数据库技术的发展及基本理论37页PPT

数据(Data)
数据(Data)是数据库中存储的基本对象 数据的定义
描述事物的符号记录。
数据的种类
文字、图形、图象、声音
数据的特点
数据与其语义是不可分的
数据举例
学生档案中的学生记录 （马超，男，1972，江苏，计算机系，1990）
数据的形式不能完全表达其内容 数据的解释
语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在 系别、入学时间
数据库管理系统(DBMS)
什么是DBMS 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS） 是位于用户与操作系统之间的一层 数据管理软件。
它是用户与数据库的接口，提供数据库的 定义、检索、更新、维护及各种数据控制。
DBMS的主要功能
★定义数据库
提供数据描述语言(DDL)，定义数 据库总体逻辑数据结构、存储结构、 保密定义等。
与数据文件名 统一、集中、独
打交道
立的管理
文件系统
DBMS
人工管理阶段 文件系统阶段
数据库系统阶段
数据的共 享程度
无共享
共享性差
共享性高
数据的冗 余度
冗余度极大
冗余度大
冗余度小
数据的独 不独立，完全 立性 依赖于程序
独立性差
具有高度的物理独立 性和一定的逻辑独立性
数据的结 构化
无结构
记录内有结构 整体无结构
整体结构化 用数据模型描述
数据的控 制能力
应用程序 自己控制
应用程序 自己控制
由DBMS提供数据的 安全性、完整性、并 发控制和恢复能力
数据独立性是要维护数据与应用程序之 间的无关性。其目的是，应用程序不因 数据一方的改变而改变；反过来，数据 也不会因应用程序一方的改变而改变。 数据与应用程序相互独立，不受对方的 影响。数据独立性分成物理数据独立性 和逻辑数据独立性两级。

第三十三页，共七十三页。
创建 查询 (chuàngjiàn)
例2：创建追加(zhuījiā)查询
将“新增供应商”表中二条记录追 加到“供应商”表中.
第三十四页，共七十三页。
创建 查询 (chuàngjiàn)
例3：创建更新查询(cháxún)
将“商品”表中“饮料”的单价更新 为[单价]*1.2.
Access
数据库概述 (ɡài shù)
在Access中，一个数据库 文件包含该数据库中所有 对象，如表、窗体、查询、 报表 等 (bàobiǎo)
Access数据库文件的扩展 名为“.mdb”
第三页，共七十三页。
Access
数据库概述 (ɡài shù)
Access 数据库的系统组件:
表、查询、窗体、报表、宏和模块
（一）SQL查询语句（P286）
SELECT （字段名） FROM （表名） [ WHERE ]（条件） [ GROUP BY ] （分组） [ HAVING ] （分组的条件） [ORDER BY] （排序）
…..
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创建 SQL查询 (chuàngjiàn)
（二）步骤
1. 打开“数据库”窗口 2. 在“查询”对象单击“新建”按纽，
例1：创建参数查询
第三十页，共七十三页。
创建 查询 (chuàngjiàn)
（五）创建交叉查询
交叉查询用来显示表中某 个字段的总结值，可以是一个 (yī ɡè)合计值、计算值或平均值等。
例1：创建一个交叉查询
第三十一页，共七十三页。
创建 查询 (chuàngjiàn)
六 创建 操作查询 （ ）
(chuàngjiàn)

∫∫
主机
DB
处理结果
通信线路
2. C／S结构的演变： 两层C/S结构：
客户机 第一层
服务器
DB
第二层
三层C/S结构 :
客户机
表示层：负责显示
应用 服务器
功能层：实现应用逻辑
DB 服务器
DB
数据层：负责数据管理
三层C/S结构： 数据库 服务器
应用服务器
客户机1
客户机2
客户机3
客户机4
Web上的数据库应用是典型的: 三层C/S结构 即： B/S结构
各种新型的数据库技术：
演绎数据库，主动数据库，基于逻辑的数据库，时态数据库， 模糊数据库，模糊演绎数据库，并行数据库，多媒体数据库， 内存数据库，联邦数据库，工作流数据库，工程数据库， 地理数据库等。
五、数据库应用系统体系结构的发展
1.集中式DB体系结构 即：主从式（主机／终端式）
存取请求
用户
终端
文件系统的三个缺陷：
数据冗余性、 数据不一致性、 数据联系弱。
◆ 倒排文件系统阶段：
为了提高系统性能，对索引文件进行推广，即： 对每个字段都提供单独的索引。
优点：使用户不仅能按关键码，而且也能按字段的任何组合 快速地检索记录，很适合于信息检索系统。
缺点：索引可能比数据占有更多的存储空间； 数据的更新比较复杂和困难。
用户1 外模式
模式 内模式
用户2 用户3 …
用户n
局部逻辑结构
映像功能 （逻辑独立性）
全局逻辑结构
映像功能 （物理独立性）
数据库的物理结构
数据库系统的模式结构
模式(Schema，也称全局逻辑结构) 是数据库中全体数据的

