数据库基础概述讲解
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引言:数据库是当今信息时代中最重要的组成部分之一,它可以存储和管理大量的数据,并提供数据的高效访问和处理能力。
为了能够更好地理解和应用数据库,本文将对数据库的基础知识进行培训,包括数据库的概念、数据库管理系统、关系型数据库、非关系型数据库和数据库的设计原则等。
概述:数据库是一个用于存储和组织数据的集合,它能够提供数据的安全性、一致性和可靠性。
数据库管理系统(DBMS)是一种管理数据库的软件,它负责存储、处理和查询数据,保护数据的完整性和安全性,并提供数据的高效性能和可扩展性。
正文:一、数据库的概念1.数据库的定义:数据库是指按照一定结构组织、存储和管理大量数据的仓库。
2.数据库的优势:具有高效的数据访问、易于维护和管理、数据共享和数据一致性等优点。
3.数据库的模型:关系型数据库模型、层次型数据库模型、网络型数据库模型和面向对象数据库模型等。
二、数据库管理系统(DBMS)1.DBMS的作用:管理和操作数据库的软件,包括数据的存储、处理、查询和维护等功能。
2.DBMS的分类:层次型DBMS、关系型DBMS、面向对象DBMS和非关系型DBMS等。
3.常见的DBMS:Oracle、MySQL、SQLServer、MongoDB等。
三、关系型数据库1.关系型数据库的特点:基于关系模型,使用表格表示数据和数据之间的关系。
2.关系型数据库的优点:数据结构简单、数据的查询和操作灵活、数据的完整性和安全性较高。
3.关系型数据库的语言:结构化查询语言(SQL)是最常用的关系型数据库查询语言。
4.关系型数据库的操作:创建表、插入数据、查询数据、更新数据和删除数据等。
四、非关系型数据库2.非关系型数据库的优点:适用于海量数据的存储和处理、具有高可扩展性和高性能。
3.常见的非关系型数据库:MongoDB、Redis、Cassandra、HBase等。
五、数据库的设计原则1.数据库设计的三范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。
数据库系统的基础知识和设计数据库系统是现代信息管理的重要工具,它以数据为核心,通过建立、维护和利用数据库来解决数据管理和信息处理的需求。
本文将介绍数据库系统的基础知识和设计原则,以帮助读者全面了解和掌握数据库系统。
一、数据库系统的基础知识1. 数据库概述数据库是一个有组织的、可共享的数据集合,它以一定的数据模型组织数据,并提供了数据的存储、管理和访问功能。
常见的数据库系统有关系型数据库、面向对象数据库和NoSQL数据库等。
2. 数据模型与关系模型数据模型是对现实世界的抽象表示,关系模型是其中最常用的一种数据模型。
关系模型使用二维表格的形式表示数据,并通过关系代数和关系演算来进行数据操作。
3. 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)是管理数据库的软件系统,它负责数据的存储、安全性、完整性、并发控制和恢复等方面的管理工作。
常见的DBMS有Oracle、MySQL、SQL Server等。
4. 数据库设计数据库设计是建立数据库系统的过程,它包括概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段。
概念设计阶段定义了数据库的整体结构,逻辑设计阶段将概念模型转换为关系模型,物理设计阶段确定了数据的存储方式和索引策略。
二、数据库设计原则1. 数据库范式数据库范式是数据设计时需要满足的一些规范,它可以提高数据的一致性、减少冗余和提高查询效率。
常见的范式有第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)等。
2. 主键与外键主键是用来唯一标识一条记录的属性或属性组合,它具有唯一性和非空性。
外键是关系模型中一个表中的字段,它引用另一个表中的主键,用于建立表之间的关系。
3. 索引设计索引是数据库中用于快速查找数据的结构,它可以提高查询效率。
在设计索引时,需要考虑选择合适的字段作为索引字段、确定索引类型和设置适当的索引顺序等。
4. 视图设计视图是虚拟的表,它是由基本表中的数据计算、检索或汇总得到的。
视图可以简化数据访问、保护数据安全和提高数据的独立性。
数据库系统概念概述及内容总结1. 引言1.1 概述数据库系统是指由数据库、数据库管理系统(DBMS)和应用程序组成的,用于存储和管理大量结构化数据的软件系统。
近年来,随着信息技术的迅猛发展,数据库系统在各个行业中得到了广泛应用。
无论是电子商务、金融、医疗还是制造业等领域,都离不开高效可靠的数据库系统。
