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  • 关系数据库

    2021-03-13 23:16:41
    关系数据库关系数据结构及形式化定义1 关系2 关系的完整性实体完整性参照完整性用户定义的完整性3 关系代数3.1 传统的集合运算3.2 专门的关系运算 关系数据结构及形式化定义 1 关系 域 是一组具有相同数据类型的值的...

    关系数据结构及形式化定义

    1 关系

    是一组具有相同数据类型的值的集合。如自然数、整数、实数、{0,1},{a,b,c}等。
    笛卡儿积 是域上的一种集合运算,D1 x D2 x … x Dn,集合的每一个元素称为元组。
    关系 D1 x D2 x … x Dn的子集叫做在域D1, D2, … , Dn上的关系,表示为R(D1,D2,…,Dn),R表示关系的名字,n称为关系的目或度。
    关系是笛卡儿积的有限子集,所以关系也是一张二维表,表的每一行对应一个元组,每一列对应一个域(属性)。
    候选码 若关系中的某一组属性的值能唯一的表示一个元组,而其子集不能,则称该属性组为候选码。候选码的诸属性称为主属性,在不包含任何候选码中的属性称为非主属性或非码属性
    主码 若一个关系有多个候选码,则选定其中一个为主码。

    2 关系的完整性

    实体完整性

    若属性A(一个或一组)是基本关系R的主属性,则A不能取空值。如:学生(学号,姓名,专业)关系中学号为主码,则学号不能取空值。

    参照完整性

    若属性(组)F是基本关系R的外码,它与基本关系S的主码Ks相对应,则对于R中每个元组在F上的值必须:

    • 取空值
    • 或等于S中某个元组的主码值

    用户定义的完整性

    用户定义的完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件。

    3 关系代数

    关系代数是一种抽象的查询语言,它用对关系的运算来表达。

    3.1 传统的集合运算

    并(union)、差(except)、交(intersection)、笛卡儿积(cartesian product)。

    3.2 专门的关系运算

    选择、投影、连接、除。

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  • 关系模型可以简单理解为二维表格模型,而一个关系数据库就是由二维表及其之间关系组成一个数据组织。 常见关系型数据库:mysql,oracle,SQL Server 存储方式::行存储,一个表里一个对象记录存储一行,一...

    关系型数据库:
    关系型数据库,是指采用了关系模型来组织数据的数据库,其以行和列的形式存储数据,以便于用户理解,关系型数据库这一系列的行和列被称为表,一组表组成了数据库。用户通过查询来检索数据库中的数据,而查询是一个用于限定数据库中某些区域的执行代码。关系模型可以简单理解为二维表格模型,而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的关系组成的一个数据组织。
    常见的关系型数据库:mysql,oracle,SQL Server
    存储方式::行存储,一个表里每一个对象的记录存储一行,一行里包括了该记录的所有特征
    在这里插入图片描述
    优缺点以及应用场景:
    优点:

    1)复杂查询可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。

    2)事务支持使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。

    缺点:

    1)不擅长大量数据的写入处理

    2)不擅长为有数据更新的表做索引或表结构(schema)变更

    3) 字段不固定时应用不方便

    4)不擅长对简单查询需要快速返回结果的处理

    使用场景:

    1)需要做复杂处理的数据;

    2)数据量不是特别大的数据;

    3)对安全性要求高的数据;

    4)数据格式单一的数据;

    非关系型数据库:
    NoSQL,泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在处理web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,出现了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战,尤其是大数据应用难题。
    常见的非关系型数据库:

    (1)键值对存储(key-value):Redis键值对存储,优势:快速查询,缺点:存储数据缺少结构化。

    (2)列存储:Hbase,优势:快速查询,扩展性强。缺点:功能相对于局限。

    (3)文档数据库存储:MongoDB,早起应用多。优势:要求不特别的严格。缺点:查询性不高,缺少统一查询语法。

    (4)图形数据库存储:应用于社交网络,优势:利用图结构相关算法。缺点:需要整个图计算才得出结果,不容易做分布式集群方案。
    存储方式:
    以列为单位进行数据的存储,一列作为一个记录,每个对象的记录会存储多行,各行相对独立;
    在这里插入图片描述
    优缺点以及使用场景:
    优点:

    1)nosql数据库简单易部署,基本都是开源软件,不需要像使用oracle那样花费大量成本购买使用,相比关系型数据库价格便宜。

    2)nosql数据库将数据存储于缓存之中,关系型数据库将数据存储在硬盘中,自然查询速度远不及nosql数据库。

    3)nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等,所以可以存储基础类型以及对象或者是集合等各种格式,而数据库则只支持基础类型。

    4)不支持Join处理,各个数据都是独立设计的,很容易把数据分散在多个服务器上,故减少了每个服务器上的数据量,即使要处理大量数据的写入,也变得更加容易,数据的读入操作当然也同样容易。

