《数据库操作原理》课件

数据库操作原理欢迎来到数据库操作原理课程！本课程旨在全面介绍数据库系统的核心概念、“”操作技术以及设计原则我们将从数据库的基础知识入手，逐步深入到高级应用，帮助大家掌握数据库管理的各项技能通过本课程的学习，你将能够胜任数据库设计、开发、维护以及优化等工作课程简介与目标课程简介课程目标本课程涵盖数据库系统概述、关系模型、SQL语言、索引、事务处通过本课程的学习，学生将能够理解数据库的基本原理，熟练使用理、数据库设计、优化、安全、备份与恢复，以及数据库简语言进行数据库操作，掌握数据库设计方法，能够进行数据库NoSQL SQL介和数据库发展趋势每个模块都包含理论讲解和实践操作，旨在优化，了解数据库安全措施，以及熟悉NoSQL数据库和数据库发展帮助学生全面掌握数据库技术趋势从而具备数据库相关工作的基本能力数据库系统概述定义组成数据库系统是由数据库、数据库管核心组成部分包括数据库（存储数理系统（）、应用系统、数据）、（管理数据）、应用DBMS DBMS据库管理员和用户组成的整体它系统（访问数据）、DBA（管理数提供了一种结构化的方式来存储、据库）以及用户（使用数据库）管理和访问数据各部分协同工作，确保数据的高效、安全和可靠作用数据库系统在现代信息系统中起着至关重要的作用，支持各种应用，如企业管理、电子商务、金融服务等它提供数据存储、检索、更新等功能，是信息系统的基石数据库的概念与特点概念数据库是长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合数据按照特定的模型组织，方便用户查询和管理特点数据具有持久性、共享性、可靠性和一致性持久性保证数据不会因系统故障而丢失；共享性允许多个用户同时访问数据；可靠性确保数据的准确性；一致性保证数据的完整性优势减少数据冗余、提高数据一致性、方便数据共享、实施数据安全控制、易于扩充等这些优势使得数据库成为现代信息系统的核心组成部分数据库管理系统DBMS定义功能重要性DBMS是管理数据库的软数据定义功能（定义数DBMS是数据库系统的基件系统，提供数据的定据结构）、数据操纵功石，提供数据管理的核义、存储、检索、更新能（实现数据的增删改心功能，保证数据的安和控制等功能它是数查）、数据控制功能（全、可靠和高效访问据库系统的核心组成部保证数据的安全性、完没有DBMS，数据库将无分，负责管理和维护数整性和并发控制）、事法有效运行据库务管理功能（保证事务的特性）ACID常见的数据库模型层次模型1数据组织成树状结构，每个节点代表一个记录类型，节点之间的联系表示父子关系结构简单，查询效率高，但灵活性差，不适合表示复杂的实体关系网络模型2允许一个节点有多个父节点，数据组织成网状结构能够表示更复杂的实体关系，但结构复杂，管理和维护困难关系模型3数据组织成二维表格，表格之间通过关系进行连接结构简单，易于理解和使用，灵活性高，是目前最流行的数据库模型例如、MySQL Oracle关系模型详解核心概念优势局限性关系模型基于集合代数，使用关系（表格结构简单、易于理解、灵活性高、支持处理海量数据时性能可能下降、复杂的关）来表示数据和数据之间的关系关系由SQL语言等这些优势使得关系模型成为系难以表示等但通过技术优化和新型数元组（行）和属性（列）组成，每个属性现代数据库的主流模型，被广泛应用于各据库的出现，这些局限性正在逐步被克服都有一个数据类型种信息系统关系数据结构表（）行（）列（）1Table2Row3Column关系模型的基本数据组织形式，由行表中的一条记录，代表一个实体或对表中的一个属性，代表实体或对象的和列组成，用于存储具有相同属性的象每行包含多个属性值，每个属性一个特征每列都有一个数据类型，数据集合每个表都有一个唯一的名值对应一个列用于限制该列可以存储的数据称关系操作投影（）Projection从关系中选择指定的属性列例如，选择2员工的姓名和工资选择（）Selection1从关系中选择满足指定条件的元组例如，选择所有年龄大于岁的员工30连接（）Join将两个或多个关系按照指定的条件进行合并例如，将员工表和部门表按照部门ID3进行连接关系完整性约束实体完整性参照完整性保证表中的每一行都有唯一的标识保证表与表之间的关系正确有效，通常通过主键来实现主键不能通常通过外键来实现，外键的值必为空，且不能重复须是另一个表的主键值，或者为空用户自定义完整性根据业务需求，对数据进行约束例如，限制员工的工资必须大于，性别0只能是男或女语言基础SQL简介特点重要性SQL（Structured