《數據庫系統概論》ppt課件contents目錄數據庫系統概述數據庫系統結構關系數據庫系統數據庫設計數據庫管理系統數據庫技術的發展趨勢01數據庫系統概述是一種計算機化的數據管理系統，它使用軟件技術實現對數據的組織、存儲、檢索和維護等功能。數據庫系統數據模型數據模型分類是數據庫系統的核心，它定義了數據的組織方式、數據之間的關系以及數據的約束條件。關系模型、層次模型、網絡模型等。030201數據庫系統的定義數據庫系統將數據組織成表、記錄等結構化的形式，便于管理和檢索。數據的結構化存儲數據的安全性保障數據的獨立性數據的共享性數據庫系統提供數據備份、恢復和加密等安全措施，確保數據的安全性和完整性。數據庫系統將數據與應用程序分離，使得數據的修改和應用程序的更新相互獨立。數據庫系統允許多個用戶同時訪問和操作數據，實現數據的共享和協同工作。數據庫系統的特點基于關系模型的數據庫系統，使用表格形式存儲數據，支持SQL語言進行數據操作。關系數據庫系統不基于關系模型的數據庫系統，如鍵值存儲、文檔存儲、列存儲等。非關系數據庫系統將數據分散存儲在多個物理節點上，實現數據的分布式管理和查詢。分布式數據庫系統基于云計算技術的數據庫系統，提供彈性可伸縮的存儲和計算資源。云數據庫系統數據庫系統的分類02數據庫系統結構外模式也稱為用戶模式或子模式，是用戶與數據庫系統的接口，是用戶用到的那部分數據的表示。模式也稱為邏輯模式或概念模式，是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述。內模式也稱為物理模式或存儲模式，是數據在數據庫系統內部的表示，包括物理存儲結構、存取方法和數據存放位置等。數據庫系統的三級模式結構數據庫系統的二級映像與數據獨立性外模式/模式的映像當模式改變時，由數據庫管理員對外模式/模式的映像作相應的改變，可以使外模式保持不變。應用程序不必修改，保證了數據的邏輯獨立性。模式/內模式的映像當數據的物理存儲改變時，由數據庫管理員對模式/內模式的映像作相應的改變，可以使模式保持不變，從而應用程序也不必改變，保證了數據的物理獨立性。123也稱為信息模型，是現實世界的客觀對象在抽象為信息結構的過程中，對事物屬性和事物之間聯系的抽象表示。概念模型也稱為結構模型，它直接反映了數據庫的基本結構形式和特征，包括層次模型、網狀模型、關系模型和面向對象模型等。邏輯模型描述了數據在存儲介質上的存儲方式和存取方法。物理模型數據庫系統的數據模型03關系數據庫系統數據庫一個或多個關系表的集合，用于存儲數據。關系表由行和列組成的數據結構，用于存儲具有相同屬性的數據。數據項關系表中的一個具體數據值。數據類型定義了數據項可以持有的值的類型，例如整數、字符串、日期等。關系數據庫系統的基本概念實體完整性確保關系表中的每一行都是唯一的，通常通過主鍵約束來實現。引用完整性確保關系表之間的數據一致性，通常通過外鍵約束來實現。域完整性確保關系表中每一列的數據都符合特定的條件或格式，通常通過數據類型和約束來實現。關系數據庫系統的數據完整性數據定義語言（DDL）用于定義或修改數據庫結構，例如CREATE、ALTER和DROP語句。數據控制語言（DCL）用于控制對數據庫的訪問權限，例如GRANT和REVOKE語句。數據操縱語言（DML）用于插入、更新、刪除數據庫中的數據，例如INSERT、UPDATE和DELETE語句。數據查詢語言（DQL）用于從數據庫中檢索數據，例如SELECT語句。關系數據庫系統的數據操作語言04數據庫設計數據庫設計概述01數據庫設計是數據庫系統的重要組成部分，它決定了數據庫系統的性能、可維護性和可擴展性。02數據庫設計的主要目標是建立一個高效、可靠、可維護的數據庫系統，以滿足用戶的需求。數據庫設計包括需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計和實施等階段。03需求分析階段需求分析階段是數據庫設計的第一步，主要目標是收集和分析用戶需求，確定系統需要的功能和性能。需求分析階段需要與用戶進行深入交流，了解用戶的需求和業務場景，并整理成需求文檔。需求分析階段還需要對數據進行分類和分析，確定數據的來源、結構和關系。010203概念設計階段是根據需求分析的結果，設計出滿足用戶需求的數據庫概念結構。概念設計階段主要采用E-R圖等工具進行數據模型的設計，確定實體、屬性、關系等概念。概念設計階段還需要考慮數據的完整性和安全性，確定主鍵、外鍵等約束條件。概念設計階段邏輯設計階段01邏輯設計階段是根據概念設計的結果，將數據模型轉換為具體的數據庫管理系統所支持的數據模型。02邏輯設計階段需要選擇合適的數據類型、索引、存儲過程等，以提高數據的查詢效率和管理效率。03邏輯設計階段還需要考慮數據的備份和恢復、事務處理等邏輯功能的設計。05數據庫管理系統123數據庫管理系統（DBMS）是一種軟件，用于創建、使用、管理和維護數據庫。數據庫是存儲在計算機系統中的結構化數據集合。DBMS提供了一種結構化的方式來存儲、檢索和管理數據。數據庫管理系統的概述提供創建、修改、刪除數據庫和表的功能。數據定義語言（DDL）提供插入、更新、刪除和查詢數據的功能。數據操縱語言（DML）提供授權和訪問控制功能，確保數據的安全性和完整性。數據控制語言（DCL）提供關于數據庫結構和數據的元數據信息。數據字典數據庫管理系統的功能用戶界面提供用戶與數據庫交互的界面，包括命令行界面和圖形用戶界面。事務管理器管理并發事務，確保數據的一致性和完整性。查詢優化器優化查詢性能，選擇最佳的查詢執行計劃。數據庫存儲數據的物理結構。數據庫引擎執行DDL、DML和DCL操作的核心組件。數據庫管理系統的組成06數據庫技術的發展趨勢數據倉庫是一個大型、集中式的存儲系統，用于存儲和管理大量的數據，以便進行查詢、分析和決策支持。數據倉庫技術包括數據清理、數據集成、數據存儲和查詢優化等技術。數據倉庫數據挖掘是從大量數據中提取有用的信息和知識的過程。數據挖掘技術包括關聯分析、聚類分析、分類和預測等，可以幫助企業發現隱藏在數據中的價值。數據挖掘技術數據倉庫與數據挖掘技術分布式數據庫系統分布式數據庫系統是一種將數據存儲在多個物理節點上的數據庫系統，每個節點擁有自己的存儲系統和