資料庫系統
- 規范化理論
- 價值與用途
- 非規范化存在的問題.
- 鍵
- 超鍵
- 候選鍵與主鍵
- 外鍵
- 求候選鍵
- 范式
- 第一范式
- 第二范式
- 第三范式
- BC范式
- 模式分解
- 并發控制
- 基本概念
- 存在的問題
- 封鎖協議
- 完整性約束
- 約束
- 觸發器
- 資料庫安全
- 資料庫備份
- 冷備份(靜態備份)
- 熱備份(動態備份)
- 故障與恢復
- 資料倉庫與資料挖掘
- 反規范化
- 大資料
規范化理論
價值與用途
非規范化存在的問題.
資料冗余,更新例外,插入例外,洗掉例外.
鍵
超鍵,候選鍵,主鍵,外鍵.
超鍵
唯一標識元組,區別候選鍵:超鍵可能存在冗余.
候選鍵與主鍵
候選鍵可以有多個,主鍵只有一個.資料庫中,多個欄位可以設定為主鍵,但是只能挑選一個欄位設定為主鍵.
外鍵
外鍵是其它關系的主鍵,很多時候需要對表做關聯,所以需要在當前關系標識此欄位.
求候選鍵
能夠唯一標識一個元組.使用圖示法,找出入度為0的屬性,嘗試遍歷這個圖,若能遍歷整個圖,則該屬性為候選鍵.
沒有入度為0的,找既有出度又有入度的
范式
需要結合函式依賴和關鍵字求解一起學習.
第一范式/第二范式/第三范式/BCNF…,規范級別越高,規范化程度越高,粒度越小,資料表拆分的越細,性能問題越來越明顯,一般做到第三范式就行了.
第三范式依賴第二范式,第二范式依賴第一范式.
第一范式
在關系模式R中,當且僅當所有域只包含原子值,即每個分量都是不可再分的資料項,則稱R是第一范式.如下圖示例中,把 ‘高級職稱人數’去掉,只保留’教授’,‘副教授’ 即可滿足原子值,實作第一范式.
第二范式
當且僅當R是1NF(第一范式),且每一個非主屬性完全依賴主鍵(不存在部分依賴)時,則稱R是第二范式.
第三范式
當且僅當R是1NF(第一范式),且關系中沒有非主屬性傳遞依賴時,則稱R是第三范式.
BC范式
設R是一個關系模式,F是它的依賴集,R屬于BCNF當且僅當其F中每個依賴的決定因素必定包含R的某個候選碼
例題:
模式分解
保持函式依賴分解,無損分解(有損->不能還原,無損->可以還原)
無損聯接分解:將一個關系模式分解成若干個關系模式后,通過自然聯接和投影運算仍能還原到原來的關系模式.
無損分解常用方法:表格法,交差法(針對一分為二)
并發控制
基本概念
事務:原子性,一致性,隔離性,持續性.
存在的問題
丟失更新,不可重復讀,臟資料
封鎖協議
一級:添加X鎖,防止丟失修改(X鎖->寫鎖)
二級:添加S鎖,防止丟失修改,防止讀臟資料(S鎖->讀鎖)
三級:添加S鎖,直到事務結束才釋放.可防止丟失修改,防止讀臟資料與資料重復讀取
兩段鎖:可串行,可能導致死鎖
完整性約束
約束
物體完整性,參照完整性,用戶自定義完整性,提高資料可靠性的機制.
物體完整性約束:約束主鍵,主鍵不能為空,不能重復
參照完整性約束:約束外鍵,允許為空
用戶自定義完整性約束:用戶自行定義的約束,如欄位值域/值范圍等
觸發器
觸發器可以通過寫腳本進行控制
資料庫安全
用戶標識和鑒定:最外層的安全保護措施
存取控制:對用戶進行授權
密碼存盤和傳輸:對遠程終端資訊用密碼加密
視圖的保護:對視圖進行授權
審計:以日志的方式記錄用戶操作,分析用戶操作
資料庫備份
冷備份(靜態備份)
將資料庫關閉,在停止狀態,將資料庫檔案直接復制下來.簡單快速,必須停止應用,不能按表恢復.
熱備份(動態備份)
利用備份軟體,在資料庫正常運行狀態下,將資料庫中的資料檔案備份下來.
完全備份,差量備份,增量備份
差量針對完全的,增量針對上一次的
靜態海量轉儲,靜態增量轉儲,動態海量轉儲,動態增量轉儲
事務日志文件:針對資料庫改變所做的記錄,它可以記錄針對資料庫的任何操作,并將記錄結果保存在獨立的檔案中
故障與恢復
可預期的故障,程式中預先設定rollback陳述句恢復
不可預期的故障,DBMS恢復子系統通過日志,撤銷事務對資料庫的修改,回退到事務初始狀態
系統故障,通常使用檢查點
介質故障,一般使用日志重做業務
資料倉庫與資料挖掘
廣泛用于BI(商業智能)中
| 資料倉庫 | 普通資料庫 |
|---|---|
| 面向主題 | 面向業務 |
| 集成的資料 | 不會集成 |
| 相對穩定(不再洗掉,修改) | 經常修改更新 |
| 反映歷史變化 | 一般是實時的 |
對多個不同資料源,進行抽取,清理,裝載,重繪
資料集市
OLAP聯機分析服務器
資料挖掘工具不同于查詢工具或報表工具,可挖到未知的一些特性
反規范化
規范化使表不斷拆分,粒度變小,提高增刪改的速度,但是查詢時聯表查詢過多導致效率變低.逆規范化的技術手段:
增加派生性冗余列
增加冗余列
重新組表
分割表
犧牲空間和規范為代價,提高查詢速度
大資料
總體上是對海量資料處理的相關技術,特點:
資料量大
處理要快
型別多
有價值
高擴展,高性能,高容錯,支持異構,分析延遲低,易用且開放,低成本,向下兼容
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