Query Language）是用简单易学、功能强大、标准化程度高、可SQL是与关系数据库进行交互的唯一方式于管理关系数据库的标准语言它包括数移植性强等这些特点使得SQL成为数据掌握SQL是数据库开发、管理和维护的据定义语言（DDL）、数据操纵语言（库领域最流行的语言之一基础例如MySQL，PostgreSQL，）和数据控制语言（）DML DCLOracle.的起源与发展SQL起源1起源于年代初的的项目最初被称为SQL1970IBM SystemR SEQUEL（），后来简化为Structured EnglishQueryLanguageSQL发展2年代，成为和的标准随着关系数据库的普及，1980SQL ANSIISO也得到了广泛应用各个数据库厂商都对进行了扩展，使其SQL SQL功能更加强大现状3仍然是关系数据库的标准语言随着大数据和云计算的发展，SQL也在不断演进，以适应新的需求数据库的出现也借鉴了SQL NoSQL的一些思想SQL常用命令SQLSELECT用于从数据库中查询数据可以指定查询的列、条件和排序方式是最常用的SQL命令INSERT用于向数据库中插入新的数据可以指定要插入的表和列，以及要插入的值例如INSERT INTOCustomers CustomerName,City,Country VALUESAlfredsFutterkiste,Berlin,Germany;UPDATE用于更新数据库中的数据可以指定要更新的表、列和条件例如UPDATECustomers SETContactName=Alfred Schmidt,City=Frankfurt WHERECustomerID=1;DELETE用于从数据库中删除数据可以指定要删除的表和条件例如DELETE FROMCustomersWHERE CustomerName=Alfreds Futterkiste;数据类型SQL数据类型描述INT整数可变长度字符串，最大长度为VARCHARsize size固定长度字符串，长度为CHARsize sizeDATE日期DATETIME日期和时间精确数值，为总位数，为小数DECIMALsize,d sized位数支持多种数据类型，用于存储不同类型的数据选择合适的数据类型可以提SQL高数据库的性能和存储效率运算符SQL算术运算符比较运算符包括、、、、等，用于进行包括、、、、、等，用+-*/%===!=数值计算例如，计算员工的年薪于比较两个值的大小例如，查询工资大于的员工salary*125000salary5000逻辑运算符包括、、等，用于组合多个条件例如，查询工资大于且AND ORNOT5000年龄小于岁的员工30salary5000AND age30函数SQL聚合函数字符串函数日期函数用于对一组数据进行计算，返回一个单一用于对字符串进行操作包括UPPER、用于对日期进行操作包括NOW、DATE的值包括、、、、、、等例如、、、等例如，获取COUNT SUMAVG MAXLOWER SUBSTRINGLENGTH YEARMONTH DAY等例如，计算员工的平均工资，将员工姓名转换为大写当前日期MIN UPPERnameNOWAVGsalary查询语句进阶SQL基本查询使用语句从一个或多个表中检索数据可以指定要检索的SELECT列、条件和排序方式例如，SELECT*FROM employeesWHEREdepartment=Sales;连接查询使用语句将两个或多个表连接起来，以便检索相关的数据JOIN可以根据不同的连接类型（INNER