系统架构设计师-数据库系统(1)
目录
一、数据库模式
1、集中式数据库
2、分布式数据库
二、数据库设计过程
1、E-R模型
2、概念结构设计
3、逻辑结构设计
三、关系代数
1、并交差
2、投影和选择
3、笛卡尔积
4、自然连接
一、数据库模式
1、集中式数据库
三级模式:
(1)外模式:用户模式-视图级
(2)概念模式:模式-表级
(3)内模式:存储模式-文件级
两级映射:
(1)外模式-概念模式映射:提高数据逻辑独立性
(2)概念模式-内模式映射:提供数据物理独立性
2、分布式数据库
(1)数据独立性:除了数据的逻辑独立性与物理独立性外,还有数据分布独立性(分布透明性)。
(2)集中与自治共享结合的控制结构:各局部的DBMS可以独立地管理局部数据库,具有自治功能。同时,系统又设有集中控制机制,协调各局部DBMS的工作,执行全局应用。
(3)适当增加数据冗余度:在不同的场地存储同一数据的多个副本,可以提高系统的可靠性和可用性,同时也能提高系统性能。(提高系统的可用性,即当系统中某个节点发生故障时,因为数据有其他副本在非故障场地上,对其他所有场地来说,数据仍然是可用的,从而保证数据的完备性)。
(4)全局的一致性、可串行性和可恢复性:可串行性指的是并行结果与某个串行序列结果一致。
【分布透明性】
(1)分片透明性:分不分片,用户感受不到(不关心用户如何分布存储)。
分片模式分:
· 水平分片:按记录分
· 垂直分片:按字段分
· 混合分片
(2)位置透明性:数据存放在哪里,用户不用管(用户无需知道数据存放的物理位置)。
(3)复制透明:不关心节点的复制情况。
(4)局部数据模型透明性(逻辑透明):用户或应用程序无需知道局部场地使用的哪种数据模型。
【两阶段提交协议2PC】
(1)2PC事物提交两个阶段
表决阶段,目的是形成一个共同决定
执行阶段,目的是实现这个协调者的决定
(2)两条全局提交规则
只要有一个参与者撤销事务,协调者就必须做出全局撤销决定
只要所有参与者都同意提交事务,协调者才能作出全局提交决定
二、数据库设计过程
【设计过程四步骤】
(1)需求分析
产出数据流图、数据字典和需求说明书
(2)概念结构设计
产出E-R图
(3)逻辑结构设计
产出关系模式,也就是二维表
(4)物理设计
1、E-R模型
2、概念结构设计
【集成的方法】
(1)多个局部E-R图一次集成。
(2)逐步集成,用累加的方式一次集成两个局部E-R。
【集成产生的冲突及解决办法】
(1)属性冲突:包括属性域冲突和属性取值冲突。(同一对象)
(2)命名冲突:包括同名异义和异名同义。(同一对象)
(3)结构冲突:包括同一对象在不同应用中具有不同的抽象,以及同一实体在不同局部E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同。
3、逻辑结构设计
【实体完整性约束】主键,唯一且非空。
【参照完整性约束】外键,可以为空,否则就是其他的主键为外键。
【用户自定义完整性约束】
【触发器】对某个变化的数据,可以是表、字段等建立监听,一旦数据发生变化,做相应操作,可以做数据同步。可以解决复杂的数据一致性问题,安全性不是很强。
【简单属性】不可再分的属性
【复合属性】可再分的属性
【派生属性】例:可以通过身份证号推导出具体年龄,那年龄就是身份证号的派生属性
三、关系代数
1、并交差
2、投影和选择
3、笛卡尔积
属性列数是二者只和,元组行数是二者乘积。
4、自然连接
答案:A
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