本文将围绕数据库系统概念展开讨论,从定义和基本原理、组成部分以及数据模型等方面进行介绍。
同时,还会探讨数据库系统的功能,包括数据管理和存储、数据访问与查询以及数据安全与完整性保护。
此外,文章还将对主要数据库系统类型和应用场景进行分析和比较。
关系型数据库管理系统(RDBMS)、非关系型数据库管理系统(NoSQL DBMS)以及分布式数据库管理系统(DDBMS)都将在这一部分中得到详细阐述。
最后,在结论与总结部分,我们将回顾本文所介绍的关键概念和内容要点,并对数据库系统的发展趋势进行思考。
同时也会展望未来数据库研究的方向,希望能够为读者提供全面而深入的了解和思考。
通过本文的阅读,读者将对数据库系统的基本概念有更清晰的认识,了解数据库系统的功能和特点,并能够掌握不同类型数据库系统的适用场景和优缺点。
同时,本文还将引发读者对未来数据库技术发展方向的思考,为相关研究工作提供指导与启示。
2. 数据库系统概念:数据库系统是指在计算机中存储、管理和组织数据的一种软件系统。
它通过使用数据模型来描述现实世界中的实体和它们之间的关系,并提供了对这些数据进行存储、访问和查询的功能。
2.1 定义和基本原理:数据库系统是由数据、数据库管理系统(DBMS)和用户组成的。
数据是数据库中存储的信息,可以表示各种实体、属性和关系。
数据库管理系统是负责管理数据库的软件,提供了对数据进行增加、删除、修改和查询等操作的接口。
用户可以通过DBMS与数据库进行交互,执行各种操作并获取所需信息。
数据库系统的基本原理包括三个方面:- 数据独立性:数据库系统将物理数据与逻辑数据相分离,使得应用程序可以独立于底层物理存储结构而访问或操作数据。
一、数据库基础概述当今社会是一个信息化社会,信息是社会上各行各业的重要资源。
数据是信息的载体,数据库是相互关联的数据集合。
数据库能利用计算机来保存和管理大量复杂的数据,快速而有效地为不同的用户和应用程序提供数据,帮助人们利用和管理数据资源,目前,数据库已经遍布我们生活的各个角落,如,学校的教学管理系统、图书管的图书借阅系统、飞机或火车的网络售票系统、银行的业务系统、超市的售货系统、公司的人事管理系统等等。
因此,了解数据库的相关概念,掌握数据库的基本操作是我们从事信息处理相关专业人员适应信息化的重要基础,数据库相关技术也是我们应该必须掌握的重要信息化处理工具!1.数据库系统概述1.1数据管理技术的产生和发展数据是现实世界中实体或客体在计算机中的符号表示。
数据不仅可以是数字,还可以是文字、图表、图像、声音、视频等。
每个组织都保存了大量的数据。
如,银行有关储蓄存款、贷款业务、信用卡管理、投资理财等方面的数据;医院有关病历、药品、医生、病房、财务等方面的数据;超市有关商品、、销售情况、进货情况、员工等方面的信息。
数据是一个组织的重要资源,有时比其他资源更珍贵。
因此必须对组织的各种数据实现有效管理。
数据管理是指对数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护等操作。
数据库的核心任务就是数据管理。
数据库技术并不是最早的数据管理技术。
在计算机诞生的初期,计算机主要用于科学计算,虽然当时同样存在数据管理的问题,但当时的数据管理是以人工方式进行的,后来发展到文件系统,再后来才是数据库。
数据管理发展主要经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
(1)人工管理阶段时期20世纪40年代中--50年代中产生的背景▪应用需求科学计算▪硬件水平无直接存取存储设备▪软件水平没有操作系统▪处理方式批处理特点▪数据的管理者:用户(程序员),数据不保存▪数据面向的对象:某一应用程序▪数据的共享程度:无共享、冗余度极大▪数据的独立性:不独立,完全依赖于程序▪数据的结构化:无结构▪数据控制能力:应用程序自己控制...…...…图1 人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系(2)文件系统阶段时期▪20世纪50年代末--60年代中产生的背景▪应用需求科学计算、管理▪硬件水平磁盘、磁鼓▪软件水平有文件系统▪处理方式联机实时处理、批处理特点▪数据的管理者:文件系统,数据可长期保存▪数据面向的对象:某一应用程序▪数据的共享程度:共享性差、冗余度大▪数据的结构化:记录内有结构,整体无结构(针对某一个应用)▪数据的独立性:独立性差,数据的逻辑结构改变必须修改应用程序▪数据控制能力:应用程序自己控制图2文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系(3)数据库系统阶段时期▪20世纪60年代末以来产生的背景▪应用背景大规模管理▪硬件背景大容量磁盘、磁盘阵列▪软件背景有数据库管理系统▪处理方式联机实时处理,分布处理,批处理特点▪数据整体结构化(面向全组织),整体是结构化的,数据之间具有联系▪数据的共享性高,冗余度低,易扩充,避免数据不兼容性和不一致性▪数据独立性高,物理独立性和逻辑独立性好。
