关系型数据库概述

数据库的简介

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，是一个长期存储在计算机内，有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。

数据库的分类

• 关系型数据库(RDBMS)
• 非关系型数据库(NoSQL)

关系型数据库(RDBMS)

关系型数据库又称关系型数据库管理系统(Relational Database Management System)，是指采用关系模型来组织数据的数据库，以行和列的形式存储数据，一系列的行与列称为表，一组表组成了数据库。由二维表及其之间的关系组成的一个数据组织

特点

• 存储结构：高度组织结构化数据，每个数据表都必须对各个字段定义好再根据表结构存入数据
• 查询方式：采用结构化查询语言(SQL)对数据进行管理
• 存储规范：按照最小关系表的形式进行存储，避免数据冗余
• 事务性：强调ACID原则
• 读写性能：追求数据的实时性与一致性

常见的关系型数据库

• Access-微软
• SQL Server-微软
• Mysql-ORACLE
• Oracle-ORACLE

SQL

结构化查询语言(Structured Query Language)，简称SQL。是关系型数据库的标准语言。

功能

ACID原则

1.原子性(Atomicity)
事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事务成功的条件是事务里的所有操作都成功，只要有一个操作失败，整个事务就失败，需要回滚。
2.一致性(Consistency)
数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。
3.隔离性(Isolation)
并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。
4.持久性(Durability)
一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。

关系型数据库的规范化理论(范式)

关系数据中的关系是要满足一定要求的，满足不同程度的要求的为不同范式。满足最低的要求叫第一范式，简称1NF，在第一范式的前提下，满足进一步要求的为第二范式，以此类推。

第一范式(1NF)

所有的字段都是原子的，不可再分

字段(一列)：又称为属性，描述事物的特征

元组(一行)：又称为记录，描述一个具体的事务
eg：如果号码分为电话号码，qq号码。那这时号码不能单独作为一列

第二范式(2NF)

在第一范式的基础上，所有非主属性都依赖于主属性(消除非主属性对主键(主码)的部分函数依赖)

函数依赖: 设R(U)是属性集U上的关系模式，X,Y是U的子集，若对于R(U)的任意一个关系r,r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不相等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X记作 X->Y
完全函数依赖: 在R(U)中，如果X->Y，且对于X的任意一个真子集Xn,Y都不依赖于其真子集，则Y完全依赖于X
部分函数依赖：若x->Y,但Y不完全依赖于X，则称Y对X部分函数依赖
传递函数依赖：在R(U)中，如果X->Y，X不依赖与Y，Y->Z,则Z对X有传递函数依赖

候选码：设K为R<U,F>中的属性或属性组合，若属性集的属性都完全函数依赖于K，则K为关系模式<U,F>的候选码
主码： 若候选码多于一个，则选定其中一个作为主码(主键)
主属性：包含在任何一个候选码中的属性称为主属性
非主属性：不包含在任何候选码中的属性成为非主属性

eg: 学生姓名依赖于学号，课程名称部分依赖于学号，因此学号与学生姓名在同一张表中，课程名称不放在同一表中

第三范式(3NF)

在第二范式的基础上，不存在非主属性传递依赖于主属性(消除非主属性对于主键(主码)的传递依赖)

eg: 班级编号依赖于学号，院系依赖于班级编号，学号与院系存在传递依赖，故学号与院系不放在同一表中