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  • 关系模型名词解释 (1)关系模型:用二维表格结构表示实体集,外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。 (2)关系模式:关系模式实际上就是记录类型。它的定义包括:模式名,属性...在关系模型中,字段称为属性。...

    关系模型名词解释  

     (1)关系模型:用二维表格结构表示实体集,外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。   

    (2)关系模式:关系模式实际上就是记录类型。它的定义包括:模式名,属性名,值域名以及模式的主键。 关系模式不涉及到物理存储方面的描述,仅仅是对数据特性的描述。  

    (3)关系实例:元组的集合称为关系和实例,一个关系即一张二维表格。  

    (4)属性:实体的一个特征。在关系模型中,字段称为属性。   

    (5)域:在关系中,每一个属性都有一个取值范围,称为属性的值域,简称域。  

    (6)元组:在关系中,记录称为元组。元组对应表中的一行;表示一个实体。  

    (7)超键:在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键。  

    (8)候选键:不含有多余属性的超键称为候选键。   

    (9)主键:用户选作元组标识的一个候选键为主键。(单独出现,要先解释“候选键”)   

    (10)外键:某个关系的主键相应的属性在另一关系中出现,此时该主键在就是另一关系的外键, 如有两个关系S和SC,其中S#是关系S的主键,相应的属性S#在关系SC中也出现,此时S#就是关系SC的外键。   

    关系的完整性

    一、实体完整性

    实体完整性要求每个表都有唯一标识符,每一个表中的主键字段不能为空或者重复的值。

    二、参照完整性

    参照完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。设定相应的更新删除插入规则来更新参考表。

    例如表sutdent(有id,username,password),表sutdent_info(有id,name,age,sex)。其中表sutdent_info参照了表student。id作为外键。那么当student表删除一行时,表student_info对应的id那一列将被删除或者置空(根据设定的规则而定)。同样,表student_info增加一行,其中的id必须等于student表中的id。

    三、用户自定义完整性

    用户自定义完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件,它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

    也就是说:某个表你设置这一列为null,not null,default,check等。包括:非空约束、唯一约束、检查约束、主键约束 、外键约束

    1、非空约束(Not Null Constraint) 这个可能大家都了解,就是我们在添加那个表 userinfo,在id、name后面都添加了not null,就是有些列不能把它设为空,相信大家都理解,我就说下我在一个英文资料看到的一段英文:The not null specification prohibits the insertion of a null value for this attribute.Any database modifucation that would cause a null to be inserted in an attribute declared to be not null generates an error diagnostic.(大家就得自己翻译了) 

    2、唯一约束(Unique Constraint) 一个唯一约束并不包括一个NULL值。直接在字段定义后加入UNIQUE即可定义该唯一约束。 1) 一个表只能创建一个主键约束,但一个表可以根据需要对不同的列创建若干unique约束 2)主键字段不允许为null ,unique允许为空 3)一般创建主键约束时,系统自动产生簇索引,unique约束自动产非簇索引 

    3、检查约束(The Check Clause) 通过在定义数据库表里,在字段级或者是在表级加入的检查约束,使其满足特定的要求。 我来举一个例子 create table student ( name varchar(15) not null, student_id varchar(15), degree_level varchar(15), primary key(student_id), check(degree_level in('Bachelors','Masters','Doctorate'))); Here ,we use the check clause to simulate an enumerated type by specifying that degree_level must to be one of 'Bachelors','Masters','Doctorate'; 

    4、主键约束(Primary Key Constraint) 其实主键约束就是一张表只能建立一个主键约束,其实就是唯一约束+非空约束。大家通过上课讨论那么多关于“依赖”的事情,估计大家都能理解了 

    5、外健约束( Foreign Key Constraint) Foreign Key Constraint主要是确保同一个表或者不同表之间的引用完整性,所以必须引用一个PRIMARY KEY或者UNIQUE约束,用户必须在应用表上具有REFERENCES权限;一个表中最多可以有31个外部键约束; 在临时表中,不能使用外部键约束; 主键和外部键的数据类型必须严格匹配 。


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  • 文章目录SQL知识梳理之关系模型(一)关系模型主键外键一对多多对多一对一索引索引的概念与用法唯一索引Tips: SQL知识梳理之关系模型(一) ...表的每一列称为字段(Column),同一个表的每一行记录都拥有相同的若...

