《系统架构师》——数据库系统

Posted 2021-01-19 ldsweely

考点分布：

 

三级模式 - 两级映射

 

E-R模型：实体-关系-属性

关系代数：

并：两个模式中直接合并成一个模式，新模式的行数=两个模式行数之和

交：两个模式中所有属性值完成相同的行

差：模式A 与 模式B 之差 = 模式A -（模式A 并 模式B）

笛卡尔积：新模式的行数=两个模式行数之积，新模式的列包括两个模式的所有列

联接：根据指定属性值来联接两个模式，组成一个新模式。

投影：针对单个模式而言，即选择指定列出来，作为一个新模式

选择：针对单个模式而言，容易与投影混淆，选择出指定列为指定值的行作为一个新模式

 

 

 

 

非规范化的关系模式，可能存在数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常的问题。

 

超键：唯一标识元组（可以存在冗余）

候选键：在超键的基础上消除多余属性（应该就是我们常设计的无冗余的联合主键），一般一个模式只有一个候选键，但也有多个候选键的情况

主键：在候选键中任选一个（联合主键中的其中一项）

外键：其它关系的主键

 

函数依赖：

1、完全函数依赖：其它属性可以由超键推导，而不能由超键中任何一个子集推导，就称为完全函数依赖，从规范上来说是好的设计。

2、部分函数依赖：超键中的某一个子集也能推导出其它属性，就称为部分函数依赖，这是我们需要避免的。（避免了这个就达成了2NF）

3、传递函数依赖：超键可以推导出属性A，属性A也可以推导出属性B，则B传递函数依赖于超键。（避免了就达成了3NF）

 

 

将 E-R 模型转换成关系模式时，一个实体都转换成一个关系模式，1：1联系不用单独转换成关系模式， 1：n 关系可以单独转换也可以不转换，m:n 关系单独转换成一个关系模式。

 

求候选键的方法：

1、将关系模式按函数依赖关系用有向图表示

2、找所有入度为0的结点，遍历该有向图，若能遍历，则这些结点就是候选键

3、如果上一步无法完全遍历，则加入一些中间结点，直至可以遍历所有结点，则这些结点就是候选键。

 

数据库范式：逐步解决插入异步、删除异常、数据冗余

1NF：属性不可拆分（其实就是避免一个属性值包括复合数据）

2NF：消除非主属性对候选键的部分依赖（满足完全函数依赖，对候选键去冗余）

3NF：消除非主属性对候选键的传递依赖（消除传递依赖，非主属性只能依赖于主属性，不能依赖于其它非主属性）

BCNF：消除主属性对候选键的传递依赖（不允许某个主属性可以由其它主属性或非主属性推导，当只有一个候选键时，等同于3NF）

BCNF要侧重说明，比如一张关系表为 （玩家ID，昵称，物品编号，物品数量），其中昵称不允许重复。那 (玩家ID，物品编号) ->（昵称，物品数量），（昵称，物品编号）->（玩家ID，物品数量），这样这张关系表就存在两个候选键 (玩家ID，物品编号) 和 （昵称，物品编号）了，而这里玩家ID和昵称作为主属性，是可以被其它属性推导出来的。这样就不符合BCNF了。所以，BCNF只有当存在多个候选键时才和3NF有所区别。

 

无损分解：个人总结，判断是否为无损分解，先将依赖关系中所有入度为0（即无法被推导）的属性作为一个子模式（如果没有拆分出这样的子模式，一定是有损分解，当然有该子模式的超集也是可以的），在这个子模式基础上根据依赖关系，如果能推导出所有属性就是无损分解。

 

并发控制：

封锁协议

S锁：共享锁（share locks），又称读锁，只可以读取数据，当某事务对对象加上S锁之后，其它事务只能对该对象加S锁，而不能加X锁，直到所有的S锁都被释放。

X锁：排它锁（eXclusive lock），又称写锁，可以读取和修改数据，当事务对对象加上X锁之后，其它事务都不能对该对象加任何锁，直到该X锁被释放。

数据库完整性约束：

1、实体完整性约束

2、参照完整性约束

3、用户自定义完整性约束

触发器

 

数据库安全：

 

 

数据备份：

 

分布式数据库的体系结构：

 

分布式数据库概念：

 

 

数据仓库和数据挖掘：

 

联邦数据库：

 

NoSQL:

 

反规范化：

 

大数据：