第1章数据库概述数据库技术是数据管理的技术,是计算机应用从科学计算进入数据处理的一个划时代的转折。
近年来数据库技术发展迅速,各种应用领域对数据管理的需求越来越多,各种信息系统都离不开数据库的支持。
因此,数据库已成为信息社会的重要基础设施。
数据库技术是一门综合性的软件技术,是使用计算机进行各种信息管理的必备知识。
数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据,是当代计算机科学的重要组成部分。
本章主要介绍数据库技术的基本概述,包括数据库的发展历史、概念描述以及体系结构介绍,是数据库知识中最基本的部分。
1.1 数据库系统基本概述数据库系统应用示例1.航空售票系统(最早使用数据库技术)●包括信息:座位预定信息:座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息:航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息:票价、折扣、有无等●主要功能:查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其他飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等●任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。
●通过这些数据,可以统计出经常坐某一航班的乘客信息,并为这些乘客提供优惠●系统特点:数据庞大,人工不能提供及时、准确服务2.超市管理系统●包括信息:商品信息:品名、规格、产地、类别、单位、单价等供应商信息:供应商名、地址、联系人、住址、电话等销售信息:商品、数量、单价、金额、销售日期、收款人、折扣等收款人信息:姓名、小组、性别、年龄、电话、地址、身份证等●主要功能:查询:某类商品信息、供应商信息、某类商品销售情况、畅销商品、商品销售金额等更新:登记商品信息、供应商信息等●对存储有上万种商品的超市,每天有数百万销售记录,信息统计量大、人工操作不准确3.图书管理系统●包括信息:图书信息:书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等作者信息:姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等出版社信息:名称、地址、社长、成立日期等读者信息:姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等1.1.1 数据库技术的发展历史从数据管理的角度看,数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
数据库管理的基础知识和技巧第一章:数据库管理概述数据库管理是指管理和维护数据库系统的各种操作和任务的过程。
它包括数据库设计、数据库安装、数据备份与恢复、性能优化等方面的工作。
数据库管理旨在确保数据库系统的高效运行和数据的完整性、一致性和安全性。
第二章:数据库设计数据库设计是数据库管理的第一步,它涉及到对数据的组织、存储结构、数据关系的建立和优化等问题。
在数据库设计中,需要分析需求,选择适当的数据模型(如关系型模型、面向对象模型等),设计数据表结构、建立关系和定义约束等。
第三章:数据库安装数据库管理的另一个重要方面是数据库的安装。
在数据库安装中,需要选择适用的数据库系统(如MySQL、Oracle等),按照相应的安装指南进行安装和配置。
安装过程中需要设置数据库的参数、权限,确保数据库可以正常运行。
第四章:数据备份与恢复数据备份与恢复是数据库管理中必不可少的环节。
通过合理的数据备份策略,可以保证在数据库发生故障、数据丢失或被破坏时能够快速进行数据恢复。
常用的数据备份方法包括完全备份、增量备份和差异备份等,通过定期备份数据库,可以最大程度地减少数据损失。
第五章:性能优化性能优化是数据库管理的重要任务之一。
通过合理的性能优化策略,可以提高数据库系统的响应速度和并发处理能力。
性能优化的方法包括索引优化、查询优化、服务器参数调整、数据分区等。
通过对数据库的监控和调优,可以减少系统崩溃和性能瓶颈等问题的发生。
第六章:安全管理安全管理是数据库管理不可忽视的方面。
