前言

? ? ? ? 本專題主要記錄自己最近學的數(shù)據(jù)庫，有興趣一起補習的可以一起看看，有補充和不足之處請多多指出。希望專題可以給自己還有讀者帶去一點點提高。

數(shù)據(jù)庫基本概念

? ? ? ? 本模塊有參考：數(shù)據(jù)庫基本概念-CSDN博客

????????數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一個由互相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合和一組用訪問這些數(shù)據(jù)的程序組成，這個數(shù)據(jù)集合通常稱作數(shù)據(jù)庫，其中包含了關于某個企業(yè)的信息。DBMS的主要目標就是提供一種可以方便高效的存取數(shù)據(jù)庫信息的途徑。

? ? ? ? 數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)和表組成。主流數(shù)據(jù)庫：?SQL Server、Oracle、DB2?、MySQL。

????????關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是基于關系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)?，關系模型的數(shù)據(jù)結構使用簡單易懂的二維數(shù)據(jù)表?。非關系數(shù)據(jù)庫也被稱作NoSQL?(Not Only SQL)，存儲數(shù)據(jù)不以關系模型為依據(jù),不需要固定的表格式。

? ? ? ? 數(shù)據(jù)庫對象包含表，視圖，索引結構，用戶，存儲過程，觸發(fā)器，函數(shù)。

數(shù)據(jù)庫設計

? ? ? ? 本模塊有參考：數(shù)據(jù)庫 之數(shù)據(jù)庫設計淺知識 -- 設計概述、概念結構設計（E-R模型概述）、邏輯結構設計（函數(shù)依賴和范式）、物理結構設計_數(shù)據(jù)庫概念架構設計、邏輯結構設計、物理結構設計-CSDN博客

? ? ? ? 包含概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計。

????????數(shù)據(jù)庫設計的目標是為用戶和各種應用系統(tǒng)提供一個信息基礎設施和高效率的運行環(huán)境。

????????數(shù)據(jù)庫設計的特點：結構和行為分離的設計。

? ? ? ? 設計方法，新奧爾良（New Orleans）方法，基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法3NF（第三范式）的設計方法，面向對象的數(shù)據(jù)庫設計方法，統(tǒng)一建模語言（UML）方法。

? ? ? ? 設計的步驟，需求分析，設計概念結構，邏輯結構，物理結構，物理實現(xiàn)，使用和維護。

約束

? ? ? ? 本模塊有參考：Oracle中的約束-CSDN博客

????????是一種用于限制表中數(shù)據(jù)的規(guī)則，它可以保證表中數(shù)據(jù)的完整性和一致性。約束通常會定義在表的列上，用于限制該列中的數(shù)據(jù)滿足特定的條件，例如唯一性、非空、主鍵、外鍵等。

? ? ? ? 作用：保證數(shù)據(jù)的完整性，保證數(shù)據(jù)的一致性，提高數(shù)據(jù)的查詢效率，避免數(shù)據(jù)的錯誤和丟失。

主鍵約束

???????用于保證表中每個記錄的唯一性，通常會將主鍵定義為表中的一個列或多個列的組合。主鍵約束可以確保表中每個記錄都有一個唯一的標識符，常用于定義基本表的主鍵，起唯一標識作用，其值不能為null，也不能重復，以此來保證實體的完整性。

? ? ? 對于指定為primary key的一個列或多個列的組合，其中任何一個列都不能出現(xiàn)空值，而對于unique所約束的唯一鍵，則允許為空。不能為同一個列或一組列既定義unique約束，又定義primary key約束。

注意：?

1.主鍵約束要求每個行都具有唯一標識符，因此主鍵列不能包含 NULL 值。
2. 主鍵約束可以涵蓋多個列，但通常只有一個列被用作主鍵。
3. 定義主鍵時應該選擇一個短、有意義且易于記憶的列名。
4. 主鍵列應該是簡單的數(shù)據(jù)類型，如整數(shù)或字符串。
5. 主鍵列的值應該穩(wěn)定，不應該經(jīng)常更改。
6. 主鍵約束自動創(chuàng)建唯一索引，因此在選擇主鍵列時應該考慮索引的效率和性能。
7. 在使用主鍵約束時，應該避免使用復雜的查詢和連接操作，以提高查詢效率。
8. 在插入數(shù)據(jù)時，應該確保主鍵列的值是唯一的，否則會觸發(fā)主鍵沖突錯誤。
9. 在更新數(shù)據(jù)時，應該避免更改主鍵列的值，否則會破壞主鍵約束。
10. 在刪除數(shù)據(jù)時，應該確保不會刪除包含主鍵約束的行，否則會觸發(fā)主鍵沖突錯誤。

