EagleBear2002 的博客

这里必须根绝一切犹豫，这里任何怯懦都无济于事

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关系型数据库的价值

阻抗失谐

基于关系代数（relational algebra），关系模型把数据组织成关系（relation）和元组（tuple）。元组是由键值对（name-value pair）构成的集合，而关系则是元组的集合。

SQL 操作所使用及返回的数据都是关系元组不能包含嵌套记录（nested record）或列表（list）等任何结构。而内存中的数据结构则无此限制，它可以使用的数据组织形式比关系更丰富。

关系模型和内存中的数据结构之间存在差异。这种现象通常称为阻抗失谐。

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事务

事务（Transaction，缩写 txn）是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。

事务是恢复和并发控制的基本单位。

事务的 ACID 特性：

  • 原子性（Atomicity）：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不
  • 一致性（Consistency）
  • 隔离性（Isolation）
  • 持续性（Durability）
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数据库设计概述

数据库设计六个阶段：

  1. 需求分析
  2. 概念结构设计
  3. 逻辑结构设计
  4. 物理结构设计
  5. 数据库实施
  6. 数据库运行和维护

需求分析和概念设计独立于 DBMS，逻辑设计和物理设计与 DBMS 密切相关。

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关系模式及范式

关系模式由五部分组成，是一个五元组： \(R(U, D, \textup{DOM}, F)\)

  1. 关系名 \(R\) 是符号化的元组语义
  2. \(U\) 为一组属性
  3. \(D\) 为属性组 \(U\) 中的属性所来自的域
  4. \(\textup{DOM}\) 为属性到域的映射
  5. \(F\) 为属性组 \(U\) 上的一组数据依赖

由于 \(D\)、\(\textup{DOM}\) 与模式设计关系不大，因此可以把关系模式看作一个三元组：$R U, F $

作为二维表，关系要符合一个最基本的条件：每个分量必须是不可分开的数据项。满足了这个条件的关系模式就属于第一范式（1NF）。

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实体完整性

参照完整性

用户定义的完整性

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# [例 5.7] Student 表的 Ssex 只允许取“男”或“女”。
CREATE TABLE Student
(
    Sno   CHAR(9) PRIMARY KEY,
    Sname CHAR(8) NOT NULL,
    Ssex  CHAR(2) CHECK (Ssex IN ('男', '女')), /*性别属性 Ssex 只允许取'男'或'女' */
    Sage  SMALLINT,
    Sdept CHAR(20)
);

# [例 5.8] SC 表的 Grade 的值应该在 0 和 100 之间。
CREATE TABLE SC
(
    Sno   CHAR(9),
    Cno   CHAR(4),
    Grade SMALLINT CHECK (Grade >= 0 AND Grade <= 100), /*Grade 取值范围是 0 到 100*/
    PRIMARY KEY (Sno, Cno),
    FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student (Sno),
    FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course (Cno)
);

# [例 5.9]当学生的性别是男时，其名字不能以 Ms.打头。
CREATE TABLE Student
(
    Sno   CHAR(9),
    Sname CHAR(8) NOT NULL,
    Ssex  CHAR(2) CHECK (Ssex IN ('男', '女')),
    Sage  SMALLINT,
    Sdept CHAR(20),
    PRIMARY KEY (Sno),
    CHECK (Ssex = '女' OR Sname NOT LIKE 'Ms.%') /*定义了元组中 Sname 和 Ssex 两个属性值之间的约束条件*/
);

# [例 5.10]建立学生登记表 Student，要求学号在 90000~99999 之间，姓名不能取空值，年龄小于 30，性别只能是“男”或“女”。
CREATE TABLE Student
(
    Sno   NUMERIC(6) CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 90000 AND 99999),
    Sname CHAR(20) CONSTRAINT C2 NOT NULL,
    Sage  NUMERIC(3) CONSTRAINT C3 CHECK (Sage < 30),
    Ssex  CHAR(2) CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN ( ‘男’,'女')),
    CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY (Sno)
);

# [例 5.11]建立教师表 TEACHER，要求每个教师的应发工资不低于 3000 元。应发工资是工资列 Sal 与扣除项 Deduct 之和。
CREATE TABLE TEACHER
(
    Eno    NUMERIC(4) PRIMARY KEY, /*在列级定义主码*/
    Ename  CHAR(10),
    Job    CHAR(8),
    Sal    NUMERIC(7, 2),
    Deduct NUMERIC(7, 2),
    Deptno NUMERIC(2),
    CONSTRAINT TEACHERFKey FOREIGN KEY (Deptno)
        REFERENCES DEPT (Deptno),
    CONSTRAINT C1 CHECK (Sal + Deduct >= 3000)
);

# [例 5.12]去掉例 5.10 Student 表中对性别的限制。
ALTER TABLE Student
    DROP CONSTRAINT C4;
# [例 5.13] 修改表 Student 中的约束条件，要求学号改为在 900000~999999 之间，年龄由小于 30 改为小于 40 可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件
ALTER TABLE Student
    DROP CONSTRAINT C1;
ALTER TABLE Student
    ADD CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 900000 AND 999999);
ALTER TABLE Student
    DROP CONSTRAINT C3;
ALTER TABLE Student
    ADD CONSTRAINT C3 CHECK (Sage < 40);

完整性约束命名子句

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SQL 结构化查询语言，是关系数据库的标准语言。集数据定义语言（DDL），数据操纵语言（DML），数据控制语言（DCL）功能于一体。

仅有 9 个动词：CREATE, DROP, ALTER, SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, GRANT, REVOKE

SQL 与关系数据库

基本表是本身独立存在的表。一个关系对应一个基本表，一个或多个基本表对应一个存储文件，一个表可以带若干索引。

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概念：域、笛卡尔积、关系、元组、属性、码。

候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，而其子集不能，则称该属性组为候选码。

主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码。

主属性与非主属性：候选码的诸属性称为主属性。不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性或非码属性。

数据库完整性

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数据：数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。

数据的含义称为语义，数据与其语义是不可分的。

数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。

数据库系统的构成：数据库、数据库管理系统（DBMS，及其应用开发工具），应用程序，数据库管理员（DBA）。

数据管理方式

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