《chp数据库原理》课件.ppt

*******************CHP数据库原理课程简介本课程介绍CHP数据库的基本原理，旨在帮助学生理解CHP数据库的内部机制、数据模型和操作方式。课程内容涵盖数据库的概念、关系模型、SQL语言、事务处理、索引和查询优化等重要主题。数据库系统概述数据存储和管理数据库系统用于存储、管理和处理大量数据。它提供数据组织、访问和安全机制，确保数据的完整性和一致性。数据库系统可以有效地组织、存储和检索信息，满足各种应用需求。数据模型数据模型定义数据结构、操作和约束，描述数据的组织方式。不同的数据模型适用于不同的数据类型和应用场景。数据模型简介数据模型的定义数据模型是描述数据的结构、操作和约束的抽象表示。它为数据库设计提供蓝图，确保数据的一致性和完整性。数据模型的分类概念模型逻辑模型物理模型数据模型的作用数据模型帮助我们理解数据之间的关系、设计数据库结构，并定义数据的操作方式。关系数据模型关系模型关系模型是数据库中最常用的模型之一。表结构关系模型使用表来存储数据，每个表都有一个唯一的表名。主键约束每个表都必须有一个主键，用来唯一标识表中的每行数据。关系代数与关系演算1关系代数提供一组操作来处理关系，如选择、投影、连接。2关系演算使用谓词逻辑表达查询，方便用户描述查询。3等价性关系代数和关系演算在表达能力上是等价的。4应用两者都用于数据库查询语言的设计。关系数据库设计1需求分析理解业务需求,确定数据需求,明确数据之间的关系.2概念设计建立实体-关系模型(E-R模型),描述数据结构,表达数据之间关系.3逻辑设计将E-R模型转换为关系模型,定义关系模式,选择数据类型,确定主键等.4物理设计选择存储结构,确定索引,优化数据库性能,提高数据安全性.数据定义语言(DDL)创建数据库创建新的数据库实例，用于存储数据。创建表定义表结构，包括字段名称、数据类型和约束。创建列定义表中的字段，指定数据类型、长度、默认值等。添加主键指定表的主键，用于唯一标识每条记录。数据操纵语言(DML)DML简介数据操纵语言(DML)用于对数据库中的数据进行操作，包括插入、删除、修改和查询数据。DML提供了一套命令，使您可以管理数据，例如添加新记录、更新现有记录或删除不再需要的记录。DML命令INSERT:用于向数据库表中添加新记录。DELETE:用于从数据库表中删除记录。UPDATE:用于修改数据库表中现有记录的数据。SELECT:用于从数据库表中检索数据。数据查询语言(SQL)结构化查询语言SQL是一种标准化的语言，用于管理关系型数据库中的数据。数据操作SQL提供了多种操作数据的指令，例如插入、删除、更新和检索数据。查询数据SQL的核心功能之一是查询数据。视图11.虚拟表视图是基于基础表或其他视图构建的虚拟表，不存储实际数据。22.数据访问控制视图可限制用户访问特定数据，提高数据安全性。33.数据简化视图可以简化复杂查询，方便用户操作。44.数据集成视图可将来自多个表的相关数据组合在一起，提供统一视图。存储结构树形结构层次化组织数据，例如文件系统。哈希表结构使用哈希函数将键映射到存储位置，快速查找。链表结构节点包含数据和指向下一个节点的指针，可动态分配内存。数组结构连续存储数据，可随机访问，适合顺序存储。索引索引作用索引用于快速查找数据，加快查询速度。索引类似于书籍目录，通过索引可以快速找到所需内容。索引类型常见的索引类型包括：B+树索引、哈希索引、位图索引等。不同类型的索引适用于不同的场景。索引使用索引需要根据实际需求进行设计和优化。过度使用索引可能会降低数据插入和更新效率。事务处理原子性事务是一个不可分割的工作单元，要么全部执行，要么全部不执行。隔离性多个事务并发执行时，相互之间不会互相影响。持久性事务一旦提交，其结果将永久保存，即使系统崩溃。一致性事务执行前后的数据状态必须保持一致，满足数据库的完整性约束。并发控制多用户访问并发控制管理多个用户同时访问数据库。它确保数据一致性和完整性。数据冲突并发访问可能导致数据冲突，如丢失更新、脏读和不可重复读。并发控制机制解决这些问题。数据库的恢复备份定期备份数据是恢复数据库的关键。备份可以保存数据的完整副本，以便在发生数据丢失时进行恢复。回滚回滚是指将数据库状态恢复到某个已知的时间点，通常通过恢复备份来实现。恢复数据库恢复是指将数据库从故障状态恢复到正常状态，通常包括数据恢复、日志