数据库基础知识----数据库大观

绪论

发展历程

人工管理阶段，可能数据是存在一个本子上，或者什么地方，总之不在计算机内

而关于他们发展的特点，是在逐步优化的
首先关于共享性（包含：是否可以多方同时使用、共享时的并发控制、数据一致性问题、数据的精简性问题）：
不共享–>有，但共享性较差–>共享性高

人工阶段不共享，因为数据都存在“一个本子”里，同一时刻，只能有一个人在操作（查阅或者修改等等）本子的数据，其他想查阅的只能排队等待

文件阶段，虽然数据存在文件里，
1、可以由同一个计算机中的应用程序多方使用
2、但是由于文件没有并发控制，无法做到共享时的同步与互斥
3、且如果进行文件复制，多个副本之间联系弱，很难做到修改数据后的实时更新同步
4、数据冗余也表明其共享性差，多个文件，比如文件1：员工详细信息；文件2：员工工资，两个文件都有“员工的一些基本信息”，当修改基本信息时，两个表都会涉及，都要修改

数据库阶段，共享性高，可以多方同时使用、共享时也DBMS也提供并发控制、数据一致性问题也会解决、数据也会尽可能精简（多表联查）

而关于独立性：是指
数据独立性指的是应用程序和数据的相对独立程度。
换句话说，如果数据逻辑结构或物理存储方式改变，程序不需要大幅修改，这就是高数据独立性。

文件系统阶段---- 程序直接依赖文件名、字段顺序、格式，缺乏逻辑/物理独立性
数据库阶段---- DBMS 提供逻辑/物理独立性，程序通过 SQL 查询访问数据，无需关心存储细节

最后，就是最直观的，由：无法持久化数据–>可以持久化数据–>可以持久化数据，并有一个系统进行管理

数据模型

三层模式两层映像

1、首先看图片最上方那四个等价说法

2、关于三层模式，其实就是上面数据模型，换了一个说法，外模式其实就是外部模型；逻辑模式其实就逻辑模型；内模式其实就是物理模型
关于两级映像，很重要，他是实现数据库的独立性的关键
一个是外模式和逻辑模式之间的映像，当逻辑模式改变时，对该映像的逻辑模式与逻辑模式对接的方向做出一定的修改，就可以保证映射的正常，从而不必修改外模式和应用程序
逻辑模式和内模式之间的映像同理

他们一个实现了逻辑数据的独立性，一个实现了物理数据的独立性，但是这两个都属于**“数据独立性”**

3、重点看上图右上角的图，他把前面的“数据模型”都串起来了

其中，上图中的“多个应用”其实是一个程序的各个分布式服务，当前如果脑洞大开，也可以让多个应用使用同一个数据库

基本概念

DDL：数据库定义语言
DML：数据库操作语言
DCL：数据库控制语言

关系数据库

简介（基本术语）

1、首先看一般术语与关系模型术语的对应关系
其中，记录类型：**记录类型（Record Type）**是指 由多个不同类型的数据字段组成的复合数据类型，也叫 结构化数据类型。

2、元组的个数叫做**“基数”；属性的个数叫做“元数”**，不要混淆

3、属性的取指范围叫做**“域”**
每个属性对应一个域，不同的属性可以对应同一个域
比如，籍贯的域：全国各地的地名；而工作地点的域：也可以是全国各地的地名

1、关系模式：上面已经说了，就是一个表所有字段的定义，类似于定义一个结构体类型
2、而对一个关系模式进行实例化，就是一条“元组”；许多个元组的集合就是“关系”，也就是一张表中记录的集合
3、关系模型：若干个关系模式的集合

1、超建：能唯一标识一个元组（或者说一条记录）的属性或者属性集，如（T#，TNAME），教师工号与教师名字的集合
其实就是主键+其他，或者主键自己

2、候选键：不含多余属性的超建，即：主键自己

3、关于主键：即用户自己选择某个属性作为候选键

4、外键，如上图表述，例如：COURSE表中的T#，是TEACHER表的主键，那么T#就被叫做COURSE表的外键

即，对一个表（对应到关系模式，称为“关系”）的规范·

关系模型

组成

数据结构

就是“关系”，或者称为“表”

数据操纵

数据完整性规则

分为三部分：实体完整性规则、参照完整性规则、用户定义的完整性规则
1、实体完整性规则：主键非空且唯一
2、参照完整性规则：外键可以为空，或者必须是某个记录的真实的主键，即不可用引用不存在的实体
3、用户定义的完整性规则：由用户定义

关系代数

五个基本操作

并

1、前提：只有具有**相同的关系模式（即相同的表字段定义）的关系（即表）**才可以进行“并”操作

2、将记录“并”操作，重复的保留一份即可

差

1、前提：只有具有**相同的关系模式（即相同的表字段定义）的关系（即表）**才可以进行“差”操作

R-S，看可以减去R中哪条记录，只能减去S中有的，并且R中也有的

笛卡尔积

两个表进行全排列组合

投影（π）

挑选若干属性组成新的关系，去掉重复行，组成新的表

选择

四个组合操作

交

1、前提：只有具有**相同的关系模式（即相同的表字段定义）的关系（即表）**才可以进行“交”操作

连接

1、连接：从笛卡尔积的结果中，选取满足条件的元组
如，RXS 2=1，就是笛卡尔积中，左表的第二列等于右表的第一列，满足这样的元组组成新表

2、或者直观的，先进行笛卡尔积，然后不再区分左右表，而是在最新的表中，j变为第一个表的列数+j，其实与第一个的意思是一样的

当符号是等号的话，就称为等值连接

除法

如，R除以COURSE1，首先在R中找到满足COURSE1的记录，然后去掉这些记录的字段，组成新表

如果所除的表有多条记录，则要同时满足这些记录的同一个人才能被选中

关系数据库语言----SQL

简介

关系模式，在SQL中对应“基本表”
子模式（也称 外模式），在SQL中对应“视图”
存储模式，SQL用的是“存储文件”

SQL数据类型

1、
int 四字节
smallint 二字节
float(n)，n表示总精度，即这个数的总共几个位
dec(p,d)，总的位为p个，其中小数占d个

float 和 dec 的区别：
float，存储时是二进制浮点数，可能出现微小误差：
dec，存储时是十进制精确存储
FLOAT → 浮动 → 近似 → 科学计算
DECIMAL → 精确小数 → 财务场景

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