JOIN,LEFT JOIN,RIGHT JOIN,）来检索不同的结果集FULL JOIN子查询在一个查询语句中嵌套另一个查询语句子查询可以用于过滤数据、计算值或比较数据例如，SELECT*FROM employeesWHEREsalarySELECT AVGsalaryFROM employees;连接查询INNER JOINLEFT JOIN返回两个表中满足连接条件的记录返回左表中的所有记录，以及右表是最常用的连接类型例如，中满足连接条件的记录如果右表SELECT*FROM employees中没有满足条件的记录，则返回值INNER JOINdepartments ONNULL SELECT*FROMemployees.department_id=employees LEFTJOINdepartments.id;departments ONemployees.department_id=departments.id;RIGHT JOIN返回右表中的所有记录，以及左表中满足连接条件的记录如果左表中没有满足条件的记录，则返回值NULL SELECT*FROM employeesRIGHTJOIN departmentsON employees.department_id=departments.id;子查询类型标量子查询（返回一个单一的值）、列子2查询（返回一列值）、行子查询（返回一行值）、表子查询（返回一个表）定义1嵌套在另一个查询语句中的查询SQL应用子查询可以出现在、、SELECT FROMWHERE等子句中用于过滤数据、计算值或比较数据可以简化复杂的查询逻辑，提高查询效率例如，SELECT*FROM employeesWHERE3salary INSELECT salaryFROM salariesWHEREgrade=A;集合操作UNION INTERSECTEXCEPT将两个或多个语返回两个语句的返回第一个语句SELECT SELECTSELECT句的结果集合并成一个结果集中都存在的记录的结果集中存在，但在结果集，去除重复的记例如，SELECT city第二个SELECT语句的结录UNION ALL保留所FROM customers果集中不存在的记录有记录，包括重复的记INTERSECT SELECT city例如，SELECT city录例如，SELECT cityFROM suppliers;FROM customersFROMcustomers EXCEPTSELECT cityUNIONSELECTcityFROM suppliers;FROM suppliers;分组与排序应用GROUP BYORDER BY用于将结果集按照指定的列进行分组通用于将结果集按照指定的列进行排序可分组和排序可以帮助我们更好地组织和分常与聚合函数一起使用，以便对每个分组以指定升序（ASC）或降序（DESC）例析数据例如，可以按照部门统计员工人进行计算例如，如，数，并按照工资进行排序结合SELECT department,SELECT*FROM employeesORDER HAVINGCOUNT*FROM employeesGROUP BYBY salaryDESC;可以更方便地进行数据筛选department;索引定义作用创建索引是数据库表中一列或多列的值进行排加快查询速度、减少I/O操作、提高系统可以使用CREATE INDEX语句创建索引序的一种结构，用于提高查询效率类似性能但索引也会占用额外的存储空间，例如，CREATE INDEXidx_name ON于书籍的目录，可以快速定位到指定的数并增加数据更新的开销employees