级查询技术是关键作数据定义语言（）SQL DDL创建数据库对象定义表结构用于创建和管理各种数语句可用于定义表的结构包SQL DDL DDL,据库对象如表、视图、索引和触括字段名、数据类型和约束条件,发器等修改现有对象删除对象可用于修改已有的数据库对语句可以用来删除数据库对DDLDDL象如添加、删除或修改字段、更象如表、视图、索引等以满足不,,,改表名等同的需求数据操作语言（）SQL DML插入数据更新数据12使用语句将新数据使用语句修改已有INSERT UPDATE插入到数据库表中可以指定表中的数据可以针对特定条件,列名和值的顺序进行更新删除数据查询数据34使用语句从表中删使用语句从表中检DELETE SELECT除数据可以指定删除条件索数据可以指定所需的列和条,,件查询语句SQL基本语法子查询和连接聚合函数实例演示查询语句的基本语法包括查询语句还支持子查询和查询语句支持聚合函数，我们将通过一些实际的查询示SQL SQLSQL、、、连接操作子查询可以嵌套在如、、等例，展示语句的灵活运用SELECT FROMWHERE SUMAVG COUNTSQL、等其他语句中，用于更复杂这些函数可以对查询结果进行这些例子涵盖了基本查询、子GROUP BYORDER BYSQL关键字这些关键字用于定义的查询逻辑连接操作可以关统计和汇总，为数据分析提供查询、连接操作和聚合函数等需要查询的数据列、数据来源、联多张表的数据，实现复杂的强大的支持常见用法条件筛选、分组统计和排序数据查询子查询和连接查询子查询1一个语句嵌套在另一个语句中SELECT SELECT相关子查询2外层查询引用内层查询的列连接查询3两个或多个表根据指定条件进行关联子查询和连接查询是查询语句的两种高级形式子查询可以在、等子句中使用通过嵌套查询实现复杂的逻辑连SQL WHEREHAVING,接查询则可以从多个表中取数据并根据指定条件进行关联是构建复杂查询的关键手段,,数据库事务事务的开始事务隔离级别事务的特性ACID事务是数据库中一系列相关操作的逻辑单元事务隔离级别决定了事务之间的可见性从事务必须满足原子性、一致性、隔离性和持,,要么全部成功执行要么全部撤销回滚低到高包括读未提交、读已提交、可重复读久性确保数据库状态的完整性,,和串行化数据库完整性实体完整性参照完整性确保表的主键值是唯一且不为空，确保外键值与主键值相对应，防保证每条记录的唯一性止数据之间的引用关系破坏用户定义完整性业务完整性通过设置数据类型、取值范围及确保数据满足特定的业务规则和其他约束条件来确保数据的有效逻辑要求，保证数据的可靠性性数据库安全性访问控制数据加密审计监控通过用户身份验证和权限管理严格控制对采用先进的加密技术对数据库中的敏感信建立完善的数据库审计机制记录和监控对,,,数据库的访问确保只有授权用户才能访问息进行加密处理防止未经授权的访问和泄数据库的所有操作及时发现和处理异常行,,,和操作数据露为数据库备份与恢复备份类型备份策略12包括全量备份、增量备份和差制定合理的备份频率和保留周异备份等，选择合适的备份方期很关键，以适应不同业务需式可以更好地保护数据求备份存储恢复流程34备份文件可存储在磁盘、磁带建立完善的恢复流程，能在数或云存储等介质上，确保数据据丢失或系统故障时快速将数安全性和可恢复性据恢复到指定状态数据库性能优化索引优化硬件优化合理设计索引可以大幅提高查询效率选用高性能的、内存和存储设备CPU需要考虑索引键的选择、索引类型和可以提高整体系统性能同时还需要索引顺序等合理配置系统资源优化网络优化SQL编写高效的语句、合理使用查询对网络带宽、延迟和连接池等进行优SQL优化器、减少不必要的操作都可以提化可以提高数据库系统的整体响应速,高数据库性能度应用的数据库设计Web需求分析数据建模性能优化安全措施深入了解应用的具体业务根据需求分析选择合适的数针对应用的大并发、高流加强数据库访问控制、加密存Web,Web需求明确数据对象、业务逻据模型如关系模型、文档模量特点采用索引、分区、缓储、备份恢复等安全措施保,,,辑和功能特点这是设计高质型等设计表结构并定义字段存等技术提升数据库性能确护应用中的敏感数据,,Web量数据库的基础类型、主键等优化数据表之保应用的响应速度间的关系数据库与前端交互数据库查询数据库增删改前后端交互前端通过发送数据库查询请求获取所需的数前端可以通过发送数据操作请求来实现对数前端和数据库之间通过接口进行交互实现,据实现对数据的动态显示和更新据库数据的增加、删除和修改数据的动态获取和操作为用户提供良好的