数据库系统存储着重要的数据,对数据的安全性进行保护至关重要。
在安全管理中,可以采取加密、访问控制、审计等手段来确保数据库的安全。
此外,定期更新数据库系统补丁和加强数据库系统的防火墙等措施也是安全管理的一部分。
第七章:故障排除与监控数据库管理还包括故障排除与监控。
通过监控数据库的运行状态,可以及时发现和解决潜在的故障。
故障排除和监控可以通过日志查看、性能监控工具、系统报警等方法进行。
数据库基础知识一、数据库及其相关概念数据库(DatabaseDB)是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型进行组织和描述,具有较小的冗余度、较高的数据易扩展性和独立性,并可为多个用户所共享。
数据库管理系统(Database Management Sys,DBMS)是位于用户应用软件与操作系统之间的数据管理软件。
数据库系统(Database System, DBS) 由计算机硬件系统、数据库、数据库管理系统、应用软件、包括用户在内的各类人员构成。
一个完整的数据库系统由3部分组成:数据库、数据库管理系统和数据库应用,三者的关系如图所示。
1.数据库数据以表的形式保存在数据库中。
数据表的结构保证了表中数据是有组织、有条理的,每个数据都有其确切的含义。
在目前流行的数据库系统中,用户一般无法得知数据的真实物理地址,必须通过数据库管理系统访问数据库。
数据库系统的3个组成部分2.数据库管理系统一个实际运行中的数据库有复杂的结构和存储方式,用户如果直接访问数据库中的数据是很困难的。
数据库管理系统(Database Management System,DBMS)是一个商业软件,它如同一座桥梁,一端连接面向用户的数据库应用,另一端连接数据库。
这样DBMS将数据库复杂的物理结构和存储格式封装起来,用户访问数据库时只需发出简单的指令,这些指令由DBMS自动译成机器代码并执行,用户不必关心数据的存储方式、物理位置和执行过程,使得数据库系统的运行效率和空间资源得到充分的、合理的使用。
3.数据库应用数据库应用系指用户对数据库的各种操作,其方式有多种,包括通过交互式命令、各类向导和视图、SQL命令以及为非计算机专业用户开发的应用程序,这些程序可以用数据库管理系统内嵌的程序设计语言编写,也可以用其他程序语言编写。
数据库的基本操作(实际中图书管理系统的功能更多、更完善):增删改查、数据管理(如书籍的采购入库、分类索引、登记造册、淘汰处理)、各种统计工作(对各种数据信息的分析、计算、汇总等工作,并生成各种报表)、报警备份处理等等。
数据库基础知识入门数据库是指按照一定的数据模型组织、存储、管理和维护数据的系统。
它是企业信息化建设中至关重要的一环,广泛应用于各个行业和领域。
作为一个数据库的基础,了解数据库的基本知识非常重要。
下面将以1500字的篇幅,详细介绍数据库的基础知识。
1. 数据库概述- 数据库定义:数据库是按照一定的数据模型组织、存储、管理和维护数据的系统。
- 数据库管理系统(DBMS):数据库管理系统是指对数据库进行管理和维护的软件系统。
- 数据模型:数据模型是描述数据、数据间联系、数据操作和数据完整性约束等的概念模型。
2. 关系型数据库- 关系模型:关系模型是一种以表格形式表示数据的数据模型,每个表格称为一个关系。
- 主键:主键是用于唯一标识关系中的每条记录的属性或属性组合。
- 外键:外键是指一个表格中的一个或多个属性,它们通过与另一个表格的主键相关联,用于建立关系模型中的关联关系。
- SQL语言:SQL(Structured Query Language)是一种用于关系数据库管理系统的数据库查询和程序设计的标准语言。
3. 非关系型数据库- 非关系型数据库的特点:非关系型数据库是一种不使用关系模型来表示数据的数据库。
- 键值数据库:键值数据库是将数据存储为键值对的形式,在许多Web应用中被广泛使用。
- 文档数据库:文档数据库是以文档形式存储数据的数据库,常用于存储复杂结构的数据。
- 列存储数据库:列存储数据库是将数据按列存储的数据库,适用于大数据量和高并发的场景。
- 图数据库:图数据库是用图的形式表示数据的数据库,适合处理复杂的关系网络。
4. 数据库设计与规范化- 数据库设计:数据库设计是指根据系统需求和数据模型,设计出数据库结构和相应的表格。
- 规范化:规范化是指通过将数据分解为更小的关系,来减少数据冗余和提高数据存储效率的过程。
- 第一范式(1NF):要求数据库中的所有属性都是原子的,即不可再分。
- 第二范式(2NF):要求数据库中的非主键属性完全依赖于主键。
