數(shù)據(jù)庫第4章教學(xué)課件

數(shù)據(jù)庫第4章教學(xué)課件數(shù)據(jù)庫概述關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫安全數(shù)據(jù)庫應(yīng)用案例目錄01數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)庫是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合。它具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式，并隨數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)而擴(kuò)充。數(shù)據(jù)庫的定義數(shù)據(jù)庫以表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)模型將數(shù)據(jù)組織在一起，并定義了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是用于管理數(shù)據(jù)庫的軟件，提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、更新和管理等功能。數(shù)據(jù)管理軟件數(shù)據(jù)庫的定義基于表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，使用結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，如MySQL、Oracle等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫分布式數(shù)據(jù)庫不依賴于固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如MongoDB、Cassandra等。將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，以提高可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性，如Cassandra、HBase等。030201數(shù)據(jù)庫的分類數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序直接管理，數(shù)據(jù)冗余大、一致性差。人工管理階段隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也在不斷發(fā)展，出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫、NoSQL數(shù)據(jù)庫等新技術(shù)。新一代數(shù)據(jù)庫技術(shù)階段數(shù)據(jù)以文件形式存儲(chǔ)在磁盤上，由操作系統(tǒng)管理文件，提高了數(shù)據(jù)管理的靈活性和效率。文件系統(tǒng)階段出現(xiàn)了專門的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理和共享，提高了數(shù)據(jù)的一致性和完整性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程02關(guān)系型數(shù)據(jù)庫0102關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的定義關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以表的形式呈現(xiàn)，每個(gè)表由行和列組成，每一列都有特定的數(shù)據(jù)類型。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫：一種按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，基于關(guān)系模型，使用二維表格的形式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)完整性通過主鍵、外鍵等約束機(jī)制來維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。事務(wù)處理支持事務(wù)的ACID特性（原子性、一致性、隔離性和持久性），保證數(shù)據(jù)的可靠性和一致性。結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）用于管理和操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的特性

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)使用E-R圖（實(shí)體-關(guān)系圖）等工具進(jìn)行概念模型設(shè)計(jì)，將現(xiàn)實(shí)世界的事物抽象為實(shí)體、屬性、關(guān)系等概念。邏輯設(shè)計(jì)將概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)表和字段，定義主鍵、外鍵等約束條件。物理設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際存儲(chǔ)需求和性能要求，選擇合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引策略等。SELECT語句：用于查詢數(shù)據(jù)，支持條件查詢、聚合函數(shù)、排序等操作。INSERT語句：用于向表中插入新記錄。DELETE語句：用于刪除表中記錄。UPDATE語句：用于修改表中已存在的記錄。SQL（StructuredQueryLanguage）：用于查詢、更新和管理關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的查詢語言SQL03非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的定義非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是指不是基于關(guān)系型數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫。它不依賴于傳統(tǒng)的行和列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而是使用其他數(shù)據(jù)模型來存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以輕松地存儲(chǔ)和查詢各種類型的數(shù)據(jù)，包括文檔、鍵值對(duì)、列存儲(chǔ)等。靈活性非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常更容易進(jìn)行水平擴(kuò)展，通過增加服務(wù)器數(shù)量來提高性能。可擴(kuò)展性非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以提供高性能的讀寫操作，特別是在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)。高性能非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的特性內(nèi)容管理對(duì)于需要存儲(chǔ)大量文本或圖片的內(nèi)容管理系統(tǒng)，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以提高查詢效率。Web應(yīng)用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適合存儲(chǔ)Web應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)內(nèi)容，如用戶配置文件、評(píng)論等。實(shí)時(shí)分析在需要快速分析大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的場(chǎng)景中，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以提供高性能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用場(chǎng)景由于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不依賴于固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此可以輕松地存儲(chǔ)和查詢不同類型的數(shù)據(jù)。靈活性非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常具有高性能的讀寫操作，能夠處理大量數(shù)據(jù)。