架构设计 相关文档，希望互相学习，****************************
****************************共同进步
知识总览
共19章内容，主要包括：
1）1绪论、2计算机系统、3信息系统、4信息安全技术、5软件工程
2）6数据库设计、7系统架构设计基础知识
3）8系统质量属性与架构评估、9软件可靠性、
10软件架构演化与维护、11未来信息综合技术
4）12信息系统架构设计、13层次式架构设计、14云原生架构设计、
15面向服务架构设计、16嵌入式系统架构设计、17通信系统架构设计、
18安全架构设计、19大数据架构设计
每天进步一点点，加油！小伙伴们！💪
本文学习 第6章 数据库设计基础知识，以下为个人笔记，希望有所帮助，共同学习。
包括：数据库基础概念、
关系数据库、
数据库设计、
应用程序与数据库交互、
NoSQL 数据库
分布式数据库
数据库优化技术
分布式缓存技术 Redis
第6章 数据库设计基础知识
6.1 数据库基础概念
（1）数据（Data）：是描述事物的符号记录，它具有多种表现形式，如文字、图形、图像、声音和语言等。
（2）数据库系统（DataBase System，DBS）：是一个采用了数据库技术，有组织地、动态地存 储大量相关联数据，从而方便多用户访问的计算机系统。
（3）数据库（DataBase，DB）：是统一管理的、长期储存在计算机内的，有组织的相关数据的集合。
（4）数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）：是数据库系统的核心软件， 是由一组相互关联的数据集合和一组用以访问这些数据的软件组成。
DBMS 通常分三类：
关系数据库系统（Relation DataBase System，RDBS）、
面向对象的数据库系统（Object-Oriented DataBase Systems，OODBS）、
对象关系数据库系统（Objective Relational DataBase System， ORDBS）。
1.层次和网状数据库系统
2.关系数据库系统
3.第三代数据库系统
6.1.1发展
1人工管理阶段
特点：数据量较少、数据不保存、没有软件系统对数据进行处理。
缺点：应用程序与数据之间依赖性太强、数据组与数据组之间存在数据冗余。
2文件系统阶段
特点：数据可长期保留、数据不属于某个特定应用、文件组织形式多样化。
缺点：数据冗余、数据不一致性、数据孤立。
3数据库系统阶段
特点：采用复杂的数据模型表示数据结构、有较高的数据独立性。
优点：对应用程序的高度独立性、数据的充分共享性、操作方便性。
6.1.2数据模型
数据库的基础结构是数据模型，是用来描述数据的一组概念和定义。
数据模型的三要素：数据结构、数据操作、数据的约束条件。其中，数据的约束条件包括：（1）实体完整性。实体完整性是指实体的主属性不能取空值。
（2）参照完整性。在关系数据库中主要是指外键参照的完整性。若 A 关系中的某个或者某些 属性参照 B 关系或其他几个关系中的属性，那么在关系 A 中该属性要么为空，要么必须出现在 B 关系或者其他的关系的对应属性中。
（3）用户定义完整性。用户定义完整性反映的是某一个具体应用所对应的数据必须满足一定 的约束条件。例如，软考成绩不能小于 0，也不能大于 75。
6.1.3数据库管理系统 DBMS
数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）：是数据库系统的核心软件， 是由一组相互关联的数据集合和一组用以访问这些数据的软件组成。
1 . D B M S功能
(1)数据定义
(2)数据库操作
(3)数据库运行管理
(4)数据组织、存储和管理
(5)数据库的建立和维护
(6)其他功能。
2. DBMS 的特点(1)数据结构化且统一管理
(2)有较高的数据独立性
(3)数据控制功能：
数据库的安全性(Security)
数据的完整性 (Integrality)
并发控制 (concurrency control)
故障恢复 (recovery from failure)
6.1.4数据库三级模式
数据库一般采用三级模式。系统开发人员需要通过视图层、逻辑层和 物理层三个层次上的抽象来降低用户屏蔽系统的复杂性，简化用户与系统的交互。
1视图层 (View Level) 是最高层次的抽象
2逻辑层 (Logical Level) 比物理层高一层的抽象
