一、基礎(chǔ)概念

數(shù)據(jù)（Data）是描述事物的符號記錄，是指利用物理符號記錄下來的、可以鑒別的信息。

1、數(shù)據(jù)庫（Database，DB）是指長期儲存在計算機中的有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)要按照一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性，系統(tǒng)易于擴展，并可以被多個用戶分享。

數(shù)據(jù)的三個基本特點：

• 永久存儲
• 有組織
• 可共享

2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是專門用于建立和管理數(shù)據(jù)庫的一套軟件，介于應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間。 它實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各種功能。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。

• 數(shù)據(jù)定義功能
• 數(shù)據(jù)操作功能
• 數(shù)據(jù)庫的運行管理功能
• 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能
• 數(shù)據(jù)組織、存儲和管理功能
• 數(shù)據(jù)的安全保證
• 數(shù)據(jù)的備份功能

3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成有：

• 用戶（終端用戶）
• 程序（API）
• 應(yīng)用程序：指以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序
• 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
• 數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計、協(xié)調(diào)、維護和管理等工作
• 數(shù)據(jù)庫

4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的架構(gòu)：

• 單機架構(gòu)
• 大型 主機/終端 架構(gòu)
• 主從式架構(gòu) c/s ：客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Client/Server，C/S）中， “客戶端”、“前臺”或“表示層”主要完成與數(shù)據(jù)庫使用者的交互任務(wù)； “服務(wù)器”、“后臺”或“數(shù)據(jù)層”主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理。
• 分布式架構(gòu)

5、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

• 模式：也稱為概念模式或邏輯模式，是數(shù)據(jù)在邏輯上的視圖，即概念視圖
• 外模式：也稱為子模式或用戶模式 數(shù)據(jù)視圖，即用戶視圖
• 內(nèi)模式：也稱為存儲模式，是內(nèi)部視圖或存儲視圖

外模式/模式映像 保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性

內(nèi)模式/模式映像 保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性

6、模型

​模型（Model）是現(xiàn)實世界特征的模擬和抽象表達(dá)。

​數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象，描述的是數(shù)據(jù)的共性內(nèi)容。

二、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展

• 萌芽階段-----文件系統(tǒng) 使用磁盤文件來存儲數(shù)據(jù)
• 初級階段-----第一代數(shù)據(jù)庫 出現(xiàn)了網(wǎng)狀模型、層次模型的數(shù)據(jù)庫
• 中級階段-----第二代數(shù)據(jù)庫 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和結(jié)構(gòu)化查詢語言
• 高級階段------新一代數(shù)據(jù)庫 “關(guān)系-對象”型數(shù)據(jù)庫

1、文件系統(tǒng)管理的缺點

• 編寫應(yīng)用程序不方便
• 數(shù)據(jù)冗余不可避免
• 應(yīng)用程序依賴性
• 不支持對文件的并發(fā)訪問
• 數(shù)據(jù)間聯(lián)系弱
• 難以按用戶視圖表示數(shù)據(jù)
• 無安全控制功能

2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的優(yōu)點

• 相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合
• 較少的數(shù)據(jù)冗余
• 程序與數(shù)據(jù)相互獨立
• 保證數(shù)據(jù)的安全、可靠
• 最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性
• 數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時保證一致性

三、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（RDBMS）概念

​關(guān)系數(shù)據(jù)庫（Relation Database）是所有關(guān)系的集合，構(gòu)成一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫。 以關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的邏輯模型，并采用關(guān)系作為數(shù)據(jù)組織方式的一類數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)庫操作建立在關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)上。

• 表（Table）是一個二維的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由表名、列、若干行數(shù)據(jù)組成。
• 關(guān)系 ：關(guān)系就是二維表。并滿足如下性質(zhì)： 表中的行、列次序并不重要
• 行row：表中的每一行，又稱為一條記錄Record或元組Tuple。表中的數(shù)據(jù)按行存儲。
• 列column：表中的每一列，稱為屬性Attribute，字段Field
• 分量（Component） ：元組（行）中的一個屬性值，稱為分量。
• 鍵（Key）：屬性（或?qū)傩越M）的值都能用來唯一標(biāo)識該關(guān)系的元組，則稱這些屬性（或?qū)傩越M）為該關(guān)系的鍵。
• 主鍵（Primary key）：用于惟一確定一個記錄的字段
• 外鍵（Foreign Key） 某個屬性（或?qū)傩越M）不是這個關(guān)系的主碼或候選碼，而是另一個關(guān)系的主鍵。
• 參照關(guān)系（Referencing Relation）和被參照關(guān)系（Referenced Relation）：參照關(guān)系也稱為從關(guān)系，被參照關(guān)系也稱為主關(guān)系，它們是指以外鍵相關(guān)聯(lián)的兩個關(guān)系。
• 域domain：屬性的取值范圍，如，性別只能是‘男'和‘女'兩個值。
• 數(shù)據(jù)類型（Data Type） 每個列都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型，它用于限制（或容許）該列中存儲的數(shù)據(jù)。

1、事務(wù)transaction

多個操作被當(dāng)作一個整體對待

事務(wù)遵循ACID特性：

• A原子性：不可分割性，所有的動作要全做，要不都不做
• C一致性：保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性
• I隔離性：事務(wù)沒有完成無法看大最終數(shù)據(jù)
• dirty data 臟數(shù)據(jù)：事務(wù)沒做完的數(shù)據(jù)
• D持久性：持久影響，永久性

