01
材料数据库概述
什么是材料数据库 · 为什么需要 · 发展历程与趋势
概念背景
02
数据模型设计基础
实体-关系模型 · 范式 · 材料数据特性与建模挑战
建模理论
03
SQL语言入门
SQL概述 · DDL · DML · DQL
SQL基础
04
材料数据库表结构设计
材料主表 · 力学性能表 · 热学性能表 · 工艺参数表
设计实战
05
Python连接数据库
API规范 · sqlite3 · pymysql · 连接池
Python连接
06
数据插入与更新
单条/批量插入 · 事务管理 · 避免重复插入
DML技巧
07
基础查询技巧
SELECT · WHERE · ORDER BY · LIMIT分页
查询入门
08
聚合函数与分组
COUNT/SUM/AVG · GROUP BY · HAVING
聚合分析
09
多表连接查询
INNER/LEFT/RIGHT/FULL JOIN · 自连接与交叉连接
JOIN进阶
10
子查询与嵌套查询
标量/行/表子查询 · EXISTS/IN · 相关子查询
子查询嵌套
11
索引优化与查询性能
B-Tree/Hash索引 · 执行计划 · 慢查询优化
性能索引
12
全文搜索与模糊匹配
LIKE · 全文索引 · 倒排索引 · Elasticsearch
搜索全文
13
材料属性范围查询
数值范围 · 多条件组合 · 动态查询 · 参数化防注入
范围安全
14
时间序列数据查询
老化数据查询 · 时间聚合 · 滑动窗口 · 时序DB
时序分析
15
JSON与NoSQL在材料数据库中的应用
MySQL JSON · MongoDB · 半结构化存储
NoSQLJSON
16
图数据库与材料关系网络
Neo4j · 成分-工艺-性能图谱 · Cypher基础
图关系
17
数据清洗与预处理
缺失值 · 异常值 · 标准化 · 去重
清洗预处理
18
ETL流程与数据仓库
ETL概念 · 抽取/转换/加载 · 数据仓库
ETL数仓
19
材料数据库API设计
RESTful · Flask构建 · 版本管理 · 接口文档
APIFlask
20
批量查询与异步处理
批量优化 · asyncio · 协程 · Celery
异步并发
21
缓存策略与Redis
穿透/击穿/雪崩 · Redis数据结构 · 分布式缓存
缓存Redis
22
数据可视化与报表
Matplotlib · Plotly · 自动报表
可视化图表
23
材料基因组计划与高通量计算数据库
材料基因组 · 高通量数据管理 · AI辅助
基因组高通量
24
数据库安全与权限管理
认证授权 · 加密 · SQL注入防御 · 审计备份
安全权限
25
分布式数据库与大数据技术
分库分表 · TiDB · HBase · Spark SQL
分布式大数据
26
材料数据库迁移与版本控制
Alembic · Git · CI/CD数据库管理
迁移版本
27
材料数据库测试
单元/集成/性能测试 · 测试数据 · 覆盖率
测试质量
28
材料数据库监控与运维
监控指标 · Prometheus/Grafana · 告警 · 容量规划
监控运维
29
材料数据库案例实战
构建查询系统 · 需求到部署 · 常见问题
实战项目
30
未来趋势与前沿技术
AI驱动 · 知识图谱 · 量子计算 · 联邦学习
前沿趋势