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《系統架構師》——資料庫系統

考點分佈:

 

三級模式 - 兩級對映

 

E-R模型:實體-關係-屬性

關係代數:

並:兩個模式中直接合併成一個模式,新模式的行數=兩個模式行數之和

交:兩個模式中所有屬性值完成相同的行

差:模式A 與 模式B 之差 = 模式A -(模式A 並 模式B)

笛卡爾積:新模式的行數=兩個模式行數之積,新模式的列包括兩個模式的所有列

聯接:根據指定屬性值來聯接兩個模式,組成一個新模式。

投影:針對單個模式而言,即選擇指定列出來,作為一個新模式

選擇:針對單個模式而言,容易與投影混淆,選擇出指定列為指定值的行作為一個新模式

 

 

 

 

非規範化的關係模式,可能存在資料冗餘、更新異常、插入異常和刪除異常的問題。

 

超鍵:唯一標識元組(可以存在冗餘)

候選鍵:在超鍵的基礎上消除多餘屬性(應該就是我們常設計的無冗餘的聯合主鍵),一般一個模式只有一個候選鍵,但也有多個候選鍵的情況

主鍵:在候選鍵中任選一個(聯合主鍵中的其中一項)

外來鍵:其它關係的主鍵

 

函式依賴:

1、完全函式依賴:其它屬性可以由超鍵推導,而不能由超鍵中任何一個子集推導,就稱為完全函式依賴,從規範上來說是好的設計。

2、部分函式依賴:超鍵中的某一個子集也能推匯出其它屬性,就稱為部分函式依賴,這是我們需要避免的。(避免了這個就達成了2NF)

3、傳遞函式依賴:超鍵可以推匯出屬性A,屬性A也可以推匯出屬性B,則B傳遞函式依賴於超鍵。(避免了就達成了3NF)

 

 

將 E-R 模型轉換成關係模式時,一個實體都轉換成一個關係模式,1:1聯絡不用單獨轉換成關係模式, 1:n 關係可以單獨轉換也可以不轉換,m:n 關係單獨轉換成一個關係模式。

 

求候選鍵的方法:

1、將關係模式按函式依賴關係用有向圖表示

2、找所有入度為0的結點,遍歷該有向圖,若能遍歷,則這些結點就是候選鍵

3、如果上一步無法完全遍歷,則加入一些中間結點,直至可以遍歷所有結點,則這些結點就是候選鍵。

 

資料庫正規化:逐步解決插入非同步、刪除異常、資料冗餘

1NF:屬性不可拆分(其實就是避免一個屬性值包括複合資料)

2NF:消除非主屬性對候選鍵的部分依賴(滿足完全函式依賴,對候選鍵去冗餘)

3NF:消除非主屬性對候選鍵的傳遞依賴(消除傳遞依賴,非主屬性只能依賴於主屬性,不能依賴於其它非主屬性)

BCNF:消除主屬性對候選鍵的傳遞依賴(不允許某個主屬性可以由其它主屬性或非主屬性推導,當只有一個候選鍵時,等同於3NF)

BCNF要側重說明,比如一張關係表為 (玩家ID,暱稱,物品編號,物品數量),其中暱稱不允許重複。那 (玩家ID,物品編號) ->(暱稱,物品數量),(暱稱,物品編號)->(玩家ID,物品數量),這樣這張關係表就存在兩個候選鍵 (玩家ID,物品編號) 和 (暱稱,物品編號)了,而這裡玩家ID和暱稱作為主屬性,是可以被其它屬性推匯出來的。這樣就不符合BCNF了。所以,BCNF只有當存在多個候選鍵時才和3NF有所區別。

 

無損分解:個人總結,判斷是否為無損分解,先將依賴關係中所有入度為0(即無法被推導)的屬性作為一個子模式(如果沒有拆分出這樣的子模式,一定是有損分解,當然有該子模式的超集也是可以的),在這個子模式基礎上根據依賴關係,如果能推匯出所有屬性就是無損分解。

 

併發控制:

封鎖協議

S鎖:共享鎖(share locks),又稱讀鎖,只可以讀取資料,當某事務對物件加上S鎖之後,其它事務只能對該物件加S鎖,而不能加X鎖,直到所有的S鎖都被釋放。

X鎖:排它鎖(eXclusive lock),又稱寫鎖,可以讀取和修改資料,當事務對物件加上X鎖之後,其它事務都不能對該物件加任何鎖,直到該X鎖被釋放。

資料庫完整性約束:

1、實體完整性約束

2、參照完整性約束

3、使用者自定義完整性約束

觸發器

 

資料庫安全:

 

 

資料備份:

 

分散式資料庫的體系結構:

 

分散式資料庫概念:

 

 

資料倉庫和資料探勘:

 

聯邦資料庫:

 

NoSQL:

 

反規範化:

 

大資料: