《何谓资料库》课件

何谓资料库资料库是一个集中存储和管理数字化信息的系统它为用户提供了有组织、高效的信息访问和管理的方式资料库可以包含各种形式的数据,如文本、图像、音频和视频它是现代信息管理的核心基础设施uj byuyfvgfx juyvjhvhkg课程介绍课程大纲本课程将全面介绍何谓资料库,包括定义、功能、结构、常见数据模型等内容课程目标学习掌握资料库的基本概念和原理,为后续的资料库应用奠定基础授课方式本课程采用理论讲授和案例分析相结合的形式,力求使知识更加生动深入什么是资料库资料库是一个组织和存储数据的系统,它能够有效管理和访问大量的结构化数据资料库通过数据库管理系统DBMS提供数据存储、检索、安全、并发控制等功能,满足各种应用程序和用户的需求资料库具有数据独立性、可靠性和高效性等特点,广泛应用于各行各业资料库的定义数据存储信息化系统资料库是一个集中存储和管理数资料库是现代信息化管理的重要据的系统,能够高效地存储和访基础,为各种应用系统提供数据问各种类型的数据支持数据组织数据管理资料库采用一定的数据模型和结资料库提供数据定义、存储、查构,以有序和可靠的方式组织数询、更新等管理功能,确保数据据的安全和完整性资料库的主要功能数据存储与管理数据完整性并发控制数据安全性资料库能可靠、安全地存储大资料库通过约束和验证机制确资料库能协调多个用户或进程资料库提供权限管理、加密等量结构化数据,并提供查询、保数据的正确性、一致性和可同时访问数据,避免数据冲突机制,保护数据不被非法访问插入、更新和删除等基本操作靠性,满足业务需求和不一致或修改资料库的结构数据库数据库是一个有组织的数据集合,用于存储和管理信息数据表数据表是数据库中的基本单元,用于存储特定类型的数据字段字段是数据表中的列,用于定义数据的类型和属性记录记录是数据表中的行,用于存储特定实体的数据常见的数据模型层次模型网状模型以树状结构组织数据,数据以父子数据以多对多关系组织,更灵活和关系排列,支持快速查询和访问复杂可表示复杂实体间的关系,但结构刚性,难以修改但实现困难关系模型对象模型以二维表格形式组织数据,表格行以面向对象的方式组织数据,支持列交叉处存储具体数据结构清数据封装和继承等特性适合复晰,易于理解和使用杂应用,但实现更加复杂层次模型简单结构明确关系高效浏览层次模型以树状结构表示数据,数据以节点在层次模型中,每个实体（节点）都有明确层次模型的数据访问采用自顶向下的方式,的形式组织,层次之间存在父子关系它具的父子关系,可以通过这种关系快速访问数可以快速定位到需要的数据对于具有明确有简单的数据结构和浏览方式据这种结构适用于具有明确层次关系的应层次关系的数据,这种访问方式非常高效用场景网状模型网状模型是一种灵活的数据模型,可以表示复杂的数据关系与层次模型相比,网状模型允许一个数据项同时与多个其他数据项相关联这种多对多的关系使得数据库能够更好地反映现实世界的复杂结构网状模型的主要特点包括数据项之间的多对多关系、灵活的数据访问路径,以及对复杂数据结构的良好支持但是相比层次模型,网状模型的设计和实现更加复杂关系模型关系模型是最常用和最广泛应用的数据模型之一它将数据组织成行和列的二维表格,每个表格称为一个关系关系模型支持SQL语言,采用基于集合理论和谓词逻辑的数学基础,具有良好的理论基础和强大的数据操纵能力对象模型对象类图继承关系关联关系对象模型将数据表示为具有属性和方法的对对象模型支持继承,子对象可以继承父对象对象之间可以通过关联关系建立联系,表达象,类似于面向对象编程的概念,提供了更灵的属性和方法,实现数据和功能的复用复杂的实体间的相互依赖活和抽象的数据组织方式资料库管理系统DBMS定义主要功能资料库管理系统DBMS是一种软件,DBMS提供了数据定义、数据操控、用于管理、存储和检索组织内部的结数据安全性和完整性等核心功能构化数据主要组成部分特点DBMS包括数据定义语言DDL、数DBMS具有数据独立性、数据共享、据操纵语言DML、查询处理器等关数据一致性和安全性等优点键模块的特点DBMS数据集中管理数据独立性DBMS将数据集中存储和管理,避DBMS提供应用程序与底层数据免了数据冗余和矛盾存储的分离,提高了系统的灵活性并发控制数据安全性DBMS能够管理多个用户同时访DBMS拥有完善的安全机制,可以问数据,确保数据的完整性控制对数据的访问权限的主要组成部分DBMS数据库数据字典查询处理器事务管理器数据库是DBMS的核心组成数据字典存储了数据库中所有查询处理器负责解析、优化和事务管理器确保数据库事务的部分,存储和管理所有的数据对象的定义和元数据,帮助管执行用户发送的SQL查询语句ACID特性,保证数据的一致性它提供了结构化的数据存储理员和开发人员了解数据库的,确保快速高效地返回查询结和完整性和检索功能结构和内容果数据定义语言DDL什么是的常见命令1DDL2DDLDDL是用于定义和管理数据库常见的DDL命令有CREATE中的数据结构的语言,包括创建、ALTER和DROP,用于创建、修改和删除数据库对象、修改和删除数据库对象的应用场