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架構(gòu) - 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
考點(diǎn)摘要
- 數(shù)據(jù)庫(kù)模式（★）
- 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（★★★）
- 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段（★★）
- 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - ER模型（★）
- 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 關(guān)系模式（★★）
- 關(guān)系代數(shù)（★★★★）
- 規(guī)范化理論（★★★★★）
- 并發(fā)控制（★）
- 數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性（★）
- 數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)技術(shù)（★）
第二版新教材上對(duì)應(yīng)2.3.3及6，主要考點(diǎn)在6，這里一起合并總結(jié)了。新教材主要改動(dòng)在數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，但是個(gè)人認(rèn)為改動(dòng)不是很大，僅供參考。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式
| 三層模式（三個(gè)級(jí)別） | |
|---|---|
| 外模式 用戶模式，子模式 |
外模式（子模式、用戶模式）用以描述用戶看到或使用的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，用戶根據(jù)外模式用數(shù)據(jù)操作語(yǔ)句或應(yīng)用程序去操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù) 對(duì)應(yīng)視圖，外部視圖，多個(gè)外部視圖，用戶級(jí)別 |
| 概念模式 模式 |
概念模式是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)概念模式 數(shù)據(jù)庫(kù)概念視圖，數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系表，概念級(jí)別 |
| 內(nèi)模式 存儲(chǔ)模式 |
內(nèi)模式定義的是存儲(chǔ)記錄的類型、存儲(chǔ)域的表示以及存儲(chǔ)記錄的物理順序，指引元、索引和存儲(chǔ)路徑等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)組織 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式 數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部視圖，涉及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，有索引和文件，物理級(jí)別 |
| 兩層映像 | |
| 外模式 - 概念模式 | 關(guān)系表變化，不用修改應(yīng)用程序 |
| 概念模式 - 內(nèi)模式 | 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變化，不用修改應(yīng)用程序 |
| 兩個(gè)獨(dú)立性 | |
| 邏輯獨(dú)立性 | 當(dāng)模式改變時(shí)（例如增加新的關(guān)系，新的屬性，改變屬性的數(shù)據(jù)類型等），有數(shù)據(jù)庫(kù)管理員對(duì)各個(gè)外模式/模式的映像做相應(yīng)的改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫(xiě)的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。 數(shù)據(jù)庫(kù)的視圖和基本表之間 |
| 物理獨(dú)立性 | 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了，有數(shù)據(jù)庫(kù)管理員對(duì)模式/內(nèi)模式映射做相應(yīng)的改變，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。 基本表與存儲(chǔ)文件之間 |
| 三種關(guān)系 | |
| 基本關(guān)系 | 又稱基本表或者基表，實(shí)際存在的表，實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的邏輯表示 |
| 查詢表 | 查詢結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的表 |
| 視圖表 | 由基表或其他視圖表導(dǎo)出的表，本身不獨(dú)立存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)只存放它的定義，常稱為虛表 |
數(shù)據(jù)庫(kù)視圖
數(shù)據(jù)庫(kù)視圖：它一個(gè)虛擬表（邏輯上的表)，其內(nèi)容由查詢定義（僅保存SQL查詢語(yǔ)句）。同真實(shí)的表一樣，視圖包含一系列帶有名稱的列和行數(shù)據(jù)。但是，視圖并沒(méi)有真正存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù),而是通過(guò)查詢?cè)急韯?dòng)態(tài)生成所需要的數(shù)據(jù)。
視圖的優(yōu)點(diǎn)：
- 視圖能簡(jiǎn)化用戶操作
- 視圖使用戶能以多種角度看待同一數(shù)據(jù)
- 視圖對(duì)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了一定程度的邏輯獨(dú)立性
- 視圖可以對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)提供安全保護(hù)
物化視圖：它不是傳統(tǒng)意義上虛擬視圖，是實(shí)體化視圖，其本身會(huì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)當(dāng)原始表中的數(shù)據(jù)更新時(shí)，物化視圖也會(huì)更新。
數(shù)據(jù)模型（基本數(shù)據(jù)模型）
基本數(shù)據(jù)模型是按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于DBMS的實(shí)現(xiàn)?；緮?shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。常用的基本數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ汀?/p>