name;据索引的概念与作用概念作用12索引是一种数据结构，用于提加快查询速度、减少I/O操作、高数据库查询的速度它可以提高系统性能但索引也会占包含一个或多个列的值，并按用额外的存储空间，并增加数照一定的顺序排列例如B-据更新的开销索引、哈希索引Tree原理3通过创建索引，数据库可以快速定位到满足查询条件的记录，而不需要扫描整个表类似于通过书籍的目录快速找到需要的内容索引的类型哈希索引适用于等值查询，但不适用于范围查询和2排序哈希索引通过哈希函数将索引列的值映射到地址，可以快速定位到指定的数索引B-Tree据1最常用的索引类型，适用于范围查询和排序是一种平衡树结构，可以B-Tree快速定位到指定的数据其他索引全文索引（用于全文搜索）、空间索引（用于空间数据查询）等不同的索引类型3适用于不同的查询场景索引的设计原则选择合适的列避免过度索引考虑索引的顺序应该选择经常用于查询的列作为索引列过多的索引会增加数据更新的开销，并占对于组合索引，应该考虑索引列的顺序例如，如果经常按照name查询员工，则应用额外的存储空间应该根据实际情况选应该将选择性高的列放在前面，选择性低该在name列上创建索引择合适的索引列的列放在后面例如，如果经常按照name和查询员工，且的选择性高于age name，则应该创建索引age name,age事务处理定义作用控制事务是数据库操作的一个逻辑单元，可以包含保证数据的完整性和一致性例如，如果银行使用BEGIN TRANSACTION、COMMIT和一个或多个SQL语句事务要么全部执行成功转账操作只执行了扣款步骤，而没有执行存款ROLLBACK语句来控制事务例如，BEGIN，要么全部执行失败例如，银行转账操作就步骤，则会导致数据不一致TRANSACTION;UPDATE accountsSET是一个事务，包括从一个账户扣款和向另一个balance=balance-100WHERE id=1;账户存款两个步骤UPDATE accountsSET balance=balance+100WHERE id=2;COMMIT;事务的概念与特性ACID原子性（）Atomicity事务是一个不可分割的最小单位，要么全部执行成功，要么全部执行失败例如，银行转账操作，要么全部成功，要么全部失败一致性（）Consistency事务执行前后，数据库的状态必须保持一致例如，银行转账操作，转账前后的总金额必须保持不变隔离性（）Isolation多个事务并发执行时，每个事务都应该感觉不到其他事务的存在例如，银行转账操作，两个用户同时向同一个账户转账，每个用户都应该感觉不到其他用户的存在持久性（）Durability事务一旦提交，其结果就应该是永久性的即使系统发生故障，事务的结果也不应该丢失例如，银行转账操作，一旦转账成功，即使系统崩溃，转账结果也不应该丢失事务的隔离级别读未提交（）Read Uncommitted1最低的隔离级别，允许读取未提交的数据可能导致脏读、不可重复读和幻读读已提交（）Read Committed2允许读取已提交的数据可以避免脏读，但可能导致不可重复读和幻读可重复读（）Repeatable Read3保证在同一个事务中多次读取同一数据的结果是一致的可以避免脏读和不可重复读，但可能导致幻读串行化（）Serializable4最高的隔离级别，保证事务串行执行可以避免脏读、不可重复读和幻读性能最低不同的隔离级别适用于不同的应用场景应该根据实际情况选择合适的隔离级别隔离级别越高，并发性能越低并发控制定义并发控制是指在多个事务同时访问数据库时，保证数据的一致性和完整性例如，多个用户同时修改同一条记录，需要进行并发控制，以避免数据冲突方法锁机制、时间戳机制、乐观锁等锁机制是最常用的并发控制方法例如，共享锁（）和排他锁（）Shared LockExclusive Lock作用保证数据的一致性和完整性，提高系统并发性能合理的并发控制可以提高系统的吞吐量和响应速度锁机制排他锁（）Exclusive Lock允许一个事务读取和修改数据，但不允许其他事务读取或修改数据只有一个事务2可以持有同一数据的排他锁、UPDATE共享锁（）Shared Lock、语句通常使用排他锁DELETE INSERT允许一个事务读取数据，但不允许修改1数据多个事务可以同时持有同一数据锁的粒度的共享锁语句通常使用共享锁SELECT表锁（锁定整个表）、行锁（锁定一行数据）、页锁（锁定一页数据）锁的粒度越小，并发性能越高，但锁管理的开销也3越大例如SELECT...LOCK INSHAREMODE orSELECT...FOR UPDATE.