《数据库基础及应用》课件

数据库基础及应用本课程涵盖了数据库的基础知识和应用，旨在帮助学习者了解和掌握数据库的概念、原理和技术by课程目标理解数据库基础概念掌握数据库应用技术学习数据库的基本概念和术语掌握数据库的基本概念，例如数学习使用SQL语言进行数据操作，掌握数据库系统的基本操作，例据模型、数据类型、数据库设计、数据库操作等如数据查询、数据更新、数据插入、数据删除等数据库的定义和特点结构化数据集合共享资源数据库是用于存储和管理信息的结构化集合，以组织和维护信数据库作为共享资源，可以被多个用户同时访问和修改，并保息，方便查询和访问证数据的一致性和完整性数据独立性数据冗余控制数据的逻辑结构和物理结构相互独立，用户只需了解数据的逻数据库系统通过数据冗余控制和完整性约束，保证数据的一致辑结构，而不用关心数据的物理存储方式性和可靠性数据库系统的组成数据库系统由多个相互关联的组件构成，共同完成数据的存储、管理和使用核心组件包括数据库、数据库管理系统（DBMS）、数据库应用程序和用户数据库是存储数据的核心，DBMS负责管理数据库，应用程序负责处理用户请求，用户负责使用数据库系统数据库系统的体系结构用户层1提供各种应用程序接口，供用户访问和使用数据库数据库管理系统层2负责数据库的创建、维护和管理数据层3存储实际的数据库数据数据库系统的体系结构由用户层、数据库管理系统层和数据层组成用户层提供应用程序接口，供用户访问和使用数据库数据库管理系统层负责数据库的创建、维护和管理，包括数据定义、数据操纵、数据控制等功能数据层存储实际的数据库数据关系数据模型数据结构化数据完整性易于理解和维护以表格的形式存储数据，每张表代表一个实通过主键、外键和约束规则来维护数据的一数据结构清晰，易于使用SQL语句进行查体类型，行代表实体，列代表属性致性和准确性询、更新和删除操作实体联系模型-实体-联系模型E-R模型是一种常用的数据库设计方法E-R模型使用实体、属性和联系来描述现实世界中的数据它以图形的方式直观地表示数据之间的关系，方便理解和设计数据库数据库设计的基本步骤需求分析了解用户需求，明确数据库目的和功能概念设计建立概念模型，描述数据之间的关系，形成数据结构逻辑设计将概念模型转换为逻辑模型，选择合适的数据库管理系统物理设计确定数据存储结构，设计索引、存储过程等数据库实现根据设计文档，创建数据库，导入数据测试与维护验证数据库功能，进行优化和维护数据库的基本操作插入数据删除数据更新数据查询数据将新的数据记录添加到表中从表中删除现有数据记录修改表中现有数据记录的值从表中检索数据语句SELECT数据检索基本语法12从数据库表中提取所需数据，SELECT列名FROM表名并返回结果集WHERE条件ORDER BY排序字段数据筛选数据排序34WHERE子句用于指定检索条ORDER BY子句用于对结果集件，过滤不符合要求的数据进行排序，默认升序条件WHERE过滤数据WHERE条件用于过滤数据，仅保留满足指定条件的记录条件可以包含比较运算符、逻辑运算符和通配符等排序ORDER BY升序排序降序排序多列排序按照指定的列进行升序排序，默认排序顺序按照指定的列进行降序排序，使用DESC关可以指定多个排序条件，以逗号分隔键字聚合函数

