数据库原理及应用 清华大学课件 (使用《数据库系统概论》第四版)

数据库原理及应用是计算机科学中的核心课程之一，它主要涵盖了数据存储、管理、查询和分析的基本理论和实践方法。清华大学的这门课件基于《数据库系统概论》第四版，该教材是数据库领域的经典之作，由王珊和萨师煊等知名学者编著。以下是对该课件内容的详细阐述： 1. **数据库系统概述**：我们会学习数据库系统的概念，包括数据库、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员（DBA）的角色以及数据库系统与其他数据管理方式的区别。此外，还会介绍关系模型，这是目前最广泛使用的数据库模型。 2. **数据模型**：深入探讨三种基本数据模型——层次模型、网状模型和关系模型。重点讲解关系模型，包括关系的定义、关系操作（如选择、投影、连接、除法）以及关系代数。 3. **关系数据库理论**：涵盖关系数据理论的基础，如第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BCNF（巴斯-科德范式），以及数据库设计中的规范化过程。 4. **SQL语言**：学习结构化查询语言SQL，它是数据库操作的标准语言。包括SQL的数据定义（DDL）、数据操作（DML）、数据查询（DQL）和数据控制（DCL）语句。 5. **数据库设计**：介绍需求分析、概念设计（用E-R图表示）、逻辑设计（转换为关系模式）和物理设计（考虑存储和性能优化）等步骤。 6. **数据库安全性与完整性**：讨论如何保护数据库，包括用户权限管理、角色、视图、事务和并发控制。同时，讲述实体完整性、参照完整性和用户定义完整性等完整性约束。 7. **数据库恢复与并发控制**：讲解数据库在错误发生时的恢复机制，如日志系统、检查点和回滚。同时，介绍多用户环境下并发操作的处理，如锁定协议、两阶段提交和乐观并发控制。 8. **分布式数据库与数据仓库**：探讨分布式数据库的概念，包括分片、复制和分布式查询处理。另外，会讲解数据仓库和OLAP（在线分析处理）的基本概念，以及数据仓库的设计和实现。 9. **数据库性能优化**：涵盖索引、查询优化器、存储优化和查询性能调优技巧，以提高数据库的运行效率。 通过清华大学的这个课件，学生可以全面理解数据库系统的核心概念和技术，并能实际操作和设计数据库，为未来在软件开发、数据分析等领域的工作打下坚实基础。学习过程中，结合《数据库系统概论》第四版的阅读，将有助于更深入地理解和掌握这些知识点。