死锁与死锁避免死锁死锁避免死锁检测指两个或多个事务互相等待对方释放资源避免死锁的方法包括资源有序分配（按数据库管理系统会自动检测死锁，并通过，导致所有事务都无法继续执行例如，照一定的顺序分配资源）、超时机制（设回滚其中一个事务来解除死锁选择回滚事务A持有资源X，等待资源Y；事务B持有置锁的超时时间）、死锁检测（定期检测哪个事务通常基于成本考虑，例如回滚时资源Y，等待资源X死锁会导致系统性能系统中是否存在死锁，并解除死锁）例间最短或影响最小的事务下降，甚至崩溃如数据库可以自动检测并中止其中一个事务数据库设计定义数据库设计是指根据应用需求，设计数据库的结构和组织方式良好的数据库设计可以提高系统的性能、可维护性和可扩展性目标满足应用需求、减少数据冗余、保证数据一致性、提高查询效率、易于维护和扩展例如，设计一个电商网站的数据库，需要考虑商品、用户、订单等实体，以及它们之间的关系重要性数据库设计是数据库应用开发的基础一个好的数据库设计可以大大简化应用开发，提高系统性能，并降低维护成本不良的设计会造成性能问题数据库设计步骤需求分析1收集和分析用户的需求，了解系统需要存储哪些数据，以及如何使用这些数据例如，访谈用户、分析业务流程、查阅相关文档概念设计2建立数据库的概念模型，描述数据的实体、属性和关系常用的方法是E-R模型逻辑设计3将概念模型转换为逻辑模型，例如关系模型确定表的结构、列的数据类型、主键和外键等物理设计4根据数据库的特点和应用需求，选择合适的存储结构、索引和优化策略例如，选择合适的存储引擎、创建索引、调整数据库参数模型E-R定义组成作用123E-R模型（Entity-Relationship Model）实体（用矩形表示）、属性（用椭圆帮助数据库设计人员理解和描述用户是一种用于描述现实世界中实体、属形表示）、关系（用菱形表示）实的需求，建立清晰、准确的概念模型性和关系的图形化工具它是数据库体表示现实世界中的事物，属性表示E-R模型是逻辑设计的基础概念设计的重要方法例如，实体可实体的特征，关系表示实体之间的联以是学生、课程、教师等，属性可以系例如顾客，订单，商品是姓名、年龄、成绩等，关系可以是学生选修课程、教师教授课程等范式理论1NF1每个属性都是不可分割的最小单位2NF2在的基础上，非主属性完全依赖于主键1NF3NF3在的基础上，非主属性不传递依赖于主键2NFBCNF4在的基础上，每个决定因素都是候选键3NF范式理论是数据库逻辑设计的重要依据遵循范式可以减少数据冗余，保证数据一致性但过度规范化也会降低查询效率数据库优化定义数据库优化是指通过各种技术手段，提高数据库系统的性能，包括查询速度、吞吐量和并发能力例如，优化语句、调整索SQL引、调整数据库参数、升级硬件等目标提高查询速度、减少操作、提高系统吞吐量、提高系统并发能I/O力、降低系统资源消耗数据库优化的目标是使系统能够高效地处理大量的并发请求重要性数据库优化是保证数据库系统高性能运行的关键一个好的数据库优化方案可以大大提高系统的性能，降低运行成本查询优化优化语句调整索引SQL避免使用SELECT*、尽量使用索根据查询需求，创建合适的索引引、避免在WHERE子句中使用函定期检查索引的使用情况，删除不数、尽量使用连接查询代替子查询常用的索引索引的创建和维护需等SQL语句的质量直接影响查询要权衡存储空间和查询性能性能例如，使用命令分EXPLAIN析语句的执行计划SQL使用查询缓存将查询结果缓存起来，下次查询相同的数据时，直接从缓存中获取，避免重复查询数据库查询缓存可以大大提高查询速度，但需要考虑缓存的更新问题索引优化选择合适的索引列1应该选择经常用于查询的列作为索引列例如，如果经常按照查询员工，则应该在列上创建索引name