3物理层 (Physical Level) 是最低层次的抽象
从数据库管理系统的角度，数据库也分为外模式、概念模式、内模式。数据库系统在三级模式之间提供了两级映像：概念模式/内模式映像、外模式/概念模式映像。 这两级映像保证了数据库中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。外模式也称：用户模式或子模式，是用户与数据库系统的接口
内模式也称：存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述
三级模式，两级映射（外 概念：逻辑独立性 && 概念、内：物理独立性）
6.2 关系数据库
6.2.1关系数据库基本概念
1.关系的基本术语
属性 (Attribute)：描述一个事物常常取若干特征来表示
域 (Domain)：每个属性的取值范围对应一个值的集合
目或度 (Degree)：目或度指的是一个关系中属性的个数
候选码 (Candidate Key)：能唯一的标识一个元组
主码 (Primary Key)：或称主键，若一个关系有多个候选码，则选定其中一个作为主码
主属性 (Prime Attribute)：包含在任何候选码中的属性称为主属性
外码 (Foreign Key)： 关系模式 R 中的属性不是该关系的码，是其他关系的码，那么该属性集对关系模式R 是外码
全码 (All-key)：所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码
笛卡尔积
2.关系数据库模式
关系数据库的型，称为关系数据库模式，是关系数据库结构的描述
如：学生选课关系模式SC(Sno,Cno,Grade)
3.关系的完整性约束
实体完整性 (Entity Integrity)：要求每个数据表都必须有主键，而作为主键的所有字段，其属性必须是唯一且非空值
参照完整性 (Referential Integrity)： 实体及实体间的联系是用关系来描述的
用户定义完整性 (User Defined Integrity)：数据必须满足的语义要求
6.2.2关系代数运算
关系代数运算符 4类：集合运算符、专门的关系运算符、算术比较符、逻辑运算符
（考试重点考查集合运算符与专门的关系运算符）
关系代数的运算中还有一类是属于扩展的关系代数运算，可以从基本的关系运算中导出。外连接运算包括左外连接、右外连接、完全外连接。
（1）传统的集合运算
并U、交∩、差-、笛卡儿积X
（2）专门的关系运算
选择σ、投影π、连接、除法÷
5种基本的关系代数运算：并、差、笛卡尔积、投影和选择
等值连接：选取关系 R、S，取两者笛卡儿积中属性值相等的元组。
自然连接：一种特殊的等值连接，它要求比较的属性列必须是相同的属性组，并且 把结果中重复属性去掉
÷ 除 给定关系 R(X，Y) 和 S(Y，Z)，其中 X，Y，Z 为属性组。R 中的 Y 与 S 中的 Y 可 以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。R 与 S 的除运算得到一个新的关系 P(X)，P 是 R 中满足下列条件的元组在 X 属性列上的投影：元组在 X 上分量值 x 的 象集 Yx 包含 S 在 Y 上投影的集合
6.2.3关系数据库设计基本理论
1.函数依赖
函数依赖：设 R(U)是属性 U 上的一个关系模式，X 和 Y 是 U 的子集，r 是 R 的任一关 系，如果对于 r 中的任意两个元组 u 和 v，只要有 uX=vX，就有 uY=vY，则称 X 函数决定 Y， 或称 Y 函数依赖于 X，记为 X→Y。函数依赖是一种最重要、最基本的数据依赖。而关系数据库设计理论的核心就是数据间的函数依赖。
2.多值依赖
多值依赖（Multivalued Dependency，简称MVD）是关系数据库理论中用于描述属性间一对多独立联系的核心概念，是支撑第四范式（4NF）的基础，核心内容如下：
设关系模式为R(U)，X、Y是U的子集，令Z=U-X-Y。多值依赖X→→Y成立的含义是：对于X的某一个确定值，会对应Y的一组独立取值，且这组Y的取值仅由X决定，完全和Z的取值无关。
- 平凡多值依赖：X→→Y成立，且Y是X的子集，或者剩余属性Z为空集
- 非平凡多值依赖：X→→Y成立，且剩余属性Z不为空集
3.规范化
INF、2NF、3NF、BCNF、4NF和5NF
