数据库基础

一.什么是数据库
1.1数据库系统：通常由软件、数据库、数据管理员组成
1.2数据库管理员DBA：负责全面管理和控制数据库系统

二.
2.1元组：是关系型数据库的基本概念，关系是一张表，表中的每行(即数据库的每条记录)就是一个元组，每列就是一个属性。在二维表中，元组也被称为行。
2.2码：能唯一标志实体的属性，对应表中的列
2.3候选码：若关系中的某一属性或属性组的值能唯一标志一个元组，而其任何子集都不能再标记，则称该属性为候选码。
2.4主码 : 主码也叫主键。主码是从候选码中选出来的。 一个实体集中只能有一个主码，但可以有多个候选码。
2.5外码也叫外键。如果一个关系中的一个属性是另外一个关系中的主码则这个属性为外码。
2.6 主属性：候选码中出现过的属性称为主属性。
2.7非主属性：不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性。

主键和外键有什么区别?
主键(主码) ：主键用于唯一标识一个元组，不能有重复，不允许为空。一个表只能有一个主键。
外键(外码) ：外键用来和其他表建立联系用，外键是另一表的主键，外键是可以有重复的，可以是空值。一个表可以有多个外键。

三：ER图
E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。 它是描述现实世界关系概念模型的有效方法。 是表示概念关系模型的一种方式。

数据库范式：
1NF(第一范式)：属性（对应于表中的字段）不能再被分割，也就是这个字段只能是一个值，不能再分为多个其他的字段了。1NF是所有关系型数据库的最基本要求 。

2NF(第二范式)
2NF在1NF的基础之上，消除了非主属性对于码的部分函数依赖。如下图所示，展示了第一范式到第二范式的过渡。第二范式在第一范式的基础上增加了一个列，这个列称为主键，非主属性都依赖于主键。

一些重要的概念：
函数依赖（functional dependency） ：若在一张表中，在属性（或属性组）X的值确定的情况下，必定能确定属性Y的值，那么就可以说Y函数依赖于X，写作 X → Y。
部分函数依赖（partial functional dependency） ：如果X→Y，并且存在X的一个真子集X0，使得X0→Y，则称Y对X部分函数依赖。比如学生基本信息表R中（学号，身份证号，姓名）当然学号属性取值是唯一的，在R关系中，（学号，身份证号）->（姓名），（学号）->（姓名），（身份证号）->（姓名）；所以姓名部分函数依赖与（学号，身份证号）；
完全函数依赖(Full functional dependency) ：在一个关系中，若某个非主属性数据项依赖于全部关键字称之为完全函数依赖。比如学生基本信息表R（学号，班级，姓名）假设不同的班级学号有相同的，班级内学号不能相同，在R关系中，（学号，班级）->（姓名），但是（学号）->(姓名)不成立，（班级）->(姓名)不成立，所以姓名完全函数依赖与（学号，班级）；
传递函数依赖 ： 在关系模式R(U)中，设X，Y，Z是U的不同的属性子集，如果X确定Y、Y确定Z，且有X不包含Y，Y不确定X，（X∪Y）∩Z=空集合，则称Z传递函数依赖(transitive functional dependency) 于X。传递函数依赖会导致数据冗余和异常。传递函数依赖的Y和Z子集往往同属于某一个事物，因此可将其合并放到一个表中。比如在关系R(学号 ,姓名, 系名，系主任)中，学号 → 系名，系名 → 系主任，所以存在非主属性系主任对于学号的传递函数依赖。

3NF(第三范式)
3NF在2NF的基础之上，消除了非主属性对于码的传递函数依赖 。符合3NF要求的数据库设计，基本上解决了数据冗余过大，插入异常，修改异常，删除异常的问题。比如在关系R(学号 ,姓名, 系名，系主任)中，学号 → 系名，系名 → 系主任，所以存在非主属性系主任对于学号的传递函数依赖，所以该表的设计，不符合3NF的要求。

总结
1NF：属性不可再分。
2NF：1NF的基础之上，消除了非主属性对于主码的部分函数依赖。即非主属性不能依赖于主键的部分属性，必须依赖于主键的所有属性。
3NF：3NF在2NF的基础之上，消除了非主属性对于码的传递函数依赖 。第三范式要求一个数据库表中不包含已在其他表中已包含的非主关键字信息

四：
4.1’drop、delete与truncate区别？

（1）用法不同
drop(丢弃数据): drop table 表名 ，直接将表都删除掉，在删除表的时候使用。
truncate (清空数据) : truncate table 表名 ，只删除表中的数据，再插入数据的时候自增长id又从1开始，在清空表中数据的时候使用。
delete（删除数据） : delete from 表名 where 列名=值，删除某一列的数据，如果不加 where 子句和truncate table 表名作用类似。
truncate 和不带 where 子句的 delete、以及 drop 都会删除表内的数据，但是 truncate 和 delete 只删除数据不删除表的结构(定义)，执行drop语句，此表的结构也会删除，也就是执行 drop 之后对应的表不复存在。
（2）属于不同的数据库语言
truncate和drop 属于DDL(数据定义语言)语句，操作立即生效，原数据不放到 rollback segment 中，不能回滚，操作不触发 trigger。而 delete 语句是DML (数据库操作语言)语句，这个操作会放到 rollback segement 中，事务提交之后才生效。

DML 语句和 DDL 语句区别：
DML 是数据库操作语言（Data Manipulation Language）的缩写，是指对数据库中表记录的操作，主要包括表记录的插入（insert）、更新（update）、删除（delete）和查询（select），是开发人员日常使用最频繁的操作。
DDL （Data Definition Language）是数据定义语言的缩写，简单来说，就是对数据库内部的对象进行创建、删除、修改的操作语言。它和 DML 语言的最大区别是 DML 只是对表内部数据的操作，而不涉及到表的定义、结构的修改，更不会涉及到其他对象。DDL 语句更多的被数据库管理员（DBA）所使用，一般的开发人员很少使用。
（3）执行速度不同
一般来说:drop>truncate>delete（这个我没有设计测试过）。

五.数据库设计通常分为哪几步?

需求分析 : 分析用户的需求，包括数据、功能和性能需求。
概念结构设计 : 主要采用E-R模型进行设计，包括画E-R图。
逻辑结构设计 : 通过将E-R图转换成表，实现从E-R模型到关系模型的转换。
物理结构设计 : 主要是为所设计的数据库选择合适的存储结构和存取路径。
数据库实施 : 包括编程、测试和试运行
数据库的运行和维护 : 系统的运行与数据库的日常维护。

以上内容摘自 https://xiaozhuanlan.com/topic/4912306758 Java进阶面试指南，特此鸣谢！