name避免过度索引2过多的索引会增加数据更新的开销，并占用额外的存储空间应该根据实际情况选择合适的索引列定期维护索引3定期重建索引、优化索引统计信息随着数据的增长和变化，索引可能会失效，需要定期维护，以保证查询性能硬件优化增加内存容量选择高性能的CPU1内存容量越大，数据库可以缓存的数据越的性能直接影响数据库的处理能力CPU多，查询速度越快应该选择足够大的内2应该选择主频高、核心多的CPU存容量优化网络配置使用高速存储设备4网络带宽和延迟直接影响数据库的访问速3SSD比传统硬盘的读写速度快很多应该度应该优化网络配置，减少网络延迟选择SSD作为数据库的存储设备存储过程与触发器存储过程触发器优势预编译的SQL语句集合与表相关联的SQL语句提高性能、增强安全性，可以像函数一样被调，在表发生特定的事件、简化应用开发存储用存储过程可以提高时自动执行触发器可过程和触发器是数据库数据库的性能、安全性以用于实现数据的完整高级应用的重要组成部和可维护性性约束、审计等功能分存储过程的定义与使用定义使用优势存储过程是一组为了完成特定功能的SQL可以使用CREATE PROCEDURE语句创建存提高性能（预编译）、减少网络流量、增语句集，经编译后存储在数据库中，用户储过程例如，CREATE PROCEDURE强安全性（权限控制）、简化应用开发通过指定存储过程的名字并给出参数（如GetEmployeeByName INempName存储过程是数据库开发的重要工具可以果该存储过程带有参数）来执行它存储VARCHAR255BEGIN SELECT*FROM减少SQL注入的风险过程是数据库中的一个重要对象Employees WHEREname=empName;可以使用语句调用存储过程END;CALL例如，CALLGetEmployeeByNameJohn;触发器的定义与使用定义触发器是一种特殊的存储过程，与表相关联，并在表发生特定的事件（例如，、、）时自动执行触发器可以用于实现数INSERT UPDATE DELETE据的完整性约束、审计等功能例如，当向订单表中插入新订单时，自动更新商品库存使用可以使用语句创建触发器例如，CREATE TRIGGERCREATE TRIGGERUpdateStockAFTER INSERT ON OrdersFOR EACHROW UPDATEProductsSET stock=stock-NEW.quantity WHEREid=NEW.product_id;类型触发器（在事件发生前执行）、触发器（在事件发生后执BEFORE AFTER行）触发器可以用于验证数据，触发器可以用于更新其BEFORE AFTER他表例如，如果数量大于库存，阻止插入数据库安全定义目标12数据库安全是指保护数据库系保证数据的机密性（统中的数据免受未经授权的访Confidentiality）、完整性（问、修改和破坏数据库安全Integrity）和可用性（是保证数据安全的重要组成部Availability）数据库安全的目分标是确保只有授权用户才能访问和修改数据，并且数据不会被篡改或丢失又称三要素CIA重要性3数据库存储了大量敏感数据，例如用户密码、银行账户、信用卡信息等如果数据库安全出现问题，会导致严重的安全事故数据库安全至关重要身份验证与授权授权控制用户对数据库的访问权限常用的授权方法包括基于角色的访问控制（）、访问控制列表（）例如RBAC ACL，2GRANT SELECT,INSERTON角色可以简化权身份验证Employees TOuser1;限管理验证用户的身份常用的身份验证方法1包括用户名和密码、数字证书、生物权限识别等例如，用户输入用户名和密码包括（查询数据）、（插SELECT INSERT，系统验证用户名和密码是否正确入数据）、（更新数据）、UPDATE（删除数据）、（创建对DELETE