《剖析數據庫》課件

《剖析數據庫》ppt課件目錄CONTENTS數據庫概述數據庫系統(tǒng)結構關系型數據庫非關系型數據庫數據庫設計與優(yōu)化數據庫安全與維護01數據庫概述數據庫的定義與作用數據庫的定義數據庫是一種存儲、管理和檢索數據的方式，它使用計算機軟件和硬件技術來組織、存儲、檢索和維護數據。數據庫的作用數據庫是信息系統(tǒng)的核心組成部分，它能夠有效地管理數據，提供數據共享，實現數據的安全性和完整性，并支持決策分析和數據挖掘等應用。關系型數據庫非關系型數據庫數據庫的分類非關系型數據庫不使用表格形式存儲數據，而是采用鍵值對、文檔、列族等形式存儲數據。常見的非關系型數據庫有MongoDB、Redis、Cassandra等。關系型數據庫使用表格形式存儲數據，每個表格由行和列組成，數據之間通過關系（如主鍵、外鍵等）相互關聯。常見的的關系型數據庫有MySQL、Oracle、SQLServer等。01020304層次型數據庫關系型數據庫面向對象數據庫非關系型數據庫數據庫的發(fā)展歷程層次型數據庫是最早的數據庫類型之一，它采用樹形結構來組織數據，數據的訪問遵循從上到下的路徑。關系型數據庫在上世紀70年代出現，它使用表格形式存儲數據，數據之間通過關系相互關聯，具有更高的靈活性和可擴展性。非關系型數據庫在21世紀初開始流行，它不局限于傳統(tǒng)的關系模型，提供了更加靈活的數據存儲和訪問方式。面向對象數據庫在90年代出現，它采用面向對象的方法來設計和管理數據，支持更復雜的數據結構和操作。02數據庫系統(tǒng)結構數據存儲負責數據的物理存儲，包括磁盤、內存等存儲介質。數據模型定義了數據的組織方式，包括關系模型、層次模型和網絡模型等。數據語言用于與數據庫進行交互的語言，如SQL。數據字典存儲關于數據庫中對象的元數據，如表名、列名等。數據庫系統(tǒng)的組成外模式也稱為用戶模式或子模式，是用戶與數據庫的接口，只顯示用戶需要的數據。模式也稱為邏輯模式或概念模式，定義了數據庫中所有對象的邏輯結構和關系。內模式也稱為物理模式或存儲模式，定義了數據在物理存儲介質上的存儲方式和結構。數據庫的三級模式結構數據定義語言（DDL）用于定義數據庫中的對象，如表、視圖、索引等。數據操縱語言（DML）用于插入、更新、刪除和查詢數據。數據控制語言（DCL）用于控制對數據的訪問權限和安全性。數據庫管理系統(tǒng)03020103關系型數據庫關系型數據庫是一種按照數據結構來組織、存儲和管理數據的數據庫，其核心特點是數據以表格形式存儲，并遵循一定的關系模型?？偨Y詞關系型數據庫采用二維表格的方式來存儲數據，每個表格代表一個數據表，表格中的行代表記錄，列代表字段。數據表之間的關系通過主鍵和外鍵進行關聯。關系型數據庫具有數據完整性、結構化查詢語言（SQL）標準化、事務處理能力等特點。詳細描述關系型數據庫的定義與特點VS關系型數據庫設計是指根據業(yè)務需求，規(guī)劃、創(chuàng)建和管理關系型數據庫的過程。詳細描述關系型數據庫設計包括需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計等階段。需求分析階段主要收集和分析業(yè)務需求，概念設計階段將需求轉化為概念模型，邏輯設計階段將概念模型轉化為邏輯模型，物理設計階段則根據硬件和存儲空間等因素，對數據表進行物理存儲和索引的設計?？偨Y詞關系型數據庫的設計SQL（StructuredQueryLanguage）是用于管理關系型數據庫的標準編程語言。