安庆师范学院计算机与信息学院的数据库原理与应用课程

根据所提供的文件信息，我们将围绕“数据库原理与应用”这一主题，详细阐述相关的知识点。这些知识点将围绕数据库系统的基本概念、原理、设计方法和应用实例等方面进行展开。 1. 数据库基础知识 数据库是用于存储、管理、处理和检索大量数据的系统。数据库系统通常包括数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序、数据库管理员（DBA）以及数据库用户。在数据库原理中，我们首先要了解的是数据模型，它是用来描述数据的结构和组织的工具。常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型，其中关系模型是目前最流行和广泛使用的一种模型，它以二维表格形式来表示数据与数据之间的关系。 2. 关系数据库模型 关系数据库模型是数据库技术中的核心概念，其特点是数据的逻辑结构是二维表的形式。每个表称为关系，表的每一行代表一个元组，每一列代表一个属性。关系数据库模型采用结构化查询语言（SQL）作为标准的数据库查询和操纵语言。SQL语言的强大功能在于它的数据定义、数据操纵、数据控制和事务控制等四个方面。 3. 数据库设计理论 数据库设计理论涉及如何创建一个结构良好、能够满足用户需求的数据库。主要步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。在需求分析阶段，需要收集用户需求，明确系统功能。概念设计阶段，通过建立实体-关系图（E-R图），形成概念模型。逻辑设计阶段，将概念模型转换为特定数据库模型的数据模型。物理设计阶段，则确定数据库存储结构和访问方法。 4. 数据库事务与并发控制 数据库事务是指由一个或多个数据库操作序列组成的逻辑工作单元，这些操作要么全部成功执行，要么全部不执行，以保持数据的完整性。为了保证数据库事务的ACID属性（原子性、一致性、隔离性、持久性），DBMS通常采用封锁机制、时间戳排序、乐观并发控制等并发控制机制。此外，为了处理并发事务所引发的问题，如脏读、不可重复读、幻读等，DBMS提供了多种隔离级别。 5. 数据库恢复技术 数据库恢复是指在系统故障发生后，将数据库恢复到一致状态的过程。DBMS必须具备故障恢复机制以确保数据的完整性和一致性。常见的故障有事务故障、系统故障和介质故障。为了进行有效的恢复，DBMS需要维护日志文件记录事务操作和系统运行信息。恢复技术包括事务日志备份、检查点技术和镜像备份等。 6. 数据库安全与备份 数据库安全是指保护数据库不受未授权的使用和访问。这需要对数据库实施身份认证、授权、审计等措施。数据库备份是防止数据丢失的重要手段，它包括冷备份和热备份两大类。冷备份通常是在系统关闭的情况下进行，而热备份则在系统运行时进行，可以是物理备份或逻辑备份。 7. 数据库应用实例分析 数据库的应用遍及各个行业和领域，如金融、教育、医疗、电子商务等。在实际应用中，数据库系统必须能够高效地处理各种复杂查询、事务更新和数据分析。通过对具体应用实例的分析，可以了解到数据库原理是如何在不同场景中得以实现和运用。 总结而言，“数据库原理与应用”涉及数据库的基本概念、数据模型、数据库设计、事务管理、数据安全与备份等方面，是计算机科学与信息技术领域的重要组成部分。通过学习这些知识点，不仅可以了解数据库的内在运作机制，还可以学会如何设计、实现、维护和优化数据库系统，以满足实际应用中的各种需求。