数据库知识点大总结

### 数据库知识点大总结 #### 引言与基础概念 - **文件系统的弊端**：传统文件系统在数据管理和检索上存在局限性，如数据冗余、数据不一致性和难以实现数据共享等问题，这些问题促使了数据库管理系统(DBMS)的发展。 - **实例与模式**：实例指的是数据库在某一时刻的数据集合，而模式则是描述数据结构和数据间联系的框架，包括数据类型、数据之间的关系以及数据完整性约束等。 - **数据模型**：分为基于对象的逻辑模型和基于记录的逻辑模型，前者强调面向对象的特性，后者则关注记录和字段之间的关系。 - **数据库语言**：用于定义、操纵和查询数据库的工具，常见的有SQL（Structured Query Language）。 - **事务管理**：确保数据库操作的完整性和一致性，事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）的特点。 - **系统总体结构**：数据库系统的架构设计，包括用户层、应用层、数据存取层和数据存储层等。 #### 实体-联系模型 - **码**：唯一标识实体集中的每个实体的属性或属性组合，分为超键、候选键和主键。 - **弱实体集**：其存在依赖于另一个实体的存在，通常通过标识符与之关联。 - **扩展E-R关系**： - 特殊化：表示一类实体可以细化为多类更具体的实体。 - 概括：相反的概念，表示多个实体类型可以概括为一个更通用的类型。 - 属性继承：子实体继承父实体的属性。 - 聚集：表示实体集由多个其他实体集组成。 #### 关系数据库 - **基本运算**：包括选择（按条件选取行）、投影（选择特定列）、连接（组合两个表）、并、差、笛卡尔积等操作，用于数据的检索和操作。 - **关系运算**：通常是选择和投影运算的组合，用以更复杂的数据处理需求。 #### SQL - **SELECT**：用于从数据库中选择数据。 - **WHERE**：用于设置SQL语句的条件，决定哪些记录将被选择。 - **FROM**：指定数据来源的表。 - **AS**：用于给表或列指定别名。 - **ORDER BY**：对结果集进行排序。 - **DELETE**、**INSERT**、**UPDATE**：分别用于删除、插入和更新数据库中的数据。 #### 完整性约束 - **函数依赖**：描述属性之间依赖关系的规则，是理解数据库规范化的重要概念。 #### 范式 - **1NF**：第一范式要求每列都是不可分割的原子值，避免了列内存储复合数据的情况。 - **2NF**：在1NF的基础上，要求所有非主属性完全依赖于整个主键，消除部分依赖。 - **3NF**：进一步要求所有非主属性都不传递依赖于主键，消除了传递依赖，提高了数据的一致性和减少冗余。 - **BCNF**：鲍依斯-科得范式，是一种比3NF更为严格的规范化形式，要求每个决定因子要么是候选键，要么包含候选键，从而解决了某些3NF无法解决的问题。 #### 事务 - **事务并发的原因**：在多用户环境中，为了提高资源利用率，多个事务可能同时运行，这就需要有效的并发控制机制来保证数据的一致性。 #### 并发控制 - 并发控制技术，如锁机制（乐观锁、悲观锁）、两阶段锁定协议、时间戳等，用于协调多个事务之间的操作顺序，防止数据冲突，维护数据的完整性和一致性。 数据库的设计、操作和管理涉及广泛的知识点，从数据模型到具体的操作语言，再到事务处理和并发控制，每一个环节都是构建高效、稳定数据库系统的关键。对于学习者而言，掌握这些核心概念和技术，不仅能提升个人的数据库技能，还能为未来的职业发展打下坚实的基础。