《关系数据库系统》课件

关系数据库系统关系数据库系统是现代数据管理系统的核心它们基于关系模型，以表格形式存储数据，并使用结构化查询语言进行数据操作SQL课程介绍课程目标课程内容课程收获帮助学生理解关系数据库系统的基本概包括关系模型、语言、事务管理、掌握数据库系统的设计、开发和应用的SQL念、原理和技术并发控制、数据库设计等基本技能数据库基本概念数据库定义数据库管理系统DBMS数据库是存储、管理和访问数据的结构是一个软件系统，它负责管理DBMS化集合数据库是一个有组织的集合，和维护数据库提供了用于创DBMS它包含有逻辑和物理组织的数据，以及建、维护和访问数据库的工具和功能用于访问这些数据的程序和接口关系数据模型关系元组

1.

2.12关系数据库系统中基本数据关系中的每一行，对应数据结构，二维表格库中的一条记录属性域

3.

4.34关系中的每一列，表示数据属性值的取值范围，例如姓的某一特征名属性的域为字符串关系代数关系代数运算符关系代数公式关系代数数据库模型关系代数使用一组运算符对关系进行操通过组合这些运算符，可以表达复杂的关系代数为关系数据库系统提供了一种作，例如并集、差集、交集、笛卡尔积数据库查询，并形成类似于数学公式的理论基础，它描述了数据操作的语义和、选择、投影和连接等关系代数表达式基本原则结构化查询语言SQL数据操作语言数据定义语言DML DDL用于对数据库中的数据进行增用于定义数据库的结构，例如、删、改、查操作创建、删除、修改表、视图、索引等数据控制语言事务控制语言DCL TCL用于控制数据库的访问权限，用于控制数据库的事务，例如例如授权、回收权限等提交、回滚事务等数据完整性实体完整性参照完整性域完整性每个关系都有一个主键，主键不能包含外键的值必须与主表中的主键值匹配或每个属性值都必须属于其定义的域，符空值为空合数据类型和约束事务管理原子性一致性

1.

2.12事务是数据库逻辑工作单元，必须完整执行或完全不执行事务必须使数据库从一个一致性状态转换为另一个一致性状事务的所有操作都是一个不可分割的操作态隔离性持久性

3.

4.34多个事务并发执行时，一个事务的执行不能被其他事务干扰事务一旦提交，其对数据库的修改将永久保存，即使系统发生故障并发控制并发访问数据完整性多个用户同时访问数据库，可并发控制的目标是确保数据的能导致数据不一致例如，两一致性和完整性，防止数据冲人同时修改同一数据突和错误事务隔离锁机制不同事务之间的操作相互独立通过锁机制，可以控制对数据，不受其他事务的影响例如的访问，确保数据的一致性，一个事务提交前，其他事务不能看到其未提交的修改存储管理磁盘管理数据缓冲区数据库文件存储在磁盘上，需要合频繁访问的数据缓存在内存中，提理的磁盘空间分配和管理高数据访问速度数据压缩数据恢复通过数据压缩技术，减少存储空间数据库系统需要提供数据恢复机制占用，防止数据丢失索引技术索引类型索引优化索引类型包括树索引、哈希索引、位图索引等树索引适索引优化包括选择合适的索引类型，避免过度使用索引，创建B B用于范围查询，哈希索引适用于等值查询，位图索引适用于特联合索引等合适的索引优化可以提高查询效率，减少查询时定条件的查询间查询优化查询优化目标优化方法减少查询执行时间，提高查询效率选择最佳执行计划，减少磁盘次数I/O最大限度利用系统资源，提高数据库性能利用索引加速数据检索，减少数据扫描使用视图简化查询逻辑，提高可读性数据库设计方法需求分析全面了解用户需求，确定数据类型、关系和操作概念设计建立实体-关系模型E-R模型，描述数据之间的关系逻辑设计将E-R模型转换为关系模式，选择合适的数据库管理系统物理设计确定数据存储方式、索引策略、安全策略等范式理论消除数据冗余规范化步骤范式理论旨在消除数据冗余，通过一系列规范化步骤，将关提高数据一致性系模式转换为满足特定范式的模式关系数据库设计提高数据质量范式理论为关系数据库设计提合理的设计可以避免数据不一供指导，确保数据库结构合理致，提高数据质量实体关系模型实体表示现实世界中存在的客观事物，例如学生、课程和教师属性描述实体的特征，例如学生的姓名、学号和年龄关系反映实体之间的联系，例如学生选修课程关系模式设计需求分析概念设计

1.

2.12明确业务需求，确定数据类构建概念模式，使用实体关型和关系系模型（）描述数据ERM逻辑设计物理设计

3.

