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  • 数据库系统几乎涉及计算机科学的...因此以关系数据库为例阐释数据库系统的逻辑组成再合适不过了。先上张图吧:这是我画的一张简略图,包含了数据库一些关键的逻辑模块,如果发现有错误望指教。当然还有很多没有...

    数据库系统几乎涉及计算机科学的方方面面,可谓包罗万象、纷繁复杂。想说清楚它的所有组成并不容易,而且不同数据库的实现也各不相同。目前最为成熟且得到广泛应用的非 关系型数据库系统 莫属了,几乎每一家互联网或传统软件企业都能看到它的影子。因此以关系型数据库为例阐释数据库系统的逻辑组成再合适不过了。

    先上张图吧:

    这是我画的一张简略图,包含了数据库一些关键的逻辑模块,如果发现有错误望指教。当然还有很多没有囊括进来。

    数据库系统的组成大概可以分为这五块吧。

    客户端连接管理模块。顾名思义,管理用户连接。比如客户端通过JDBC或ODBC连接数据库,并发送SQL请求。除此之外,该模块还应记住客户端的连接状态,以便返回数据或控制信息。

    SQL解析与执行模块。SQL的全称是Structured Query Language,清楚的表明了它是一种抽象的语言。跟高级编程语言一样,需要解析成数据库系统理解的形式。SQL语句根据功能可以分为三类:DML, DDL和DCL。DML包含最常用的增删改查,DDL主要用于改变表的结构(如create/drop/Add等),DCL是数据库控制语言,可以添加更改用户权限等。显然,数据库在大部分时间里都在接受DML请求,为了加快这类SQL的执行速度,针对它们的优化必不可少。最后,生成执行计划,交给存储引擎去处理数据。

    存储引擎。这一模块跟磁盘打交道,主要控制数据的读写,旨在让读写更高效、更均衡、更稳定、占用更少的磁盘空间、实例崩溃后数据能快速恢复。此外,关系数据库中相当重要的概念----事务,也是由存储引擎实现的。

    进程管理模块。数据库系统不可能只服务一个客户端,当大量的连接涌入时,如何高效的管理这些连接是这个模块的首要任务。举个例子,MySQL会为每个连接分配独立的线程去处理任务,当线程数达到上限后,数据库会停止建立连接(准入控制)。当然频繁的建立和销毁线程并不是高效的选择,一些数据库产品通过实现线程池来减少这部分开销,增大并发量。

    Utilities。这部分是一些通用工具,也是数据库系统必不可少的。比如内存管理器可以有效的管理内存,数据库作为一个庞大的系统,太多地方需要申请大块内存,高效地使用内存是数据库稳定运行的关键。此外,元数据的管理,主备复制服务,benchmark、可视化管理工具等也都是不可或缺的。

    以上只是一个非常简单的总结,推荐阅读Joseph 的 Architecture of Database,讲得较为详细。

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  • 关系数据库是表的集合,即关系的集合。表中一行代表的是若干值之间的关联,即表的一行是有关联的若干值构成。一个表是一个实体集,一行就是一个实体,它共同表示一个实体的有关联的若干属性的值所构成。由于一个表是...

    数据库关系模式是表的集合,即关系的集合,表中一行代表的是若干值之间的关联,即表的一行是由有关联的若干值构成,一个表是一个实体集,一行就是一个实体,它由共同表示一个实体的有关联的若干属性的值所构成。

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    关系数据库是表的集合,即关系的集合。表中一行代表的是若干值之间的关联,即表的一行是由有关联的若干值构成。一个表是一个实体集,一行就是一个实体,它由共同表示一个实体的有关联的若干属性的值所构成。由于一个表是这种有关联的值的集合(即行的集合),而表这个概念和数学上的关系概念密切相关,因此称为关系模型。

    空值(用null表示)是所有可能的域的一个取值,表明值未知或不存在。

    域是一组具有相同数据类型的值的集合。

    关系的描述称为关系模式,可以形式化地表示为r(U,D,DOM,F),其中,r为关系名,U为组成该关系的属性名的集合,D为属性集U中所有属性所来自的域的集合,DOM为属性向域的映像集合,F为属性间数据的依赖关系集合。关系模式是静态的、稳定的。

    关系是关系模式的一个实例,关系中的一个元组是现实世界的一个实体对应于关系模式中各属性在某一时刻的状态和内容,因此,关系的内容是动态的、随时间不断变化的。

    关系完整性约束

    实体完整性

    若属性集A是关系r的主码,则实体完整性规则是指:A不能取空值null。

    参照完整性

    若关系r的外码F参照关系s的主码,则参照完整性规则是指:对于关系r中的每一个元组在属性F上的取值,要么为空值null,要么等于关系s中某个元组的主码值。

    用户完整性

    用户自定义完整性是应用领域需要遵循的数据完整性约束,体现了具体应用领域中的数据语义约束,需要由用户根据这些数据语义约東来定义完整性约束规则。

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  • 关系数据库

    2019-09-29 17:20:14
    为了进一步了解RDBMS是由什么构成的,你必须先了解关系模型。下列情况出现在一个关系模型中: 数据的基础项是关系 在这些表上的操作只产生关系关系型闭合) 关系模型是建立在数学基础上的。然而对我们来说...