数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义:描述事物的符号记录数据的语义:数据的含义,与数据不可分数据是有结构的:记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库(DataBase, DB)定义:长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、描述和存储;具有较⼩的冗余度,较⾼的数据独⽴性和易扩展性,并可为各种⽤户共享基本特点:永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统(DataBase Management System, DBMS)定义:位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件,是⼀个⼤型复杂的软件系统,和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途:科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能:(1)数据定义(提供数据定义语⾔DDL(Data Definition Language);(2)数据组织、存储和管理(3)数据操纵(提供数据操纵语⾔DML,实现对数据库的基本操作)(4)数据库的事务管理和运⾏管理(5)数据库的建⽴和维护(6)其他功能4. 数据库系统(DataBase System, DBS)定义:由数据库、数据库管理系统(及应⽤开发⼯具)、应⽤程序和数据库管理员(DataBase Administrator, DBA)组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理:对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段1. ⼈⼯管理阶段特点:数据不保存应⽤程序管理数据数据不共享数据不具有独⽴性2. ⽂件系统阶段特点:数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点:数据不是依赖于处理过程的附属品,⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 数据库系统的特点1. 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之⼀,也是数据库系统与⽂件系统的本质区别。
数据库系统基础知识内容提要:Visual Foxpro是目前微机上流行采用了可视化的、面向对象的程序设计方法,大大简化了应用系统的开发过程,本章是全书的基础,讨论了一些数据库系统的基础知识,为后面的学习打下理论基础。
主要从数据库的基本概念、关系数据库及其设计概述、数据库技术的应用领域及发展方向三个方面进行讨论。
1.数据库的基本概念1.1信息、数据及数据处理1)信息信息是对现实世界中各种事物的存在方式或运动形态的反映,它反映的是事物之间的联系。
2)数据数据是信息的符号化表示。
3)数据处理数据处理实际上就是利用计算机对各种类型的数据进行处理。
它包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。
1.2数据库、数据库管理系统与数据库系统1)数据库(DataBase,简称DB)数据库,顾名思义,是存放数据的仓库。
它是按一定的结构和组织方式存储在计算机外部存储介质上的,有结构,可共享的相互关联的数据集合。
数据库中的数据具有结构化好,冗余度小,数据独立性高,共享性高和易于扩充等特点。
2)数据库管理系统(DataBase Management System,简称DBMS)数据库管理系统是一个管理数据库的软件系统。
它为用户提供了大量描述(建立)数据库、操纵(检索、排序、索引、显示、统计计算等)数据库和维护(修改、追加、删除等)数据库的方法和命令。
而且它还能自动控制数据库的安全,及数据库的数据完整。
比如:Visual FoxPro 6.0,SQL Server,Oracle等系统就是数据库管理系统。
其主要功能包括以下几个方面:(1) 数据定义功能(2) 数据操纵功能(3) 数据控制功能(4) 数据库的建立和维护功能3)数据库系统(DataBase System,简称DBS)数据库系统的目标在于存储和提取所需要的信息。
它主要由数据、硬件、软件和用户四部分构成。
1.3数据库管理技术的产生和发展随着计算机软、硬件技术的发展,在应用需求的推动下,数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统、分布式数据库系统四个阶段。