數(shù)據(jù)模型三要素：
- 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（靜態(tài)）
- 數(shù)據(jù)操作（動(dòng)態(tài)）
- 數(shù)據(jù)的約束條件
數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束
完整性約束一共分為三種：實(shí)體完整性約束，參照完整性約束，用戶自定義完整性約束。
| 實(shí)體完整性 | 約束主鍵 | 關(guān)系中的每一個(gè)元組對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體，在關(guān)系中用主關(guān)鍵字來(lái)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體，實(shí)體具有獨(dú)立性，實(shí)體的主屬性不能取空值 |
| 參照完整性 | 約束外鍵 | 用于約定兩個(gè)關(guān)系之間的聯(lián)系 |
| 用戶定義完整性 | 限定取值區(qū)間 | 約束是用戶定義某個(gè)具體數(shù)據(jù)庫(kù)所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的約束條件，是由具體應(yīng)用環(huán)境來(lái)決定的 |
| 觸發(fā)器 | 腳本編程 | 用于加強(qiáng)數(shù)據(jù)的完整性約束和業(yè)務(wù)規(guī)則等。它也是保證數(shù)據(jù)完整性的一種方法 |
典型例題：某數(shù)據(jù)庫(kù)中有員工關(guān)系E(員工號(hào)，姓名，部門(mén)，職稱，月薪)，產(chǎn)品關(guān)系P(產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名稱，型號(hào)，尺寸，顏色)，倉(cāng)庫(kù)關(guān)系W(倉(cāng)庫(kù)號(hào)，倉(cāng)庫(kù)名稱，地址，負(fù)責(zé)人)，庫(kù)存關(guān)系Q(倉(cāng)庫(kù)號(hào)，產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品數(shù)量)。
若數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中要求：
①倉(cāng)庫(kù)關(guān)系W中的“負(fù)責(zé)人”引用員工關(guān)系E的員工號(hào)
②庫(kù)存關(guān)系Q中的“倉(cāng)庫(kù)號(hào)，產(chǎn)品號(hào)”唯一標(biāo)識(shí)Q中的每一個(gè)記錄
③員工關(guān)系E中的職稱為“工程師”的月薪不能低于3500元?jiǎng)t
①②③依次要滿足的完整性約束是：參照完整性，實(shí)體完整性，用戶定義完整性
關(guān)系模型
| 關(guān)系 | 可以理解為一張二維表，每個(gè)關(guān)系都具有一個(gè)關(guān)系名，就是通常說(shuō)的表名 |
| 元祖 | 可以理解為二維表中的一行，在數(shù)據(jù)庫(kù)中經(jīng)常被稱為記錄 |
| 屬性 | 可以理解為二維表中的一列，在數(shù)據(jù)庫(kù)中經(jīng)常被稱為字段 |
| 域 | 屬性的取值范圍，也就是數(shù)據(jù)庫(kù)中某一列的取值限制 |
| 關(guān)鍵字 | 一組可以唯一標(biāo)識(shí)元組的屬性，數(shù)據(jù)庫(kù)中常稱為主鍵,由一個(gè)或多個(gè)列組成 |
| 關(guān)系模式 | 旨對(duì)關(guān)系的描述。其格式為：關(guān)系名(屬性1，屬性屬性N)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中成為表結(jié)構(gòu) |
| 目或者度 | 關(guān)系模式中屬性的個(gè)數(shù) |
| 候選碼（候選鍵） | 唯一標(biāo)識(shí)元組，且無(wú)冗余 |
| 主碼（主鍵） | 候選碼任選一個(gè) |
| 主屬性和非主屬性 | 組成候選碼的屬性就是主屬性,其它的就是非主屬性 |
| 外碼（外鍵） | 其它關(guān)系的主鍵 |
| 全碼（All-Key） | 關(guān)系模式的所有屬性組是這個(gè)關(guān)系的候選碼 |
關(guān)系代數(shù)
| 并 | S1∪S2 | 合并兩個(gè)關(guān)系模式去重復(fù)列 |
| 交 | S1∩S2 | 取S1和S2兩個(gè)關(guān)系都有的部分 |
| 差 | S1-S2 | 在S1中有但不在S2中的，以S1為準(zhǔn)去掉S1和S2公共部分 |
| 笛卡爾積 | S1×S2 | 記錄的條數(shù)是S1記錄條數(shù) * S2記錄條數(shù) |
| 投影 | δ1=4(R) | 是針對(duì)行，篩選符合條件的記錄（行/元祖）,比如選擇1=4意思是選出第一列和第四列數(shù)據(jù)相同的內(nèi)容來(lái) |
| 選擇 | π3,1(S1) | 做列的投影，選取關(guān)系模式中某些需要的列，它是一種垂直操作 |
| 連接 | R?S |
等值連接，關(guān)系R、S取兩者笛卡爾積中屬性值相等的行/元組 等值連接要求R、S中有相同的屬性，需要列出全部關(guān)系中的列 自然連接，一種特殊的等值連接，它要求比較的屬性列必須是相同的屬性組，并且把結(jié)果中重復(fù)屬性去掉。注意與笛卡爾積的區(qū)別 |
| 外連接，外連接是建立在自連接基礎(chǔ)上 | ||
| 左外連接 | R左外S，以R為基準(zhǔn)，S中沒(méi)有的用null代替 | |
| 右外連接 | R右外S，以S為基準(zhǔn)，R中沒(méi)有的用null代替 | |
| 全外連接 | R全外S，分別以R和S為基準(zhǔn)，分別在S和R中沒(méi)有的用null代替 | |
| 另外一些符號(hào)：∧邏輯與(and)????∨邏輯或(or) | ||
規(guī)范化理論
非規(guī)范化的關(guān)系模式，可能存在的問(wèn)題包括：數(shù)據(jù)冗余、更新異常(修改操作一致性問(wèn)題)、插入異常、刪除異常。
候選鍵、主鍵、外鍵、主屬性，非主屬性
候選鍵：
唯一標(biāo)識(shí)元祖，且無(wú)冗余。和主鍵區(qū)別候選鍵都可以做主鍵，人為選擇其中一個(gè)做了主鍵，這些鍵都叫候選鍵
例：關(guān)系式S(Sid，Sno，Sdept，Sage)
比如Sid和Sno都可以做為主鍵，人為可選擇Sid或Sno都可以，Sid和Sno稱為候選鍵
主鍵：
Sno→Sdept，Sno→Sage，Sno是主鍵（也叫主碼）
若有關(guān)系式SC(Sno，Cno，Grade)中，(Sno，Cno)是主鍵（復(fù)合主鍵/聯(lián)合主鍵）
外鍵：
關(guān)系模式R中某屬性集不是R的主鍵，是關(guān)系模式S的主鍵，這個(gè)屬性集模式R外鍵
例：關(guān)系式SC(Sno，Cno，Grade)
Sno不是主鍵，但它是S(Sno，Sdept，Sage)的主鍵，則Sno是關(guān)系模式SC的外鍵。
主屬性，非主屬性：
包含在任何一個(gè)主鍵中（主鍵中的屬性），稱為主屬性，否則為非主屬性。
