《数据库检索与利用》课件

数据库检索与利用数据库检索与利用是信息获取的重要技能，它可以帮助我们高效地从海量数据中获取所需信息了解数据库检索方法和工具可以提高信息搜索效率，并帮助我们更好地理解和应用数据库中的数据by课程简介课程目标课程内容教学方式考核方式掌握数据库的基本概念，学习数据库的基本概念和原理，数课堂讲授，案例分析，实践练平时作业，期末考试，项目实数据库检索方法据库系统体系结构习，小组讨论践了解数据库的应用领域，掌握关系型数据库和SQL语言，数鼓励学生积极参与，并结合实考核注重学生对知识的理解和数据库应用的实际技能据库的设计与管理际应用场景进行思考应用能力数据库应用技术，数据库发展趋势数据库概述数据库是存储和管理数据的系统，它以结构化的方式组织数据数据库技术在信息化社会中起着至关重要的作用，为各种应用提供数据支持数据库的特点数据持久性数据共享性数据一致性数据安全性数据存储在数据库中，即使系统多个用户可以同时访问数据库，数据库中的数据保持一致性，避数据库提供安全机制，防止非法关闭，数据也不会丢失实现数据共享免数据冲突和错误访问和数据丢失常见的数据库类型关系型数据库数据库NoSQL关系型数据库采用表格形式存储数NoSQL数据库是一种非关系型数据，使用结构化查询语言（SQL据库，更加灵活，支持多种数据模）进行管理，适用于结构化数据的型，例如键值对、文档和图数据库存储和管理对象关系型数据库其他数据库类型对象关系型数据库（ORDBMS）除了上述常见类型，还有其他数据结合了关系型数据库的结构化特性库类型，例如XML数据库、分布和面向对象数据库的灵活性，支持式数据库和云数据库，它们针对特复杂数据类型和对象继承定场景进行优化数据库管理系统数据库管理系统DBMS是用于管理和操作数据库的软件它提供了一系列工具和功能，帮助用户创建、维护和访问数据库DBMS负责数据库的创建、更新、删除、查询等操作，并确保数据的一致性、完整性和安全性常见的DBMS有MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL等数据库系统体系结构用户层1用户通过应用程序或工具访问数据库应用程序层2提供与数据库交互的应用程序接口数据库管理系统层3管理数据库中的数据，包括存储、检索、更新和维护数据库层4存储实际的数据文件操作系统层5为数据库系统提供底层资源管理和支持数据模型层次模型网状模型数据以树形结构组织，表现数据之间层次关系数据以网状结构组织，表现数据之间复杂联系关系模型面向对象模型数据以二维表格形式组织，便于理解和操作数据以对象形式组织，支持继承和封装特性关系型数据库结构化数据数据完整性

11.