关系数据库设计的方法之一：就是设计满足适当范式的模式，通常可以通过判断分解后的模式达 到几范式来评价模式的规范化程度。范式包括：1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF。
（1）第一范式（1NF）：若关系模式 R 的每一个分量是不可再分的数据项，则关系模式 R 属 于第一范式。
（2）第二范式（2NF）：若关系模式 R∈1NF，且每一个非主属性完全依赖主码时，则关系式 R 是 2NF（第二范式）。
（3）第三范式（3NF）：当 2NF 消除了非主属性对主码的传递函数依赖，则称为 3NF。 （4）BC 范式（BCNF）：如果关系模式 R∈1NF，且每个属性都不传递依赖于 R 的候选码， 那么称 R 是 BCNF 模式。
上述 4 种范式之间有如下联系：BCNF⊂3NF⊂2NF⊂1NF。
ok, 今天就到这里吧 🤗
相关系列文章，欢迎点赞、收藏，提供意见！****
计算机系统基础知识 1分：概述、计算机硬件、计算机软件
操作系统 3分：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理
数据库技术 3分：数据库设计、关系代数、范式、事务并发、数据库安全、新技术
嵌入式技术 3分：嵌入式硬件、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发
计算机网络 3分（超纲较多）：OSI七层模型、TCP/IP协议族、网络生命周期、IP地址
其他计算机系统基础知识 1分：计算机语言、多媒体、系统工程
系统性能 1分：性能指标、性能设计
信息系统基础知识 3分：信息系统生命周期、开发方法、五大典型系统
信息安全技术基础 5分：安全属性、信息安全技术、网络安全技术、安全协议
软件工程 12分：概述、需求工程、系统设计、运维、测试、基于构件；
面向对象技术 3分：面向对象基础、分析设计、UML关系、图
项目管理 1分：进度管理、配置管理、质量管理、风险管理
系统架构设计 20分：架构概念、生命周期、ABSD、DSSA、架构风格、
架构复用、质量属性、架构评估
软件可靠性 2分：可靠性建模、软件可靠性设计
软件架构的演化和维护1分：架构演化分类、评估、面向对象架构演化
未来信息综合技术 3分：信息物理系统、人工智能、边缘计算、机器人、数字李生、云计算
数学与经济管理 2分：最小生成树、最短路径、网络与最大流量、线性规划、决策论
知识产权和标准化 2分：知识产权属性、保护期限、产权人确定、侵权判定
专业英语 5分：完形填空，大学英语3级难度，自学
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------------|
| 【架构专栏】架构考试介绍 | 【架构专栏】架构知识点 |
| 【架构专栏】第1章 绪论 | 【架构专栏】第11章 未来信息综合技术 |
| 【架构专栏】第2章 计算机基础知识 | 【架构专栏】第12章 信息系统架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第3章 信息系统基础知识 | 【架构专栏】第13章 层次式架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第4章 信息安全技术基础知识 | 【架构专栏】第14章 云原生架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第5章 软件工程基础知识 | 【架构专栏】第15章 面向服务架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第6章 数据库设计基础知识 | 【架构专栏】第16章 嵌入式系统架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第7章 系统架构设计基础知识 | 【架构专栏】第17章 通信系统架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第8章 系统质量属性与架构评估 | 【架构专栏】第18章 安全架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第9章 软件可靠性基础知识 | 【架构专栏】第19章 大数据架构设计理论与实践 |
| 【架构专栏】第10章 软件架构的演化和维护 | |
[架构专栏 知识点]
希望有所帮助，互相学习、共同进步，欢迎点赞、收藏！