    SQL知识梳理之关系模型(一)

    关系模型

    关系数据库是建立在关系模型上的。而关系模型本质上就是若干个存储数据的二维表,可以把它们看作很多Excel表。

    表的每一行称为记录(Record),记录是一个逻辑意义上的数据。

    表的每一列称为字段(Column),同一个表的每一行记录都拥有相同的若干字段。

    字段定义了数据类型(整型、浮点型、字符串、日期等),以及是否允许为NULL。注意NULL表示字段数据不存在。一个整型字段如果为NULL不表示它的值为0,同样的,一个字符串型字段为NULL也不表示它的值为空串''

    通常情况下,字段应该避免允许为NULL。不允许为NULL可以简化查询条件,加快查询速度,也利于应用程序读取数据后无需判断是否为NULL。

    和Excel表有所不同的是,关系数据库的表和表之间需要建立“一对多”,“多对一”和“一对一”的关系,这样才能够按照应用程序的逻辑来组织和存储数据。

    在关系数据库中,关系是通过主键外键来维护的。

    主键

    例如,假设我们把name字段作为主键,那么通过名字小明小红就能唯一确定一条记录。但是,这么设定,就没法存储同名的同学了,因为插入相同主键的两条记录是不被允许的。

    对主键的要求,最关键的一点是:记录一旦插入到表中,主键最好不要再修改,因为主键是用来唯一定位记录的,修改了主键,会造成一系列的影响。

    由于主键的作用十分重要,如何选取主键会对业务开发产生重要影响。如果我们以学生的身份证号作为主键,似乎能唯一定位记录。然而,身份证号也是一种业务场景,如果身份证号升位了,或者需要变更,作为主键,不得不修改的时候,就会对业务产生严重影响。

    所以,选取主键的一个基本原则是:不使用任何业务相关的字段作为主键

    因此,身份证号、手机号、邮箱地址这些看上去可以唯一的字段,均不可用作主键。

    作为主键最好是完全业务无关的字段,我们一般把这个字段命名为id

    外键

    一对多

    当我们用主键唯一标识记录时,我们就可以在students表中确定任意一个学生的记录:

    idnameother columns…
    1小明
    2小红

    我们还可以在classes表中确定任意一个班级记录:

    idnameother columns…
    1一班
    2二班

    但是我们如何确定students表的一条记录,例如,id=1的小明,属于哪个班级呢?

    由于一个班级可以有多个学生,在关系模型中,这两个表的关系可以称为“一对多”,即一个classes的记录可以对应多个students表的记录。

    为了表达这种一对多的关系,我们需要在students表中加入一列class_id,让它的值与classes表的某条记录相对应:

    idclass_idnameother columns…
    11小明
    21小红
    52小白

    这样,我们就可以根据class_id这个列直接定位出一个students表的记录应该对应到classes的哪条记录。

    例如:

    • 小明的class_id1,因此,对应的classes表的记录是id=1的一班;
    • 小红的class_id1,因此,对应的classes表的记录是id=1的一班;
    • 小白的class_id2,因此,对应的classes表的记录是id=2的二班。

    students表中,通过class_id的字段,可以把数据与另一张表关联起来,这种列称为外键

    外键并不是通过列名实现的,而是通过定义外键约束实现的:

    ALTER TABLE students
    ADD CONSTRAINT fk_class_id
    FOREIGN KEY (class_id)
    REFERENCES classes(id)
    

    其中,外键约束的名称fk_class_id可以任意,FOREIGN KEY (class_id)指定了class_id作为外键,REFERENCES classes (id)指定了这个外键将关联到classes表的id列(即classes表的主键)。