例如：S(Sno，Sdept，Sage)，Sno是主鍵，也是主屬性，Sdept，Sage是非主屬性。
求候選鍵
- 將關(guān)系模式的函數(shù)依賴關(guān)系用“有向圖”的方式表示
- 找入度為0的屬性，并以該屬性集合為起點(diǎn)，嘗試遍歷有向圖，若能正常遍歷圖中所有結(jié)點(diǎn)，則該屬性集即為關(guān)系模式的候選鍵
- 若入度為0的屬性集不能遍歷圖中所有結(jié)點(diǎn)，則需要嘗試性的將一些中間結(jié)點(diǎn)（既有入度，也有出度的結(jié)點(diǎn)）并入入度為0的屬性集中，直至該集合能遍歷所有結(jié)點(diǎn)，集合為候選鍵
典型例題1：給定關(guān)系R(A1，A2，A3，A4)上的函數(shù)依賴集F={A1—A2，A3—A2，A2—A3，A2—A4}，R的候選關(guān)鍵字為？
解：參考下面”有向圖“，找入度為0的屬性起點(diǎn)集合，所以候選關(guān)鍵字是：(A1)
典型例題2：關(guān)系模式P(A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，l，J)滿足下列函數(shù)依賴:FD={ABD→E，AB→G，B→F，C→J，CJ→l，G→H}，求候選碼？
解：參考下面”有向圖“，找入度為0的屬性起點(diǎn)集合，所以候選關(guān)鍵字是：(ABCD)
典型例題3：關(guān)系R(A，B，C)滿足下列函數(shù)依賴:F{B→C，B→A，A→BC},關(guān)系R的候選關(guān)鍵字為？
解：參考下面”有向圖“，找入度為0的屬性起點(diǎn)集合，如果沒(méi)有找尋中間結(jié)點(diǎn)，所以候選關(guān)鍵字是：(A)或者(B)
函數(shù)依賴
Armstrong公理
| 設(shè)關(guān)系式R(U，F(xiàn))，U是關(guān)系模式R的屬性集，F(xiàn)是U上一組函數(shù)依賴，如下推理規(guī)則： | |
| 自反律 | 若Y?X?U，則X→Y為F所蘊(yùn)含[?屬于，包含于] |
| 增廣律 | 若X→Y為F所蘊(yùn)含，且Z?U，則XZ→YZ為F所蘊(yùn)含 |
| 傳遞律 | 若X→Y，Y→Z為F所蘊(yùn)含，則X→Z為F所蘊(yùn)含 |
| 根據(jù)以上，再推出以下規(guī)則： | |
| 合并規(guī)則 | 若X→Y，X→Z，則X→YZ為F所蘊(yùn)含 |
| 偽傳遞規(guī)則 | 若X→Y，WY→Z，則XW→Z為F所蘊(yùn)含 |
| 分解規(guī)則 | 若X→Y，Z?Y，則X→Z為F所蘊(yùn)含 |
數(shù)據(jù)庫(kù)范式
范式：符合某一種級(jí)別的關(guān)系模式的集合
第一范式，第二范式，第三范式，BC范式，第四范式，第五范式
第一范式（1NF）
在關(guān)系模式R中，當(dāng)且僅當(dāng)所有域只包含原子值，即每一個(gè)屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則稱關(guān)系模式R是第一范式。
第二范式（2NF）
在1NF的基礎(chǔ)上，每一個(gè)非主屬性完全依賴于主鍵，不存在部分依賴
例如：R(學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，課程，成績(jī))
函數(shù)依賴：{學(xué)號(hào)→姓名，學(xué)號(hào)→班級(jí)，（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）→成績(jī)}
主鍵：（學(xué)號(hào)，課程號(hào)），姓名，班級(jí)部分依賴于主鍵，不屬于2NF
需將其分解為：R1（學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)），R2（學(xué)號(hào)，課程，成績(jī)）
第三范式（3NF）
在2NF的基礎(chǔ)上，消除非主屬性對(duì)主鍵/主碼的傳遞函數(shù)依賴，也就是主鍵直接推出非主屬性。
例如: Store(商店，商品,經(jīng)營(yíng)部，經(jīng)理)
函數(shù)依賴:（商店，商品)→經(jīng)營(yíng)部，(商店，經(jīng)營(yíng)部)→經(jīng)理
由于有傳遞依賴不滿足3NF，將其分解為：R1(商店，商品，經(jīng)營(yíng)部)、R2(商店，經(jīng)營(yíng)部，經(jīng)理)
BC范式（BCNF）
R屬于BCNF當(dāng)且僅當(dāng)其F中每個(gè)依賴的決定因素必定包含R的某個(gè)候選鍵。
（如果要考這個(gè)范式，我認(rèn)了，不要這1分了）
保持函數(shù)依賴與是否無(wú)損分解
保持函數(shù)依賴
設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)模式ρ={R1，R2，…，Rk}是關(guān)系模式R的一個(gè)分解，F(xiàn)是R上的函數(shù)依賴集，p中每個(gè)模式Ri上的FD集是Fi。如果{F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)k}與F是等價(jià)的（即相互邏輯蘊(yùn)涵），那么稱分解ρ保持FD。
典型例題1：有關(guān)系模式R(A，B，C)，F(xiàn)={A→B，B→C}，將其拆分為：R1(A，B) ，R2(B，C)，是否保持函數(shù)依賴？（T）
解：判斷是否保持函數(shù)依賴，分解了2個(gè)關(guān)系，依賴關(guān)系分別代入R1和R2，有缺失的就是不保持關(guān)系，否則保持
典型例題2：有關(guān)系模式R(A，B，C)，F(xiàn)= {A→B，B→C，A→C}，將其拆分為:R1(A，B)，R2(B，C)，是否保持函數(shù)依賴？（T）
解：雖然分解的關(guān)系滿足A→B和B→C，通過(guò)“傳遞律”A→C
典型例題3：有關(guān)系模式R(A，B，C) ，F(xiàn)={A→B，B→C，A→C}，將其拆分為:R1(A，B)，R2 (A，C)，是否保持函數(shù)依賴？（F）
解：缺少B→C
典型例題4：有關(guān)系模式R(A，B，C，D，E) ，F(xiàn)= {A→B，D→E}，將其拆分為:R1 (A，B，C)，R2 (D，E)，是否保持函數(shù)依賴？（T）
解：保持
無(wú)損連接分解
指將一個(gè)關(guān)系模式分解成若干個(gè)關(guān)系模式后，通過(guò)自然聯(lián)接和投影等運(yùn)算仍能還原到原來(lái)的關(guān)系模式。
如何判斷保持函數(shù)依賴
注：判斷是否保持函數(shù)依賴，除了基本的直接推導(dǎo)，還需要注意利用”Armstrong公理“的間接推導(dǎo)也成立
如何判斷否無(wú)損分解
個(gè)人總結(jié)：
分解為2個(gè)關(guān)系的情況下:
- 選獲取R1∩R2交集R，再獲取R1-R2差集C1，以及R2-R1差集C2
- 判斷“R→C1”或者”R→C2”，也就是交集分別推導(dǎo)差集
- 有一個(gè)成立就是無(wú)損分解
- 換一種說(shuō)法，把R扔進(jìn)任意一個(gè)R1或者R2中，看看能推出來(lái)吧
分解為3個(gè)關(guān)系：
- 使用二維表形式
- 二維表中有一行全部推導(dǎo)出就是無(wú)損分解
- 具體操作詳見(jiàn)例題
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