唯一約束

????????用于指明基本表在某一列或多個列的組合上的取值必須唯一，保證表中某個列的值是唯一的，但是允許空值，同時系統(tǒng)為保證其唯一性，最多只可以出現(xiàn)一個null值。唯一約束可以確保表中某個列的值不重復。
? ? ? ?定義unique約束的哪些列稱為唯一鍵，系統(tǒng)自動為唯一鍵建立唯一索引，從而保證了唯一鍵的唯一性。unique既可用于列約束，也可用于表約束。

非空約束

????????用于保證表中某個列不允許為空值。非空約束可以確保表中某個列的值不為空。
null值不是0也不是空白，更不是填入字符串“null”，而是表示“不知道”、“不確定”或“沒有數(shù)據(jù)”的意思。當某一字段的值一定要輸入才有意義的時候，則可以設置為not null。如主鍵列就不允許出現(xiàn)空值，否則就失去了唯一標識一條記錄的作用

外鍵約束

????????用于建立表與表之間的關聯(lián)關系，保證表之間的關系完整。會用于強制參照完整性，提供單個字段或者多個字段的參照完整性，通常會將外鍵定義為一個表中的列，該列引用另一個表中的主鍵列。其中，包含外部鍵的表稱為從表(參照表)，包含外部鍵所引用的主鍵或唯一鍵的表稱主表(被參照表)。

????????外部鍵約束 foreign key約束指定某一個列或一組列作為外部鍵，系統(tǒng)保證從表在外部鍵上的取值要么是主表中某一個主鍵值或唯一鍵值，要么取空值。以此保證兩個表之間的連接，確保了實體的參照完整性。

檢查約束

????????用于限制某個列的取值范圍，可以使用SQL表達式來定義檢查約束。檢查約束可以確保表中某個列的值符合特定的條件。比如，一個字段只能輸入整數(shù)，而且限定在0-100的整數(shù)，以此來保證域的完整性。當執(zhí)行insert語句或者update語句時，檢查約束將驗證數(shù)據(jù)。

禁用約束

????????用于禁用某個約束，通常用于臨時關閉約束以提高性能或進行數(shù)據(jù)維護。禁用約束可以使用ALTER TABLE語句來實現(xiàn)。具體步驟如下：

1. 使用ALTER TABLE語句，將要禁用約束的表的名稱作為參數(shù)。
2. 在表名后面添加DISABLE CONSTRAINT子句，指定要禁用的約束名稱。
3. 執(zhí)行該ALTER TABLE語句，即可禁用指定的約束。

默認約束

????????用于設置表中某個列的默認值，當插入數(shù)據(jù)時，如果沒有指定該列的值，則默認使用該約束定義的值。默認值可以算做一個約束，因為語法和創(chuàng)建約束差不多。默認值約束并不會限制什么，當沒有給他值的時候，就會默認給你一個值。

條件約束

????????用于在特定條件下啟用或禁用約束，可以使用條件約束來限制數(shù)據(jù)的插入、更新和刪除操作，只有符合指定條件的數(shù)據(jù)才能被執(zhí)行操作。常見的條件約束有CHECK約束和WHERE子句約束。

應用到表中的所有列約束

? ? ? ? 一是用于保證表中所有列的值都是唯一的，但允許空值存在。二是用于限制表中所有列的取值范圍或滿足一定的條件。

約束的使用：

????????alter table st1?add primary key(deptno)? ?增加約束

????????alter table st1 rename constraint st2 to qwer; 約束重命名? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ????create table emp100 as select * from emp;

????????alter table emp100 add primary key(empno);? ?刪除約束

規(guī)范化

????????第一范式、第二范式，第三范式，BCNF

????????第一范式：每個列都不可以再拆分。第二范式：在第一范式的基礎上，非主鍵列完全依賴于主鍵，而不能是依賴于主鍵的一部分。第三范式：在第二范式的基礎上，非主鍵列只依賴于主鍵，不依賴于其他非主鍵。

????????范式：簡言之就是，數(shù)據(jù)庫設計對數(shù)據(jù)的存儲性能，還有開發(fā)人員對數(shù)據(jù)的操作都有莫大的關系。所以建立科學的，規(guī)范的的數(shù)據(jù)庫是需要滿足一些規(guī)范的來優(yōu)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲方式。在關系型數(shù)據(jù)庫中這些規(guī)范就可以稱為范式。第一范式：當關系模式R的所有屬性都不能在分解為更基本的數(shù)據(jù)單位時，稱R是滿足第一范式的，簡記為1NF。滿足第一范式是關系模式規(guī)范化的最低要求，否則，將有很多基本操作在這樣的關系模式中實現(xiàn)不了。第二范式：如果關系模式R滿足第一范式，并且R得所有非主屬性都完全依賴于R的每一個候選關鍵屬性，稱R滿足第二范式，簡記為2NF。第三范式：設R是一個滿足第一范式條件的關系模式，X是R的任意屬性集，如果X非傳遞依賴于R的任意一個候選關鍵字，稱R滿足第三范式，簡記為3NF。