CREATE3象）、（删除对象）等应该根据DROP用户的角色授予合适的权限例如，只允许销售人员查询客户信息，不允许修改客户信息数据加密定义类型应用将数据转换为不可读的形式，以防止未经对称加密（使用相同的密钥加密和解密数保护敏感数据，例如用户密码、银行账户授权的访问只有拥有密钥的用户才能解据）、非对称加密（使用不同的密钥加密、信用卡信息等数据加密是保证数据机密数据例如，使用AES算法加密用户密和解密数据）对称加密速度快，适用于密性的重要手段静态数据加密和传输加码传输过程也需要加密，比如使用大量数据的加密；非对称加密安全性高，密都非常重要适用于密钥的交换例如的HTTPS MySQL函数AES_ENCRYPT审计定义记录数据库的所有操作，包括用户的登录、查询、修改和删除等审计可以用于追踪安全事件、排查问题和满足合规性要求例如，记录所有对用户表进行修改的操作内容操作时间、操作用户、操作类型、操作对象、操作结果等审计信息应该足够详细，以便进行分析和调查例如，记录用户在什么时间修改了哪个用户的密码方法数据库自带的审计功能、第三方审计工具应该根据实际情况选择合适的审计方法例如，MySQL EnterpriseAudit备份与恢复定义类型12备份是将数据库的数据复制到完全备份（备份整个数据库）另一个存储介质，以防止数据、增量备份（备份上次完全备丢失恢复是将备份的数据恢份后发生变化的数据）、差异复到数据库中，以应对数据丢备份（备份上次完全备份后发失的情况例如，将数据库备生变化的数据）应该根据实份到磁带、硬盘、云存储等际情况选择合适的备份类型目标3保证数据的可用性备份与恢复是数据库容灾的重要手段制定合理的备份与恢复策略非常重要备份策略完全备份增量备份定期进行完全备份，例如每周一次完全每天进行增量备份，只备份上次完全备份1备份可以保证数据的完整性，但备份时间后发生变化的数据增量备份可以减少备2长，占用存储空间大份时间和存储空间，但恢复时间长差异备份异地备份每天进行差异备份，只备份上次完全备份将备份数据存储在不同的地理位置，以防4后发生变化的数据差异备份可以减少恢止自然灾害等意外事件导致数据丢失异3复时间，但备份时间和存储空间比增量备地备份是容灾的重要手段份大恢复策略完全恢复时间点恢复灾难恢复将数据库恢复到上次完全备份的状态适将数据库恢复到指定的时间点需要结合在灾难发生后，将数据库恢复到另一个地用于数据丢失不严重的情况完全备份、增量备份和事务日志来实现点需要提前准备好备用服务器和存储设适用于数据丢失严重的情况备灾难恢复是保证业务连续性的重要手段数据库简介NoSQL定义特点优势NoSQL（Not OnlySQL）数据库是一种非关系高可扩展性、高性能、灵活的数据模型、易于可以处理海量数据、支持高并发访问、易于扩型数据库与关系型数据库不同，数据部署和维护数据库适用于海量数据存展、灵活的数据模型数据库是大数据NoSQL NoSQLNoSQL库不使用SQL作为查询语言，不遵循ACID事务储、高并发访问和快速迭代的场景时代的重要选择，不使用固定的表结构例如，MongoDBCassandra,Redis的概念与特点NoSQL概念特点NoSQL是一种非关系型数据库，高可扩展性（可以轻松扩展到数百不使用SQL作为查询语言，不遵循台服务器）、高性能（可以处理大ACID事务，不使用固定的表结构量的并发请求）、灵活的数据模型NoSQL数据库通常用于存储海（可以存储各种类型的数据）、易量数据、支持高并发访问和快速迭于部署和维护（通常不需要复杂的代的场景配置）类型键值数据库（）、文档数据库（）、列式数据库（Redis MongoDB）、图形数据库（）不同的数据库适用于不同的Cassandra Neo4j NoSQL应用场景常见的数据库NoSQLMongoDB RedisCassandra一种文档数据库，使用一种键值数据库，将数一种列式数据库，具有JSON格式存储数据据存储在内存中Redis高可扩展性和高可用性MongoDB具有高可扩展具有高速读写能力，适Cassandra适用于存储性、高性能和灵活的数用于缓存、会话管理和海量数据，并支持高并据模型适用于存储半实时分析等场景发写入操作适用于日结构化数据志存储、物联网等场景数据库发展趋势云数据库将数据库部署在云平台上，可以提供高可用性、高可扩展性和低成本的数据库服务云数据库是未来的发展方向例如AmazonRDS,Google Cloud SQL,Azure SQLDatabase.