22.关系型数据库以表格形式存储关系型数据库使用各种约束确数据，每列代表一个属性，每保数据的一致性和准确性，例行代表一条记录如主键、外键和数据类型语言广泛应用

33.SQL

44.关系型数据库使用结构化查询关系型数据库被广泛应用于各语言（SQL）进行数据操作，种应用程序，例如电子商务、包括数据查询、插入、更新和银行、教育和医疗保健删除语句概述SQL定义类型SQL是一种用于访问和操作数据库的标准化语言它被广泛用于各SQL语句主要分为数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML种数据库管理系统（DBMS））和数据控制语言（DCL）SQL语句可以用于创建、修改、删除数据库对象，以及查询和更新DDL用于创建、修改和删除数据库对象，如表、视图和索引；数据DML用于对数据库中的数据进行增、删、改、查操作；DCL用于控制对数据库的访问权限数据定义语言SQL数据类型定义表结构定义完整性约束定义数据表中每个字段的数据类型，例如整创建数据表，定义表名、字段名、数据类型确保数据完整性和一致性，例如主键约束、数、字符串、日期等、约束等外键约束、唯一性约束等数据操纵语言SQL插入数据更新数据12INSERT语句用于将新数据行插UPDATE语句用于修改表中已入到数据库表中存在的数据行删除数据3DELETE语句用于从数据库表中删除数据行数据查询语言SQL数据检索数据筛选SQL数据查询语言用于从数据库中检索数据使用WHERE子句指定条件，筛选符合条件，并根据需要进行筛选、排序和分组的数据，例如筛选所有价格低于100元的商品数据排序数据分组使用ORDER BY子句按指定字段进行排序，使用GROUP BY子句将数据按指定字段进例如按商品价格升序排列行分组，例如将所有客户按地区分组数据库的完整性约束数据一致性确保数据准确性，维护数据库完整性规则限制定义数据类型、范围、取值约束数据保护防止非法修改或删除，保障数据安全数据库安全性访问控制数据加密用户权限设置、访问控制列表、安全策略加密算法、密钥管理、数据脱敏网络安全审计与监控防火墙、入侵检测、数据备份安全日志、异常行为分析、安全事件处理数据库事务管理原子性事务是一个不可分割的整体，要么全部成功，要么全部失败一致性事务执行前后的数据完整性保持一致，不破坏数据库的约束规则隔离性多个事务同时运行时，相互之间不会互相干扰，保证数据的一致性持久性事务一旦成功完成，其结果就必须持久化，即使系统崩溃也不会丢失数据库备份与恢复数据完整性1防止数据丢失故障恢复2恢复数据数据安全3数据灾难数据库备份是指定期将数据库中的数据复制到其他存储介质上数据库恢复是指从备份数据中恢复数据库数据备份和恢复是保证数据库安全的重要手段，可以有效防止数据丢失和系统故障数据库性能优化索引优化查询优化缓存优化硬件优化索引可以加速数据检索，减少磁选择最优查询执行计划，减少数将常用数据存储在内存缓存中，选择性能更强的硬件设备，如盘I/O操作，提高查询效率据访问量，提升查询速度减少数据库访问次数，提升响应SSD硬盘、高性能CPU和内存速度，提升数据库整体性能数据仓库数据仓库是一种面向主题的、集成的、非易失性的、变化缓慢的数据集合，用于支持管理决策数据仓库包含历史数据，用于分析和报告，以及发现趋势、模式和洞察力数据仓库通常使用星型模式或雪花模式构建数据仓库中的数据来自多个数据源，例如关系型数据库、日志文件和网络数据数据被清理、转换和加载到数据仓库中，以确保数据一致性、准确性和完整性数据挖掘数据挖掘是从大量数据中提取有价值的信息和知识的过程它利用统计学、机器学习、数据库等技术，分析数据模式、关系和趋势，帮助人们更好地理解数据、做出预测和决策数据挖掘在商业、科学、医疗等领域都有广泛的应用，例如，市场营销分析、金融风险评估、疾病诊断等数据库NoSQL非关系型数据库数据结构灵活12NoSQL数据库，非关系型数据支持多种数据模型，例如键值库，不使用传统关系型数据库对、文档、图形和列族的关系模型高扩展性数据类型多样34适合处理海量数据和高并发请可以存储各种类型的数据，例求，适合云计算环境如文本、图像、音频和视频对象关系型数据库特点优势结合了关系型数据库和面向对象数据库的具有关系型数据库的结构化优势，易于管特点数据存储在表格中，使用SQL语句理和维护进行访问具有面向对象数据库的数据建模能力，能支持面向对象的概念，例如类、继承和多更好地表示复杂的业务逻辑态性适合于需要处理复杂数据类型和对象关系映射的应用场景数据库XML数据存储查询和分析使用XML格式存储和管理数据，使用XQuery等语言进行查询和分支持结构化和半结构化数据析，支持路径表达式和XPath语法可扩展性互操作性XML数据格式灵活，易于扩展和XML是一种通用的数据交换格式定制，适合处理复杂数据结构，提高数据共享和互操作性分布式数据库数据分片数据复制12将大型数据库拆分成多个更小在多个服务器上创建数据的副的部分，分布在不同的服务器本，以提高可用性和容错能力上分布式事务分布式查询34管理跨多个服务器上的数据操在多个服务器上执行查询，以作，确保数据一致性和完整性提高效率和性能云数据库弹性扩展高可用性数据管理简化按需付费云数据库提供灵活的资源扩展能云数据库采用分布式架构和冗余云数据库平台提供丰富的管理工云数据库采用按需付费模式，用力，可以根据需求动态调整数据备份机制，确保数据的高可用性具和功能，简化数据库的管理和户只需支付使用资源的费用，降库容量和性能，无需担心硬件限和可靠性，最大限度减少停机风维护工作，提高效率低了数据库的运营成本制险大数据与数据库大数据挑战数据仓库和数据挖掘大数据量、高速度、多类型、数据价值密度低数据库需要应对新数据仓库提供数据存储和分析平台数据挖掘从数据中提取隐藏的的挑战知识和模式分布式数据库云数据库分布式数据库将数据分布在多个节点上，提高性能和可扩展性云数据库提供按需付费的服务，减少硬件成本，提升灵活性和可扩展性数据库发展趋势云数据库大数据分析人工智能与机器学习分布式数据库云数据库逐渐成为主流，提供数据库系统正在与大数据分析数据库系统正在应用人工智能分布式数据库系统，例如可扩展性、高可用性和成本效技术集成，例如Hadoop和和机器学习，例如自动优化、MongoDB和Cassandra，益Spark数据建模和预测分析变得越来越流行云数据库服务，例如Amazon数据库系统优化，以支持大规人工智能技术，例如自然语言分布式数据库系统，以提高性RDS和Azure SQL，简化了模数据存储、处理和分析处理，用于改进数据库查询和能、可扩展性和数据容错能力数据库管理和维护数据访问案例实践学生成绩管理系统1利用关系型数据库，设计实现图书管理系统2基于数据库的图书借阅管理电商网站3商品信息、订单管理、支付等社交平台4用户数据、好友关系、动态信息案例实践旨在帮助学生将理论知识运用到实际项目中，提升数据库设计、开发和应用能力通过分析实际问题，设计数据库模型，并使用SQL语言实现数据操作，培养学生解决实际问题的综合能力课程总结数据库技术数据检索与利用课程收获数据管理技术至关重要，支撑着信息系统的掌握数据库检索和利用技能，提高数据分析•数据库基础知识稳定运行和数据安全和应用能力•SQL语句使用•数据管理和应用思考题本课程涉及大量数据库知识和技术，希望同学们能够认真思考以下问题，并通过课堂讨论和课后学习加深理解

1.你认为数据库技术在未来将如何发展？

2.在实际应用中，如何选择合适的数据库类型？

3.如何有效地管理和维护数据库系统？

4.数据库安全和数据隐私如何保障？

5.大数据时代，数据库技术将如何应对挑战？参考文献王珊,萨师煊.数据库系统概论[M].北京:高等教育出版社,

2019.Thomas M.Connolly,Carolyn E.Begg.数据库系统原理[M].北京:清华大学出版社,

2010.C.J.Date.数据库系统导论[M].北京:机械工业出版社,

2006.Abraham Silberschatz,Henry F.Korth,S.Sudarshan.数据库系统概念[M].北京:机械工业出版社,

2011.。