| 基于DBS生存期的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分成五個(gè)階段： | |
| 規(guī)劃階段 | （非必須階段）建立數(shù)據(jù)庫(kù)的必要性、可行性 |
| 需求分析 | 收集需求，理解需求，數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)流圖，需求說(shuō)明書(shū)/需求規(guī)格說(shuō)明書(shū) |
| 概念（結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì) | 建立概念模型，E-R模型 建立與DBMS無(wú)關(guān)的概念模型 |
| 邏輯（結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì) | 建立邏輯模型，依據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則和規(guī)范化理論，它的產(chǎn)出物是關(guān)系模式 將概念模型轉(zhuǎn)化為某個(gè)特定的DBMS上的邏輯模型 |
| 物理（結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì) | 建立物理模式，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS，硬件和OS特征 |
E-R模型
概念數(shù)據(jù)模型（實(shí)體-聯(lián)系模型，E-R模型），是按照用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用戶數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。概念模型主要用實(shí)體 - 聯(lián)系方法表示，也就是E-R模型。
E-R圖中包括三個(gè)要素：
- 實(shí)體（用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱）
- 屬性（用橢圓形表示，并用連線與實(shí)體連接起來(lái)）
- 實(shí)體之間的聯(lián)系（用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注聯(lián)系名稱，并用連線將菱形框分別與有關(guān)實(shí)體相連，并在連線上注明聯(lián)系類型）。
需求分析
需求分析的目標(biāo)是通過(guò)調(diào)查研究，了解用戶的數(shù)據(jù)和處理要求，并按照一定格式整理成需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)。
需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實(shí)際要求，將直接影響到后面各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，并影響到設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理和實(shí)用。
調(diào)查的重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)”和“處理”，數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容：數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加工（處理過(guò)程）。
數(shù)據(jù)庫(kù)的元數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)字典來(lái)進(jìn)行管理，常用的加工描述方法有結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判定表和判定樹(shù)。
概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在需求分析階段產(chǎn)生的需求說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上，按照特定的方法將它們抽象為一個(gè)不依賴于任何DBMS的數(shù)據(jù)模型，即概念模型（E-R圖/局部E-R >>> 全局E-R圖）。
集成的方法：
- 多個(gè)局部E-R圖一次集成
- 逐步集成，用累加的方式一次集成兩個(gè)局部E-R
集成產(chǎn)生的沖突及解決辦法：
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屬性沖突，包括屬性域沖突和屬性取值沖突
屬性域沖突（例：不同學(xué)校編碼方式不同）
屬性值沖突（例：重量有的采用千克，有的是克）
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命名沖突，包括同名異義和異名同義
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結(jié)構(gòu)沖突，包括同一對(duì)象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象，以及同一實(shí)體在不同局部E-R圖中所包含的屬性個(gè)數(shù)和屬性排列次序不完全相同。（例：職工在某一應(yīng)用中是實(shí)體，在另一個(gè)應(yīng)用中變成了屬性）
邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
邏輯設(shè)計(jì)也稱為邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其任務(wù)是將概念模型轉(zhuǎn)化為某個(gè)特定的DBMS上的邏輯模型（層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型）。
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E-R圖向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換：
E-R圖的實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系
E-R的屬性轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性
E-R圖的關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換為關(guān)系的關(guān)鍵字
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關(guān)系模式的規(guī)范化
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確定完整性約束（保證數(shù)據(jù)的正確性）
實(shí)體完整性約束
參照完整性約束
用戶自定義完整性約束
觸發(fā)器
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用戶視圖的確定（提高數(shù)據(jù)的安全性和獨(dú)立性）
