資料庫

本節部分知識點來自《資料庫系統概論（第 5 版）》

資料（data）：描述事物的符号記錄稱為資料。

資料庫（database，db）：是長期存儲在計算機内、有組織的、可共享的大量資料的集合，具有永久存儲、有組織、可共享三個基本特點。

資料庫管理系統（database management system，dbms）：是位于使用者與作業系統之間的一層資料管理軟體。

資料庫系統（database system，dbs）：是有資料庫、資料庫管理系統（及其應用開發工具）、應用程式和資料庫管理者（database administrator dba）組成的存儲、管理、處理和維護資料的系統。

實體（entity）：客觀存在并可互相差別的事物稱為實體。

屬性（attribute）：實體所具有的某一特性稱為屬性。

碼（key）：唯一辨別實體的屬性集稱為碼。

實體型（entity type）：用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。

實體集（entity set）：同一實體型的集合稱為實體集。

聯系（relationship）：實體之間的聯系通常是指不同實體集之間的聯系。

模式（schema）：模式也稱邏輯模式，是資料庫全體資料的邏輯結構和特征的描述，是所有使用者的公共資料視圖。

外模式（external schema）：外模式也稱子模式（subschema）或使用者模式，它是資料庫使用者（包括應用程式員和最終使用者）能夠看見和使用的局部資料的邏輯結構和特征的描述，是資料庫使用者的資料視圖，是與某一應用有關的資料的邏輯表示。

内模式（internal schema）：内模式也稱為存儲模式（storage schema），一個資料庫隻有一個内模式。他是資料實體結構和存儲方式的描述，是資料庫在資料庫内部的組織方式。

層次模型（hierarchical model）

網狀模型（network model）

關系模型（relational model）

關系（relation）：一個關系對應通常說的一張表

元組（tuple）：表中的一行即為一個元組

屬性（attribute）：表中的一列即為一個屬性

碼（key）：表中可以唯一确定一個元組的某個屬性組

域（domain）：一組具有相同資料類型的值的集合

分量：元組中的一個屬性值

關系模式：對關系的描述，一般表示為 <code>關系名(屬性1, 屬性2, ..., 屬性n)</code>

面向對象資料模型（object oriented data model）

對象關系資料模型（object relational data model）

半結構化資料模型（semistructure data model）

對象類型

對象

操作類型

資料庫模式

模式

<code>create schema</code>

基本表

<code>create schema</code>，<code>alter table</code>

視圖

<code>create view</code>

索引

<code>create index</code>

資料

基本表和視圖

<code>select</code>，<code>insert</code>，<code>update</code>，<code>delete</code>，<code>references</code>，<code>all privileges</code>

屬性列

<code>select</code>，<code>insert</code>，<code>update</code>，<code>references</code>，<code>all privileges</code>

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基本關系操作：查詢（選擇、投影、連接配接（等值連接配接、自然連接配接、外連接配接（左外連接配接、右外連接配接））、除、并、差、交、笛卡爾積等）、插入、删除、修改

關系模型中的三類完整性限制：實體完整性、參照完整性、使用者定義的完整性

資料庫索引：順序索引、b+ 樹索引、hash 索引

mysql 索引背後的資料結構及算法原理

資料庫的完整性是指資料的正确性和相容性。

完整性：為了防止資料庫中存在不符合語義（不正确）的資料。

安全性：為了保護資料庫防止惡意破壞和非法存取。

觸發器：是使用者定義在關系表中的一類由事件驅動的特殊過程。

資料依賴是一個關系内部屬性與屬性之間的一種限制關系，是通過屬性間值的相等與否展現出來的資料間相關聯系。

最重要的資料依賴：函數依賴、多值依賴。

第一範式（1nf）：屬性（字段）是最小機關不可再分。

第二範式（2nf）：滿足 1nf，每個非主屬性完全依賴于主鍵（消除 1nf 非主屬性對碼的部分函數依賴）。

第三範式（3nf）：滿足 2nf，任何非主屬性不依賴于其他非主屬性（消除 2nf 非主屬性對碼的傳遞函數依賴）。

鮑依斯-科得範式（bcnf）：滿足 3nf，任何非主屬性不能對主鍵子集依賴（消除 3nf 主屬性對碼的部分和傳遞函數依賴）。

第四範式（4nf）：滿足 3nf，屬性之間不能有非平凡且非函數依賴的多值依賴（消除 3nf 非平凡且非函數依賴的多值依賴）。

事務：是使用者定義的一個資料庫操作序列，這些操作要麼全做，要麼全不做，是一個不可分割的工作機關。

事物的 acid 特性：原子性、一緻性、隔離性、持續性。

恢複的實作技術：建立備援資料 -&gt; 利用備援資料實施資料庫恢複。

建立備援資料常用技術：資料轉儲（動态海量轉儲、動态增量轉儲、靜态海量轉儲、靜态增量轉儲）、登記日志檔案。

事務是并發控制的基本機關。

并發操作帶來的資料不一緻性包括：丢失修改、不可重複讀、讀 “髒” 資料。

并發控制主要技術：封鎖、時間戳、樂觀控制法、多版本并發控制等。

基本封鎖類型：排他鎖（x 鎖 / 寫鎖）、共享鎖（s 鎖 / 讀鎖）。

活鎖死鎖：

活鎖：事務永遠處于等待狀态，可通過先來先服務的政策避免。

死鎖：事物永遠不能結束

預防：一次封鎖法、順序封鎖法；

診斷：逾時法、等待圖法；

解除：撤銷處理死鎖代價最小的事務，并釋放此事務的所有的鎖，使其他事務得以繼續運作下去。

可串行化排程：多個事務的并發執行是正确的，當且僅當其結果與按某一次序串行地執行這些事務時的結果相同。可串行性時并發事務正确排程的準則。