大数据与数据库随着数据量的不断增长，传统数据库已经无法满足需求大数据技术与数据库技术的融合是必然趋势例如，使用和Hadoop处理海量数据，并将结果存储在数据库中Spark新型数据库技术数据库、数据库、图数据库等新型数据库技术不断NewSQL HTAP涌现，以满足不同的应用场景例如CockroachDB,TiDB.云数据库定义优势云数据库是一种部署在云平台上的高可用性（自动故障转移、数据备数据库服务用户可以通过互联网份和恢复）、高可扩展性（弹性伸访问和管理数据库，无需自己搭建缩、按需付费）、低成本（无需购和维护数据库服务器云数据库具买和维护硬件设备）、易于管理（有高可用性、高可扩展性和低成本提供Web界面和API）等优点类型关系型云数据库（、、Amazon RDSAzure SQLDatabase GoogleCloudSQL）、云数据库（、、NoSQL AmazonDynamoDB AzureCosmos DBGoogle）不同的云数据库适用于不同的应用场景Cloud Datastore大数据与数据库数据湖1存储各种原始数据，以支持多种分析数据仓库2存储结构化数据，用于商业智能和报表数据库3存储结构化数据，支持事务操作大数据技术与数据库技术的融合是必然趋势大数据技术可以用于处理海量数据，并将结果存储在数据库中，以支持各种应用例如，使用和处理海量数据，并将结果存储在或中Hadoop SparkMySQL MongoDB新型数据库技术数据库NewSQL1兼具关系型数据库的特性和数据库的高可扩展性ACID NoSQL数据库是未来的发展方向例如NewSQL CockroachDB,TiDB.数据库HTAP2混合事务分析处理数据库，可以同时支持事务处理和分析处理/数据库可以简化数据架构，提高数据分析的效率HTAP图数据库3用于存储和查询图结构的数据图数据库适用于社交网络、知识图谱等场景例如Neo4j.课程总结与回顾课程内容本课程介绍了数据库系统的核心概念、操作技术以及设计原则我们从数据库的基础知识入手，逐步深入到高级应用，帮助大家掌握数据库管理的各项技能包括关系模型、语言、事务处理、数据库设计，以及SQL数据库和云数据库NoSQL主要收获通过本课程的学习，学生将能够理解数据库的基本原理，熟练使用语SQL言进行数据库操作，掌握数据库设计方法，能够进行数据库优化，了解数据库安全措施，以及熟悉数据库和数据库发展趋势NoSQL未来展望随着数据量的不断增长和技术的不断发展，数据库技术也在不断演进希望大家能够继续学习和探索，掌握最新的数据库技术，为未来的发展做好准备重点知识回顾语言SQL、、、语句的使用；连接查询、子查询、集合操作、SELECT INSERTUPDATEDELETE分组与排序等高级查询技巧事务处理事务的概念与特性（）；事务的隔离级别；并发控制；锁机制；死锁与死锁避免ACID数据库设计数据库设计步骤（需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计）；模型；范式理E-R论数据库优化查询优化；索引优化；硬件优化；存储过程与触发器答疑环节现在是答疑环节，大家有什么问题可以提出来，我会尽力解答感谢大家的参与和支持！数据库技术是一个庞大而复杂的领域，希望大家能够继续学习和探索，不断提高自己的技能水平课后作业与实践完成本课程的课后作业，巩固所学知识•选择一个实际项目，应用所学知识进行数据库设计和开发•阅读相关的书籍和文章，了解最新的数据库技术•参与开源项目，与其他开发者交流学习•感谢大家参与本次课程！希望大家在未来的学习和工作中，能够灵活运用所学知识，为数据库领域的发展贡献自己的力量！。