根據(jù)數(shù)據(jù)流圖確定處理過(guò)程使用的視圖
根據(jù)用戶類別確定不同用戶使用的視圖
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應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
物理設(shè)計(jì)
- 確定數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法
- 設(shè)計(jì)存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)，包括記錄的組成、數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型和長(zhǎng)度，以及邏輯記錄到 存儲(chǔ)記錄的映射
- 確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安排
- 設(shè)計(jì)訪問(wèn)方法，為存儲(chǔ)在物理設(shè)備上的數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)和檢索的能力
- 進(jìn)行完整性和安全性的分析與設(shè)計(jì)
- 數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)
反規(guī)范化
由于規(guī)范化會(huì)使表不斷的拆分，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)表過(guò)多，這樣雖然減少了數(shù)據(jù)冗余，提高了增，刪，改的速度，但會(huì)增加查詢的工作量。系統(tǒng)需要進(jìn)行多次連接，才能進(jìn)行查詢操作，使得系統(tǒng)效率大大下降。反規(guī)范化說(shuō)白了就是以空間換時(shí)間。
| 增加冗余列 | 增加冗余列是指在多個(gè)表中具有相同的列，它常用來(lái)在查詢時(shí)避免連接操作。例如：以規(guī)范化設(shè)計(jì)的理念，學(xué)生成績(jī)表中不需要字段“姓名”，因?yàn)椤靶彰弊侄慰梢酝ㄟ^(guò)學(xué)號(hào)查詢到，但在反規(guī)范化設(shè)計(jì)中，會(huì)將“姓名”字段加入表中。這樣查詢一個(gè)學(xué)生的成績(jī)時(shí)，不需要與學(xué)生表進(jìn)行連接操作，便可得到對(duì)應(yīng)的“姓名”。 | |
| 增加派生列 增加派生性的冗余列 |
增加派生列指增加的列可以通過(guò)表中其他數(shù)據(jù)計(jì)算生成。它的作用是在查詢時(shí)減少計(jì)算量，從而加快查詢速度。例如：訂單表中，有商品號(hào)、商品單價(jià)、采購(gòu)數(shù)量，我們需要訂單總價(jià)時(shí)，可以通過(guò)計(jì)算得到總價(jià)，所以規(guī)范化設(shè)計(jì)的理念是無(wú)須在訂單表中設(shè)計(jì)“訂單總價(jià)”字段。但反規(guī)范化則不這樣考慮，由于訂單總價(jià)在每次查詢都需要計(jì)算，這樣會(huì)占用系統(tǒng)大量資源，所以在此表中增加派生列“訂單總價(jià)”以提高查詢效率。 | |
| 重新組表 | 重新組表指如果許多用戶需要查看兩個(gè)表連接出來(lái)的結(jié)果數(shù)據(jù)，則把這兩個(gè)表重新組成一個(gè)表來(lái)減少連接而提高性能。 | |
| 分割表 | 水平分割 | 根據(jù)一列或多列數(shù)據(jù)的值把數(shù)據(jù)行放到兩個(gè)獨(dú)立的表中。水平分割通常在下面的情況下使用。情況1：表很大，分割后可以降低在查詢時(shí)需要讀的數(shù)據(jù)和索引的頁(yè)數(shù)，同時(shí)也降低了索引的層數(shù)，提高查詢效率。情況2：表中的數(shù)據(jù)本來(lái)就有獨(dú)立性，例如表中分別記錄各個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)或不同時(shí)期的數(shù)據(jù)，特別是有些數(shù)據(jù)常用，而另外一些數(shù)據(jù)不常用。情況3：需要把數(shù)據(jù)存放到多個(gè)介質(zhì)上。 |
| 垂直分割 | 把主碼和一些列放到一個(gè)表，然后把主碼和另外的列放到另一個(gè)表中。如果一個(gè)表中某些列常用，而另外一些列不常用，則可以采用垂直分割，另外垂直分割可以使得數(shù)據(jù)行變小，一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)就能存放更多的數(shù)據(jù)，在查詢時(shí)就會(huì)減少I(mǎi)/O次數(shù)。其缺點(diǎn)是需要管理冗余列，查詢所有數(shù)據(jù)需要連接操作。 | |
事務(wù)管理（4個(gè)特征）
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DBMS運(yùn)行的基本工作單位是事務(wù)，事務(wù)相當(dāng)于操作系統(tǒng)中的進(jìn)程，是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列，這些操作序列要么全做要么全不做，是一個(gè)不可分割的工作單位。
事務(wù)通常以BEGIN TRANSACTION語(yǔ)句開(kāi)始，以ROLLBACK（事務(wù)回滾）或者COMMIT（事務(wù)提交）語(yǔ)句結(jié)束。
| 事務(wù)的4個(gè)屬性（4個(gè)特性）： | |
| 原子性 | 操作，操作序列（事務(wù)）要么全做，要么全不做 |
| 一致性 | 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)，變到另一個(gè)一致性狀態(tài) |
| 隔離性 | 執(zhí)行，一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾 |
| 持續(xù)性 | 變化，一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的改變是永久的，即便系統(tǒng)出現(xiàn)了故障 |
數(shù)據(jù)庫(kù)安全
| 措施 | 說(shuō)明 |
|---|---|
| 用戶標(biāo)識(shí)和鑒定 | 最外層的安全保護(hù)措施，可以使用用戶帳戶、口令及隨機(jī)數(shù)檢驗(yàn)等方式 |
| 存取控制 | 對(duì)用戶進(jìn)行授權(quán)，包括操作類型（如查找、插入、刪除、修改等動(dòng)作）和數(shù)據(jù)對(duì)象（主要是數(shù)據(jù)范圍）的權(quán)限。（Grant和Revoke） |
| 密碼存儲(chǔ)和傳輸 | 對(duì)遠(yuǎn)程終端信息用密碼傳輸 |
| 視圖的保護(hù) | 對(duì)視圖進(jìn)行授權(quán) |
| 審計(jì) | 使用一個(gè)專用文件或數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)將用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有操作記錄下來(lái) |