SQL語言包括數據查詢語言（DQL）、數據操縱語言（DML）、數據定義語言（DDL）和數據控制語言（DCL）等部分。通過SQL語言，用戶可以創(chuàng)建、查詢、更新和刪除數據庫中的數據，以及定義和管理數據庫結構。SQL語言具有簡單易學、功能強大、靈活性強等特點，是關系型數據庫管理和開發(fā)的重要工具?？偨Y詞詳細描述關系型數據庫的SQL語言04非關系型數據庫定義：非關系型數據庫是一種新型的數據庫類型，它不遵循傳統(tǒng)的關系型數據庫的模型和結構，而是采用更為靈活的數據存儲方式。特點無需事先定義數據結構，如表格和字段。數據以鍵值對的形式存儲，易于擴展和查詢。支持高并發(fā)的讀寫操作，具有較好的性能。適合存儲大量結構化或半結構化數據。非關系型數據庫的定義與特點鍵值存儲數據庫以鍵值對的形式存儲數據，如Redis。圖形存儲數據庫以圖形結構存儲數據，如Neo4j。文檔存儲數據庫以文檔為單位存儲數據，如MongoDB。列式存儲數據庫以列為單位存儲數據，如HBase。非關系型數據庫的常見類型01020304緩存系統(tǒng)內容管理系統(tǒng)大數據處理社交網絡非關系型數據庫的應用場景非關系型數據庫具有高性能和易擴展的特點，適用于構建高效的緩存系統(tǒng)。非關系型數據庫支持文檔存儲，適用于存儲和查詢大量的文檔數據。非關系型數據庫可以處理大量數據，適用于大數據的存儲和處理。非關系型數據庫支持圖形存儲，適用于構建社交網絡和推薦系統(tǒng)。05數據庫設計與優(yōu)化一致性原則確保數據庫中數據的邏輯一致性，避免數據冗余和沖突。完整性原則保證數據的準確性和可靠性，防止無效或錯誤的數據進入數據庫。安全性原則采取措施保護數據庫免受未經授權的訪問、修改或破壞?？删S護性原則設計易于維護、修改和擴展的數據庫結構。數據庫設計的基本原則需求分析概念設計邏輯設計物理設計數據庫設計的步驟通過概念模型（如實體-關系模型）描述數據需求和業(yè)務規(guī)則。明確數據庫系統(tǒng)的功能和性能需求，收集相關數據和業(yè)務流程。確定數據庫的存儲結構、索引策略、數據分區(qū)等物理屬性。將概念模型轉換為特定數據庫管理系統(tǒng)支持的邏輯模型。1234查詢優(yōu)化分區(qū)優(yōu)化索引優(yōu)化并行處理和分布式數據庫數據庫優(yōu)化技術編寫高效、簡潔的SQL查詢語句，減少數據檢索過程中的計算量和磁盤I/O操作。編寫高效、簡潔的SQL查詢語句，減少數據檢索過程中的計算量和磁盤I/O操作。編寫高效、簡潔的SQL查詢語句，減少數據檢索過程中的計算量和磁盤I/O操作。編寫高效、簡潔的SQL查詢語句，減少數據檢索過程中的計算量和磁盤I/O操作。06數據庫安全與維護確保只有授權用戶能夠訪問數據庫，通過用戶名和密碼、多因素認證等方式進行身份驗證。用戶身份驗證根據用戶的角色和權限，限制對數據庫的訪問，防止未經授權的數據泄露和修改。訪問控制對敏感數據進行加密存儲，即使數據被盜也無法輕易解密。數據加密數據庫的安全性保護ABCD數據庫的備份與恢復定期備份按照一定的頻率對數據庫進行備份，確保數據安全?；謴陀媱澲贫ㄔ敿毜幕謴陀媱潱员阍跀祿G失時能夠快速恢復。備份策略根據業(yè)務需求和數據量，選擇合適的備份策略，如全量備份、增量備份或差異備份。測試恢復定期測試恢復過程，確保備份數據可用并驗證恢復計劃的可行性。監(jiān)控指標日志分析性能調優(yōu)硬件與軟件升級數據庫的日常維護與監(jiān)控設定關鍵性能指標（KPIs），如響應時間、