    缺点:

    1)无法对表进行复杂的计算,不支持join等功能。

    使用场景:

    1)海量数据存储;

    2)多格式的数据存储;

    3)对查询速度要求快的数据存储;
    对非关系型数据库中又该如何选择合适的数据库呢
    redis是一个高性能的(key/value)分布式内存数据库,
    应用的场景:
    (1) 缓存(数据查询,短连接,新闻内容,商品内容等),使用最多
    (2) 聊天室在线好友列表
    (3) 任务队列(秒杀,抢购,12306等)
    (4) 应用排行榜
    (5) 网站访问统计
    (6) 数据过期处理(可以精确到毫秒)
    (7) 分布式集群架构中的session问题

    Mongodb存储的也是key/value,只不过它的value是json类型,适合存储对象类型的数据,
    1)网站实时数据处理。它非常适合实时的插入、更新与查询,并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
    2)缓存。由于性能很高,它适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后,由它搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。
    3)高伸缩性的场景。非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库,它的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。

    关系型数据库和非关系型数据库的比较

    区别 关系型数据库 非关系型数据库(Nosql)
    存储方式 表格式存储。 存储在表的行和列中。他们之间很容易关联协作存储,提取数据很方便 通常存储在数据集中,就像文档、键值对或者图结构。
    存储结构 结构化数据。 数据表都预先定义了结构(列的定义),结构描述了数据的形式和内容。这一点对数据建模至关重要,虽然预定义结构带来了可靠性和稳定性(优点),但是修改这些数据比较困难(缺点)。 基于动态结构,使用与非结构化数据。因为Nosql数据库是动态结构,可以很容易适应数据类型和结构的变化。
    查询方式 结构化查询语言来操作数据库(就是我们通常说的SQL) 关系型数据库表中主键 关系型数据库使用预定义优化方式(比如索引)来加快查询操作 以块为单元操作数据,使用的是非结构化查询语言(UnQl),它是没有标准的 Nosql中存储文档的ID 更简单更精确的数据访问模式
    事务 遵循ACID规则(原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)) 支持对事务原子性细粒度控制,并且易于回滚事务。 遵循BASE原则(基本可用(Basically Availble)、软/柔性事务(Soft-state )、最终一致性(Eventual Consistency)) Nosql数据库是在CAP(一致性、可用性、分区容忍度)中任选两项,因为基于节点的分布式系统中,很难全部满足,所以对事务的支持不是很好,虽然也可以使用事务,但是并不是Nosql的闪光点。
    性能 为了维护数据的一致性付出了巨大的代价,读写性能比较差。在面对高并发读写性能非常差,面对海量数据的时候效率非常低。 Nosql存储的格式都是key-value类型的,并且存储在内存中,非常容易存储,而且对于数据的 一致性是 弱要求。Nosql无需sql的解析,提高了读写性能。
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  • 关系数据库部分

    2019-03-06 11:23:00
    1、关系数据库:是对应于一个关系模型的所有关系的集合。它是一种以关系模式为基础存储数据以及用数字方法处理数据库组织的方法,是目前最为流行的一种数据组织形式。 2、表:是指同一类记录的集合。 3、字段:...

    1、关系数据库:是对应于一个关系模型的所有关系的集合。它是一种以关系模式为基础存储数据以及用数字方法处理数据库组织的方法,是目前最为流行的一种数据组织形式。
    2、表:是指同一类记录的集合。
    3、字段:对应实体的属性,也称做数据项。
    4、元组:元组是关系数据库中的基本概念,关系是一张表,表中的每行(即数据库中的每条记录)就是一个元组,在二维表里,元组也称为记录。
    5、相互关系:一个数据库可以包含若干张表;一张表有若干个字段;每张表又有若干条记录(元组),每条记录(元组)对应每个字段都有一个值

    数据库特点:

    1.数据结构化

    2.数据的共享性高,冗余度低,易扩充

    3.数据独立性高

    4.数据由DBMS统一管理和控制

     

    数据库语言

    1.数据查询语言DQL

    数据查询语言DQL基本结构是由SELECT子句,FROM子句,WHERE子句组成的查询块:

    SELECT <字段名表>

    FROM <表或视图名>

    WHERE <查询条件>

     

    2 .数据操纵语言DML

    数据操纵语言DML主要有三种形式:

    1) 插入:INSERT

    2) 更新:UPDATE

    3) 删除:DELETE

     

    3. 数据定义语言DDL(数据库模式描述语言)

    数据定义语言DDL用来创建数据库中的各种对象-----表、视图、

    索引、同义词、聚簇等如:

    CREATE TABLE/VIEW/INDEX/SYN/CLUSTER

    | | | | |

    视图索引同义词

    DDL操作是隐性提交的!不能rollback

     

