数据库应用技术课程笔记（一）

第一章 绪论

数据处理应用实例

关系数据库应用实例

• 搜索引擎：谷歌、百度
• 即时通信、多媒体娱乐：微信、抖音
• 信息管理
• 位置服务

广域网大型关系数据库应用

州执照颁发和汽车登记局

• 用户（共享数据库）
  • 52个州执照颁发和汽车登记局
    • 查询驾驶员交通违章、事故或被逮捕的情况
    • 驾驶员考试、颁发与更新驾驶员执照
  • 37个销售汽车牌照的工作室
    • 确定某辆汽车以前是否登记过
  • 州税务局和执法部门
    • 核查相关数据

1. 所有工作数据来源于一个数据库
2. 数据库庞大而且复杂，拥有40多个不同的表，其中的某些表包括数十万行数据

Web环境数据库应用

Calvert岛预定中心

• Calvert岛要在网上发布旅游信息介绍

• 具体需求

  1. 宣传岛上特色和娱乐机会
  2. 保存Web站点访问者姓名和地址
  3. 保存游客需求，将其传递给相应商家

• 宣传资料库（只读浏览、维护）

• 处理顾客和预定数据库

• 包含结构数据及多媒体数据

• 应用内容通过标准浏览器传递给用户

• 通过HTTP、DHTML、XML这样的Internet标准传输数据

关系数据库与数据处理新技术应用实例

大数据分析

互联网搜索问题

搜索 ：一种定位你所关心的信息的行为
互联网搜索：信息库是整个互联网，搜索词是在搜索框中输入的内容

• 需求：用户提交搜索内容，得到相关网页

• 实现：

  • 数据库：整个互联网，每页一行
  • 应用系统（内容服务提供商）：生成数据库（爬虫添加数据库，建立索引）

• 特点：

  1. PB级大规模海量数据
  2. 数据不规则，非结构化
  3. 不适用于传统关系数据库

• NoSQL、NewSQL

关系数据库、大数据、知识图谱

数据类型及数据等级

数据类型：

• 结构化数据：
  • 能用统一的结构加以表示
  • 如数字、符号
  • 通常存储在数据库里，可以用二维表结构来逻辑表达
• 非结构化数据：
  • 无法用统一的结构表示
  • 如文本、图像、声音、网页等
• 半结构化数据：
  • 介于完全结构化数据（如关系型数据库、面向对象数据库中的数据）和完全无结构的数据（如声音、图像文件等）之间的数据
  • 如HTML文档就属于半结构化数据，它一般是自描述的，数据的结构和内容混在一起，没有明显的区分

传统数据库分析数据流程

定量数据与定性数据

定量数据

• 本质上是数值，是衡量某样东西的数量
• 又称硬数据，通常本质是结构化的
• 可以存储在关系数据库中快速组织和搜索

定性数据

• 本质上是类别，描述某样东西的性质
• 又称软数据，通常是非结构化数据或半结构化，是描述性的和概念性的
• 根据特性、属性、标签和其他标识符进行分类
• 关系数据库、NoSQL都可以处理

定量数据与定性数据的区别和联系

• 定量数据和定性数据是相辅相成的，因此通常首选定量数据进行数据分析。将软数据和硬数据结合，软硬结合可以使我们做出正确的假设并获得正确的见解
• 今天的降雨量是定量，今天的天气是晴天还是阴天是定性
• 数据可能同时是定量和定性，如餐厅评分，虽然是数值，但是这个数也可以代表类别

数据处理技术发展

数据库技术的产生与发展

数据管理技术

• 数据库技术是数据管理的技术
• 数据管理：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题
• 数据管理技术的发展动力
  • 应用需求的推动
  • 计算机硬件的发展
  • 计算机软件的发展

数据管理技术的目标

• 数据独立性（数据重复使用、程序重复使用）
  • 物理独立性：数据与存储之前独立
  • 逻辑独立性：数据与应用之间独立
• 数据共享（降低数据的冗余度，节省存储空间，避免数据间的不一致性）
  • 多用户
  • 多应用

数据处理技术相关概念

数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统

1. **数据(data)**：用符号记录下来的可以加以鉴别的信息
2. **数据库(DB)**：通用化的相关数据集合，它不仅包括数据本身，而且包括关于数据之间的关系。
3. **数据库管理系统(DBMS)**：为数据库的建立、使用和维护而配置的软件
4. 数据库应用系统：利用数据库管理数据的信息管理系统
5. 数据库系统(DBS):计算机系统中引入数据库后的系统构成。