????????第一范式：1NF是對屬性的原子性約束，要求屬性具有原子性，不可再分解；第二范式：2NF是對記錄的惟一性約束，要求記錄有惟一標識，即實體的惟一性；第三范式：3NF是對字段冗余性的約束，即任何字段不能由其他字段派生出來，它要求字段沒有冗余。。

事物

????????四大特性（原子性，一致性，隔離性，持久性），隔離級別（PR，RC，RU，串行化）

????????（1）原子性：即不可分割性，事務要么全部被執(zhí)行，要么就全部不被執(zhí)行。（2）一致性或可串性。事務的執(zhí)行使得數(shù)據(jù)庫從一種正確狀態(tài)轉換成另一種正確狀態(tài)（3）隔離性。在事務正確提交之前，不允許把該事務對數(shù)據(jù)的任何改變提供給任何其他事務，（4） 持久性。事務正確提交后，其結果將永久保存在數(shù)據(jù)庫中，即使在事務提交后有了其他故障，事務的處理結果也會得到保存。或者這樣理解：事務就是被綁定在一起作為一個邏輯工作單元的SQL語句分組，如果任何一個語句操作失敗那么整個操作就被失敗，以后操作就會回滾到操作前狀態(tài)，或者是上有個節(jié)點。為了確保要么執(zhí)行，要么不執(zhí)行，就可以使用事務。要將有組語句作為事務考慮，就需要通過ACID測試，即原子性，一致性，隔離性和持久性。

表連接*

????????inner join,left join,right join,full join,cross join。

? ? ? ? 表連接實際指多表連接查詢。基本語法如下：

????????select student.studentID,name,score.CourseID,cname,grade from student,course,score?
where student.studentID=score.studentID AND course.courseID=score.courseID AND grade >=60;

? ? 其中student.studentID=score.studentID AND course.courseID=score.courseID 是三張表的連接條件，grade >=60是條件。
? ? 表與表之前的這種連接查詢是最傳統(tǒng)的多表連接查詢方式，可以把多個表連接起來，以滿足復雜報告的需要。根據(jù)是否包含相關聯(lián)的表中的
? ? 匹配行和非匹配行，查詢中的連接條件又分為內連接、外連接、自然連接。
? ? JOIN格式如下：
? ? SELECT column_list
? ? FROM table_name1 [join_type] JOIN table_name2 ON connection_condition
? ? ? ? [[join_type] JOIN table_name3 ON connection_condition[...]]
? ? where search_condition
? ? 連接類型：
? ? [joint type] JOIN
? ? 內連接：INNER JOIN
? ? 外連接：[LEFT|RIGHT|FULL]OUTER JOIN
? ? 交叉連接：CROSS JOIN
? ? ON 關鍵字后面是連接條件，與簡單查詢中寫where關鍵字后面的連接條件相同。

內連接查詢

???????內連接是最常用的連接查詢，一般常用INNER JOIN 關鍵字來指定內連接。INNER 可以省略。所謂內連接是指查詢結果中包含滿足連接條件的記錄。當未指明鏈接類型時，默認為內連接。查詢結果只包含兩個表中相匹配的行。內連接可以分為等值內連接，不等值內連接和自然連接。

等值內連接

? ? 等值內連接是在ON后面給出的連接條件中使用等號（=）運算符比較被連接的兩張表的公共字段，其中=查詢結果中只包含兩張表的公共字段值相等的行，
? ? 列可以是兩表中的任意列。
? ? 例1：scott 用戶登錄數(shù)據(jù)庫，基于emp表和dept表，查詢雇員工資大于2000的雇員編號
? ? 姓名、工資、所在部門編號、部門名稱。

? ? SELECT empno,ename,sal,e.deptno,dname
? ? FROM emp e INNER JOIN dept d ON e.deptno=d.deptno?
? ? WHERE SAL>2000

? ??
? ? 例2：查詢選修了數(shù)據(jù)庫原理課程且成績在80分以上的學生的學號、姓名、課程名稱和成績。

? ? SELECT s.studentID,sname,cname,grade,
? ? FROM student s JOIN score sc ON s.studentID=sc.studentID
? ? ? ? JOIN course c on sc.courseID=c.courseID
? ? WHERE canme='數(shù)據(jù)庫原理' AND grade>80;

