DB數據庫

基本概念

Database:有組織、冗餘小、可共享、數據獨立 、易擴展 的數據集合

DBMS:用戶和操作系統之間的數據管理軟件,用於組織、存取和維護數據。

DBS:加載數據庫計算機系統

DBA:數據庫管理員,全面輔助管理和控制數據庫系統。

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數據庫技術應用現狀

  • 技術融合
  • 數據模型
  • 數據類型
  • 數據分佈
  • 領域應用

DB的三級模式結構

三級結構
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優勢

  • 物理獨立性:內模式變化後,模式、外模式和應用不改變
  • 邏輯獨立性:模式變化後,外模式和應用只有很少改變

數據庫系統體系結構

  • 集中式
    - application + DBMS + DB 在一臺計算機上
  • 網絡
    - CS模式(Client/Server)
    - BS模式 (Browser/Server)
    - 多用戶並行訪問,數據共享,效率和安全受到網絡傳輸的影響
  • 分佈式
    - 邏輯上的整體,物理上的分佈
    - 協同能力強,可靠可用,效率高,夠靈活,易擴充
  • 並行
    - DB技術+並行處理技術
    - 在多處理器計算機或並行計算機系統上,採用多CPU 和多硬盤的並行工作方式,處理能力極強

關係模型

數據建模:準確的抽象 & 表達客觀需求

數據模型三大要素

  • 數據結構 (Data & relationship)
  • 數據操作 (操作類型、操作方式)
  • 約束條件(數據語義、數據間的約束)

三層數據庫模型

  • 概念(概念世界)
    - ER、UML
  • 邏輯(信息世界)
    - 關係模型
    - 層次模型
    - 網狀模型
    - 對象模型
    - 半結構化數據模型
  • 物理(計算機如何保存數據)
    - 信息的物理表示
    - 操作系統、文件、磁盤

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關係模型和RDB

  • 數據結構
    • 表(關係) 表(關係)
  • 數據操縱 數據操縱
    • 查詢、增加、刪除、修改 查詢、增加、刪除、修改
    • 集合操作(操作對象和操作結果都是關係) 集合操作(操作對象和操作結果都是關係)
  • 完整性約束 完整性約束
    • 實體完整性,參照完整性,用戶定義完整性 實體完整性,參照完整性,用戶定義完整性

基本概念

  • 關係、元組、屬性、分量
  • 主碼、候選碼、超碼、外碼、全碼
  • 關係模式
  • 關係的性質
  • 實體完整性約束規則
  • 參照完整性約束規則

優勢&劣勢

優勢

  1. 數學基礎
  2. 結構簡單、明瞭,用戶易懂易用
  3. 存取路徑用戶透明,數據獨立性和安全性

劣勢

  1. 查詢效率低
  2. 查詢的優化增加了開發數據庫管理系統的難度

關係代數和SQL

關係代數

使用傳統的集合運算 & 關係運算表達查詢的 抽象語言
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相關例子鏈接

SQL

  1. DDL:
    • create、drop、alter
    • index、view、role、procedure、trigger、constraint、domain
    • 物化視圖、關係模式
  2. DML:select、insert、update、delete
  3. DCL:grant、revoke

使用方式: 獨立式,嵌入式

select:

  • 單表查詢
  • 連接查詢
  • 嵌套查詢
  • IN ,ANY ,ALL ,EXIST
  • DISTINCT
  • 聚集函數
  • AVG ,MIN ,MAX ,SUM ,COUNT
  • ORDER BY
  • GROUP BY
    相關例子鏈接

高級SQL:

SQL是集合處理方式,宿主語言是淡季了處理方式,當SQL處理結果是多條記錄時候,How to solve?

遊標

  1. 是個數據緩衝區,存放SQL語句的執行結果
  2. 每一個遊標區域都有名字
  3. 用戶通過遊標逐一獲取記錄,賦給主變量,然後宿主語言進一步處理

關係數據庫設計

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數據庫與應用開發的生命週期

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概念模型設計

數據抽象

  • 抽象出客觀世界中的概念、對象的本質特性 抽象出客觀世界中的概念、對象的本質特性
  • 需求分析階段對數據分類和組織,從而形成實體 、實體的屬性 ,實體的碼 ,實體間聯繫等
E-R模型

基本元素:

  • 實體 :客觀存在的一個對象
  • 屬性 :實體所具有的性質,包括屬性名和屬性域
  • 實體集 :相似實體的集合
  • 聯繫 :至少1 個實體集之間的聯繫
    • 聯繫的類型有1:1, 1:m 和m:n
    • 聯繫可有屬性
    • 實體集間可有多種聯繫

ER圖設計原則:

  1. 忠實性 忠實性
  2. 避免冗餘(每件事情只說一次) 避免冗餘(每件事情只說一次)
  3. 簡單性考慮(不要添加更多的成分) 簡單性考慮(不要添加更多的成分)
  4. 選擇正確的聯繫(而不是所有的聯繫) 選擇正確的聯繫(而不是所有的聯繫)
  5. 選擇正確的元素種類(屬性或實體)

ER圖

關係模式

ER轉關係模式:

  1. 一個 1:1 聯繫可以轉換爲一個獨立的關係模式,也可以與任意對應的關係模式合併
  2. 一個 1:n聯繫可以轉換爲一個獨立的關係模式,也可以與n 端對應的關係模式合併
  3. 一個 m:n 聯繫轉換爲一個關係模式
  4. 三個或三個以上實體間的一個多元聯繫可以轉換爲一個關係模式
  5. 具有相同碼的關係模式可以合併

特殊情況: 多值屬性,弱實體,特殊化,一般化等

customer (customer_id, customer_name, customer_street, customer_city)
//customer_id是主碼,有下劃線

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