    **通过定义外键约束,关系数据库可以保证无法插入无效的数据。**即如果classes表不存在id=99的记录,students表就无法插入class_id=99的记录。

    由于外键约束会降低数据库的性能,大部分互联网应用程序为了追求速度,并不设置外键约束,而是仅靠应用程序自身来保证逻辑的正确性。这种情况下,class_id仅仅是一个普通的列,只是它起到了外键的作用而已。

    要删除一个外键约束,也是通过ALTER TABLE实现的:

    ALTER TABLE students
    DROP FOREIGN KEY fk_class_id
    

    注意:删除外键约束并没有删除外键这一列。删除列是通过DROP COLUMN ...实现的。

    多对多

    通过一个表的外键关联到另一个表,我们可以定义出一对多关系。有些时候,还需要定义“多对多”关系。例如,一个老师可以对应多个班级,一个班级也可以对应多个老师,因此,班级表和老师表存在多对多关系。

    多对多关系实际上是通过两个一对多关系实现的,即通过一个中间表,关联两个一对多关系,就形成了多对多关系

    一对一

    一对一关系是指,一个表的记录对应到另一个表的唯一一个记录。

    细心的话会发现,既然是一对一关系,那为啥不给students表增加一个mobile列,这样就能合二为一了?

    如果业务允许,完全可以把两个表合为一个表。但是,有些时候,如果某个学生没有手机号,那么,contacts表就不存在对应的记录。实际上,一对一关系准确地说,是contacts表一对一对应students表。

    还有一些应用会把一个大表拆成两个一对一的表,目的是把经常读取和不经常读取的字段分开,以获得更高的性能。例如,把一个大的用户表分拆为用户基本信息表user_info和用户详细信息表user_profiles,大部分时候,只需要查询user_info表,并不需要查询user_profiles表,这样就提高了查询速度

    总结:关系数据库通过外键可以实现一对多、多对多和一对一的关系。外键既可以通过数据库来约束,也可以不设置约束,仅依靠应用程序的逻辑来保证。

    索引

    索引的概念与用法

    在关系数据库中,如果有上万甚至上亿条记录,在查找记录的时候,想要获得非常快的速度,就需要使用索引。

    **索引是关系数据库中对某一列或多个列的值进行预排序的数据结构。**通过使用索引,可以让数据库系统不必扫描整个表,而是直接定位到符合条件的记录,这样就大大加快了查询速度。

    例如,对于students表:

    idclass_idnamegenderscore
    11小明M90
    21小红F95
    31小军M88

    如果要经常根据score列进行查询,就可以对score列创建索引:

    ALTER TABLE students
    ADD INDEX idx_score(score);
    

    使用ADD INDEX idx_score (score)就创建了一个名称为idx_score,使用列score的索引。索引名称是任意的,索引如果有多列,可以在括号里依次写上。

    ALTER TABLE students
    ADD INDEX idx_name_score (name, score);
    

    **索引的效率取决于索引列的值是否散列,即该列的值如果越互不相同,那么索引效率越高。**反过来,如果记录的列存在大量相同的值,例如gender列,大约一半的记录值是M,另一半是F,因此,对该列创建索引就没有意义。

    可以对一张表创建多个索引。索引的优点是提高了查询效率缺点是在插入、更新和删除记录时,需要同时修改索引,因此,索引越多,插入、更新和删除记录的速度就越慢。

    对于主键,关系数据库会自动对其创建主键索引。使用主键索引的效率是最高的,因为主键会保证绝对唯一。

    唯一索引

    在设计关系数据表的时候,看上去唯一的列,例如身份证号、邮箱地址等,因为他们具有业务含义,因此不宜作为主键。

    但是,这些列根据业务要求,又具有唯一性约束:即不能出现两条记录存储了同一个身份证号。这个时候,就可以给该列添加一个唯一索引。例如,我们假设students表的name不能重复:

    ALTER TABLE students
    ADD UNIQUE INDEX uni_name(name);
    