? ??
? ? 不等值內連接
? ? 不等值內連接是在連接條件中使用除“=”運算符以外的其他比較運算符比較被連續(xù)的公共字段。運算符包括 >,>=,<,<=,!>,!<,<> 。
? ? 不等值內連接查詢在實際應用中使用得較少。
? ??
? ? 自然連接
? ? 是一種特殊的等值內連接，他是由系統(tǒng)根據(jù)兩表的同名字段自動等值比較的內連接，因此不需要用ON關鍵字指定連接條件。在使用自然連接
? ? 時需要注意兩表的同名字段不能用表明進行限制。因為進行的是等值比較，查詢的結果集中同名字段的值完全一樣的，所以如果在SELECT后面
? ? 使用*號，那么在查詢結果集中系統(tǒng)只包含一列同名字段和他的值。

? ? SELECT empno,ename,sa,deptno,dname
? ? FROM emp NATURAL JOIN dept
? ? WHERE SAL>2000;

外連接查詢

? ? 內連接查詢是保證查詢結果集中的所有行都要滿足連接條件，而使用外連接查詢時，它返回的查詢結果集中不僅包含符合連接條件的行，而且還
? ? 包含連接運算符左邊的表（左表，左外連接時）或右邊的表（右表，右外連接時），或兩個連接表（完全外連接時）中的不符合連接條件的行。
? ??
? ? 左外連接
? ? 左外連接的結果集中包括兩表連接后滿足ON后面指定的連接條件的行（也就是內連接的結果集）和LEFT OUTER JOIN子句中指定的左表中不滿足條件的行。
? ? 也就是說左表中所有的行都會出現(xiàn)在查詢的結果集中。如果左表的某行在右邊中沒有匹配行（即不滿足條件的行），則這些相關聯(lián)的記過集中右邊的所有
? ? 選擇列均為NULL。
? ??例1
? ? 查詢每個部門包括的雇員，如某部門沒有雇員，也要顯示其情況。要求顯示部門名稱、雇員名字

SELECT dname,ename
FROM dept LEFT JOIN emp ON dept.deptno = emp.deptno;

? ? 要求顯示所有部門的名稱，如果使用左外連接，那么部門信息表（dept表）應放在關鍵字LEFT JOIN左邊。
? ? oracle數(shù)據(jù)庫中使用特有的傳統(tǒng)方法也可以實現(xiàn)兩個表的左外連接，格式如下：

? ? FROM 表1,表2
? ? WHERE 表1.公共字段=表2.公共字段(+)

? ??
? ? 注意，左外連接中(+)符號要在等號的右邊，此時會將等號左邊表中的所有列顯示出來，等號右邊表中只顯示滿足連接條件的行。

? ? SELECT dname,ename
? ? FROM dept,emp
? ? WHERE dept.deptno=emp.deptno(+);

? ??
2.右外連接(RIGHT JOIN)或(RIGHT OUTER JOIN)
? ?右外連接是左外連接的反向連接，將返回兩表內連接的結果集和右邊中不匹配的行。也就是返回RIGHT JOIN 關鍵字右邊表中的所有行。
如果某行在左表中沒有匹配行，則將為左表返回NULL。
? ? 上面的可例子為：

? ? SELECT dname,ename
? ? FROM emp RIGHT OUTER JOIN dept ON ?dept.deptno=emp.deptno;

? ??
? ? 或者

? ? SELECT ename,dname
? ? FROM ?emp,dept
? ? WHERE emp.deptno=deptno(+);

? ??
3.完全外連接（FULL JOIN ）或（FULL OUTER ?JOIN）
? ? 完全外連接查詢的結果包括兩個表內聯(lián)的結果集和左表與右表中不滿足條件的行。當某行在另一表中沒有有匹配行時，則另一個表的選擇列為NULL。
即兩個表的所有行都將被返回。

? ? SELECT ename,dname
? ? FROM emp FULL OUTER JOIN ?dept
? ? ON emp.deptno=dept.deptno;

? ? Oracle的傳統(tǒng)方法不支持兩個表的完全連接，因為一個關系運算符最多一個+符號。
? ??
交叉連接
? ? 交叉連接（CROSS JOIN）是用左表中的每一行與右表中的每行進行連接，不能使用ON關鍵字。因此結果集中的行數(shù)是左表的行數(shù)乘以右表的行數(shù)，該
連接查詢的全集就是兩個表的笛卡爾乘積。

? ? SELECT *
? ? FROM emp CROSS JOIN dept;

? ? 沒有ON關鍵字，但可以使用where子句。

鎖機制

????????鎖機制，死鎖

總結

? ? ? ? 本文主要介紹數(shù)據(jù)庫的基本概念和名詞，重點討論表連接的部分，深入理解和實際會用很關鍵。