并發(fā)控制
產(chǎn)生的問(wèn)題
| 并發(fā)產(chǎn)生的問(wèn)題： |
|---|
| 丟失更新 |
| 不可重復(fù)讀問(wèn)題 |
| 讀出“臟”數(shù)據(jù) |
排他X鎖與共享S鎖
處理并發(fā)控制的主要方法是采用封鎖技術(shù)。
| 處理并發(fā)控制的主要方法是采用封鎖技術(shù)排他型封鎖（X鎖）和共享型封鎖（S鎖） | |
| 排他型封鎖 簡(jiǎn)稱X鎖 |
如果事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)A（可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、數(shù)據(jù)集，乃至整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)）實(shí)現(xiàn)了X封鎖，那么只允許事務(wù)T讀取和修改數(shù)據(jù)A，其他事務(wù)要等事務(wù)T解除X封鎖以后，才能對(duì)數(shù)據(jù)A實(shí)現(xiàn)任何類型的封鎖?？梢?jiàn)X封鎖只允許一個(gè)事務(wù)獨(dú)鎖某個(gè)數(shù)據(jù)，具有排他性 |
| 共享型封鎖 簡(jiǎn)稱S鎖 |
X封鎖只允許一個(gè)事務(wù)獨(dú)鎖和使用數(shù)據(jù)，要求太嚴(yán)。需要適當(dāng)放寬，例如可以允許并發(fā)讀，但不允許修改，這就產(chǎn)生了S封鎖概念。S封鎖的含義是：如果事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)A實(shí)現(xiàn)了S封鎖，那么允許事務(wù)T讀取數(shù)據(jù)A，但不能修改數(shù)據(jù)A，在所有S封鎖解除之前絕不允許任何事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)A實(shí)現(xiàn)X封鎖 |
| X鎖 | 寫(xiě)鎖 | 排他鎖 | 事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)A加上X鎖時(shí)，只允許事務(wù)T讀取和修改數(shù)據(jù)A，其他事務(wù)不能再對(duì)A加任何鎖，直到T釋放A上的鎖 |
| S鎖 | 讀鎖 | 共享鎖 | 事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)A加上S鎖時(shí)，其他事務(wù)只能再對(duì)數(shù)據(jù)A加S鎖，而不能加X(jué)鎖，直到T釋放A上的S鎖 |
封鎖協(xié)議
| 丟失更新 | 兩個(gè)事務(wù)T1和T2同時(shí)讀入同一數(shù)據(jù)并修改，T2提交的結(jié)果將破壞T1的結(jié)果，T1的修改被丟失 |
| 對(duì)T1加X(jué)鎖（寫(xiě)鎖），那么T2只能在T1解鎖后讀 | |
| 讀贓數(shù)據(jù) | T1修改了某一個(gè)數(shù)據(jù)，T2讀取了同一個(gè)數(shù)據(jù)，T1由于某種原因被撤銷，則T2讀到的數(shù)據(jù)就是贓數(shù)據(jù) |
| 修改時(shí)加排他鎖，直到事務(wù)提交后才釋放，讀取時(shí)加共享鎖，讀取完釋放T1讀取數(shù)據(jù)時(shí)加上共享鎖后，不允許任何事物操作該數(shù)據(jù)，只能讀取 | |
| 不可重復(fù)讀 | T1讀取某一數(shù)據(jù)，T2讀取某一數(shù)據(jù)，并進(jìn)行修改，T1為了對(duì)讀取值進(jìn)行校對(duì)再讀取時(shí)，得到不同結(jié)果 |
| T1加X(jué)鎖（寫(xiě)鎖）后，T2對(duì)同一數(shù)據(jù)加X(jué)鎖（寫(xiě)鎖），這樣T1的鎖解開(kāi)后，才可以調(diào)用T2 |
| 一級(jí)封鎖協(xié)議 | 事務(wù)T1在修改A之前必須先對(duì)其加X(jué)鎖，直到事務(wù)結(jié)束才釋放 可防止丟失修改 |
| 二級(jí)封鎖協(xié)議 | 在一級(jí)封鎖協(xié)議加上事務(wù)T1在讀取數(shù)據(jù)A之前先對(duì)其加S鎖，讀完后即可釋放S鎖 可防止丟失修改，可防止讀臟數(shù)據(jù) |
| 三級(jí)封鎖協(xié)議 | 在一級(jí)封鎖協(xié)議加上事務(wù)T1在讀取數(shù)據(jù)R之前先對(duì)其加S鎖，直到事務(wù)結(jié)束時(shí)才釋放 可防止丟失修改，可防止讀臟數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)重復(fù)讀 |
| 兩段鎖協(xié)議 | 分為封鎖階段（擴(kuò)展）和釋放階段（收縮）。封鎖階段只能加鎖、擴(kuò)展階段只能解鎖 可串行化的，可能發(fā)生死鎖 |
數(shù)據(jù)庫(kù)備份
數(shù)據(jù)庫(kù)備份按照不同方式可分為多種，這里按照備份內(nèi)容分為物理備份和邏輯備份兩類。
冷備份（靜態(tài)備份）：
- 將數(shù)據(jù)庫(kù)正常關(guān)閉，在停止?fàn)顟B(tài)下將數(shù)據(jù)庫(kù)文件全部備份（復(fù)制）下來(lái)
- 優(yōu)點(diǎn)：非常快速的備份方法（只需備份文件）；容易歸檔（簡(jiǎn)單復(fù)制即可），容易恢復(fù)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上（只需將文件再?gòu)?fù)制回去），能與歸檔方法相結(jié)合，做數(shù)據(jù)庫(kù)“最佳狀態(tài)”的恢復(fù)，低度維護(hù)，高度安全
- 缺點(diǎn)：?jiǎn)为?dú)使用時(shí)，只能提供到某一時(shí)間點(diǎn)上的恢復(fù)；在實(shí)施備份的全過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)必須要作備份而不能做其他工作，若磁盤(pán)空間有限只能復(fù)制到磁盤(pán)等其他外部存儲(chǔ)設(shè)備上，速度會(huì)很慢；不能按表或按用戶恢復(fù)
熱備份（動(dòng)態(tài)備份）：
- 利用備份軟件，在數(shù)據(jù)庫(kù)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)文件備份出來(lái)
- 優(yōu)點(diǎn)：可在表空間或數(shù)據(jù)庫(kù)文件級(jí)備份，備份的時(shí)間短，備份時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)仍可使用；可達(dá)到秒級(jí)恢復(fù)，可對(duì)幾乎所有數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體做恢復(fù)，恢復(fù)是快速的
- 缺點(diǎn)：不能出錯(cuò)，否則后果嚴(yán)重，若熱備份不成功所得結(jié)果不可用于時(shí)間點(diǎn)的恢復(fù)；因難于維護(hù)，所有要特別小心，不允許以失敗告終
按照備份容量分為物理備份和邏輯備份兩類。
完全備份：
