【系统架构师】-第6章-数据库设计基础知识

1、三级模式-两级映像

外模式:视图、用户与数据库的接口

概念模式:表

内模式:存储方式,索引创建等

1)外模式-模式映射:

视图与表的映射,表数据发生修改,只需要修改映射,不需要修改外模式。

逻辑独立性

2)模式-内模式映射:物理独立性

2、数据库设计

1、基本步骤

1)需求分析

产生需求说明书、数据字典、数据流图

自顶向下的结构化分析SA

用户对系统要求:

1、信息要求:保存哪些信息

2、处理要求:RT、处理的安全性、完整性、处理的频率

3、系统要求:安全、释放凡是、可扩充性

2)概念结构设计

过程:选择局部应用、逐一设计分E-R图、E-R图合并

属性冲突:同一属性可能会存在于不同的分E-R 图中。

命名冲突:相同意义的属性,在不同的分E-R 图上有着不同的命名或是名称相同的属性在不同的分E-R 图中代表着不同的意义。

结构冲突:同一实体在不同的分E-R 图中有不同的属性,同一对象在某一分E-R图中被抽象为实体而在另一分E-R 图中又被抽象为属性

3)逻辑结构设计

E-R图转关系模式

过程:确定数据模型、将E-R图转成指定的数据模型、确定完整性约束、确定用户视图

完整性:实体完整性(主键)、参照完整性(外键)、用户自定义完整性(触发器)

存储过程:提供第三方开发人员调用进行数据更新

4)物理结构设计

包括确定数据分布、存储结构和访问方式

5)数据库实施

设计实际的数据库和表

6)数据库运行和维护

1、数据备份

全量、增量(上一次[3个]备份之后的新增数据)、差量(上一次全量备份之后的新增数据)

3、数据模型

分类

1)关系模型

二维表的形式表示的实体-联系模型

2)概念模型

从用户角度建模,真正的实体-联系模型

3)网状模型

实体类型及其实体之间的联系,一个事物和另外几个都有联系

4)面向对象模型

面向对象的方法设计数据库,以对象为单位,每个对象包括属性和方法,具有类和继承等特点

三要素

数据结构:所研究的对象类型的集合

数据操作:对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合

数据约束条件:一组完整性规则的集合

3、E-R模型

用E-R图来描述概念数据模型,

圆表示属性 (一般没有)、长方形表示实体、菱形表示联系、联系的两端要填写联系类型

1、实体:客观存在并可相互区别的事物

弱实体和强实体:弱实体依赖于强实体的存在而存在

其中员工是强实体、经理/业务员/部门经理 是弱实体

在学生管理系统中,家长就是学生的弱实体

2、属性:实体所具有的特性

简单属性、复合属性(家庭地址)、单值多值属性、NULL属性、

派生属性(由出生年月推算出年龄)

3、联系:实体内部的联系和实体之间的联系

联系类型:1对1、1对多、多对多

E-R模型转关系模型

每个强实体都对应一个关系模式

1:1联系中,联系可以放到任意的两端实体中,作为一个属性

1:N的联系中,联系可以单独作为一个关系模式,也可以在N端中加入1端实体的主键;

M:N的联系中,联系必须作为一个单独的关系模式,其主键是M和N端的联合主健

4、函数依赖

1)部分函数依赖:A可确定C,(A,B)也可确定C,(A,B)中的一部分(即A)可以确定

2)传递函数依赖

候选键:可唯一确定表中的属性,可以多个,可以联合

主键:任选一个候选键,即可作为主键。

外键:其他表中的主键。

主属性:候选键内的属性为主属性,其他属性为非主属性。

Armstrong公理系统

自反

分解

5、三范式

1NF:满足关系中的每一个属性不可拆分

2NF:无部分函数依赖,表中的每一个非主属性不会依赖复合主键中的某一个列

3NF:无传递函数依赖,表中不存在非主属性对码的传递依赖

6、关系代数

表与表的运算,行与列

1、笛卡尔积:S1 X S2中的所有属性

2、投影: 选择列、数字表示(1开始)符号:π

3、选择: 选择行 ,符号:σ

4、自然连接:不包含同名属性列,符号:

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