    通过UNIQUE关键字我们就添加了一个唯一索引。

    也可以只对某一列添加一个唯一约束而不创建唯一索引:

    ALTER TABLE students
    ADD CONSTRAINT uni_name UNIQUE (name);
    

    这种情况下,name列没有索引,但仍然具有唯一性保证。

    无论是否创建索引,对于用户和应用程序来说,使用关系数据库不会有任何区别。这里的意思是说,**当我们在数据库中查询时,如果有相应的索引可用,数据库系统就会自动使用索引来提高查询效率,如果没有索引,查询也能正常执行,只是速度会变慢。**因此,索引可以在使用数据库的过程中逐步优化。

    Tips:

    1.通过对数据库表创建索引,可以提高查询速度。但索引越多,插入和更新的速度越慢。

    2.索引加得不好,查询不会变快,甚至会变慢。

    3.通过创建唯一索引,可以保证某一列的值具有唯一性。

    4.数据库索引对于用户和应用程序来说都是透明的。

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  • 关系模型

    千次阅读 2020-07-22 21:53:37
    属性:表一列即为一个属性,给每一个属性起一个名称即属性名。 码:也称为码键。表的某个属性组,它可以唯一确定一个元组。 域:域是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域。 分量

    关系模型

    关系模型是最重要的一种数据模型。关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。

    关系模式的数据结构

    关系模式是建立在严格的数学概念的基础上的。从用户观点看,关系模式由一组关系组成。每个关系的数据结构是一张规范的二维表。(注:表中没有表)

    关系:一个关系对应通常说的一张表。
    元组:表中的一行即为一个元组。
    属性:表中的一列即为一个属性,给每一个属性起一个名称即属性名。
    :也称为码键。表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组。
    :域是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域。
    分量:元组中的一个属性值。
    关系模式:对关系的描述,一般表示为
    关系名(属性1,属性2,属性3,…,属性n)

    关系模式要求关系必须是规范化的,即要求关系必须满足一定的规范条件,这些规范条件中最基本的一条就是,关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,也就是说,不允许表中还有表。

    在这里插入图片描述

    关系模式的数据操纵和完整性约束

    关系模式的数据操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性

    关系模式的数据操纵是集合操作,操作对象和操作结果都是关系。即若干元组的集合,而不像格式化模型中那样是单记录的操作方式。另一方面,关系模式把存取路径向用户隐蔽起来,用户只要指出“干什么”或“找什么”,不必详细说明“怎么干”或“怎么找”,从而大大地提高了数据的独立性,提高了用户的生产率。

    关系模型的优缺点

    关系模式具有下列优点:

    1. 关系模型与格式化模型不同,它是建立在严格的数学概念的基础上的。
    2. 关系模型的概念单一。无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示。对数据的检索和更新结果也是关系(表)。所以其数据结构简单、清晰,用户易懂易用。
    3. 关系模式的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。

    如果大家阅读后发现有什么问题或者好的建议,可以在评论区留言哦,我会及时的更改的。

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  • 原文指路:添加链接描述 数据:数据就是数据库存储的基本数据,比如学生的学号、学生的班级 数据库:存放数据的仓库 数据库管理系统:数据库软件,如MySQL、Oracle ...比如学号是学生的码,一个学号唯一标识一名学...

    原文指路:关系、关系模式、关系模型blablabla…

    数据:数据就是数据库中存储的基本数据,比如学生的学号、学生的班级
    数据库:存放数据的仓库
    数据库管理系统:数据库软件,如MySQL、Oracle
    数据库系统:数据库+数据库管理系统+应用程序+数据库管理员(大佬)

    实体:客观存在的对象,比如一个学生,一位老师
    属性:实体的特性,比如学生的学号、姓名、院系
    :可唯一标识实体的属性集。比如学号是学生的码,一个学号唯一标识一名学生。学号和课程号是成绩的码,因为学号和课程号唯一标识一门课程的成绩
    实体型:对实体的描述,比如学生(学号,姓名,院系)
    实体集:实体的集合
    联系:实体集之间的关系。一名学生对应一个寝室(一对一),一个院系对应多名学生(一对多),多位教师对应多名学生(多对多)

