数据库系统课程总结

一、概述

1、数据库系统：数据库、数据库管理系统，应用程序构成了数据库系统。

• 数据库：大量的、有组织的、结构化的、长期存储的、共享的数据的集合，把不同用户的数据按照统一结构存在了数据库中。
• dbms：数据库管理系统，负责对数据库中的数据进行管理和维护，提供给用户访问接口。
• 应用程序是为了满足某一类用户的需求，和dbms相连，将数据展现给用户。

2、DBMS的优点：控制数据冗余，同一个数据表示为多种信息，数据共享，提高了完整性一致性，提高了安全性。
DBMS的缺点：企业使用费用高，需要硬件配置，需要学习成本，需要管理维护。

二、关系模型

1）数据模型表示实体类型及实体类型间联系的模型
2）数据模型的三级模式、两级映射，分为外模式、概念模式、内模式
3）关系的数据结构非常单一，n个集合的笛卡尔乘积的子集，数据之间通过主码、外码联系。
数据操作有传统的集合操作交并补，也有选择投影连接除法。
实体的完整性，即主码不能为空；参照的完整性，外键一定是参考另外一个关系的主码，要么取值为空，要么为它所参考的值；用户定义的完整性约束，用户自己根据业务的需求定义一些约束。
4）关系的并交差：当两个关系具有相同的维或度时才能操作
选择操作：不改变列 投影：只保留列
自然连接：相同属性取值相等连接，若没有相同属性就是笛卡尔乘积
外连接：左外连接，左边的关系不丢失行
除法：

三、数据库设计

数据库系统生存周期模型及各阶段主要任务与目标；概念设计任务与目标，概念设计技术—ER建模；逻辑设计任务与目标，ER模型向关系模型转化过程；关系模式规范化理论。

• 数据库设计分三个阶段：概念、逻辑、物理

生存周期：
1）数据库规划和系统定义
2）需求收集和分析
3）数据库设计 DBMS的选择
4）应用程序的设计 原型法或采用瀑布模型

四、事务管理

• 事务：完成用户业务，与数据库一次或多次交互的逻辑单位

• ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性

• 原子性：一个事务要么都做，要么都不做。

• 一致性：更新某个外键时，根据用户的设定，会同时更新或禁止更新

• 隔离性：并发事务之间不能相互影响

• 持久性：事务一经提交，永久有效。

• 并发控制协议保证隔离性，

• 恢复协议保证原子性和持久性

• 触发器机制保证一致性

五、其中的问题

• 脏读：指一个事务A正在访问数据，并且对该数据进行了修改，但是这种修改还没有提交到数据库中（也可能因为某些原因Rollback了）。这时候另外一个事务B也访问这个数据，然后使用了这个被A修改的数据，那么这个数据就是脏的，并不是数据库中真实的数据。这就被称作脏读。把数据库事务隔离级别调整到READ_COMMITTED
• 不可重复读：指在一个事务A内，多次读同一个数据，但是事务A没有结束时，另外一个事务B也访问该同一数据。那么在事务A的两次读数据之间，由于事务B的修改导致事务A两次读到的数据可能是不一样的。这就发生了在一个事务内两次读到的数据不一样，解决办法：把数据库事务隔离级别调整到REPEATABLE_READ
• 幻读：指一个事务A对一个表中的数据进行了修改，而且该修改涉及到表中所有的数据行；同时另一个事务B也在修改表中的数据，该修改是向表中插入一行新数据。那么经过这一番操作之后，操作事务A的用户就会发现表中还有没修改的数据行，就像发生了幻觉一样。这就被称作幻读。解决办法：把数据库事务隔离级别调整到SERIALIZABLE_READ

六、提高查询性能

• 索引提高查询性能原理；索引类型及应用；查询性能分析方法，查询分析结果理解与问题发现；能够根据实际情况正确运用索引提高查询性能。