数据库原理与设计.pptx

数据库原理与设计演讲人：XXX日期:

数据库系统概述数据库设计过程数据模型体系关键技术实现典型应用场景发展趋势与挑战目录

01数据库系统概述

数据数据是信息的载体，是可被计算机识别、存储和处理的符号，包括数字、文本、图像等。信息信息是数据经过加工处理后的结果，是数据的内涵和表现形式，具有明确的含义和价值。数据与信息的关系数据是信息的载体，信息是数据的内涵和价值体现。数据与信息基本概念

文件系统阶段数据以文件形式存储，实现了数据的初步独立，但数据冗余大，共享性差。数据库系统阶段数据以数据库形式存储，实现了数据的高共享、低冗余和独立性，同时提供了高效的数据操作和管理功能。手工管理阶段数据由人工管理，存储在纸质媒介上，数据不独立，应用受限。数据库发展历程

数据结构化数据库将数据按照一定结构进行组织和存储，便于数据的管理和使用。现代数据库核心价值01数据共享多个用户或应用程序可以同时访问数据库中的数据，实现了数据的高度共享。02数据独立性数据库中的数据独立于应用程序，数据的修改和更新不会影响到应用程序。03数据安全性数据库提供了多种安全措施，保证数据的完整性、可用性和保密性。04

02数据库设计过程

数据需求功能需求性能要求安全需求确定系统需要存储和管理的数据类型、数据量、数据增长速度等。明确用户对数据的查询、插入、更新、删除等操作需求。根据实际应用场景和数据量，评估系统性能需求，如响应时间、吞吐量等。确保数据的安全性和完整性，防止数据泄露和非法访问。需求分析与目标定义

数据字典对数据模型中的数据项、结构、流程等进行定义和描述。采用面向对象的方法，将数据模型表示为一系列相互关联的对象。面向对象模型通过ER图来描述数据实体及其之间的关系，直观展现数据的结构。实体-关系图（ER图）通过规范化消除数据冗余和不一致性，提高数据依赖性和完整性。规范化理论概念模型设计方法

逻辑结构设计将概念模型转换为关系数据模型，确定表、字段、关系等。物理结构设计根据数据库的物理存储特性，设计表的存储结构、索引结构等。容量规划根据数据量和增长速度，合理规划存储空间和资源，确保系统可扩展性。安全性设计根据安全需求，设计数据库的访问控制、加密、审计等安全机制辑与物理结构转换

03数据模型体系

数据结构关系模型以表的形式表示数据，表中的每一行代表一个实体，每一列代表实体的一个属性。关系模型三要素数据操作关系模型通过关系代数、关系演算等操作进行数据查询、插入、删除和更新。完整性约束关系模型通过实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性约束来确保数据的正确性和一致性。

数据按层次结构组织，像树一样，从一个根节点开始，每个节点都可以有多个子节点，但只能有一个父节点。这种模型适用于描述一对多的关系。层次模型数据以网状结构组织，节点之间可以有多种连接方式，可以表示多对多的关系。这种模型具有较高的灵活性和冗余度，但数据操作和维护比较复杂。网状模型层次与网状模型特点

面向对象模型应用复杂数据结构面向对象模型可以轻松地表示复杂的数据结构，如嵌套、递归等，且数据和数据操作封装在一起，提高了数据的抽象程度。继承性面向对象模型支持继承机制，子类可以继承父类的属性和方法，简化了数据模型的设计和维护。多态性面向对象模型支持多态性，即同一个操作在不同对象上可以产生不同的结果，增强了模型的表达能力和灵活性。

04关键技术实现

支持复杂的查询操作，包括单表查询、多表连接查询、嵌套查询等，可灵活设置查询条件，获取所需数据。支持数据插入、更新和删除操作，保证数据库数据的实时性和准确性。支持数据库、表、索引等数据库对象的创建、修改和删除，提供完善的数据定义功能。支持数据访问权限的控制，确保数据的合法性和安全性。SQL语言核心功能数据查询数据更新数据定义数据控制

事务管理与并发控制恢复与备份提供数据恢复和备份机制，确保数据的可靠性和可用性。并发控制采用封锁、时间戳排序等机制，解决并发操作中的数据冲突问题，保证数据的一致性和完整性。事务管理支持事务的四个特性（原子性、一致性、隔离性、持久性），确保数据操作的完整性和可靠性。

访问控制采用基于角色的访问控制（RBAC）等技术手段，限制用户对数据的访问权限，防止非法访问和数据泄露。数据完整性约束通过主键、外键、唯一性约束、检查约束等机制，保证数据的完整性和一致性。数据加密对敏感数据进行加密存储，防止数据被恶意获取和篡改。审计与监控对数据库操作进行审计和监控，记录用户的操作行为，及时发现并处理安全问题据安全与完整性机制

05典型应用场景

商品信息管理用户信息管理订单管理数据分析和挖掘包括商品分类、商品信息展示、库存管理等。包括用户注册、登录、个人信息维护、权限管理等。包括订单生成、支付、物流跟踪、售后服务等。对用户行为、商品销售