1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
数据库技术的发展及基本理论 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生பைடு நூலகம்54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来

MySQL
总结词
跨平台性强
VS
详细描述
MySQL可以在多种操作系统平台上运行 ，如Windows、Linux和Mac OS等。它 具有灵活的配置和可定制性，可以根据不 同的需求进行优化和调整。
MySQL
总结词：性能优化
VS
详细描述：MySQL通过各种性能优 化技术，如索引优化、查询优化和缓 存机制等，提供了高效的数据存储和 检索能力。它还支持多种存储引擎， 以满足不同类型的应用需求。
设计索引和查询优化
根据逻辑模型的特点，设计索引和查询优化策略，提高查询效率。
设计存储过程和触发器
根据业务需求，设计存储过程和触发器，实现特定的业务逻辑。
物理设计
设计数据库结构
根据逻辑模型，设计数据库的实际物理结构，包括表 、索引、视图等的物理存储方式和组织结构。
配置数据库参数
根据数据库的性能要求和实际环境，配置数据库的参 数，如内存分配、磁盘空间等。
PostgreSQL具有良好的可扩展性，支持多种扩展模块和自定义函数语言，方便开发者根据需求进行定制和扩展 。它还支持全文搜索、地理信息系统和JSON存储等功能。
PostgreSQL
总结词：灵活性高
详细描述：PostgreSQL支持多种数据类型、约束和索引类型，可以根据不同的需求进行灵活的数据模型设计和查询优化。它 还支持多种编程语言接口，方便与其他软件和应用程序进行集成。
确定实体和属性
根据需求分析结果，确定系统中的实体和属性，建立概念模型。
设计实体关系图
根据概念模型，设计实体关系图，展示实体之间的关系。
优化概念模型
根据实际情况，对概念模型进行优化，提高系统的性能和可维护 性。
逻辑设计

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设计原则:
(1) 将有关不同实体集的信息拆分到不同的 表中,在每个表中只有一个主关键字。
(2) 不允许出现“表中表”,即表中每一项 都不可再分割。
(3) 冗余不可避免，但可以减少。 (4) 表中任意两行不能完全相同，也就是
说，不能有两条记录各字段的取值完全 相同。
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应用程序1
应用程序2 应用程序n
数据库 管理 系统
数 据 库
图1-3 数据库系统阶段程序与数据的关系
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1.1.2 数据库技术的发展
• 数据库系统起源于60年代中期,从此开始 了它的迅速发展历程。数据库系统的发 展始终是以数据模型的发展为主线,其发 展可以划分为三代 。
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3．数据世界（Data World）
• 数据世界又称机器世界,信息世界中的信 息经过抽象和组织,以数据形式存储在计 算机中，它是数据库系统的处理对象。 数据世界也有一些常用的、用来描述数 据的术语:字段（Field）、记录 （Record）、 文件（File）。
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4．数据处理的抽象过程
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1．第一代数据库系统 即层次数据库系统和网状数据库系统。
2．第二代数据库系统 第二代数据库系统,即关系数据库系统
（RDBMS）。该系统的主要特点是:概 念单一化,数据及数据间的联系都用关系 来表示;以关系代数为理论基础;数据独立 性强；数据库语言采用说明性语言，大 大简化了用户的编程难度。
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1.4.3 关系数据库管理系统的 三种关系操作
1．选择
– 从关系中找出满足给定条件的元组的操作称为选 择,是在二维表的水平方向上选取一个子集。

库
这是DBMS的核心部分，它包括并发控制
的
（即处理多个用户同时使用某些数据时可 能产生的问题）、安全性检查、完整性约
基
束条件的检查和执行、数据库的内部维护
本
（例如，索引的自动维护）等。所有数据 库的操作都要在这些控制程序的统一管理
概
下进行，以保证数据的安全性、完整性以
念
及多个用户对数据库的并发使用。 ❖ （4）数据库的建立和维护功能
数据库可以直观地理解为存放数据
数
的仓库。
据 库
数据库技术使数据能按一定格式组 织、描述和存储，且具有较小的冗 余度，较高的数据独立性和易扩展
的
性，并可为多个用户所共享。现在
基
借助计算机来保存和管理复杂的大
本
量数据，这样就可能方便而充分地
概
利用这些宝贵的数据资源，数据库
念
技术正是由于这一需求驱动而发展 起来的一种计算机软件技术。
1．层次模型
若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。
在数据库中，满足以下两个条件的数据模
数
型称为层次模型：
据 模 型
（1）有且仅有一个结点无父结点，这个 结点称为根结点；
（2）其他结点有且仅有一个父结点。
R1
R2
R3
R4
R5
2．网状模型
若用图来表示，网状模型是一个网络。在
数据库中，满足以下两个条件的数据模型 称为网状模型。
外键作用：
外
u 1.当在从表作Insert时，要保证外
关
关键字的值一定在主表中存在。
键 u 2.当在主表中修改了主关键字值，
字
则在从表中要同步修改，或禁止修
（
改主表。

