计算机基础

数据库概论

数据模型

数据模型是对现实世界数据特征的抽象，也就是说数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。

根据模型应用的不同目的，数据模型分为两类：概念模型、逻辑模型和物理模型。概念模型是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。第二类逻辑模型主要包括关系模型、层次模型、网状模型、层次模型、面向对象数据模型和对象关系模型、半结构化模型等。其中关系模型是最重要的一种数据模型。

从数据库应用开发人员角度看，数据库系统通常采用三级模式结构（外模式、模式、内模式）。从最终用户角度看，数据库系统的结构分为单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户-服务器、浏览器-应用服务器/数据库服务器多层结构等。这是数据库外部的体系结构。

常用数据库以及模型

  • MySQL 小型关系型数据库管理系统，适用于中小型网站
  • Oracle 一种大型关系数据库系统，一般用于商业、政府机关等。能处理大批量的数据。
  • SQL Server 关系数据库管理系统。有微软和Sybase两家
  • DB2 IBM的一系列关系型数据库管理系统，主要应用于大型应用系统。对大型分布式应用系统尤为适用。
  • Informix IBM出品的关系数据库管理系统家族。
  • Sybase 关系型数据库，是一种典型的UNIX或WindowsNT平台上客户机/服务器环境下的代行数据库系统。
  • PostgreSQL 一种特性非常齐全的自由软件的对象-关系型数据库。
  • MongoDB 跨平台、高性能、开源、无模式的文档型数据库。
  • NoSQL 泛指非关系型数据库，如Redis、HBase、MongoDB、CouchDB等。

关系数据库

关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构——关系。关系的每一个分类必须是一个不可分的数据项，即不允许表中有表，一列只能有一个head。行和列的顺序无所谓，可以任意交换。

一些概念

R(D1，D2，……Dn)

  • R表示关系的名字，n是关系的目或度（degree），即列长度
  • 表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。
  • 候选码：若关系中的某一属性组可以唯一表示一个元祖而其子集不能，则称该属性组为候选码。
  • 主码/主键（Primary Key）：选定一个候选码作为唯一标识。

关系数据库标准语言SQL

结构化查询语言是关系数据库的标准语言，也是一个通用的、功能极强的关系数据库语言，可以实现数据库模式创建、数据库数据的增删改查、数据库安全性完整性定义与控制等一系列功能。

数据定义

操作对象 创建 删除 修改
模式 CREATE SCHEMA DROP SCHEMA
表 CREATE TABLE DROP TABLE ALTER TABLE
视图 CREATE VIEW DROP VIEW
索引 CREATE INDEX DROP INDEX ALTER INDEX

一个关系数据库管理系统的实例中可以创建多个数据库，一个数据库中可以建立多个模式，一个模式下通常包含多个表、视图和索引等数据库对象。当表的数据量比较大时，查询操作会比较耗时，建立索引是加快查询速度的有效手段。

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CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名> //也可以在后面继续创建表、视图等
CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG //为用户ZHANG创建一个模式TEST

DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT> //删除模式，cascade表示删除模式下所有数据库对象，restrict表示如果存在下属数据库，则不执行

CREATE TABLE <表名> (<列名><数据类型>[列级完整性约束条件下]) //如设置主码等
CREATE TABLE StudentCourse (
	Sno CHAR(9),  //也可以在其后面直接加PRIMARY KEY，表示其为主键。这样称为列级完整性
	Cpo CHAR(4),
	Grade SMALLINT,
	PRIMARY KEY(Sno,Cno), //主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义
	FOREING KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno), //表级完整性定义，Sno是外码，被参照表示Student
	FOREING KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno),  //表级完整性定义，Cno是外码，被参照表示Course
	)

ALTER TABLE <>
[ADD <新列名> <数据类型> [完整性约束]] //ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE;
[DROP <列名> [CASCADE|RESTRICT]]
[ALTER COLUMN <列名> <数据类型>]

DROP TABLE <表名> [CASCADE|RESTRICT]; //删除基本表

数据查询与操作SQL

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//表的查询
SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [,<目标列表达式>]…… //指明选择要获取的列
FROM <表名或视图名> [,<表名或视图名>……]   //指明从什么表格里面取，可以多个表格
[WHERE <条件表达式>]   //Sage<20，指明条件
[GROUP BY <列名1> [HAVING <条件表达式>]] 
[ORDER By <列名2> [ASC|DESC]];  //按某列排序，ASC表示升序，DESC表示降序

SELECT Student.Sno,Sname //*表示全部取出来
FROM Student,SC,Course
WHERE Student.Sno=SC.Sno AND
	  SC.Cno=Course.Cno AND
	  Course.Cname='信息系统'
ORDER BY Sno ASC;

//插入新项
INSERT INTO <表名> [(<属性列1>[,<属性列2>]……)]
VALUES (<常量1>[,<常量2>]……);

INSERT INTO Student(Sno,Sname) //如果新元组与属性列一一对应，则可以省略属性
VALUES('20121515','黎明'); 

//更新表格内容
UPDATE <表名>
SET <列名>=<表达式> [,<列名>=<表达式>]
[WHERE <条件>];

UPDATE Student
SET Sage=22
WHERE Sno='20121515';

//删除数据
DELETE FROM <表名>
[WHERE <条件>]

DELETE FROM Student
WHERE Sno='20121515'