数据库笔记（一）

SQL教程

DBS（Database System）

传统的文件处理系统中存储组织信息的主要弊端
- 数据的冗余和不一致性（data redundancy and inconsistency）
- 数据访问困难（dificulty in accessing data）
- 数据孤立（data isolation）
- 完整性问题（integrity problem）
- 原子性问题（atomicity problem）
- 并发访问异常（concurrent-access anomaly）
- 安全性问题（security problem）
数据库系统的目标：提供一种可以方便高效地存取数据库信息的途径

数据视图
数据库系统的一个主要目的是给用户提供数据的抽象视图，也就是说隐藏关于数据存储和维护的某些细节

数据抽象
- 物理层（physical level）
  - 最低层次的抽象
  - 描述了数据实际上是怎么存的（比如是都存在一个文件里还是分散在多个文件里）
- 逻辑层（logical level）
  - 比物理层层次稍高的抽象
  - 描述了数据库中存什么数据以及数据之间的关系
  - 逻辑层的用户不需要去关系数据具体是怎么存的，这称作物理数据独立性（physical data independence）
    
    ps: 对于具有物理数据独立性的设计，即便底层的物理存储改变了，逻辑层也不需要做任何的修改
- 视图层（view level）
  - 最高层次的抽象，只描述整个数据库的某个部分
  - 简而言之，对于逻辑层的数据，我们可以通过不同的视图，以不同的视角以及视野去查看它
实例和模式

类比：模式类比于变量的声明，实例类比于变量在特定时刻的值
- 模式：数据库的总体设计
  - 数据库的模式限定了数据库中都有哪些表，表中都有哪些字段以及表与表之间的关系
- 实例：特定时刻存储在数据库中的信息的集合
  - 数据库的一个实例包含了数据库在一个时刻下的所有表的信息
数据模型
- 关系模型
- 实体—联系模型
- 基于对象的数据模型
- 半结构化的模型
- 网状数据模型
- 层次数据模型

关系型数据库的一些基本术语

relation（关系）==>表
column（列）==>字段（同一字段内所有数据的数据类型一致）
row（行）==>对应于数据库表中的一行数据（对应于数学概念中的元组）
SQL（Structured Query Language）==>结构化的查询语言
DDL：Data Define Language（数据定义语言）==>执行该类SQL语句会导致表结构的变化
DML：Data Manipulation Language（数据操纵（管理）语言）==>执行该类SQL语句对表中的数据进行增删改查
查询语言（query language）：DML中涉及信息检索的部分称之为查询语言
tuple（元组）==>对应于数据表中的一行数据
domain（域）==>字段的取值范围
schema（方案/模式）==>数据库中的Schema，为数据库对象的集合，一个用户一般对应一个schema
Cartesian product（笛卡儿积）
- 百度百科对笛卡尔积的解释
- 一篇介绍笛卡儿积与数据库关联的博客
  
  ps: 应当避免表与表之间相关联的时候采用全匹配（如果采用笛卡尔积的匹配方式即为全匹配）

DDL （数据定义语言）
数据库模式定义语言DDL(Data Definition Language)，是用于描述数据库中要存储的现实世界实体的语言。一个数据库模式包含该数据库中所有实体的描述定义。DDL用来定义一个数据库的模式

执行此类语句会导致数据库结构的变化

create（创建一个表）

-- 下面的语句创建了一个用户表，以id为主键，并添加了username和age字段
CREATE TABLE User(
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(20) DEFAULT "",
    age INT DEFAULT 18
);
CREATE UNIQUE INDEX User_id_uindex ON User (id);

alter（修改表的结构）

1 2	-- 下面的语句修改了user表的id属性 ALTER TABLE user MODIFY id INT(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT;

drop（删除一张表）

1 2	-- 下面的语句删除了为user表 DROP TABLE demo.user;

rename（用于对一张表的名字进行重命名）
- Oracle数据库将其划分到DDL
- SQL server数据库将其归到DML
  1
  2
  -- 下面的语句将user表的表名改成new_user
  rename table user to new_user
truncate（截断==>用于删除数据表中的所有数据，但是保留表结构，不同公司的数据库实现的机制不同）

DML
数据操纵语言（Data Manipulation Language, DML）是SQL语言中，负责对数据库对象运行数据访问工作的指令集，以INSERT、UPDATE、DELETE三种指令为核心，分别代表插入、更新与删除，是开发以数据为中心的应用程序必定会使用到的指令，因此有很多开发人员都把加上SQL的SELECT语句的四大指令以“CRUD”来称呼。
此类语句对数据进行增删改查（CRUD）

insert

1 2	-- 下面的语句往user用户表中插入一条记录 INSERT into user(username, age) VALUES('Robbin', 18)

update

1 2	-- 下面的语句修改了user表中username为Robbin的表项（元组）的数据 UPDATE user SET username = 'Robbin2', age = 17 WHERE username = 'Robbin'

delete

1 2	-- 下面的语句删除user表中username为Robbin2的表项（元组） DROP FROM user WHERE username = 'Robbin2'

select
- DB2将select归到DML
- Oracle将select单独划为一类（因为select操作只是对数据库进行查询操作，没有实质改变数据库中的数据）
  1
  2
  -- 下面的语句查询user表中的所有数据
  SELECT * FROM user

DML和DDL的区别

DML语句支持回滚，采用事务，可以保证数据的一致性；而DDL语句采用隐式commit，是不支持回滚的（一旦执行就不可撤回）

四种SQL语句

Key（键/码）

superkey（超码）==>一个或多个字段的集合，可唯一标识一行数据

candidate keys（候选码）==>最小的超码（即本集合为超码，且集合内除本身外的任何子集都不能作为超码）

Primary key（主码/主键）==>从候选码中选取一个作为主码（主键），可以由多个字段组成

Primary attribute（主属性）==>包含于某个候选码的属性

Non-Prime attribute（非主属性）==>不包含于某个候选码的属性

Note:

数据表中字段的个数是有限的

属性在元组中是无序的（但是设计的时候一般把主键放在前面）

设计字段的时候要保证字段的原子性

NULL==>空值表示不确定的值，不代表0，也不代表空串

DBS（Database System）

数据视图

数据抽象

实例和模式

数据模型

关系型数据库的一些基本术语