一、数据库系统基础概念
1. 数据库系统（DBS）
- 组成
数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、应用程序、用户 - 核心目标
数据的高效存储、管理和共享
2. 数据模型
- 层次模型
树状结构，适合一对多关系 - 网状模型
图状结构，允许多对多关系 - 关系模型
二维表格（关系），通过主键和外键关联 - NoSQL模型
文档型（如MongoDB）、键值型（如Redis）、列存储（如HBase）、图数据库（如Neo4j）
3. 三级模式结构
- 外模式（用户视图）
应用程序看到的数据逻辑结构 - 模式（逻辑视图）
全局数据结构的逻辑描述 - 内模式（物理视图）
数据在存储介质上的物理组织
二、关系型数据库核心知识点
1. SQL（结构化查询语言）
- DDL（数据定义语言）
CREATE,ALTER,DROP - DML（数据操作语言）
SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE - DCL（数据控制语言）
GRANT,REVOKE - 高级查询
JOIN（内连接、左外连接、右外连接）、子查询、聚合函数（SUM,AVG,COUNT）
2. 事务管理
- ACID特性
- 原子性：事务要么全部完成，要么全部回滚
- 一致性：事务前后数据状态满足约束
- 隔离性：并发事务互不干扰
- 持久性：事务提交后数据永久保存
- 并发控制
- 锁机制：共享锁（S锁）、排他锁（X锁）
- 隔离级别：读未提交、读已提交（解决脏读）、可重复读（解决不可重复读）、串行化（解决幻读）
3. 索引与查询优化
- 索引类型
- B+树索引：适合范围查询（如
BETWEEN） - 哈希索引：适合等值查询（如
=） - 聚簇索引：数据按索引顺序存储（如主键索引）
- 非聚簇索引：索引与数据分离
- B+树索引：适合范围查询（如
- 索引优化
- 避免全表扫描，优先使用覆盖索引
- 联合索引的最左前缀匹配原则
三、数据库设计
1. 规范化理论
- 目的
减少数据冗余，避免更新异常 - 范式
- 1NF：属性不可再分（原子性）
- 2NF：消除非主属性对候选键的部分依赖
- 3NF：消除非主属性对候选键的传递依赖
- BCNF：消除主属性对候选键的部分依赖
- 反范式化
为提高查询性能，允许适度冗余
2. ER模型与关系模式转换
- 实体→表，属性→字段，关系→外键或关联表
- 弱实体需依赖强实体存在，用外键标识
总结
数据库是信息系统的核心组件。