数据库系统-学习记录1

ch1.数据库系统简介

数据库管理系统（DBMS）被期望做到：

1、允许用户用特定语言创建数据库并指定模式

2、允许用户进行查询

3、进行大量数据的存储

4、能够在各种故障中恢复数据

5、能够同时被多名用户使用

早期数据库管理系统

由文件系统演变而来，只能完成部分期望DBMS能够完成的操作

关系数据库系统

背后为复杂的数据结构，使得能够作出较快的响应

用高级语言进行查询

DBMS大小的发展趋势

体积上越来越小

从大型机器上运行，到逐步能够在个人电脑上运行

常使用XML标记文档，大量文档的集合组成数据库（？）

存储容量上越来越大

信息集成

DBMS系统组成

日志和恢复、并发控制是事务管理器的组成部分。前者负责事务的持久性，后者负责事务的孤立性。

缓冲区：（？）

ch2.关系数据模型

数据模型

描述数据或信息的记号，通常由三个部分组成：1、数据结构（结构体）；2、对数据的操作；3、对数据的约束

重要的数据模型包括关系数据模型和半结构化数据模型（包含XML）

关系数据模型简介

关系数据模型基于二维表格（例如fig.2.1）

半结构化数据模型简介

由树或图的形式构成，当前的主要表示形式为XML

其他数据模型

目前呈现出面向对象化的趋势，例如以结构体代替基本类型

各模型间的比较

半结构化数据模型相比于关系数据模型更为便捷迅速，但关系数据模型仍然是使用的最多的模型。因为关系数据模型能够对现实中的数据有效进行模型化，并提供了高效的操作集。

关系模型基础

属性

关系的列，例如title, year, length, genre等

模式

关系的名称及其属性，例如Movies(title, year, length, genre)

元组

关系中除属性之外的所有行，例如(Gone With the Wind, 1939, 231, drama)

域

假定与关系的每个属性相关联的是一个域，即元组的每个分量都有一个数据类型，例如integer, string。表示形式形如：Movies(title : string, year : integer, length : integer, genre : string)

关系模型的等价表述

元组顺序对表述无影响，属性次序对表述也没有影响

关系实例

给定的关系中元组的集合，称作关系实例

键(keys)

属于一种约束，由属性集组成，保证在关系实例中，没有两个在此属性集上相等的元组

设置虚拟键会更加安全，例如员工id

在SQL中定义关系模式

SQL是用于描述及操作数据库的主要语言

基本用法

见各大网站

代数查询语言

关系代数

属于另外一门代数，原子操作数是：

1、代表关系的变量

2、代表有限关系的常量

传统关系代数的主要操作

1、并、交、差

2、除去某些行列

3、组合两个关系元组

4、重命名

关系代数的表达式一般被称之为查询

关系上的集合操作

并：R$\cup$∪S

交：R$\cap$∩S

差：R-S

投影

只保留关系中的部分列，例如：图2-13投影到year, length

投影后，重复元组会被排除

选择

$\sigma_C(R)$σC​(R)表示从关系R中按条件C筛选，例如：$\sigma_{length\ge100}(Movies)$σlength≥100​(Movies)表示从关系Movies中筛选出length大于或等于100的元组

笛卡尔积

表示形式：R$\times$×S

列举出两个关系的所有可能的组合，如图2-14

自然连接

表示形式：R$\Join$⋈S

自然连接后的关系保留了原关系R和S之间，在相同属性上具有相同值的元组，如图2-16

悬浮元组：无法和另一关系的任何元组进行自然拼接的元组

$\theta$θ连接

表示形式：R$\Join_C$⋈C​S

先得到笛卡尔积，再筛选满足条件C的元组

参考资料：J. Ullmann, et. al., - A First Course in Database Systems (2008, Pearson) - libgen.lc