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数据库

范式

◆ 第一范式(1NF):强调的是列的原子性,即列不能够再分成其他几列。
◆ 第二范式(2NF):首先是 1NF,另外包含两部分内容,一是表必须有一个主键;二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键,而不能只依赖于主键的一部分。
◆ 第三范式(3NF):首先是 2NF,另外非主键列必须直接依赖于主键,不能存在传递依赖。即不能存在:非主键列 A 依赖于非主键列 B,非主键列 B 依赖于主键的情况。
第二范式(2NF)和第三范式(3NF)的概念很容易混淆,区分它们的关键点在于,2NF:非主键列是否完全依赖于主键,还是依赖于主键的一部分;3NF:非主键列是直接依赖于主键,还是直接依赖于非主键列。

连接

一、内连接
内连接查询操作列出与连接条件匹配的数据行,它使用比较运算符比较被连接列的列值。内连接分三种:
1、等值连接:在连接条件中使用等于号(=)运算符比较被连接列的列值,其查询结果中列出被连接表中的所有列,包括其中的重复列。
2、不等连接:在连接条件使用除等于运算符以外的其它比较运算符比较被连接的列的列值。这些运算符包括>、>=、<=、<、!>、!<、!=和<>。
3、自然连接:在连接条件中使用等于(=)运算符比较被连接列的列值,但它使用选择列表指出查询结果集合中所包括的列,并删除连接表中的重复列。
二、外连接
返回到查询结果集合中的不仅包含符合连接条件的行,而且还包括左表(左外连接时)、右表(右外连接时)或两个边接表(全外连接)中的所有数据行。
左连接以左表为基准进行查询,左表数据会全部显示出来,右表如果和左表匹配的数据则显示相应字段的数据,如果不匹配,则显示为NULL;右连接刚好相反。
全连接就是先以左表进行左外连接,然后以右表进行右外连接。
说明:所谓的基准,就是以某张表的限制条件查询条件为准!
具体如下:
三、交叉连接
交叉连接不带WHERE 子句,它返回被连接的两个表所有数据行的笛卡尔积,返回到结果集合中的数据行数等于第一个表中符合查询条件的数据行数乘以第二个表中符合查询条件的数据行数。例,titles表中有6类图书,而publishers表中有8家出版社,则下列交叉连接检索到的记录数将等于6*8=48行。

事物

事务(Transaction)是并发控制的基本单位。所谓的事务,它是一个操作序列,这些操作要么都执行,要么都不执行,它是一个不可分割的工作单位。事务是数据库维护数据一致性的单位,在每个事务结束时,都能保持数据一致性。
针对上面的描述可以看出,事务的提出主要是为了解决并发情况下保持数据一致性的问题。
事务具有以下4个基本特征。
● Atomic(原子性):事务中包含的操作被看做一个逻辑单元,这个逻辑单元中的操作要么全部成功,要么全部失败。
● Consistency(一致性):只有合法的数据可以被写入数据库,否则事务应该将其回滚到最初状态。
● Isolation(隔离性):事务允许多个用户对同一个数据进行并发访问,而不破坏数据的正确性和完整性。同时,并行事务的修改必须与其他并行事务的修改相互独立。
● Durability(持久性):事务结束后,事务处理的结果必须能够得到固化。

2.事务的语句
 开始事务:BEGIN TRANSACTION
 提交事务:COMMIT TRANSACTION
 回滚事务:ROLLBACK TRANSACTION
3.事务的4个属性
①原子性(Atomicity):事务中的所有元素作为一个整体提交或回滚,事务的个元素是不可分的,事务是一个完整操作。
②一致性(Consistemcy):事物完成时,数据必须是一致的,也就是说,和事物开始之前,数据存储中的数据处于一致状态。保证数据的无损。
③隔离性(Isolation):对数据进行修改的多个事务是彼此隔离的。这表明事务必须是独立的,不应该以任何方式以来于或影响其他事务。
④持久性(Durability):事务完成之后,它对于系统的影响是永久的,该修改即使出现系统故障也将一直保留,真实的修改了数据库。

数据库大并发操作要考虑死锁和锁的性能问题。 2
锁的种类
共享锁(Shared lock)。
共享锁不阻止其它session同时读资源,但阻
止其它session update

