数据库基础

三级模式+两级映像

三级模式

分为外模式（视图）+模式（概念模式）+内模式（存储文件.db）

两级映像

数据库系统在三级模式之间提供了两级映像:模式/内模式映像、外模式/模式映像。
(1)外模式/模式映像。这两级映像保证了数据库的逻辑独立性。
(2)模式/内模式映像。这两级映像保证了数据库的物理独立性。

数据模型

E-R图（待填充）

关系模型

关系代数

基本概念(见函数依赖)

• 候选码
• 主码
• 主属性
• 外码
• 全码
  

完整性约束

• 实体完整性：主码不能为空
• 参照完整性：
• 用户定义完整性

关系代数运算（★）

并∪(union)

R∪S将查询结果中属性名一样的放到同一列

select * from R union select * from S

差-(except)

R-S从查询结果R中去掉和S一样的

笛卡尔积×

R×S即将R的元组与S的每一行相联系

积后有n+m列属性，n*m行元组

投影π(select)

π_A,C（R）对表R投影A,C列

select A,C fronm R

在关系代数运算中，可用数字n代替第n列即π_1,3（R）= π_A,C（R）

选择σ(where)

σ_A＞B(R)

select * from R where A>B

交∩(intersect)

R∩S将查询结果中既属于R又属于S的放一起

连接（笛卡尔积筛选）

• θ连接
  θ是比较运算符，即条件连接where a θ条件（＞＝＜） b

• 等值连接
  where a=b

• 自然连接
  
  先求R.A=S.A且R.C=S.C从笛卡尔积中去除S表中重复的属性列
  
  

除(待填)

外连接

• 左外
  
  在自然连接的基础上 保留左表的全部数据 右表无法匹配的数据用null代替

• 右外
  
  自然连接的基础上 保留右表的全部数据 左表无法匹配的数据用null代替

• 全外
  
  左外+右外再去重复

SQL语言

创建表

CREATE TABLE <表名> (<列名><数据类型>...<表级完整性约束条件>）

修改和删除表

索引

CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名> ON <表名>(<列名>[<次序>]...)--建立索引

DROP INDEX <索引名>--删除索引
UNIQUE：表明此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录
CLUSTER：表示要建立的索引是聚集索引，意为索引项的顺序与表中记录的物理顺序一致。

视图

视图是从一个或多个表或视图中导出的表，其结构和数据是建立在对表的查询基础上的。视图不是真实存在的基
础表而是一个虚拟表，视图所对应的数据并不实际地以视图结构存储在数据库中，而是存储在视图所引用的表中
CREATE VIEW 视图名 AS SELECT 查询子句 [WITH CHECK OPTION];
子查询可以是任意复杂的 SELECT 语句，但通常不允许含有 ORDER BY 子句和 DISTINCT 短语
WITH CHECK OPTION 表示对 UPDATE、INSERT、DELETE 操作时要保证更新、插入或删除的行满足视图定
义中的谓词条件(即子查询中的条件表达式)

SQL查询

• 简单查询
• 连接查询
• 子查询
• 聚集函数
• 分组查询
• 更名as
• 视图

SQL数据更新

• 插入
• 删除
• 修改

SQL访问控制

• 授权
• 回收

关系数据库的规范化（★）

函数依赖

有R<U,F>

学号	姓名	课程号	课程名	成绩

U为属性集合(学号,姓名,课程号,课程名,成绩)
F为依赖关系(学号→姓名，课程号→课程名，学号+课程号→成绩)

• 非平凡的函数依赖：A决定B但B不属于A 如学号→姓名

• 平凡的函数依赖：A决定B且B属于A 如学号→学号

• 完全函数依赖：学号+课程号→成绩，其中单独的学号或课程号都无法决定成绩

• 码：码是属性的一部分K∈U

• 候选码（题目最常考）：K→U，对K求闭包=U，K的任一个真子集K'都不能决定U，候选码可以有多个。如（学号+课程号）→U，则（学号+课程号）为1个候选码

• 全码：K=U,即整个属性U为候选码

• 主属性：候选码的每个真子集都是主属性
  如U有2个的主属性为学号、课程号

• 主码：可以确定唯一一条元组，主码∈候选码，候选码可以有多个，主码只能有一个
  U的主码学号∈（学号，课程号）

• 超码：可以唯一标识一行的属性的集合（从超码里面选一个当主码）

  学号	姓名	身份证号

  超码=（学号，身份证号）都可以确定一行元组都可以当主码，从中确定学号或身份证号为主码

规范化

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1范式(1NF)

2NF

若关系模式R∈1NF，且每一个非主属性完全依赖于候选码，则关系模式R∈2NF
（即对1NF消除了非主属性对候选码的部分函数依赖）

学号	课程号	成绩	姓名

F=[（学号，课程号）→成绩，学号→姓名]
该关系中学号部分依赖于候选码，所以不能成立2NF
将关系R分解为R1[学号，课程号→成绩]、R2[学号→姓名]，此时成立2NF

3NF

对2NF消除了传递依赖（包含伪传递率）
X→Y，Y→Z则存在传递依赖，不成立3NF，许分解为R1（X→Y）、R2（X→Z）

伪传递率
X→Y；W+Y→Z则W+X→Z此时构成传递依赖
如X1+X2→Y，X1+Y→Z，

BCNF