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数据库概述数据库模型与结构数据库设计数据库操作与管理数据库安全与保护数据库新技术与发展趋势目录CONTENTS

01数据库概述

0102数据库的定义与作用数据库的作用：实现数据共享、减少数据冗余、提高数据独立性、集中控制和管理数据、保证数据的安全性和可靠性等。数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

层次和网状数据库系统，主要支持层次和网状数据模型，如IBM的IMS系统。第一代数据库第二代数据库第三代数据库关系数据库系统（RDBMS），主要支持关系数据模型，如Oracle、MySQL等。面向对象数据库系统（OODBMS），支持面向对象数据模型，如SAPHANA等。030201数据库的发展历史

0102数据库（Databas…存储数据的“仓库”，它保存了一系列有组织的数据。数据库管理系统（DBM…一组软件，它允许用户定义、创建、维护和使用数据库。数据库应用程序使用DBMS提供的功能来访问和操作数据库中的数据的程序。数据库管理员（DBA）负责数据库的规划、设计、实施、维护和管理的人员。数据库用户使用数据库应用程序来访问和操作数据库中的数据的用户。030405数据库系统的组成

02数据库模型与结构

数据模型是对现实世界数据特征的抽象，用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的抽象概念集。根据模型应用的不同目的，可以将模型划分为两类，它们分别属于不同的层次。第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。数据模型的概念与分类分类概念

关系操作关系模型中常用的关系操作包括选择、投影、连接、除、并、差等查询操作和增加、删除、修改操作两大部分。查询的表达能力是其中最重要的部分。关系数据模型概述关系数据模型是以集合论中的关系概念为基础发展起来的一种数据模型，它是当前数据库技术的主流数据模型。关系数据模型的组成关系数据模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。关系数据结构在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。关系数据模型

层次模型将数据组织成一对多关系的结构，层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。层次模型网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系，是具有多对多类型的数据组织方式。网状模型面向对象模型能完整描述现实世界的数据结构，具有丰富的表达能力，但模型相对较复杂。面向对象模型非关系数据模型

03数据库设计

数据库设计概述数据库设计的定义数据库设计是指根据用户需求，在特定数据库管理系统上，设计数据库的结构和建立数据库的过程。数据库设计的重要性良好的数据库设计可以提高数据存储效率，保证数据的完整性和安全性，方便数据的检索和维护。数据库设计的步骤包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库实施及维护等阶段。

通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，是设计数据库的起点。需求分析的任务通过与用户交流、查阅相关资料、观察业务流程等方式收集需求信息，并对需求信息进行分类、整理和分析。需求分析的方法编写需求规格说明书，明确描述系统需要实现的功能、性能、数据等方面的要求。需求分析的输出需求分析

概念结构设计的任务将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。概念模型的特点独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据库。概念模型的设计方法通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确定实体、属性、联系等要素。概念结构设计

将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化。逻辑结构设计的任务包括将概念模型转换为一般的关系、网状、层次模型，向特定数据库管理系统支持的下的数据模型转换，对数据模型进行优化等步骤。逻辑结构设计的步骤得到数据库的逻辑结构，即数据库的模式和外模式。逻辑结构设计的输出逻辑结构设计

03物理结构设计的输出得到数据库的物理结构，即数据库的存储模式和内模式。01物理结构设计的任务为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构。02物理结构设计的步骤包括确定数据的存储结构、存取方法、索引策略等，并进行性能分析和优化。物理结构设计

04数据库操作与管理

SQL基本语法包括数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据控制语言（DCL）等。SQL概述SQL是结构化查询语言（StructuredQueryLanguage）的简称，用于管理关系数据库管理系统（RDBMS）。SQL常用命令SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等，用于数据的查询、插入、更新和删除。数据库操作语言SQL

维护数据库包括数据库的备份、恢复、优化等，确保数据库的安全性和稳定性。数据库管理工具介绍常用的数据库管理工具，如phpMyA