軟考-軟體設計師 筆記三（資料庫系統）

文章目錄

• 三級模式-兩級映射
• 資料庫設計過程
• ER模型
• 關系代數
• 規範化理論
• • 函數依賴
  • 價值與用途
  • 求候選關鍵字
  • 範式
• 并發控制
• 資料庫完整性限制
• 資料庫安全
• 資料備份
• 資料倉庫與資料挖掘
• 反規範化技術
• 大資料基本概念

三級模式-兩級映射

實體資料庫在計算機上表現形式是一個檔案。

内模式: 和實體層次的資料庫直接關聯，管理如何存儲這一系列的資料。

概念模式: 資料庫中表這一個級别（将資料分成若幹張表，根據業務/應用…劃分，表之間有相應的關聯。）

外模式: 對應資料庫裡面的視圖，對資料的控制有了更進一步的手段，更加靈活的處置方式。

表和視圖之間有映射關系，這種映射關系被稱為外模式-概念模式的映射。

概念模式-内模式映射: 内部的存儲形式和表的情況的一種映射關系，如果存儲結構改變，隻需要調整這種映射關系，而不需要修改使用者的應用程式，就能應對這種變化。

資料庫設計過程

需求分析: 整個系統對資料這一塊有什麼樣的要求，有從使用者收集來的，有轉換過程中産生的需求（如:關聯性需求），産物: 資料流圖，資料字典，需求說明書。

概念結構設計: 主要的表達形式就是作ER模型。

邏輯結構設計: 把ER模型轉成關系模式，産出物就是關系模式。

有了關系模式之後，進一步把DBMS特性融入進來。就形成了實體設計結構。

ER模型

矩形框表示實體，橢圓表示屬性，菱形表示聯系。

學生是一個實體，包括多個屬性。課程也是一個實體，有多個屬性。學生和課程之間有一定的聯系，存在多對多的關系。

上面一個題選C，4個，A、B、C各一個關系模式，中間的聯系一個關系模式

關系代數

投影就是選列的操作，選擇是選的是記錄（行）

連接配接: outer join / inner join / left join 其中一個

規範化理論

函數依賴

主鍵

部分函數依賴: （A / B）主鍵中的一個就可以确定C字段的值。

傳遞函數依賴，知道A可以确定B，知道B可以确定C，但是B不能确定A。

價值與用途

求候選關鍵字

第一個選A，第二個答案是: ABCD，第三個答案是B

注意: 畫圖時組合鍵要彙聚後才能指向其他的鍵，不能分别指向。

範式

範式在等級不斷提高的同時，規範化程度越來越高，更有可能解決插入異常、删除異常、資料備援。

原子值: 這個屬性不能查分為多個屬性。

進階職稱人數可以分為教授和副教授（非原子值），這就不滿足第一範式的要求。

改成第一範式: 将進階職稱人數去掉，直接就是教授和副教授。

部分函數依賴: 依賴與主鍵的一部分。

解決方案: 将CNO和CREDIT字段提取處來，作一個新的關系模式。在原來的表中去掉CREDIT屬性。

單屬性不可能有部分函數依賴。

解決方案: 将DNO、DNAME、LOCATION字段提取處理，作一個新的關系模式。

主屬性: 候選鍵的一部分。

上圖的候選鍵是SJ、ST，S、T、J都是主屬性，是以直接是第三範式。

R屬于BCNF當且僅當其中F中每個依賴的決定因素必定包含R的某個候選碼: 将函數依賴寫出來，函數依賴的左邊部分必須是候選鍵。

對于上圖就是: SJ -> T 、T -> J，T不是候選鍵，是以不是BC範式。

不滿足第三範式的兩種情況: 1. 不滿足第二範式，2. 滿足第二範式，不滿足第三範式。

上題選C、D、A

當範式級别不夠時，主要采取的政策是将模式進行拆分，拆分下來之後，它的級别就上去了。

保持函數依賴分解: 分解之前有哪些函數依賴，分解之後這些函數依賴依然存在。

R（A,B,C） A->B、B->C、A->C ⇒ R1(A,B)、R2(B,C)，依然保持了函數依賴，因為A->C是備援的函數依賴。

無損分解: 拆分後可還原。

上題為無損分解

a代表目前的關系模式擁有目前這個屬性，b則當表不擁有這個屬性。

R1∩R2 -> (R1 - R2) / R1∩R2 -> (R2 - R1) 其中一個在原來的依賴關系中有，則為無損分解。

并發控制

X鎖是排他鎖，隻允許自己讀寫，S鎖是共享鎖，還允許其他人加讀鎖，但是不允許修改

可串行化指通過加鎖解鎖兩個階段使并發事物排隊做

資料庫完整性限制

實體完整性限制: 使用資料庫時，給資料表定義主鍵，限制的是主鍵（主鍵不能為空，不能重複）

參照完整性: 對外鍵的完整性限制。（可空）

使用者自定義完整性: 使用者自定義限制。

觸發器: 可以寫腳本來限制資料庫的資料的要求。

資料庫安全

資料備份

增量恢複: 上一個完整 + 逐個增量

差量恢複: 上一個完整 + 目前差量

資料倉庫與資料挖掘

反規範化技術

大資料基本概念