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# 数据库设计

## 数据库设计基础知识

案例分析题+实践题目

### 基本概念

文件、数据库的联系和区别？数据库 复杂度高、冗余度低

数据库管理系统 DBMS：DDL、DML、数据库运行管理，组织和存储、建立和维护等。

数据模型，三要素：数据结构、数据操作、数据的约束条件

完整性：正确性和相容性

### 三级模式两级映射

三级模式：

* 概念模式：全体数据的逻辑结果
* 外模式：用户看到的部分数据，$n$个
* 内模式：存储记录的类型

逻辑独立性、物理独立性

关系表类型：

* 基本表
* 查询表
* 视图：虚拟表，有查询定义，简化用户操作，对**机密数据**提供安全保护。

### 完整性约束

实体完整性：主属性唯一、非空

参照完整性：外键

自定义完整性

触发器：

存储过程：数据库服务器上预先定义并编译。

### 关系代数

🌟🌟🌟除法计算方式：

### 规范化理论

完全函数依赖：

部分函数依赖：

传递依赖：

### 规范化理论

数据冗余、修改异常、插入异常、删除异常

第一范式：不存在复合属性

第二范式：非主属性完全依赖主键

第三范式：非主属性对码的传递函数依赖

### 数据库设计阶段

需求分析：需求规格说明书，数据流图，数据字典

概念结构设计：概念模型

1. 抽象数据
2. 设计局部ER图
3. 合并取消冲突，设计初步ER模式
4. 修改重构消除冗余，生成基本ER图

逻辑结构设计：关系模式

物理设计：

反规范化理论，加速读操作性能，通过添加冗余增加查询效率。反规范化的操作有：冗余列、派生列、表重组和表分割。

### 数据库实施

运行维护的主要内容

* 数据库性能监测和改善
* 数据库备份和故障恢复
* 数据库重组和重构

全量备份、差分备份、增量备份

### NoSQL概述

数据持久层、数据分布层、数据逻辑层、接口层。

### 事务管理 ACID

原子性、一致性、隔离性、持续性

并发问题：

1. 丢失跟新
2. 幻读

封锁技术，X封锁（排他锁）、S封锁（共享锁）。

### 分布式数据库

优化策略：表与视图、索引、SQL优化

分布式数据库组成：

1. 全局概念模式
2. 分片模式
3. 分布模式，4种分策略
4. 局部概念模式
5. 内模式
6. 数据库

两阶段提交，2PC，表决+执行

三阶段提交：预提交