《数据库系统概述》课件

《数据库系统概述》本课件将带领大家全面了解数据库系统的基本概念、发展历程、体系结构、数据模型、系统组成、管理功能、SQL语言概述以及未来发展趋势数据库系统概念定义作用数据库系统是一种组织和存储数据的系统，用于管理和访问大量数据库系统可以提高数据一致性、数据完整性、数据安全性、数数据它可以帮助用户方便地管理、存储、检索和共享信息据共享性和数据可维护性数据库发展历程早期文件系统1以文件为单位存储数据，数据组织方式简单，数据共享和管理困难层次数据库模型2将数据组织成树状结构，便于理解，但缺乏灵活性网状数据库模型3数据以网状结构组织，灵活性增强，但结构复杂，不易维护关系数据库模型4使用表格形式组织数据，易于理解和操作，成为主流模型面向对象数据库模型5引入面向对象的概念，支持复杂数据类型和继承NoSQL数据库6非关系型数据库，灵活性和扩展性强，适合大数据处理数据库基本特性数据持久性数据共享性12数据存储在永久存储介质上，多个用户可以同时访问和使用即使系统关闭，数据也不会丢数据库中的数据失数据一致性数据独立性34数据必须保持一致性和完整性，数据独立于应用程序，应用程确保数据的准确性和可靠性序的变化不会影响数据结构数据库体系结构概念层1描述数据库中数据的整体逻辑结构外模式层2用户视角，定义用户可以访问的数据内模式层3物理层，描述数据在存储介质上的物理组织方式数据模型概念数据模型1描述现实世界中的实体、属性和关系，与具体实现无关逻辑数据模型2将概念数据模型转换为数据库系统能够识别的结构物理数据模型3描述数据在存储介质上的具体组织方式，包括存储结构、访问方法等关系数据模型基本概念优势使用二维表格形式组织数据，表格中的每一行代表一个元组，每简单易懂、易于操作，支持数据独立性和完整性约束，成为主流一列代表一个属性数据模型实体关系模型模型E-R实体关系属性现实世界中的任何可区别的事物，如学生、实体之间联系，如学生选修课程，教师教授实体或关系的特征，如学生的姓名、学号、课程、教师课程课程名称等层次数据模型树状结构优点缺点数据以树状结构组织，每个节点代表一结构清晰，便于理解，适用于层次化数缺乏灵活性，难以描述复杂关系个记录，子节点继承父节点的属性据网状数据模型网络结构数据以网络结构组织，允许一对多、多对多关系，更灵活优点灵活性高，能够描述复杂关系缺点结构复杂，不易维护数据库系统组成12数据库数据库管理系统DBMS存储数据的集合，以特定结构组织管理数据库的软件，提供数据访问、操作和维护功能34数据库管理员应用程序负责数据库的规划、设计、维护和管理使用数据库进行数据处理的应用程序数据库管理系统DBMS数据定义数据操纵数据控制定义数据库的结构、数据类型和约束提供数据插入、删除、更新和查询操作管理数据访问权限、数据完整性和并发控制数据库管理员规划和设计数据库维护设计数据库结构，确定数据模型进行数据库备份、恢复和性能优和数据存储方案化安全管理用户管理设置数据访问权限，防止数据丢管理数据库用户和角色，分配访失和非法访问问权限应用程序设计人员设计开发设计应用程序，实现数据存储、访问和处理功能使用DBMS提供的API开发应用程序，实现用户需求最终用户数据库系统管理功能数据定义DDL1定义数据库的结构、数据类型和约束数据操纵DML2对数据进行插入、删除、更新和查询操作数据控制DCL3控制数据访问权限、完整性和并发操作数据定义DDLCREATE ALTER创建数据库、表、视图、索引等修改数据库对象结构，如添加、对象删除或修改列DROP删除数据库对象数据操纵DMLSELECT查询数据，从数据库中检索信息INSERT将数据插入数据库表中UPDATE更新数据库表中的数据DELETE删除数据库表中的数据数据控制DCL授权撤销授予用户访问数据库对象的权限撤销用户访问数据库对象的权限数据库安全性用户身份验证访问控制数据加密123验证用户身份，防止非法访问限制用户对特定数据的访问权限对敏感数据进行加密，防止信息泄露数据库完整性实体完整性1保证每个实体都有一个唯一的标识符参照完整性2保证相关联的表之间数据的一致性域完整性3保证属性值符合预定义的数据类型和范围并发控制问题解决方案多个用户同时访问数据库时，可能出现数据冲突使用锁定机制、时间戳等技术，确保数据一致性事务处理ACID特性事务隔离级别原子性、一致性、隔离性和持久定义事务之间隔离程度，防止数性据冲突数据库恢复备份定期备份数据库数据，防止数据丢失日志记录事务操作，用于恢复数据恢复使用备份和日志恢复数据库数据数据字典元数据数据类型描述数据库对象的信息，如表结构、索引等记录所有数据类型信息，包括名称、大小等语言概述SQL结构化查询语言特点用于访问和操作关系数据库的标简单易学、功能强大，支持数据准语言定义、操纵和控制语句分类SQL12数据定义语言DDL数据操纵语言DML用于定义数据库对象，如创建、修改用于对数据进行操作，如插入、删除、和删除表更新和查询3数据控制语言DCL用于控制数据库访问权限和安全设置语句DDLCREATE1创建数据库对象ALTER2修改数据库对象DROP3删除数据库对象语句DMLSELECT1查询数据INSERT2插入数据UPDATE3更新数据DELETE4删除数据语句DCLGRANT REVOKE授予用户权限撤销用户权限总结与展望数据库系统在信息化时代发挥着至关重要的作用，未来将继续朝着云数据库、大数据分析、人工智能等方向发展，为人们提供更加智能、高效的数据管理解决方案。