    关系:若干元组的集合->数据库表
    关系模式:对关系的描述称为关系模式,最后会详细描述 -> 表的标题
    关系模型:若干关系的集合 -> 数据库
    属性(关系):相对于前面的属性的意义,这里特指数据库表中的某列
    元组:一条数据库记录
    分量:元组中某一属性值
    :一组具有相同数据类型的值的集合,是属性的取值范围,比如性别属性的域就是{男,女},学生学历属性的域就是{学士、硕士、博士、院士}

    候选码:可唯一标识某一元组的属性组,属性组中各个属性缺一不可。【t_student】(学号,姓名,学院),姓名可能会重复,所以其中学号可以唯一标识一条记录,学号就是t_student的候选码。那么假设姓名不会重复,那么候选码就有学号和姓名两个。 又比如【t_grade】(学号,课程,成绩),其中一个学生可以有多条成绩记录,所以需要学号和课程号组合才可以唯一标识一条数据库记录,所以学号、课程号就是t_student的一个候选码。
    超码:只要一个属性组可以唯一标识一个元组,那么就说这个属性组是超码 【t_student】(学号,姓名,学院),姓名可能会重复,所以(学号)是一个超码同时也是候选码,(学号,姓名)可唯一标识一个元组,所以其也是超码,但不是候选码,因为少了姓名也可以唯一标识。
    主属性:候选码中的属性称为主属性。【t_student】(学号,姓名,学院),学号就是主属性
    非主属性:不是主属性就是非主属性呗。【t_student】(学号,姓名,学院),姓名、学院就是非主属性
    全码:极端情况下表的所有属性组成该表的候选码,则称为全码
    主键/主码:primary key,一个表可能有多个候选码,往往选中一个作为主键
    外键/外码:foreign key,假设表A的某个属性attr是另一表B中的主码,且A和B有某种联系,则称attr是外码
    参照表:外码所在的表
    被参照表:外码所引用(foreign key references)的表
    数据完整性:数据完整性就是指数据的正确性和相容性(符合逻辑),又分为实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性
    实体完整性:主码唯一且不为空
    参照完整性:不允许引用不存在的实体。参照表插入某条记录,这条记录的外码在被参照表中必须存在
    用户自定义完整性:由用户自定义的数据约束。比如性别只能用男、女表示,人的年龄在0-120之间。常见的用户自定义完整性有NOT NULL,UNIQUE,CHECK等

    内模式:对数据库的物理存储结构和存储方式的描述,是数据库在数据库内部的存储方式。拿MySQL来讲,每建一个表,都会在文件系统上生成一个或多个文件,这些文件存储了数据、表信息、索引信息,这就称为内模式
    模式:对内模式的抽象,即数据库
    外模式:对模式的抽象,即用户直接使用的应用程序
    外模式-模式映像:保证数据的逻辑独立性。当模式改变时(增加表,增加表的结构),可以保证外模式不变
    模式-内模式映像:保证数据的物理独立性。当内模式改变时(比如MySQL切换了存储引擎),可以保证模式不变,从而外模式也不会变。

    关系模式
    关系模式是对关系的描述(有哪些属性,各个属性之间的依赖关系如何),模式的一个具体值称为模式的一个实例。模式反应是数据的结构及其联系,是型,是相对稳定的,实例反应的是关系某一时刻的状态,是值,是相对变动的。
    想要查看t_student的关系模式?DESC t_student
    想要查看t_student的关系实例?SELECT * FROM student
    另外,关系模式有约定的数学表示,R(U,D,DOM,F),R指关系名,U指一组属性,D指域,DOM指属性到域的映射,F就是指数据依赖。举个栗子,假设一个学生表t_student,拥有属性学号,姓名,性别,学院,其数学表示如图。
    在这里插入图片描述

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