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基本概念三级模式-两级映像、数据库设计数据库模型E-R模型、关系模型、关系代数结合SQL语言规范化函数依赖、健与约束、范式、模式分解事务并发并发三种问题、三级封锁协议数据库新技术数据库安全与备份、反规范化、分布式数据库、缓存数据库、数据库集群
二、三级模式-两级映像
内模式管理如何存储物理的数据对应具体物理存储文件模式又称为概念模式就是我们通常使用的基本表根据应用、需求将物理数据划分成一张张表。外模式对应数据库中的视图这个级别将表进行一定的处理后再提供给用户使用。外模式-模式映像是表和视图之间的映射存在于概念级和外部级之间若表中数据发生了修改只需要修改此映射而无需修改应用程序。模式-内模式映像是表和数据的物理存储之间的映射存在于概念级和内部级之间若修改了数据存储方式只需要修改此映射而不需要去修改应用程序。三、数据库设计
需求分析即分析数据存储的要求产出物有数据流图、数据字典、需求说明书。概念结构设计就是设计E-R图也即实体-属性图与物理实现无关说明有哪些实体实体有哪些属性。逻辑结构设计将E-R图转换成关系模式也即转换成实际的表和表中的列属性这里要考虑很多规范化的东西。物理设计根据生成的表等概念生成物理数据库。四、E-R模型
实体客观存在并可相关区别的事务。可以是具体的人、事、物或抽象概念。若实体和强实体若实体依赖于强实体的存在而存在。属性实体所具有的特性。属性分类简单属性和符合属性单值属性和多值属性NULL属性派生属性。域属性的取值范围称为该属性的域。码key唯一标识实体的属性集。联系在E-R图中反应实体内部的联系和实体之间的联系。联系类型一对一1:1、一对多1N、多对多MN。五、关系模型
关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表由行列组成 E-R模型转换为关系模型每个实体都对应一个关系模式联系分为三种 1:1联系中联系可以放到任意的两端实体中作为一个属性要保证1:1的两端关联也可以转换为一个单独的关系模式1N的联系中联系可以单独作为一个关系模式也可以在B端中加入1端实体的主键MN的联系中联系必须作为一个单独的关系模式其主键是M和N端的联合主键。
六、关系代数
笛卡尔积S1*S2产生的结果包括S1和S2的所有属性列并且S1中每条记录依次和S2中所有记录组合成一条记录最终属性列为S1S2属性列记录数为S1*S2记录数。投影实际是按条件选择某关系模式中的某列列也可以用数字表示。选择实际是按条件选择某关系模式中的某条记录自然连接的结果是显示全部的属性列但是相同属性列只显示一次显示两个关系模式中属性相同且值相同的记录。七、函数依赖
给定一个X能唯一确定一个Y就成X确定Y或者说Y依赖于X例如YX*X函数。函数依赖又可扩展一下两种规则 部分函数依赖A可确定CAB也可确定CAB中的一部分即A可以确定C称为部分函数依赖。传递函数依赖当A和B不等价时A可确定BB可确定C则A可确定C是传递函数依赖若A和B等价则不存在传递直接就可确定C。超键能唯一标识此表的属性的组合。候选键超键中去掉冗余的属性剩余的属性就是候选键。主键任选一个候选键即可作为主键。外键其他表中的主键。主属性候选键内的属性为主属性其他属性为非主属性。
八、范式
第一范式1NF关系中的每一个分量必须是一个不可分的数据项实例用一个单一的关系模式学生来描述学校的教务系统学生学号、学生姓名、系号、系主任姓名、课程号、成绩依赖关系学号→学生姓名学号→系名系名→系主任姓名学号课程号→成绩 第二范式如果关系R属于1NF且每个非主属性完全函数依赖于任何一个候选码则R属于2NF。通俗地说2NF就是在1NF的基础上表中的每一个非主属性不会依赖符合主键中的某一个列。按照定义上面的学生表就不满足2NF因为学号不能完全确定课程号和成绩每个学生可以选多门课。将学生表分解为 学生学号、学生姓名、系名、系主任选课学号、课程号、成绩每张表均属于2NF。第三范式在满足1NF的基础上表中不存在非主属性对码的传递依赖。继续上面的实例学生关系模式就不属于3NF因为学生无法直接决定系主任是由学号→系名再由系名→系主任因此存在非主属性对主属性的传递依赖将学生表进一步分解为 学生学号、学生姓名、系编号系系编号系号系主任选课学号、课程号、成绩每张表都属于3NF九、SQL语句关键字
数据库查询select…from…where分组查询group by分组时要注意select后的列名要适应分组having为分组查询附加条件select sno,avg(score)from student group by sno having(avg(score)60)更名运算as select sno as “学 号”from t1字符串匹配like%匹配多个字符串_匹配任意一个字符串select*from t1 where sname like a_数据库插入insert into…values insert into t1 valuesa66数据库删除delete from…where delete t1 where sno4数据库修改update…set…where update t1 set snameaa where sno3排序order by默认为升序降序要加关键字DESC select* from t1 order by sno desc授权Grantwith grant option允许授权他人DISTINCT过滤重复的选项只保留一条记录。UNION 出现在两个SQL语句之间将两个SQL语句的查询结果取或运算即值存在于第一句或第二句都会被选出。 INTERSECT 对两个SQL语句的查询结果做与运算即值同时存在于两个语句才被选出。MIN、AVG、MAX分组查询时的聚合函数
十、并发控制
丢失更新事务1对数据A进行了修改并写回事务2也对A进行了修改并写回此时事务2写回的数据会覆盖事务1写回的数据就丢失了事务1对A的更新。即对数据A的更新会被覆盖。不可重复读事务2读A而后事务1对数据A进行了修改并写回此时若事务2再读A发现数据不对。即一个事务重复读A两次会发现数据A有误。读脏数据事务1对数据A进行了修改后事务2读数据A而后事务1回滚数据A恢复了原来的值那么事务2对数据A做的事是无效的读到了脏数据。十一、分布式数据库
局部数据库位于不同的物理位置使用一个全局DBMS将所有局部数据库联网管理这就是分布式数据库。分片模式 水平分片将表中水平的记录分别存放在不同的地方。垂直分片将表中的垂直的列值分别存放在不同的地方。分布透明性 分片透明性用户或应用程序不需要知道逻辑上访问的表具体是如何分块存储的。位置透明性应用程序不关心数据存储物理位置的改变。逻辑透明性用户或应用程序无需知道局部使用的是哪种数据模型。复制透明性用户或应用程序不关心复制的数据从何而来。