景的特点3DDL4DDLDDL主要用于定义数据库模式DDL语句通常由数据库管理员,包括表、索引、视图、存储过或开发人员执行,对数据库结构程等数据库对象的结构进行修改数据操纵语言DML数据插入数据更新数据删除数据查询INSERT语句用于向数据库UPDATE语句用于修改数据DELETE语句用于从数据库SELECT语句用于从数据库表中添加新的数据行可以指库表中现有的数据行可以更表中删除数据行可以指定要表中检索数据可以指定要查定要插入的列和值新指定列的值删除的条件询的列和条件事务处理事务的特性事务的状态事务具有ACID特性,包括原子性、一致性、隔离性和持久性,确保数事务可能处于提交、回滚或运行等状态,DBMS负责管理和控制这些据的完整性状态事务日志并发控制DBMS会记录事务操作日志,用于故障恢复和确保事务的原子性和持DBMS需要采取并发控制措施,如锁定机制,防止多个事务间的数据久性冲突并发控制并发执行事务隔离算法实现并发控制技术使得多个程序或线程能够同时并发控制确保多个事务并发执行时保持数据常见的并发控制算法包括锁机制、时间戳机执行,提高系统的整体效率和吞吐量完整性,防止出现读写冲突等问题制和乐观并发控制等,根据应用场景选择合适的方案备份与恢复定期备份快速恢复12定期全面备份数据库,能有效防止数据丢失或损坏备份可存及时恢复备份数据,能最大程度减少因系统故障或人为操作失储在外部设备或云存储上误造成的影响差异备份定期演练34只备份自上次完整备份以来发生的变更,可大幅缩短备份时间应定期演练备份和恢复的全流程,确保实际操作时能高效完成和所需空间资料库的安全性访问控制网络安全通过各种身份验证和授权机制,确保只建立完善的网络防护措施,如防火墙、有经授权的用户才能访问相应的资料入侵检测等,阻挡非法访问和攻击库资源数据加密备份和恢复采用先进的加密技术,确保数据在传输定期备份数据,并建立健全的备份和恢和存储过程中的机密性复机制,以应对系统故障或数据丢失资料库的完整性数据一致性实体约束12资料库必须确保数据的一致性资料库可以定义实体之间的关和准确性,避免出现矛盾或冲突系和约束,以确保数据的逻辑完的信息整性数据完整性规则事务处理34资料库管理系统能够实施各种资料库通过事务处理确保数据完整性规则,如实体完整性、参的原子性、一致性、隔离性和照完整性等持久性资料库设计的步骤需求分析1深入了解用户需求,确定资料库的目标和功能针对不同业务场景细化需求概念设计2基于需求分析,设计数据结构和模式,确定实体、属性和关系考虑数据的一致性和完整性逻辑设计3将概念模型转换为符合特定数据模型的逻辑结构,如关系模型、层次模型等优化查询效率需求分析确定目标信息收集建立模型评估分析需求分析的第一步是明确数据通过访谈、调查和文档分析等根据收集的信息,建立业务流对需求模型进行评估分析,确库系统的目标和功能需求了方式,系统地收集与数据库相程模型和数据模型,描述数据保其完整性、一致性和可行性解用户需求并设定清晰的目标关的信息,包括业务流程、数的逻辑结构和实体间的关系,,并针对潜在问题提出改进方是确保系统设计符合实际需求据需求、安全性要求等为后续设计奠定基础案的关键概念设计明确需求数据建模系统设计充分了解业务需求,明确资料库的使用目基于业务需求,进行概念数据建模,确定设计资料库系统的总体结构,确定基本功标和功能需求实体、属性和实体之间的关系能模块和系统架构逻辑设计概念模型转换选择数据模型规范化设计将概念设计中的实体、属性和关系转换为逻决定采用哪种数据模型,如关系模型、层次通过范式化处理,消除数据冗余、Update辑上的表、字段和键,形成数据库的逻辑结模型或网状模型,为后续的物理设计奠定基异常和删除异常,提高数据的完整性和一致构础性物理设计数据存储索引设计性能优化安全控制确定数据如何存储在硬盘或其根据查询需求,创建合适的索引对存储结构、索引、查询语句确保数据存储和访问的安全性,他媒体上,优化读写性能以提高查询效率等进行优化,提高整体性能制定相应的权限控制策略资料库的应用领域企业管理医疗健康金融投资电子商务资料库在企业管理中发挥着关在医疗领域,资料库存储和管理金融机构广泛使用资料库管理电商网站利用资料库存储和管键作用,如客户管理、供应链管患者信息、诊断记录、药品信客户账户信息、交易记录、投理商品信息、订单记录、客户理和人力资源管理等息等关键数据资组合等数据数据等,支持业务运营总结资料库的重要性功能全面资料库是现代信息技术的核心,资料库提供数据定义、存储、检能有效管理和组织各种类型的数索、安全、并发控制等全面的功据,是多个领域应用的基础能,满足复杂的信息管理需求不断发展应用广泛随着信息技术的进步,资料库管资料库广泛应用于企业信息管理理系统也在不断优化和创新,拓、电子商务、社交网络等各个领展更多应用场景域,是信息化的基础问答环节在本次课程的最后,我们将开放提问环节,让学生们能够针对所学内容提出自己的疑问和想法这不仅可以加深同学们对资料库知识的理解,也能让老师及时了解学生的学习状况,调整授课重点我们欢迎大家积极踊跃发言,共同探讨资料库的奥秘。