資料庫原理基本知識點有哪些

資料庫原理基本知識點有：1、資料庫系統的兩級映射以及物理、邏輯獨立性；2、控制冗餘與非控制冗餘的區別；3、關係與文件或表格的不同；4、關係代數；5、資料庫範式等等。

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資料庫原理基本知識點有：

名詞累積：

#資料庫（Database）：存放並提供資料的「庫房」

資料（Data）：資料庫中儲存的基本物件。

資料庫管理系統（DBMS）：位於使用者與作業系統之間的一層資料管理軟體。

資料庫系統（Database System）：包含資料庫、DBMS、應用系統、資料庫管理員（DBA）

主鍵（Primary Key）：用於唯一的識別表中的某筆記錄的屬性或屬性的集合。

外鍵（Foreign Key）：用於與另一張表關聯，外鍵為另一張表的主鍵

超鍵（Super Key）：超鍵是能唯一區分元組的屬性或屬性的集合

鍵（候選鍵）：去掉了超鍵中多餘的屬性，仍然能夠保證區分不同的元組。

模式（Schema）：一個資料庫的描述，包括對資料庫結構，資料類型，還有限制。

實例（Instance / State）：資料庫中在某一時刻儲存的真實的資料。 （Instance是Schema在某一時刻的具體化、實例化）

資料操縱語言（DML：Data Manipulation Language）：增刪改查

資料定義語言（DDL：Data Definition Language )：定義、刪除、修改資料庫中的物件

資料控制語言（DCL：Data Control Language）：用於控制使用者對資料庫操縱的權限

資料模型（Data Model）：現實世界資料特徵的抽象，用來定義資料如何組織，資料之間的關係怎樣

並相容性（Union Compatibility）：兩個關係具有並相容性需要保證具有相同的屬性個數，以及對於每個屬性都有相同的域

視圖（VIEW）：視圖是虛擬的表，並不是實體儲存的資料。而是由基本表或其他視圖派生的資料。對視圖的更新，實際上會轉換為實際基表的更新。

資料模型（Data Model）：

基本概念：現實世界資料特徵的抽象，用來定義資料如何組織，資料之間的關係如何。

層次：

1.概念模型（Conceptual）：以使用者的觀點來對資料和資訊建模

2.邏輯/實作模型（Logical / Implementation) ：層次模型，網狀模型，

關係模型

3.物理模型（Physical）：資料在具體DBMS產品中的物理儲存方式

資料庫系統的三級模式結構：

1.內模式（Internal Schema）：（也稱為儲存模式。）資料物理結構與儲存方式的描述，是資料在資料庫內部的表示方式

2.概念模式（Conceptual Schema）：（也稱為全域模式。）有時簡稱「模式」。是對資料庫中全體資料的邏輯結構和特徵的描述

3.外部模式（External Schema

s

）：（也稱子模式或使用者模式。 )

資料庫使用者能夠看見和使用的局部資料的邏輯結構和特徵的描述

#資料庫系統的兩級映射以及物理、邏輯獨立性：

兩級映射：

1.概念模式/內模式映射

2.外模式/概念模式映射

資料的物理獨立性：

內模式與概念模式之間的映射提供了資料的物理獨立性。當資料的物理結構發生變化時，只需要修改內模式與概念模式之間的對應。

資料的邏輯獨立性：

概念模式與外模式之間的對應提供了資料的邏輯獨立性。當資料的整體邏輯結構發生變化時，只需要修改各個外部模式與概念模式之間的對應即可確保應用程式不受影響。

###資料的限制條件：完整性限制#########1. 域限制：對屬性取值範圍的限制######2. 鍵約束：每個關係必須要有主鍵，且每個主鍵必須不相同######3. 非空限制：屬性值不能為NULL######4. 實體完整性限制：主鍵值不能為空###

5. 參考完整性限制：外鍵可以取NULL值，但若外鍵為另一個關係主鍵，則不能為NULL。

6. 使用者定義的完整性

各種資料操作可能違反的完整性限制

插入操作：網域限制、鍵約束、非空約束、實體完整性限制、參考完整性限制

刪除操作：參考完整性限制

#更新操作：域約束、鍵約束、非空約束、實體完整性限制、參考完整性約束

SQL語句執行順序：

1. FROM子句組裝不同資料來源的資料

2. WHERE子句基於指定的條件對記錄進行篩選

3. GROUP BY子句將資料分割為多個分組

4. 使用聚集函數進行計算

#5. 使用HAVING子句篩選分組

6. 計算所有的表達式

7. 使用ORDER BY對結果集進行排序

控制冗餘（Controlled Redundancy）與非控制冗餘（Uncontrolled Redundancy）的差異：

未受控制的資料儲存冗餘會導致以下的問題：

1. 更新資料時的重複工作

2. 浪費空間

3. 資料可能會不一致

因此，理想情況下，我們應該設計一個沒有冗餘的資料庫，但是有時候我們需要提高查詢的效率，因此我們引入了控制冗餘（Controlled Redundancy）

例如：

我們將學生名和課程號冗餘存儲於GRADE_REPORT表中，因為查詢成績的時候我們需要同時查詢學生姓名以及課程號碼。

關係（Relation）與檔案（files）或表格（tables）的不同：

##關係看起來像一張二維表

關係的域（屬性的取值範圍）為一組原子值（不可再分割的值）

關係中的元組必須各不相同

關係代數：

五個基本運算：並、差、笛卡爾積、選擇、投影

關係代數解釋器：關係代數解釋器（模擬關係代數）

內連接的種類：

1. 等值連接

2. 不等連接

#3. 自然連接

SQL語句：

表格結構的複製（不包含表之間的關係）

#SELECT  *  INTO  COPY_DEPARTMENT  FROM DEPARTMENT  WHERE 1=0;

#三值謂詞邏輯：

1. TRUE

2. FALSE

3. UNKNOWN

只有在比較結果為TRUE是才確定為真，e.g.（ TRUE與UNKNOWN交為UNKNOWN， 此元組不會出現在結果中）

#資料庫應用系統設計的基本流程：

Phases of Database Design andImplementation Process(資料庫設計的基本流程) 

Phase 1:Requirements Collections and Analysis(需求收集與分析)

Phase 2:Conceptual Database Design(概念結構設計)

Phase 3 :Choice of a DBMS(選擇適當的DBMS)

Phase 4:Data Model Mapping (Logical Database Design)(邏輯結構設計)

Phase 5:Physical Database Design(物理結構設計)

Phase 6:Database System Implementation(資料庫實作)

Phase 7:Database System Operation and Maintenance(資料庫運作與維護)

ER圖符號解釋：

將ER模型對應成邏輯模型的步驟：

1. 對應強實體型

2. 映射弱實體型別

3. 映射1 : 1 二元聯繫型

#4. 映射1 : N 二元聯繫型

##5. 映射M : N二元聯繫型

6. 映射多值屬性

7. 映射N元聯繫

資料庫範式：

1NF（First Normal Form）：當且僅當所有域只包含原子值，即每個分量都是不可再分的資料項，則稱實體E滿足第一範式

2NF（Second Normal Form）：當且僅當實體E滿足第一範式，且每一個非鍵屬性完全依賴主鍵時，滿足第二範式

3NF（Third Normal Form）：當且僅當實體E是第二範式（2NF），且E中沒有非主屬性傳遞依賴時，滿足第三範式

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