一、重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

• 基本概念：三級(jí)模式-兩級(jí)映像、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
• 數(shù)據(jù)庫(kù)模型：E-R模型、關(guān)系模型、關(guān)系代數(shù)（結(jié)合SQL語言）
• 規(guī)范化：函數(shù)依賴、健與約束、范式、模式分解
• 事務(wù)并發(fā)：并發(fā)三種問題、三級(jí)封鎖協(xié)議
• 數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)：數(shù)據(jù)庫(kù)安全與備份、反規(guī)范化、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、緩存數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)集群

二、三級(jí)模式-兩級(jí)映像

• 內(nèi)模式：管理如何存儲(chǔ)物理的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)具體物理存儲(chǔ)文件，
• 模式：又稱為概念模式，就是我們通常使用的基本表，根據(jù)應(yīng)用、需求將物理數(shù)據(jù)劃分成一張張表。
• 外模式：對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的視圖這個(gè)級(jí)別，將表進(jìn)行一定的處理后再提供給用戶使用。
• 外模式-模式映像：是表和視圖之間的映射，存在于概念級(jí)和外部級(jí)之間，若表中數(shù)據(jù)發(fā)生了修改，只需要修改此映射，而無需修改應(yīng)用程序。
• 模式-內(nèi)模式映像：是表和數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)之間的映射，存在于概念級(jí)和內(nèi)部級(jí)之間，若修改了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，只需要修改此映射，而不需要去修改應(yīng)用程序。

三、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

• 需求分析：即分析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求，產(chǎn)出物有數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、需求說明書。
• 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：就是設(shè)計(jì)E-R圖，也即實(shí)體-屬性圖，與物理實(shí)現(xiàn)無關(guān)，說明有哪些實(shí)體，實(shí)體有哪些屬性。
• 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將E-R圖，轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，也即轉(zhuǎn)換成實(shí)際的表和表中的列屬性，這里要考慮很多規(guī)范化的東西。
• 物理設(shè)計(jì)：根據(jù)生成的表等概念，生成物理數(shù)據(jù)庫(kù)。

四、E-R模型

• 實(shí)體：客觀存在并可相關(guān)區(qū)別的事務(wù)?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象概念。
• 若實(shí)體和強(qiáng)實(shí)體：若實(shí)體依賴于強(qiáng)實(shí)體的存在而存在。
• 屬性：實(shí)體所具有的特性。
• 屬性分類：簡(jiǎn)單屬性和符合屬性；單值屬性和多值屬性；NULL屬性；派生屬性。
• 域：屬性的取值范圍稱為該屬性的域。
• 碼（key）：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。
• 聯(lián)系：在E-R圖中反應(yīng)實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。
• 聯(lián)系類型：一對(duì)一1:1、一對(duì)多1：N、多對(duì)多M：N。

五、關(guān)系模型

• 關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，由行列組成：
• ?E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：每個(gè)實(shí)體都對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式：聯(lián)系分為三種：
  • 1:1聯(lián)系中，聯(lián)系可以放到任意的兩端實(shí)體中，作為一個(gè)屬性（要保證1:1的兩端關(guān)聯(lián)），也可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)單獨(dú)的關(guān)系模式；
  • 1：N的聯(lián)系中，聯(lián)系可以單獨(dú)作為一個(gè)關(guān)系模式，也可以在B端中加入1端實(shí)體的主鍵；
  • M：N的聯(lián)系中，聯(lián)系必須作為一個(gè)單獨(dú)的關(guān)系模式，其主鍵是M和N端的聯(lián)合主鍵。

六、關(guān)系代數(shù)

• 笛卡爾積：S1*S2，產(chǎn)生的結(jié)果包括S1和S2的所有屬性列，并且S1中每條記錄依次和S2中所有記錄組合成一條記錄，最終屬性列為S1+S2屬性列，記錄數(shù)為S1*S2記錄數(shù)。
• 投影：實(shí)際是按條件選擇某關(guān)系模式中的某列，列也可以用數(shù)字表示。
• 選擇：實(shí)際是按條件選擇某關(guān)系模式中的某條記錄

• ?自然連接的結(jié)果是顯示全部的屬性列，但是相同屬性列只顯示一次，顯示兩個(gè)關(guān)系模式中屬性相同且值相同的記錄。

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七、函數(shù)依賴

• 給定一個(gè)X，能唯一確定一個(gè)Y，就成X確定Y，或者說Y依賴于X，例如Y=X*X函數(shù)。函數(shù)依賴又可擴(kuò)展一下兩種規(guī)則：
  • 部分函數(shù)依賴：A可確定C，（A，B）也可確定C，（A，B）中的一部分（即A）可以確定C，稱為部分函數(shù)依賴。
  • 傳遞函數(shù)依賴：當(dāng)A和B不等價(jià)時(shí)，A可確定B，B可確定C，則A可確定C，是傳遞函數(shù)依賴；若A和B等價(jià)，則不存在傳遞，直接就可確定C。
• 超鍵：能唯一標(biāo)識(shí)此表的屬性的組合。
• 候選鍵：超鍵中去掉冗余的屬性，剩余的屬性就是候選鍵。
• 主鍵：任選一個(gè)候選鍵，即可作為主鍵。
• 外鍵：其他表中的主鍵。
• 主屬性：候選鍵內(nèi)的屬性為主屬性，其他屬性為非主屬性。

八、范式? ? ?