4.34将概念模式转换为关系模式确定数据存储结构、索引、，选择合适的属性和关系安全策略等细节数据仓库概述数据仓库是面向主题的、集成的、非易失性的、时变的数据集合，用于支持决策分析数据仓库收集和存储来自多个来源的数据，包括事务数据库、日志文件、外部数据源等，并进行清理、整合和转换，以提供一致的视图数据挖掘简介数据挖掘，也称为知识发现，是一种从大量数据中提取隐含的、先前未知的、有潜在价值的信息的过程它利用统计学、机器学习、人工智能等技术，从数据中发现模式、趋势和规律，并将其转化为可理解的知识，为决策提供支持数据挖掘在商业、科学、医疗、金融等领域有着广泛的应用，例如客户关系管理、市场分析、风险预测、疾病诊断等等它可以帮助企业提高效率、降低成本、发现新的商机云数据库与大数据云数据库大数据分析云数据仓库云数据库提供可扩展性、弹性、安全性大数据分析从海量数据中提取有价值的云数据仓库结合了云数据库和数据仓库，并支持各种数据类型信息，提供洞察力技术，用于数据存储、分析和报告数据库NoSQL非关系型数据库扩展性和可伸缩性多种数据模型数据库采用非关系型数据模型，数据库擅长处理海量数据，可轻提供多种数据模型，如键值对、NoSQL NoSQLNoSQL灵活存储各种结构化和非结构化数据松扩展以满足不断增长的数据存储需求文档、图和列存储，以适应不同的应用场景分布式数据库数据分布式存储数据复制与一致性将数据分散存储在多个节点，确保多个副本之间数据一致性提高数据可用性，减少单点故，解决数据复制带来的挑战障分布式事务管理查询优化与执行协调多个节点上的事务，保证优化查询执行计划，提高查询数据完整性和一致性效率，提升系统性能数据库安全访问控制数据加密网络安全审计跟踪限制用户访问数据库资源的对敏感数据进行加密存储和通过防火墙、入侵检测等技记录用户操作、数据访问等权限，防止未经授权访问传输，防止信息泄露术，保护数据库系统免受网信息，方便追溯问题，保障络攻击数据安全数据库应用实践数据建模数据开发分析业务需求，设计合理的数据库模使用语言编写数据访问代码，实SQL式，以满足应用程序的存储和检索要现对数据的增删改查操作求应用集成性能优化将数据库与其他应用程序进行整合，通过索引、视图和查询优化等手段，实现数据共享和协同工作提升数据库系统的性能和效率数据库技术趋势云原生数据库无服务器数据库边缘计算数据库图数据库云原生数据库是数据库管理无服务器数据库是一种完全边缘计算数据库将数据存储图数据库是一种非关系型数系统的最新趋势，它利用云托管的数据库服务，用户无和处理转移到网络边缘，以据库，它以图形的形式存储计算平台来实现数据库的部需管理服务器或基础设施便在接近数据源的地方进行和查询数据署、管理和扩展分析和决策图数据库擅长处理复杂关系云原生数据库提供了更高的无服务器数据库简化了数据边缘计算数据库可以减少延数据，例如社交网络、推荐可扩展性、弹性和可靠性，库管理，降低了运维成本，迟，提高数据隐私和安全性系统和知识图谱可以满足现代数据处理的需并使开发人员能够专注于应，并支持物联网等新兴应用求用程序的开发课程小结理论与实践相结合掌握数据库核心技术本课程深入讲解了关系数据库学生学习了数据库的基本概念系统的理论知识，并通过实际、关系数据模型、语言、SQL案例进行应用实践事务管理等核心技术培养数据库设计能力通过范式理论、实体关系模型等知识，学生能够设计合理的数据库结构，解决实际问题考核方式平时成绩期末考试平时作业和课堂参与闭卷考试，主要考察学生对课程知识的掌握程度学习建议积极预习课堂认真听讲动手实践积极交流课前认真预习教材，并结合课堂上积极参与互动，及时结合课程内容，进行数据库与同学和老师积极交流，互相关参考资料进行扩展阅读记录重点内容，并思考问题设计、开发和测试等实践练相学习，共同进步，提出疑问习，加深理解课程资源教材讲义提供《数据库系统概念》等经典教材提供课程讲义，帮助理解知识点练习题讨论区提供大量练习题，巩固学习成果提供在线讨论区，方便学生交流学习答疑时间课后答疑答疑时间课程结束后，您可以通过邮每周安排特定时间，用于在箱、论坛或其他方式向老师线答疑，解决学生常见问题提出疑问个性化辅导对于难度较大的问题，可以预约老师进行一对一辅导课程评价课程评价您的反馈对课程改进至关重要答疑时间课程结束后，您可以随时通过邮件或论坛向老师提出问题课程调查课程结束后，我们会进行课程满意度调查，欢迎您积极参与。