- 將數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容全部備份
- 不足之處在于，各個(gè)全備份磁帶中的備份數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)信息；另外，由于每次需要備份的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大，因此備份所需時(shí)間較長(zhǎng)
增量備份：
- 只備份上次完全、增量或差異備份以來(lái)修改的數(shù)據(jù)
- 因此備份的數(shù)據(jù)量不大，備份所需的時(shí)間很短。但增量備份的數(shù)據(jù)恢復(fù)是比較麻煩的。必須具有上一次全備份和所有增量備份磁帶（一旦丟失或損壞其中的一盤(pán)磁帶，就會(huì)造成恢復(fù)的失?。?，并且它們必須沿著從全量備份到依次增量備份的時(shí)間順序逐個(gè)反推恢復(fù)，因此這就極大地延長(zhǎng)了恢復(fù)時(shí)間
差異備份：
- 備份自上次完全備份后發(fā)生變化的所有數(shù)據(jù)
- 差異備份在避免了另外兩種備份策略缺陷的同時(shí)，又具備了它們各自的優(yōu)點(diǎn)。首先，它具有了增量備份需要時(shí)間短、節(jié)省磁盤(pán)空間的優(yōu)勢(shì)；其次，它又具有了全量備份恢復(fù)所需磁帶少、恢復(fù)時(shí)間短的特點(diǎn)。系統(tǒng)管理員只需要兩盤(pán)磁帶，即全備份磁帶與災(zāi)難發(fā)生前一天的差異備份磁帶，就可以將系統(tǒng)恢復(fù)
數(shù)據(jù)庫(kù)故障與恢復(fù)
| 故障關(guān)系 | 故障原因 | 解決辦法 | |
|---|---|---|---|
| 事務(wù)故障 | 可預(yù)期故障 | 本身邏輯 | 在程序中預(yù)先設(shè)置Rollback語(yǔ)句 |
| 不可預(yù)期故障 | 算術(shù)溢出，違反存儲(chǔ)保護(hù) | 由DBMS的恢復(fù)子系統(tǒng)通過(guò)日志，撤銷事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，回退到事務(wù)初始狀態(tài) | |
| 系統(tǒng)故障 | 系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn) | 通常使用檢查點(diǎn)法（系統(tǒng)重啟時(shí)自動(dòng)完成） | |
| 介質(zhì)故障 | 外存被破壞 | 一般使用日志重做業(yè)務(wù) | |
| 撤銷事務(wù)（UNDO）：故障發(fā)生時(shí)未完成的事務(wù)，放入U(xiǎn)ndo撤銷。 重做事務(wù)（REDO）：故障發(fā)生前已提交的事務(wù)，放入Redo重做。 | |||
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)
概念
大量的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸是不合適的，在此背景下才需要有分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。由一組數(shù)據(jù)組成的，這組數(shù)據(jù)分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同計(jì)算機(jī)上，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立處理的能力（成為場(chǎng)地自治），它可以執(zhí)行局部應(yīng)用，同時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)也能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)執(zhí)行全局應(yīng)用，這就是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的概念。
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)物理上面是隔離的，邏輯層面上是一個(gè)完整的整體的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)都存在局部的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)分布模式，整合在一起。
特點(diǎn)
- 數(shù)據(jù)的分布性，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分布于網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)結(jié)點(diǎn)，它既不同于傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)，也不同于通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
- 集中與自治共享結(jié)合的控制結(jié)構(gòu)，各局部的DBMS可以獨(dú)立地管理局部數(shù)據(jù)庫(kù)，具有自治的功能。同時(shí)，系統(tǒng)又設(shè)有集中控制機(jī)制，協(xié)調(diào)各局部DBMS的工作，執(zhí)行全局應(yīng)用。
- 適當(dāng)增加數(shù)據(jù)冗余度，在不同的場(chǎng)地存儲(chǔ)同一數(shù)據(jù)的多個(gè)副本，可以提高系統(tǒng)的可靠性和可用性,同時(shí)也能提高系統(tǒng)性能。
- 提高系統(tǒng)的可用性，即當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),因?yàn)閿?shù)據(jù)有其他副本在非故障場(chǎng)地上，對(duì)其他所有場(chǎng)地來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)仍然是可用的,從而保證數(shù)據(jù)的完備性。
- 全局的一致性（可串行性和可恢復(fù)性），主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)在邏輯上的統(tǒng)一性和數(shù)據(jù)在管理上的統(tǒng)一性兩個(gè)方面。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把局部的、分散的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成一個(gè)在邏輯上單一的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而呈現(xiàn)在用戶面前的就如同是一個(gè)統(tǒng)一的、集中式的數(shù)據(jù)庫(kù)。這就是數(shù)據(jù)在邏輯上的統(tǒng)一性，因此，它不同于由網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的多個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是由分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和維護(hù)的，這種管理上的統(tǒng)一性又使它不同于一般的分布式文件系統(tǒng)。