更新锁(Update lock)
为解决死锁,引入更新锁。

一个事物只能有一个更新锁获此资格。

共享锁和更新锁可以同时在同一个资源上。这被称为共享锁和更新锁是兼容的。

当一个表中的某一行被加上排他锁后,该表就不能再被加表锁。数据库程序如何知道该表不能被加表锁?一种方式是逐条的判断该
表的每一条记录是否已经有排他锁,另一种方式是直接在表这一层级检查表本身是否有意向锁,不需要逐条判断。显然后者效率高。

如何加锁,何时加锁,加什么锁,你可以通过hint手工强行指定,但大多是数据库系统自动决定的。这就是为什么我们可以不懂锁也可
以高高兴兴的写SQL。

悲观锁:利用数据库本身的锁机制实现。通过上面对数据库锁的了解,可以根据具体业务情况综合使用事务隔离级别与合理的手工指定锁的方式比如降低锁的粒度等减少并发等待。
乐观锁:利用程序处理并发。原理都比较好理解,基本一看即懂。方式大概有以下3种
对记录加版本号.
对记录加时间戳.
对将要更新的数据进行提前读取、事后对比。
不论是数据库系统本身的锁机制,还是乐观锁这种业务数据级别上的锁机制,本质上都是对状态位的读、写、判断。

视图

视图(View)是从一个或多个表(或视图)导出的表。视图与表(有时为与视图区别,也称表为基本表——Base Table)不同,视图是一个虚表,即视图所对应的数据不进行实际存储,数据库中只存储视图的定义,在对视图的数据进行操作时,系统根据视图的定义去操作与视图相关联的基本表。
视图的优点

  • 1简化用户操作
    视图不仅可以简化用户对数据的理解,也可以简化他们的操作。那些被经常使用的查询可以被定义为视图,从而使用户不必为以后的操作每次都指定全部的条件。
  • 2对重构数据库提供了一定程度上的逻辑独立性
    视图可以使应用程序和数据库表在一定程度上独立。如果没有视图,应用一定是建立在表上的。有了视图之后,程序可以建立在视图之上,从而程序与数据库表被视图分割开来。
  • 3安全性
    通过视图用户只能查询和修改他们所能见到的数据。数据库中的其他数据则既看不见也取不到。数据库授权命令可以使每个用户对数据库的检索限制到特定的数据库对象上,但不能授权到数据库特定行和特定的列上。通过视图,用户可以被限制在数据的不同子集上。
    视图的缺点
    ● 性能:SQL Server必须把视图的查询转化成对基本表的查询,如果这个视图是由一个复杂的多表查询所定义,那么,即使是视图的一个简单查询,SQL Server也把它变成一个复杂的结合体,需要花费一定的时间。
    ● 修改限制:当用户试图修改视图的某些行时,SQL Server必须把它转化为对基本表的某些行的修改。对于简单视图来说,这是很方便的,但是,对于比较复杂的视图,可能是不可修改的。

存储过程

存储过程(Stored Procedure)是一组为了完成特定功能的SQL语句集。经编译后存储在数据库中。
存储过程是数据库中的一个重要对象,用户通过指定存储过程的名字并给出参数(如果该存储过程带有参数)来执行它。
存储过程是由 流控制 和 SQL语句书写的过程,这个过程经编译和优化后存储在数据库服务器中。
存储过程 可由应用程序通过一个调用来执行,而且允许用户声明变量。
同时,存储过程可以接收和输出参数、返回执行存储过程的状态值,也可以嵌套调用。

【存储过程的优点】
① 存储过程的能力大大增强了SQL语言的功能和灵活性。
存储过程可以用流控制语句编写,有很强的灵活性,可以完成复杂的判断和较复杂的 运算。

② 可保证数据的安全性和完整性。
理由1:通过存储过程可以使没有权限的用户在控制之下间接地存取数据库,从而保证数据的安全。
理由2:通过存储过程可以使相关的动作在一起发生,从而可以维护数据库的完整性。

③ 在运行存储过程前,数据库已对其进行了语法和句法分析,并给出了优化执行方案。
这种已经编译好的过程可极大地改善SQL语句的性能。
由于执行SQL语句的大部分工作已经完成,所以存储过程能以极快的速度执行。