安全性
随着网络安全问题的日益突出，数据库技 术的安全性将得到更加重视，加强数据加 密、安全审计等方面的技术研究。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
数据库技术的发展趋势
大数据处理
随着大数据时代的到来，数据库技术将进 一步发展，支持大规模数据的存储、检索
和分析。
智能化
数据库技术将与人工智能技术结合，实现 数据挖掘、智能推荐等功能，提高数据处
理和分析的智能化水平。
云计算
云计算技术的发展将推动数据库技术的云 化，实现数据库服务的云端化，提供更加 灵活和可扩展的数据库服务。
数据库的作用
数据库技术是信息系统的核心组成部 分，它能够实现数据的集中存储、管 理和共享，提高数据利用率和信息系 统的效率。
数据库技术的发展历程
人工管理阶段
在早期计算机系统中，数据存储和管理主要依靠人工操作， 数据存储效率低下，容易丢失。
文件系统阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的 分类存储和管理，提高了数据存储和检索的效率。
非关系型数据库
总结词
非关系型数据库是指不使用关系模型来组织和存储数据的数 据库，它通常使用键值对、文档、列或图形等数据结构来存 储数据。
详细描述
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以动态地添加 字段或属性。它支持高并发的读写操作，具有较好的可扩展 性。常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和 Redis。
UPDATE语句
用于修改数据库表中的现有记录
DELETE语句
用于从数据库表中删除记录
MERGE语句
用于插入、更新或删除记录，根据条 件决定操作类型
05 数据库安全与优化

数据挖掘
通过数据挖掘技术，从海量数据中提取有价值的信息，为企业提供决策支持和业务优化 。
云计算时代的数据库技术
云存储
云计算时代的数据库技术需要具备云存储能 力，能够将数据存储在云端，实现数据的集 中管理和高效利用。
弹性扩展
云计算时代的数据库技术需要具备弹性扩展能力， 能够根据业务需求灵活地扩展存储和计算资源。
事务处理
关系型数据库支持事务处理，保证数据的并发控制和恢复能力。
关系型数据库的优点和缺点
01
优点
02
结构化查询语言（SQL）简单易学，方便操作和管理 。
03
数据完整性、安全性和并发控制得到保障。
关系型数据库的优点和缺点
数据冗余小，维护数据一致性和完整性。
适用于大量数据的存储和处理。
关系型数据库的优点和缺点
非关系型数据库的优点和缺点
数据一致性
非关系型数据库通常采用最终一致性模型，可能导致 数据不一致的问题。
数据完整性
非关系型数据库不提供像关系型数据库那样的强数据 完整性支持。
复杂查询能力
非关系型数据库通常不适用于复杂的联接查询和聚合 操作。
04
数据库设计
数据库设计的基本原则
确保数据完整性
通过实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性来保证数据的准确性和一致性。
不局限于固定的数据结构，可以灵活 地存储数据，如MongoDB、Redis 等。
云数据库
基于云计算技术构建的数据库服务， 如Amazon RDS、Microsoft Azure Database for MySQL等。
数据库管理系统
数据库管理系统（DBMS）
是一种软件，用于创建、设计、管理、维护和保 护数据库。

数据库的安全与隐私保护
随着互联网的发展，数据库的安全与隐私保护越来越受到关注。
企业需要采取多种安全措施，如加密技术、访问控制和审计机制等，来保护用户数据的安全和隐私。
数据库的安全与隐私保护需要贯穿于整个数据生命周期，包括数据的采集、存储、处理、传输和销毁等 环节。
数据库的智能化发展
随着人工智能技术的发展， 数据库的智能化成为一种趋
势。
智能化数据库能够自动优化 查询性能、自动推荐数据模 型和自动预测数据发展趋势 等，提高数据处理效率和准
确性。
智能化数据库还可以帮助企 业更好地理解客户需求，优 化业务流程，提高决策效率 和准确性。
04
数据库技术面临的挑战与未来展 望
数据安全与隐私保护的挑战
数据泄露风险
随着数据库中存储的数据量不断增加，数据泄露的风险也随之提高，如何确保数据的安 全性和隐私性成为一大挑战。
THANKS
感谢观看
Hale Waihona Puke 05数据库技术应用案例
金融行业数据库应用案例
总结词
金融行业是数据库技术的重要应用领域，涉及银行、证券、保险等多个子行业，对数据的安全性、可靠性和实时 性要求极高。
详细描述
金融行业需要处理大量的交易数据和客户信息，因此对数据库技术的要求非常高。随着金融业务的不断拓展和创 新，数据库技术也在不断升级和完善，以满足金融行业的各种需求。例如，银行需要高性能的数据库来支持信用 卡交易、贷款审批等业务；证券公司需要实时数据库来支持股票交易和风险控制等业务。
复杂的安全威胁
随着网络攻击手段的不断升级，数据库面临的安全威胁也日益复杂，如SQL注入、跨站 脚本攻击等，需要加强安全防护措施。
隐私法规的限制