- 透明性，用戶在使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，與使用集中式數(shù)據(jù)庫(kù)一樣，無(wú)須知道其所關(guān)心的數(shù)據(jù)存放在哪里，存儲(chǔ)了幾次。用戶需要關(guān)心的僅僅是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)。
| 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比優(yōu)缺點(diǎn)） | |
| 堅(jiān)固性好 | 由于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由多個(gè)位置上的多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成的，在個(gè)別結(jié)點(diǎn)或個(gè)別通信鏈路發(fā)生故障的情況下，它仍然可以降低級(jí)別繼續(xù)工作，如果采用冗余技術(shù)，還可以獲得一定的容錯(cuò)能力。因此，系統(tǒng)的堅(jiān)固性好，即系統(tǒng)的可靠性和可用性好。 |
| 可擴(kuò)充性好 | 可根據(jù)發(fā)展的需要增減結(jié)點(diǎn)，或?qū)ο到y(tǒng)重新配置，這比用一個(gè)更大的系統(tǒng)代替一個(gè)已有的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)要容易得多。 |
| 可改善性能 | 在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中可按就近分布，合理地冗余的原則來(lái)分布各結(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，構(gòu)造分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，使大部分?jǐn)?shù)據(jù)可以就近訪問(wèn)，避免了集中式數(shù)據(jù)庫(kù)中的瓶頸問(wèn)題，減少了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，提高了系統(tǒng)的效率，而且也降低了通信費(fèi)用。 |
| 自治性好 | 數(shù)據(jù)可以分散管理，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，即系統(tǒng)中各結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)操縱和相互作用是高度自治的，不存在主從控制，因此，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)較好地滿足了一個(gè)單位中各部門(mén)希望擁有自己的數(shù)據(jù)，管理自己的數(shù)據(jù)，同時(shí)又想共享其他部門(mén)有關(guān)數(shù)據(jù)的要求。 |
| 雖然分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)相比有不少優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也需要解決一些集中式數(shù)據(jù)庫(kù)所沒(méi)有的問(wèn)題。首先，異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的集成問(wèn)題是一項(xiàng)比較復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，目前還很難用一個(gè)通用的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題。其次，如果數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)得不好，數(shù)據(jù)分布不合理，以致遠(yuǎn)距離訪問(wèn)過(guò)多，尤其是分布連接操作過(guò)多，不但不能改善性能，反而會(huì)使性能降低。 | |
分布透明性
| 分片透明 | 指用戶不必關(guān)心數(shù)據(jù)是如何分片的，它們對(duì)數(shù)據(jù)的操作在全局關(guān)系上進(jìn)行，即如何分片對(duì)用戶是透明的。 分布透明性的最高層次 |
| 復(fù)制透明 | 用戶不用關(guān)心數(shù)據(jù)庫(kù)在網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的復(fù)制情況，被復(fù)制的數(shù)據(jù)的更新都由系統(tǒng)自動(dòng)完成。 |
| 位置透明 | 是指用戶不必知道所操作的數(shù)據(jù)放在何處，不必了解片段的存儲(chǔ)場(chǎng)地，即數(shù)據(jù)分配到哪個(gè)或哪些站點(diǎn)存儲(chǔ)對(duì)用戶是透明的。 |
| 邏輯透明 局部數(shù)據(jù)模型透明性 |
最低層次的透明性，該透明性提供數(shù)據(jù)到局部數(shù)據(jù)庫(kù)的映像，即用戶不必關(guān)心局部DBMS支持哪種數(shù)據(jù)模型、使用哪種數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言，數(shù)據(jù)模型和操縱語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換是由系統(tǒng)完成的。因此，局部映像透明性對(duì)異構(gòu)型和同構(gòu)異質(zhì)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是非常重要的。 |
2PC事務(wù)
2PC事務(wù)提交的兩個(gè)階段：文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-490455.html
- 表決階段，目的是形成一個(gè)共同的決定
- 執(zhí)行階段，目的是實(shí)現(xiàn)這個(gè)協(xié)調(diào)者的決定
兩條全局提交規(guī)則：文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-490455.html
- 只要有一個(gè)參與者撤銷事務(wù)，協(xié)調(diào)者就必須做出全局撤銷決定
- 只有所有參與者都同意提交事務(wù)，協(xié)調(diào)者才能做出全局提交決定
到了這里，關(guān)于【新版】系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師 - 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)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TOY模板網(wǎng)！
