数据库系统

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