高性能非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)可擴(kuò)展性：非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫更容易進(jìn)行水平擴(kuò)展，通過增加服務(wù)器數(shù)量來提高性能。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)123由于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可能具有不同的特性和查詢語言。缺乏標(biāo)準(zhǔn)化在分布式系統(tǒng)中，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可能需要處理數(shù)據(jù)一致性的挑戰(zhàn)，以確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)一致性挑戰(zhàn)相對(duì)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可能缺乏一些高級(jí)功能，如事務(wù)處理、復(fù)雜的查詢能力等。功能限制非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)04數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性滿足用戶需求優(yōu)化性能可擴(kuò)展性數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本原則01020304確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性，防止無效或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。根據(jù)用戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，確保能夠高效地存儲(chǔ)、檢索和管理數(shù)據(jù)。考慮數(shù)據(jù)庫的查詢性能，合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，減少數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)訪問速度。設(shè)計(jì)時(shí)考慮未來的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和變化，使數(shù)據(jù)庫能夠適應(yīng)未來的需求變化。使用實(shí)體-關(guān)系模型等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)，定義實(shí)體、屬性、關(guān)系等概念。概念設(shè)計(jì)將概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型。邏輯設(shè)計(jì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能要求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引、分區(qū)等物理特性。物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法論了解和分析用戶需求，確定系統(tǒng)需要哪些數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)的操作方式。需求分析創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、建立索引、調(diào)整性能等，并進(jìn)行日常維護(hù)和優(yōu)化。實(shí)施與維護(hù)使用概念模型進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)，定義實(shí)體、屬性、關(guān)系等概念。概念設(shè)計(jì)將概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為邏輯模型，選擇合適的數(shù)據(jù)模型，定義表、字段、主鍵、外鍵等邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯設(shè)計(jì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能要求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引、分區(qū)等物理特性。物理設(shè)計(jì)0201030405數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟05數(shù)據(jù)庫安全數(shù)據(jù)庫安全：指通過一系列的安全控制機(jī)制，確保數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、使用、泄露、破壞、修改或銷毀。數(shù)據(jù)庫安全涉及數(shù)據(jù)的保密性、完整性、可用性和可控性。數(shù)據(jù)庫安全的定義數(shù)據(jù)庫安全的威脅黑客攻擊、病毒和惡意軟件、網(wǎng)絡(luò)釣魚等。內(nèi)部人員誤操作、權(quán)限濫用、非法訪問等。敏感數(shù)據(jù)被非法獲取和利用。數(shù)據(jù)被非法修改或損壞。外部威脅內(nèi)部威脅數(shù)據(jù)泄露數(shù)據(jù)篡改安全培訓(xùn)和意識(shí)提升提高用戶的安全意識(shí)和操作技能，減少誤操作和非法訪問的風(fēng)險(xiǎn)。安全審計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問和使用進(jìn)行記錄和監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)安全威脅。數(shù)據(jù)加密對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，確保即使數(shù)據(jù)被竊取，也無法被輕易解密。用戶身份驗(yàn)證通過用戶名和密碼、多因素認(rèn)證等方式，確保用戶身份的真實(shí)性和合法性。訪問控制根據(jù)用戶的角色和權(quán)限，限制對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問和操作。數(shù)據(jù)庫安全的防護(hù)措施06數(shù)據(jù)庫應(yīng)用案例復(fù)雜度高、數(shù)據(jù)量大、查詢需求多總結(jié)詞電商網(wǎng)站需要處理大量的商品信息、用戶信息和交易數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)需要滿足高并發(fā)、高性能的需求。同時(shí)，由于商品種類繁多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，查詢需求多樣，需要合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)和索引，優(yōu)化查詢語句，提高查詢效率。詳細(xì)描述電商網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)總結(jié)詞關(guān)系復(fù)雜、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)更新頻繁詳細(xì)描述社交網(wǎng)絡(luò)中用戶關(guān)系復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)合理的表結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)用戶信息和關(guān)系信息。同時(shí)，由于社交網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，需要保證數(shù)據(jù)庫的讀寫性能和數(shù)據(jù)的一致性。此外，由于用戶數(shù)據(jù)更新頻繁，需要設(shè)計(jì)合理的觸發(fā)器和事務(wù)處理機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。社交網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)總結(jié)詞安全性高、可靠性要求嚴(yán)、數(shù)據(jù)一致性強(qiáng)要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述金融系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性