数据库系统

数据库模式(3+2)

三级模式

  • 外模式:
    • 面向用户
  • 概念模式
    • 面向数据库管理员
    • 描述现实世界中的实体及其性质与联系
  • 内模式
    • 面向系统程序员
    • 描述存储记录的物理顺序、索引和存储路径等数据

两级独立性

  • 物理独立性:用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的
  • 逻辑独立性:用户的应用程序与数据库中的逻辑结构是相互独立的,当数据的逻辑结构改变时,应用程序不需要改变

关系模型

  1. 单一的数据结构–关系(表文件):一个关系对应一张表
  2. 元组(记录):一行即为一个元组/一条记录
  3. 属性(字段):每一列为一个字段
  4. 属性值:行列交叉位置
  5. 主码(主键或主关键字):用于唯一确定一个元组的数据,确保表中记录的唯一性
  6. 域:属性的取值范围
  7. 关系模式:关系的描述,例如:课程(课程号、课程名称、学分),描述出现实世界的实体和实体间的各种关系。

关系代数

集合运算符-并交差

![[Pasted image 20250410164216.png]]

集合运算符-笛卡尔积

![[Pasted image 20250410164339.png]]

专门的关系运算符

选择和投影

![[Pasted image 20250410164459.png]]

θ连接

![[Pasted image 20250410164612.png]]
图中示例的条件为C<E,所以就是剔除不满足条件的元组后进行笛卡尔积

自然连接

![[Pasted image 20250410165046.png]]
符号和θ连接一样,但是省略了下面的条件,因为其已经隐含了条件即必须是相同属性组。
图中案例即是连接了有相同属性分量(多集中在B列)的元组

元组演算(非常抽象)

![[Pasted image 20250410175629.png]]
5类运算符依次为:存在、全称、否、并、或

数据库设计与建模

概念设计

逻辑设计

数据库控制功能

并发控制

性能优化

完整性约束

备份恢复

数据库高级主题(案例题)

分布式事务(2PC/3PC)

主从复制与读写分离

冷热分离

分区与分片技术

NOSQL技术

MongoDB

Redis(每年都考,不同角度)

ElasticSearch

分布式数据库概念