数据库学习笔记（一）2017.9.7

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

  

  数据视图
  • 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 Manager 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
• 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）

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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。

• 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）

-- 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）

-- 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

-- 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

-- 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

-- 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

-- 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）

-- 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

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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

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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