    4. 数据控制语言DCL

    数据控制语言DCL用来授予或回收访问数据库的某种特权,并控制

    数据库操纵事务发生的时间及效果,对数据库实行监视等。如:

    1) GRANT:授权。

    2) ROLLBACK [WORK] TO [SAVEPOINT]:回退到某一点。

    回滚---ROLLBACK

    回滚命令使数据库状态回到上次最后提交的状态。其格式为:

    SQL>ROLLBACK;

    3) COMMIT [WORK]:提交。

        在数据库的插入、删除和修改操作时,只有当事务在提交到数据

    库时才算完成。在事务提交前,只有操作数据库的这个人才能有权看

    到所做的事情,别人只有在最后提交完成后才可以看到。

    提交数据有三种类型:显式提交、隐式提交及自动提交。

    转载于:https://www.cnblogs.com/nxjblog/p/10482165.html

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  • 关系数据库关系数据结构及形式化定义关系模型是建立在集合代数基础上域:一组具有相同数据类型集合笛卡尔积:是在域上一种运算关系:关系是笛卡尔积有限子集,是一张二维表,行对应元组,列对应...

    关系数据库

    关系数据结构及形式化定义

    • 关系模型是建立在集合代数的基础上的
    • 域:一组具有相同数据类型的值的集合
    • 笛卡尔积:是在域上的一种运算
    • 关系:关系是笛卡尔积的有限子集,是一张二维表,每对应元组,每对应属性
    关系的本质就是集合
    • 码(键):如果一个属性能够唯一的标志一个元组,则这个属性就是一个码
    • 候选码:如果一个码就是最小超码,将它称为候选码
    • 主码:当有多个候选码时,选定一个为主码,由用户明确定义,通常用下划线表示
    • 外码:表B的主键出现在了表A中,这个主键称为表A的外码
    • 参照关系:表A
    • 被参照关系(目标关系):表B
    参照关系中的外码的值在被参照关系中必须实际存在或者为空
    • 全码:关系模式的所有属性都是这个关系模式的候选码 53
    • 关系的三种类型:基本关系,查询表和视图表
    关系的每个分量必须是不可分割的数据项
    • 在关系数据库中,关系是型,关系是值

    关系操作

    • 关系模型的基本操作:查询,插入,删除和修改
    • 关系数据模型操作方式称为一次一集合方式,非关系数据模型的数据操作方式称为一次一记录的方式
    • 关系数据语言的分类:关系代数和关系演算
    • SQL:介于关系代数和关系演算之间的结构化查询语言,是关系数据库的标准语言

    关系的完整性

    • 关系模型的三类完整性约束:实体完整性,参照完整性,用户定义完整性
    • 实体完整性
    • 实体完整性规则:若属性A是基本关系R的主属性,则A不能取空值
    • 参照完整性
    • 参照关系和被参照关系
    • 参照完整性规则:学生的专业号只能取空值和非空值(必须是已有的某个专业)
    • 用户定义完整性
    • 由用户根据实际情况来加约束条件

    关系代数

    • 关系代数:是一种抽象的查询语言,用对关系的运算来表达查询
    • 运算三要素:运算对象,运算符,运算结果
    • 关系运算:选择,投影,连接,除运算等
    • 选择:根据条件选择出符合的元组
    • 投影:根据需求提出所需的属性,删除其他属性,对表来说是按列操作
    • 合并:根据需求合并所需的属性 连接操作的条件:两个关系的属性数目要相同,且元组是同一个类型(不能把int和string进行连接)
    • 差:在关系A中去除关系B出现的属性 差运算操作的条件和连接操作一样
    • 笛卡尔积:将关系A和关系B进行笛卡尔积之后组成一个新关系
    笛卡尔积操作的要求:关系A和关系B的属性要不同名,如果同名必须重新命名
    • 复合:将上述操作进行复合运算
    • 更名:对关系表达式或者关系的属性重命名

    ----------------------------------------附加运算---------------------------------------

    • 交:两关系的公共部分
    交运算的条件:两关系同元,属性域可兼容
    • (theta)连接:从两个关系的笛卡尔积中选取满足条件的元组,条件由用户自己指定
    • 自然连接
      • 自然连接操作的条件:两关系必须含有同名同域属性,连接两关系中同名属性值相等的元组,运算结果是两个属性集的并集,但要消去重名属性
      • 悬浮元组:在自然连接中被舍弃的元组
      • 外连接:将悬浮元组加上,保留左边的叫左外连接,保留右边的叫右外连接
    • 除运算:关系A除以关系B得到关系C,则关系C中包含所有在A中不在B中的属性及其值,且B,C的元组组合均在A中
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空空如也

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关系数据库每个关系的形式是