数据库原理与技术笔记

数据库（Database，简称DB）数据库是长期存储在计算机内有组织的大量可共享的数据集合
数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件 数据库系统（Database System，简称DBS）数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。

1、数据模型
数据模型是对现实世界数据特征的抽象。
三要素是：数据结构、数据操作及完整性约束条件。

实体-联系模型（E-R）

主要涉及三方面的内容：

1、实体。实体是具体的，如职工、学生、课程等都是实体。在E-R图中使用矩形表示
2、属性。例如学生的学号、姓名、性别等。在E-R图中与实体连接，使用圆角矩形表示。
3、联系。联系是数据之间的关联关系，在E-R图中用菱形框表示。并用连线将其关联的实体连接起来。

两个实体之间的联系有如下3类：
- 一对一联系(1：1)
- 一对多联系(1：n)
- 多对多联系(m：n)

视图：是从一个或几个基本表（或视图）导出的虚拟表。
作用：1、视图能够简化用户的操作
2、视图使用户能以多钟角度看待同一数据
3、视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性
4、视图能够对机密数据提供安全保护
5、适当的利用视图可以更清晰的表达查询

关系数据模型

关系数据模型把数据看成是二维表中的元素，这个二维表在关系数据库中就称为关系。
关系的操作对用户来说是很简单的，但是关系数据库管理系统本身是很复杂的。

2、关系型数据库

关系数据模型中的操作包括以下几种：

• 传统的关系运算：并、交、差和广义笛卡儿积
• 专门的关系运算：选择、投影、连接和除。
• 有关的数据操作：查询、插入、删除和更改。

关系代数操作：

并（Union）：设关系R和关系S具有相同的元数n，且相应的属性取自同一个域，则关系R和关系S的并由属于R或属于S的元组组成，其结果仍为n元的关系
差（Difference）：设关系R和关系S具有相同的元数n，且相应的属性取自同一个域，则关系R和关系S的差由属于关系R而不属于关系S的元组组成，其结果仍为n元的关系
笛卡尔积（Cartesian Product）：设关系R和关系S的元数分别为r和s。定义R和S的笛卡尔积是一个(r+s)元的元组集合，每个元组的前r个分量来自R的一个元组，后s个分量来自S的一个元组
投影（Projection）：对关系进行垂直分割，消去某些列，并重新安排列的顺序，再删去重复元组
选择（Selection）：根据某些条件对关系做水平分割，即选择符合条件的元组
四种组合操作：
交（Intersection）：设关系R和关系S具有相同的元数n，且相应的属性取自同一个域，则关系R和关系S的交由既属于关系R又属于关系S的元组组成，其结果仍为n元的关系。关系的交可以由关系的差来表示。
联接（Join）：联系操作是笛卡尔积和选择操作的组合。
自然联接（Natural Join）：是一种特殊的等值联接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且要在结果中把重复的属性去掉。
除（Division）：设两个关系R和S的元数分别为r和s(设r>s>0)，那么R除S是一个(r-s)元的元组的集合。它是满足下列条件的最大关系：其中每个元组t与S中的每个元组u组成的新元组《t,u》必在关系R中。除运算是笛卡尔积的逆运算。

SQL语言的功能：
SQL按其功能可分为四大部分：数据定义，数据查询，数据操纵和数据控制。

数据定义：CREATE、DROP、ALTER数据查询：SELECT数据操纵：INSERT、UPDATE、DELETE数据控制：GRANT、REVOKE、DENY

数据定义：

定义基本表：
CREATE TABLE <表名> (
<列名><数据类型> [列级完整性约束定义]
{, <列名><数据类型> [列级完整性约束定义] …}
,[表级完整性约束定义] )
定义主键：
PRIMARY KEY[ （<列名>，……） ]
定义外键约束：
FOREIGN KEY (<列名>) PREFRENCES <外表名> (<外表列名>)
删除基本表：
DROP TABLE <表名>

数据操作语句

查询语句的基本结构：
SELECT <目标列名序列>
FROM <表名>
[WHERE <行选择条件>]
[GROUP BY <分组依据列>]
[HAVING <组选择条件>]
[ORDER BY <排序依据列>]

数据库的主要功能：
1、数据库的建立与维护
2、数据定义
3、数据组织，存储和管理
4、数据操作
5、事物的管理和运行

事务的特性：
1、原子性：事务是数据一个单一的、独立的逻辑工作单位，事务中的操作要么都做，要么都不做。
2、一致性：事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态转到另一个一致性状态
3、合理性：数据库中一个事务的执行不能被其他事务干扰
4、持久性：事务一旦提交，则对其数据库中数据的改变就是永久的。