11.求和函数SUM

22.平均值函数AVG用于计算一列数据之和用于计算一列数据的平均值

33.最大值函数MAX

44.最小值函数MIN用于获取一列数据的最大值用于获取一列数据的最小值分组查询按属性分组聚合计算将数据表中的记录根据指定的属对每个组内的记录执行聚合操作性值进行分组，将具有相同属性，例如计算每个组的总和、平均值的记录归类到一起值、最大值等统计分析通过分组查询，可以对数据进行统计分析，揭示数据的规律和趋势多表连接查询连接类型连接条件查询结果内连接INNER JOIN:仅返回所有表中匹配的记录通过ON或USING子句指定连接条件，根据两个返回一个新的结果集，包含来自多个表的列，可以表中匹配的列进行连接使用SELECT子句指定要选择的列左外连接LEFT JOIN:返回左表的所有记录，右表匹配的记录右外连接RIGHT JOIN:返回右表的所有记录，左表匹配的记录全外连接FULL OUTERJOIN:返回所有表的所有记录，匹配的记录子查询子查询概述子查询是嵌套在其他查询语句内部的查询它可以作为其他查询的条件或数据源子查询可以用于检索满足特定条件的数据或计算其他查询的结果数据库的完整性约束数据完整性约束类型作用确保数据的准确性、一致性和可靠性•主键约束防止数据错误输入，维护数据库的完整性•外键约束•唯一性约束•检查约束索引的概念及作用索引的定义索引的作用索引类型索引是数据库管理系统中用于快速检索索引可以显著提高数据查询速度，减少常见的索引类型包括B树索引、哈希索数据的一种数据结构它就像一本书的磁盘I/O操作，从而提升数据库性能引、全文索引等，不同的索引类型适用目录，帮助系统快速找到所需信息于不同的查询场景索引的创建和管理索引创建1使用CREATE INDEX语句创建索引索引名称、列名、表名，可选参数唯一性、索引类型索引管理2使用ALTER INDEX语句修改索引属性名称、列、类型使用DROP INDEX语句删除索引索引维护及时更新、避免过度索引索引监控3监控索引使用情况，如访问频率、磁盘空间占用分析查询性能，根据实际情况调整索引策略事务的基本概念原子性一致性隔离性持久性事务是一个不可分割的工作单事务必须使数据库从一个一致多个事务并发执行时，彼此之事务一旦提交，其对数据库的元要么全部成功，要么全部性状态转换到另一个一致性状间互不干扰修改是永久性的失败态事务的特性ACID原子性一致性12事务是一个不可分割的整体，要么全部执行，要么全部不执事务执行完成后，数据库从一个一致状态转变为另一个一致行状态，数据完整性保持一致隔离性持久性34多个事务并发执行时，每个事务的执行不受其他事务的影响事务完成后，对数据库的修改是永久的，即使系统故障也不，保持独立性会丢失事务的并发控制并发控制封锁机制多个事务同时访问数据库，防止对数据进行加锁，阻止其他事务数据冲突访问时间戳机制乐观锁记录每个事务的时间戳，防止时假设并发操作不会发生冲突，提间戳较早的事务被回滚交前验证数据是否被修改事务的隔离级别读未提交Read读已提交Read可重复读Repeatable串行化SerializableUncommitted CommittedRead最高隔离级别，事务顺序执行最低隔离级别，允许读取未提避免脏读，只能读取已提交的避免脏读和不可重复读，同一，避免各种并发问题交的事务数据事务数据事务多次读取数据，结果一致性能较低，但确保数据一致性可能导致脏读问题，读取到尚可能导致不可重复读问题，同和完整性未提交的事务数据一事务多次读取数据，结果不可能导致幻读问题，同一事务一致多次读取数据，结果不一致数据库备份与恢复数据备份1定期备份数据库，避免数据丢失备份类型2完整备份、差异备份、增量备份备份策略3制定备份策略，确保数据安全恢复数据4从备份中恢复数据，解决数据丢失问题备份和恢复是数据库管理的重要环节数据备份可以防止意外数据丢失，而数据恢复可以帮助用户恢复丢失的数据数据库管理员的职责

11.数据库设计与开发

22.数据管理数据库管理员负责设计和开发管理和维护数据库数据，包括数据库架构，确保数据库的安数据的存储、备份、恢复和安全性和效率全

33.性能优化

44.安全管理优化数据库性能，解决数据库负责数据库安全管理，包括用性能瓶颈，提高查询速度和数户权限控制、数据加密和防范据处理效率攻击等数据库安全性与访问控制数据加密用户身份验证访问控制安全审计保护敏感信息，防止未经授权验证用户身份，确保只有授权限制用户对特定数据的访问权跟踪数据库活动，识别安全威的访问和使用，例如数据加密用户才能访问数据库，例如用限，例如数据访问权限控制胁，例如记录用户操作和访问户名和密码数据仓库及数据挖掘数据仓库整合来自多个数据源的数据，用于分析和决策支持数据挖掘从大量数据中提取有价值的知识和模式商业智能将数据仓库和数据挖掘应用于商业决策大数据时代下的数据库发展云数据库NoSQL数据库云数据库是数据库服务的一种新的模式，NoSQL数据库是一种非关系型数据库，它它将数据库部署在云计算平台上，用户可能够存储和管理各种结构化的数据，如文以通过互联网访问和管理数据库档、键值对和图数据本课程小结与展望数据分析师数据库管理员程序员数据库知识是数据分析师必备技能掌握数据库管理技术，保障数据安全与稳定数据库是软件开发的重要组成部分，高效开发应用程序。