2、E-R模型（實體-聯(lián)系）

​實體Entity：客觀存在并可以相互區(qū)分的客觀事物或抽象事件稱為實體。在E-R圖中用矩形框表示實體，把實體名寫在框內(nèi)。

​屬性：實體所具有的特征或性質(zhì)

​聯(lián)系：聯(lián)系是數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)集合，是客觀存在的應(yīng)用語義鏈。聯(lián)系有實體內(nèi)部的聯(lián)系和實體之間的聯(lián)系。實體之間的聯(lián)系用菱形框表示。

聯(lián)系的類型：

• 一對一聯(lián)系(1:1)
• 一對多聯(lián)系(1:n)
• 多對多聯(lián)系(m:n)

3、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的歷史

• 1970年 IBM的E.F.Codd提出了關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)
• 20世紀(jì)70年代末關(guān)系方法理論研究和軟件系統(tǒng)的研制取得了重大突破
• 1981年 出現(xiàn)了比較成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，證實了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點：高級的非過程語言接口、較好的數(shù)據(jù)獨立性。
• 20世紀(jì)80年代后 網(wǎng)狀模型和層次模型與底層實現(xiàn)的結(jié)合緊密，關(guān)系模型具有堅實理論基礎(chǔ)，成為主流數(shù)據(jù)模型。

4、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的組成要素

數(shù)據(jù)模型的要素包括：

• 關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
• 關(guān)系操作集合
• 關(guān)系完整性約束

5、數(shù)據(jù)三要素

• 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：包括兩類，一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象，比如關(guān)系模型中的域、屬性和關(guān)系等；另一類是與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象，它從數(shù)據(jù)組織層表達(dá)數(shù)據(jù)記錄與字段的結(jié)構(gòu)。
• 數(shù)據(jù)的操作：

數(shù)據(jù)提取，在數(shù)據(jù)集合中提取感興趣的內(nèi)容。
數(shù)據(jù)更新：變更數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

• 數(shù)據(jù)的約束條件：是一組完整性規(guī)則的集合

實體（行）完整性 Entity integrity
域（列）完整性 Domain Integrity
參考完整性 Referential Integrity

6、約束constraint

• 主鍵約束：一個或多個字段的組合，填入的數(shù)據(jù)必須能在本表中唯一標(biāo)識本行；必須提供數(shù)據(jù)，即NOT NULL，一個表只能有一個。
• 惟一鍵約束：一個或多個字段的組合，填入的數(shù)據(jù)必須能在本表中唯一標(biāo)識本行；允許為NULL，一個表可以存在多個。
• 外鍵約束：一個表中的某字段可填入的數(shù)據(jù)取決于另一個表的主鍵或唯一鍵已有的數(shù)據(jù)。
• 檢查約束：字段值在一定范圍內(nèi)。

7、索引

​將表中的一個或多個字段中的數(shù)據(jù)復(fù)制一份另存，并且此些需要按特定次序排序存儲。

8、關(guān)系運算

• 選擇：挑選出符合條件的行
• 投影：挑選出需要的字段
• 連接：表間字段的關(guān)聯(lián)

9、數(shù)據(jù)模型

• 數(shù)據(jù)抽象：

物理層：數(shù)據(jù)存儲格式，即RDBMS在磁盤上如何組織文件
邏輯層：DBA角度，描述存儲什么數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)間存在什么樣的關(guān)系
視圖層：用戶角度，描述DB中的部分?jǐn)?shù)據(jù)

• 關(guān)系模型的分類：

基于對象的關(guān)系模型
半結(jié)構(gòu)化的關(guān)系模型

四、RDBMS設(shè)計范式

​設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫時，遵從不同的規(guī)范要求，設(shè)計出合理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，這些不同的規(guī)范要求被稱為不同的范式，各種范式呈遞次規(guī)范，越高的范式數(shù)據(jù)庫冗余越小。

​目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫有六種范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴德斯科范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又稱完美范式）。

​滿足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的基礎(chǔ)上進一步滿足更多規(guī)范要求的稱為第二范式（2NF），其余范式以次類推。

​一般說來，數(shù)據(jù)庫只需滿足第三范式(3NF）即可。

• 1NF：無重復(fù)的列，每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項，同一列中不能有多個值，即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重復(fù)的屬性。除去同類型的字段，就是無重復(fù)的列。

說明：第一范式（1NF）是對關(guān)系模式的基本要求，不滿足第一范式（1NF）的數(shù)據(jù)庫就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫

• 2NF：屬性完全依賴于主鍵，第二范式必須先滿足第一范式，要求表中的每個行必須可以被唯一地區(qū)分。通常為表加上一個列，以存儲各個實例的唯一標(biāo)識PK，非PK的字段需要與整個PK有直接相關(guān)性。
• 3NF：屬性不依賴于其它非主屬性，滿足第三范式必須先滿足第二范式。第三范式要求一個數(shù)據(jù)庫表中不包含已在其它表中已包含的非主關(guān)鍵字信息，非PK的字段間不能有從屬關(guān)系。

到此這篇關(guān)于MySQL系列之開篇 MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概念的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！