④ 可以降低网络的通信量。
理由:客户端调用存储过程只需要传存储过程名和相关参数即可,与传输SQL语句相比自然数据量少了很多。

⑤ 使体现企业规则的运算程序放入数据库服务器中,以便:
1). 集中控制。
2). 当企业规则发生变化时在服务器中改变存储过程即可,无须修改任何应用程序。
企业规则的特点是要经常变化,如果把体现企业规则的运算程序放入应用程序中,则当企业规则发生变化时,就需要修改应用程序工作量非常之大(修改、发行和安装应用程序)。
如果把体现企业规则的运算放入存储过程中,则当企业规则发生变化时,只要修改存储过程就可以了,应用程序无须任何变化。

【存储过程优点概括】
① 存储过程只在创造时进行编译,以后每次执行存储过程都不需再重新编译,而一般SQL语句每执行一次就编译一次,所以使用存储过程可提高数据库执行速度。

② 当对数据库进行复杂操作时(如对多个表进行Update,Insert,Query,Delete时),可将此复杂操作用存储过程封装起来与数据库提供的事务处理结合一起使用。

③ 存储过程可以重复使用,可减少数据库开发人员的工作量。

④ 安全性高,可设定只有某些用户才具有对指定存储过程的使用权

【存储过程缺点】
① 调试麻烦,但是用 PL/SQL Developer 调试很方便!弥补这个缺点。

② 移植问题,数据库端代码当然是与数据库相关的。但是如果是做工程型项目,基本不存在移植问题。

③ 重新编译问题,因为后端代码是运行前编译的,如果带有引用关系的对象发生改变时,受影响的存储过程、包将需要重新编译(不过也可以设置成运行时刻自动编译)。

④ 如果在一个程序系统中大量的使用存储过程,到程序交付使用的时候随着用户需求的增加会导致数据结构的变化,接着就是系统的相关问题了,最后如果用户想维护该系统可以说是很难很难、而且代价是空前的,维护起来更麻烦。

【存储过程的种类】
① 系统存储过程:以sp_开头,用来进行系统的各项设定.取得信息.相关管理工作。

② 本地存储过程:用户创建的存储过程是由用户创建并完成某一特定功能的存储过程,事实上一般所说的存储过程就是指本地存储过程。

③ 临时存储过程:分为两种存储过程:
一是本地临时存储过程,以井字号(#)作为其名称的第一个字符,则该存储过程将成为一个存放在tempdb数据库中的本地临时存储过程,且只有创建它的用户才能执行它;
二是全局临时存储过程,以两个井字号(##)号开始,则该存储过程将成为一个存储在tempdb数据库中的全局临时存储过程,全局临时存储过程一旦创建,以后连接到服务器的任意用户都可以执行它,而且不需要特定的权限。

④ 远程存储过程:在SQL Server2005中,远程存储过程(Remote Stored Procedures)是位于远程服务器上的存储过程,通常可以使用分布式查询和EXECUTE命令执行一个远程存储过程。

⑤ 扩展存储过程:扩展存储过程(Extended Stored Procedures)是用户可以使用外部程序语言编写的存储过程,而且扩展存储过程的名称通常以xp_开头。

触发器

其是一种特殊的存储过程。一般的存储过程是通过存储过程名直接调用,而触发器主要是
  通过事件(增、删、改)进行触发而被执行的。其在表中数据发生变化时自动强制执行。
  常见的触发器有两种:after(for)、instead of,用于insert、update、delete事件。
  after(for) 表示执行代码后,执行触发器
  instead of 表示执行代码前,用已经写好的触发器代替你的操作。

约束

数据的完整性是指数据的正确性和一致性,可以通过定义表时定义完整性约束,也可以通过规则,索引,触发器等。约束分为两类:行级和表级,处理机制是一样的。行级约束放在列后,表级约束放在表后,多个列共用的约束放在表后。
完整性约束是一种规则,不占用任何数据库空间。完整性约束存在数据字典中,在执行SQL或PL/SQL期间使用。用户可以指明约束是启用的还是禁用的,当约束启用时,他增强了数据的完整性,否则,则反之,但约束始终存在于数据字典中。
约束类型
总的来说有五种:唯一性和主键约束、外键约束、检查约束、空值约束、默认值约束,
有五大关键词,UNIQUE和Primary Key, Foreign Key, CHECK, NOT NULL, DEFAULT