数据库基础知识总结

数据库模式

1. 数据库的三层模式二级映像（如图）

   • 三层模式：
     
     • 外模式：用户与数据系统的接口
     • 逻辑模式：数据库中全部数据整体逻辑结构的描述
     • 内模式：数据库物理存储方面的描述
   • 两级映像（如图）
     
     • 外模式/逻辑模式映像
     • 逻辑模式/内模式映像

2. 数据抽象级别的4种模型

   • 概念模型
   • 逻辑模型
   • 外部模型
   • 内部模型

事务

1. 概念：构成单一逻辑工作单元的操作集合，要么完整的执行要么不执行。
2. commit：事务执行成功地结束
   rollback：表示事务执行不成功的结束
3. 事务的ACID属性：原子性、一致性、隔离性、持久性
4. 检查点技术： 在检查点时刻才真正的把对DB的修改写到磁盘，并写日志文件
5. 数据在磁盘上以块的定长存储单位形式组织

锁

并发操作带来的三个问题

丢失更新：
读脏数据： 未提交随后被撤销的数据称为脏数据
不可重复读：一个事务读两次数据结果不相同

封锁技术

1. 排他型锁（x锁）：即是写锁，写锁的解除在commit或者rollback操作中，可以解决丢失更新问题
2. 共享型锁（s锁）：即是读锁，提高了并发性，在s锁解除之前不许上x锁，其他事务可以上s锁
3. 封锁 三级协议，每一级写数据都必须加写锁，一级（读脏数据，不可重复读都可能发生），二级读取数据必须加读锁，读完即可解除（可能会发生不可重复读），三级在事务结束释放s锁。

封锁带来的问题

1. 活锁：某个事物永远处于等待状态，得不到封锁的机会
2. 饿死问题：

3. 死锁：

   • 死锁（Deadlock）
     所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。

   • 产生死锁的原因主要是：

     • 系统资源不足。
     • 进程运行推进的顺序不合适。
     • 资源分配不当等。

   • 产生死锁的四个必要条件：

     • 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
     • 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
     • 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
     • 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
       这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

   • 死锁的预防和解除：

     • 足够的资源
     • 银行家算法

sql的完整性约束

1. 域约束、基本表约束、断言

数据库的优化

1. 水平拆分和垂直拆分
   
   • 垂直拆分： 按照功能模块进行拆分，例如按照评论表、点赞表、文章内容表
   • 水平拆分： 将表的数据分块保存在不同的数据库中，例如按照时间拆分（可能不均匀），加一个库专门设置映射，新建的DB专门负责存放user_id到数据库的映射关系。

数据库的三级范式

关键码：唯一能决定整个关系集合的属性集合，例如： d -> a, ab - c,db是关键码

无损分解，保持依赖的分解

SQL语言

View 的新建与更新

desc SC; 展示SC表的结构

select .. from ..

新建SC表

插入数据和更新数据和删除数据