• 第一范式1NF：關(guān)系中的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)
• 實(shí)例：用一個(gè)單一的關(guān)系模式學(xué)生來描述學(xué)校的教務(wù)系統(tǒng)：學(xué)生（學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名、系號(hào)、系主任姓名、課程號(hào)、成績(jī)）
• 依賴關(guān)系（學(xué)號(hào)→學(xué)生姓名，學(xué)號(hào)→系名，系名→系主任姓名，（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）→成績(jī)）
• ?第二范式：如果關(guān)系R屬于1NF，且每個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于任何一個(gè)候選碼，則R屬于2NF。通俗地說，2NF就是在1NF的基礎(chǔ)上，表中的每一個(gè)非主屬性不會(huì)依賴符合主鍵中的某一個(gè)列。按照定義，上面的學(xué)生表就不滿足2NF，因?yàn)閷W(xué)號(hào)不能完全確定課程號(hào)和成績(jī)（每個(gè)學(xué)生可以選多門課）。將學(xué)生表分解為：
  • 學(xué)生（學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名、系名、系主任）
  • 選課（學(xué)號(hào)、課程號(hào)、成績(jī)）
  • 每張表均屬于2NF。
• 第三范式：在滿足1NF的基礎(chǔ)上，表中不存在非主屬性對(duì)碼的傳遞依賴。
• 繼續(xù)上面的實(shí)例，學(xué)生關(guān)系模式就不屬于3NF，因?yàn)閷W(xué)生無法直接決定系主任，是由學(xué)號(hào)→系名，再由系名→系主任，因此存在非主屬性對(duì)主屬性的傳遞依賴
• 將學(xué)生表進(jìn)一步分解為：
  • 學(xué)生（學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名、系編號(hào)）
  • 系（系編號(hào)，系號(hào)，系主任）
  • 選課（學(xué)號(hào)、課程號(hào)、成績(jī)）
  • 每張表都屬于3NF

?九、SQL語句關(guān)鍵字

• 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢select…from…where；
• 分組查詢group by，分組時(shí)要注意select后的列名要適應(yīng)分組，having為分組查詢附加條件：select sno,avg(score)from student group by sno having(avg(score)>60)
• 更名運(yùn)算as： select sno as “學(xué) 號(hào)”from t1
• 字符串匹配like，%匹配多個(gè)字符串，_匹配任意一個(gè)字符串：select*from t1 where sname like 'a_'
• 數(shù)據(jù)庫(kù)插入insert into…values（）： insert into t1 values（'a'，66）
• 數(shù)據(jù)庫(kù)刪除delete from…where： delete t1 where sno=4
• 數(shù)據(jù)庫(kù)修改update…set…where： update t1 set sname='aa' where sno=3
• 排序order by，默認(rèn)為升序，降序要加關(guān)鍵字DESC： select* from t1 order by sno desc
• 授權(quán)Grant，with grant option允許授權(quán)他人
• DISTINCT：過濾重復(fù)的選項(xiàng)，只保留一條記錄。
• UNION ： 出現(xiàn)在兩個(gè)SQL語句之間，將兩個(gè)SQL語句的查詢結(jié)果取或運(yùn)算，即值存在于第一句或第二句都會(huì)被選出。
• ?INTERSECT ： 對(duì)兩個(gè)SQL語句的查詢結(jié)果做與運(yùn)算，即值同時(shí)存在于兩個(gè)語句才被選出。
• MIN、AVG、MAX：分組查詢時(shí)的聚合函數(shù)

十、并發(fā)控制

• 丟失更新：事務(wù)1對(duì)數(shù)據(jù)A進(jìn)行了修改并寫回，事務(wù)2也對(duì)A進(jìn)行了修改并寫回，此時(shí)事務(wù)2寫回的數(shù)據(jù)會(huì)覆蓋事務(wù)1寫回的數(shù)據(jù)，就丟失了事務(wù)1對(duì)A的更新。即對(duì)數(shù)據(jù)A的更新會(huì)被覆蓋。
• 不可重復(fù)讀：事務(wù)2讀A，而后事務(wù)1對(duì)數(shù)據(jù)A進(jìn)行了修改并寫回，此時(shí)若事務(wù)2再讀A，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不對(duì)。即一個(gè)事務(wù)重復(fù)讀A兩次，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)A有誤。
• 讀臟數(shù)據(jù)：事務(wù)1對(duì)數(shù)據(jù)A進(jìn)行了修改后，事務(wù)2讀數(shù)據(jù)A，而后事務(wù)1回滾，數(shù)據(jù)A恢復(fù)了原來的值，那么事務(wù)2對(duì)數(shù)據(jù)A做的事是無效的，讀到了臟數(shù)據(jù)。

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十一、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

• 局部數(shù)據(jù)庫(kù)位于不同的物理位置，使用一個(gè)全局DBMS將所有局部數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)管理，這就是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 分片模式
  • 水平分片：將表中水平的記錄分別存放在不同的地方。
  • 垂直分片：將表中的垂直的列值分別存放在不同的地方。
• 分布透明性
  • 分片透明性：用戶或應(yīng)用程序不需要知道邏輯上訪問的表具體是如何分塊存儲(chǔ)的。
  • 位置透明性：應(yīng)用程序不關(guān)心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)物理位置的改變。邏輯透明性：用戶或應(yīng)用程序無需知道局部使用的是哪種數(shù)據(jù)模型。
  • 復(fù)制透明性：用戶或應(yīng)用程序不關(guān)心復(fù)制的數(shù)據(jù)從何而來。