,,使用体验电商网站的数据库设计电商网站的数据库设计需要包括产品、订单、用户、支付等核心模块每个模块都需要细致设计与优化以满足海量用户、复杂交,易等需求合理的数据模型和完善的事务机制是设计的关键同时还需要考虑数据安全性、高可用性、性能优化等方面的要求社交网站的数据库设计社交网站的数据库设计需要考虑用户关系、动态内容、社交交互等诸多因素需要设计用户、帖子、评论、关注等核心实体，并建立它们之间的复杂关系同时还应该考虑数据的隐私性和安全性此外社交网站的数据库还需要支持海量数据的存储和快速查询以确保网站的响,,应速度和用户体验这需要采用分布式和缓存等技术来提高性能企业管理系统的数据库设计企业管理系统是一个复杂的信息系统需要涵盖人力资源、财务管,理、生产管理、供应链管理等各个方面在数据库设计时需要充分考虑各个子系统的需求建立一个完整的数据模型确保数据的完,,整性和一致性同时需要设计权限管理模块根据不同用户的角色赋予相应的操作,权限保证数据的安全性此外还需要设计报表模块以便于管理,,,层提取分析所需的数据开源数据库介绍MySQL PostgreSQL12广泛应用的关系型数据库管理功能强大的对象关系型数据库系统支持语言广泛应用系统支持特性广泛应,SQL,,NoSQL,于应用程序和移动应用程用于企业级应用程序Web序MongoDB Redis34领先的文档型数据库擅长处理高性能的开源键值对存储系统,,非结构化数据被广泛应用于大常用于缓存、消息队列和实时,数据和物联网场景应用程序商业数据库介绍Oracle SQL Server IBM DB2SAP HANA是全球领先的商业数是另是公司提供的是公司提Oracle MicrosoftSQLServerIBMDB2IBM SAPHANA SAP据库管理系统之一广泛应用一款广受欢迎的商业数据库企业级数据库解决方案它支供的内存数据库系统针对实,,于企业级应用程序它提供卓它为服务器平台提持多种操作系统和硬件平台时分析和商业智能应用进行了Windows,越的可伸缩性、高性能和安全供了强大的数据管理和分析功具有卓越的可靠性和可伸缩性优化它以其卓越的性能和对,性是关键任务关键业务系统能在企业级应用中占据重要广泛应用于大型企业和组织大数据的支持而闻名,,的首选地位数据库中间件介绍抽象化层扩展性数据库中间件提供了一个抽象化层隐中间件可以实现水平和垂直扩展支持,,藏了底层数据库的复杂性为应用程序更高的并发性和更大的数据规模,提供统一的数据访问接口缓存负载均衡中间件提供缓存功能可以显著提高数中间件可以实现对多个数据库实例的,据访问性能减轻数据库压力负载均衡提高系统的可用性和容错性,,数据库集群与负载均衡高可用性水平扩展通过数据库集群提高可靠性和可用性避免单点故障负载均衡能够集群可以水平扩展随时增加服务器以应对不断增长的数据量和业务,,自动分配流量提升服务能力需求保证系统稳定运行,,服务优化容错性负载均衡根据各节点的实际负载情况动态调整流量分配确保所有一个节点失效时集群会自动将流量重新分配到其他健康的节点确,,,,节点保持合理的负载保服务不中断数据库容灾方案数据备份容灾系统异地灾备定期备份数据是容灾方案的基础备份数据建立容灾系统确保在灾难发生时能快速恢建立异地灾备中心保持与主系统实时同步,,,,应保存在安全的异地存储位置复数据并切换到备用系统在主系统发生故障时立即切换大数据时代的数据库技术海量数据处理实时数据分析大数据时代的数据库需要处理海数据库技术需要实时分析数据流,量的结构化和非结构化数据同时以快速做出决策并应对不断变化,提供高性能的查询和分析能力的业务需求弹性伸缩数据安全数据库必须能够根据业务需求和大数据时代数据库面临更多的安数据量动态扩展确保稳定的性能全风险需要采取有效的安全措施,,和可用性保护数据免受泄露和损坏数据库发展趋势云数据库大数据和分析随着云计算的广泛应用云数据库凭借其便捷性、可扩展性和大数据时代下数据库需要支持更复杂的分析和处理能力以应,,成本优势不断发展对海量数据物联网和边缘计算人工智能和机器学习物联网设备产生的数据需要更快速的数据处理和决策支持边数据库需要与人工智能和机器学习技术深度融合以支持更智,,缘计算将成为数据库发展趋势之一能化的数据管理和分析总结与展望总结展望本课程全面介绍了数据库的基础知识从数据模型到语言随着大数据、云计算等新技术的发展未来数据库技术将呈现分布Web,SQL,,再到数据库设计与优化为学生奠定了扎实的数据库基础式、、内存数据库等新趋势为应用带来更高的性能和,NoSQL,Web灵活性。