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数据库

群公告

数据库的内部结构

原文链接

三级模式结构

（1）外模式/子模式/用户模式 ： 是用户观念下局部数据结构的逻辑描述，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。

一个数据库可以有多个外模式

（2）概念模式/模式 ：是对数据库全局逻辑结构的描述，是数据库所有用户的公共数据视图。模式的描述：①所有实体、实体的属性和实体间的联系。②数据的约束。③数据的语义信息。④安全性和完整性信息。

概念模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层；与数据的物理存储细节和硬件环境无关；与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关

一个数据库只有一个概念模式

（3）内模式/存储模式/物理模式 ：是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式。

内部模式定义了所有内部记录类型、索引和文件的组织方式，以及所有数据控制方面的细节（包括数据是否压缩存储、数据是否加密）。内模式是DBMS管理的最低层。虽然称其为物理模式，但它不涉及物理记录的形式，如物理块或页、具体设备的柱面与磁道大小等，内部视图仍然不是物理层，是最接近物理存储的数据存储方式，是物理存储设备上存储数据时的物理抽象。

一个数据库只有一个内模式

两级映像功能

（1）外模式/模式映像 （2）模式/内模式映像

完整性规则

数据库闭包与候选码

最小函数依赖集

Note

会举例说明

实体完整性：主码的值不能为空且必须唯一（作用：保证表中的每一条数据都能够被识别）

参照完整性：外码的值要么等于参照表中的主码的值，要么为空（作用：保证表之间关联数据的一致性，防止 “孤儿数据”。）

用户自定义完整性：根据用户定义的

并发问题与事务隔离级别

  1. 并发会带来那些问题？
  2. 事务的隔离级别有哪些？
  3. 各种隔离级别有哪些优缺点？如何选择？

脏读，幻读，丢失修改，不可重复读

丢失修改

定义：两个事务同时读取同一数据，然后分别基于原始值进行修改，后提交的事务覆盖了先提交的修改。

脏读

定义：一个事务读取了另一个未提交事务写入的数据。如果后来那个事务回滚，读到的数据就是无效的。

不可重复读

定义：同一事务内，两次读取同一行数据，期间另一个事务修改并提交了该行，导致两次结果不同。

幻读

定义：同一事务内，两次执行同一个范围查询，期间另一个事务插入/删除满足条件的新行，导致第二次查询返回不同的行集。

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 丢失修改
读未提交 可能 可能 可能
读已提交 不会 可能 可能
可重复读 不会 不会 可能 MySQL InnoDB 默认级别
串行化 不会 不会 不会 最高级别

mysqldump数据库的备份

mysqldump操作手册

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# 备份整个数据库
# 这种方式到处的备份不具有创建数据库的语句，还原的时候需要自己先创建一个空的数据库
mysqldump -uroot -p database_name > file_name.sql

# 备份指定的表
mysqldump -uroot -p database_name table_name1 table_name2 > file_name.sql

# 备份多个数据库
# 该方式导出的数据库，还原的时候不需要创建空的数据库
mysqldump -uroot -p --databases db1 db2 > file_name.sql

# 备份所有数据库
mysqldump -uroot -p --all-databases > file_name.sql

# 还原数据库
mysql -uroot -p 数据库名 < backup.sql

# 只备份数据库结构
mysqldump -uroot -p -d database_name > struct_only.sql # -d 或者 --no-data参数
# 只备份数据
mysqldump -uroot -p -t database_name > data_only.sql # -t 或者 --no-create-info

Note

注意没有指定输出的文件的路径会直接输出到当前（执行命令）的目录

关系代数

SQL语句

去重 

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SELECT DISTINCT sno
FROM sc;

C(cno,cname,ct)

将数据结构的学分改为3

1
UPDATE C SET ct = 3 WHERE cname = '数据结构';
删除数据结构这门课程信息

1
2
DELETE FROM C
WHERE cname = '数据结构';

函数依赖与范式

函数依赖讲解

完全函数依赖

部分函数依赖

传递函数依赖（了解）

2NF的分解算法

范式级别判定

注意范式等级判定应该从高到低进行判定

例题

无损连接判定

例题

保持依赖的判定

判定方法： 1. 检查原关系模式中的每个函数依赖，确保函数依赖的左右两边的属性都在同一个被分解的关系模式中。 2. 如果所有的函数依赖都能在某个分解后的关系模式中找到，则分解保持了函数依赖。

例如，如果关系模式R中存在函数依赖A -> B，且在分解后的关系模式R1中同时包含了属性A和B，则可以说分解保持了函数依赖。

例题：

例题

ER图与模式转换

Note

需要知道ER图的画法，ER图如何转换成关系模式

实体类型之间的关系

  1. 一对一(1:1)
  2. 一对多(1:n)
  3. 多对多(m:n)

实体型用矩形表示，属性用椭圆表示，联系用菱形表示，联系可以具有属性

转换成关系模式的时候，主键可以用下划线标注，外键可以注明

确定关系名：实体，m:n属性

确定每个关系的属性

实体名：自己的属性+对面为1关系实体的主键 关系名：自己的属性+两边的主键

确定主键

示例

转换成的关系模式如下：

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客户（客户名称，客户编号，地址，电话）
设备（设备编号，设备名称，数量，型号规格）
部门（部门编号，部门名称，电话，地址）

正确答案：
客户（客户编号，客户名称，地址，电话）
设备（设备编号，设备名称，数量，型号规格，部门编号）
部门（部门编号，部门名称，电话，地址）
购买（客户编号，设备编号，购买数量）

我的答案：
1. 客户(客户编号, 客户名称, 地址, 电话)，主键：客户编号
2. 部门(部门编号, 部门名称, 地址, 电话)，主键：部门编号
3. 设备(设备编号, 设备名称, 型号规格, 数量, 部门编号)，主键：设备编号，外键：部门编号 参照 部门(部门编号)
4. 购买(客户编号, 设备编号, 购买数量)，主键：(客户编号, 设备编号)，外键：客户编号 参照 客户(客户编号)，设备编号 参照 设备(设备编号)

题目二：现有一局部应用，包括两个实体：出版社和作者，这两个实体是多对多的联系。试设计适当的属性，画出E-R图，将其转换为关系模型（关系名、属性名、码和完整性约束条件） 题目二

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作者（作者号，姓名，年龄，性别，电话，地址）
出版社（出版社号，名称，地址，联系电话）
出版（作者号，出版社号，书的数量）

出版关系的外码作者号参照作者关系的主码作者号，
出版关系的外码出版社号参照出版社关系的主码出版社号

题目三：某医院需要上线住院信息管理系统，请完成以下两方面工作。（1）基本的需求分析为：一个科室有多个病房、多个医生；一个病房只能属于一个科室；一个医生只属于一个科室；一个医生可负责多个病人的诊治，但一个医生的主治医生只有一个。画出对应的E-R图。（2）请将E-R图转换为对应的关系模式，各关系模式属于第几范式？会产生什么更新异常？