    所谓RDBMS,即关系数据库管理系统。为了进一步了解RDBMS是由什么构成的,你必须先了解关系模型。下列情况出现在一个关系模型中:

    • 数据的基础项是关系
    • 在这些表上的操作只产生关系(关系型闭合)

    关系模型是建立在数学基础上的。然而对我们来说,关系只是一个带有一些特殊属性的表,一个关系模型把数据组织到表中,而且仅在表中。表就是关系模型的近义词。

    一个关系型表有一组命名的属性(attribute)或列,以及一组元组(tuple)或行。有时列被称为域,行被称为记录,列和行的交集通常称作单元。列标示位置,有作用域或数据类型,例如字符或整数。行自己就是数据。

    一个关系表必须符合某些特定条件才能成为关系模型的一部分:

    • 贮存在单元中的数据必须是原子的
    • 贮存在列下的数据必须具有相同的数据类型
    • 每行是唯一的(没有完全相同的行)
    • 列没有顺序
    • 行没有顺序
    • 列有一个唯一性的名称

    除了表和它们的属性,关系模型有它们自己特殊的操作。允许数据操作或数据处理的主要语句是SELECT, INSERT, UPDATE 和 DELETE。因此,这些数据处理操作中任何一个都是一个事务。允许数据定义或结构化处理的基本语句是CREATE, ALERT 和DROP。关系模型要求最后一件事是两个基础的完整性原则。它们是实体完整性原则和引用完整性原则。首先,看两个定义:

    • 主键:是能唯一标识行的一列或一组列的集合。
    • 由多个列构成的主键被称为连接键、组合键,或者复合键。
    • 外键是一个表中一列或一组列,它们在其他表中作为主键而存在。

    一个表中的外键被认为是对另外一个表中的主键的引用。实体完整性原则简洁地表明主键不能全部或部分地空缺或空,引用完整性则简洁地表明一个外键必须为空或者与它所引用的主键当前存在的值一致。

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/ryansunyu/p/4135141.html

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    数据库中“关系模式”的定义是对关系的描述,其必须指出这个元组集合的结构,也就是它32313133353236313431303231363533e4b893e5b19e31333366306435由哪些属性构成,这些属性来自哪些域,以及属性与域之间的映象关系。此外,一个关系通常是由赋予它的元组语义来确定的。

    关系的描述称为关系模式(Relation Schema)它可以形式化地表示为:

    R(U,D,dom,F)

    其中R为关系名,U为组成该关系的属性名集合,D为属性组U中属性所来自的域,dom为属性向域的映象集合,F为属性间数据的依赖关系集合。

    通常简记为:

    R(U)或R(A1,A2,…,An)

    其中R为关系名,U为属性名集合,A1,A2,…,An为各属性名。

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    扩展资料:

    性质

    1)如果关系模式在达到1NF的基础上,使每个非主属性都完全依赖于每个关系键,则该关系模式达到2NF的要求。

    2)如果关系模式属于2NF,且每个非主属性都不传递依赖于关系的任何键,这该关系模式属于3NF的要求。

    3)若关系符合1NF,且对于每个函数依赖X→Y,X必含有候选键,或者关系中的每个决定属性集都是候选键,则关系达到BCNF的要求。

    4)达到2NF的关系模式没有去掉非主属性对关系键的传递依赖关系,而达到3NF的关系模式去掉了非主属性对关系键的传递依赖关系。2NF和3NF没有去掉主属性对关系键的依赖关系,而满足BCNF的关系消除了任何属性(主属性或非主属性)对键的部分依赖或传递依赖。

    5)各个范式之间的联系有BCNF?3NF?2NF,如果关系满足某个范式要求,也会满足级别较低的所有范式的要求,即较高层次的范式比较低层次的范式具有更合乎要求4.证明在关系数据库中任何的二元关系模式必定是BCNF。

    设R为一个二元关系R(x1,x2),则属性x1和x2之间可能存在以下几种依赖关系:

    1) x1→x2,但x2 !→x1,则关系R的候选关键字为x1,函数依赖的左部包含候选关键字x1,所以R为BCNF。

    2) x1 !→x2,x2 !→x1,则关系R的候选关键字为x1和x2,这两个函数依赖的左部都包含了R的任一候选关键,所以R为BCNF。

    3) xl→x2,x2→x1,则关系R的候选关键字为(x1,x2),R上没有函数依赖,所以R为BCNF。

    构成

    在数据库中要区分型和值。关系数据库中,关系模式是型,关系是值。关系模式是对关系的描述,那么一个关系需要描述哪些方面呢?

    首先,应该知道,关系实质上是一张二维表,表的每一行为一个元组,每一列为一个属性。一个元组就是该关系所涉及的属性集的笛卡尔积的一个元素。

    关系是元组的集合,因此关系模式必须指出这个元组集合的结构,即它由哪些属性构成,这些属性来自哪些域,以及属性与域之间的映象关系。

    其次,一个关系通常是由赋予它的元组语义来确定的。元组语义实质上是一个n目谓词(n是属性集中属性的个数)。凡使该n目谓词为真的笛卡尔积中的元素(或者说凡符合元组语义的那部分元素)的全体就构成了该关系模式的关系。

    运用

    关系模式仅涉及关系名、各属性名、域名、属性向域的映象四部分。

    例如,在上面例子中,由于导师和研究生出自同一个域—人,所以要取不同的属性名,并在模式中定义属性向域的映象,即说明它们分别出自哪个域,如:

    dom(SUPERVISOR-PERSON)=dom(POSTGRADUATE-PERSON)=PERSON 关系模式通常可以简记为 R(U)或R(A1,A2,…,An)

    其中R为关系名,A1,A2,…,An为属性名。而域名及属性向域的映象常常直接说明为属性的类型、长度。关系是关系模式在某一时刻的状态或内容。

    关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。但在实际当中,人们常常把关系模式和关系都称为关系,这不难从上下文中加以区别。

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