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数据库系统基础

1数据库系统概述

数据库系统是用于存储、管理和检索数据的软件系统。它由数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序和数据库管理员（DBA）组成。数据库系统的核心是DBMS，它提供了一种方式来创建、维护和访问数据库。DBMS可以是关系型的，如MySQL、Oracle，也可以是非关系型的，如MongoDB、Cassandra。

1.1代码示例：创建一个简单的数据库表

--创建一个名为students的表

CREATETABLEstudents(

idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,

nameVARCHAR(100)NOTNULL,

ageINT,

genderVARCHAR(10),

gradeINT

);

这个SQL语句创建了一个名为students的表，包含id、name、age、gender和grade五个字段。id字段是主键，自动递增。

2数据库设计与范式

数据库设计是创建数据库的过程，包括确定数据的结构、关系和存储方式。范式是数据库设计的指导原则，用于减少数据冗余和提高数据完整性。第一范式（1NF）要求每个字段都是不可分割的原子值；第二范式（2NF）要求非主键字段完全依赖于整个主键；第三范式（3NF）要求非主键字段不依赖于其他非主键字段。

2.1代码示例：将一个不符合第三范式的表转换为符合第三范式的表

假设我们有一个包含学生、课程和成绩的表，但这个表不符合第三范式，因为成绩依赖于学生和课程，而不是主键。

--原始表

CREATETABLEstudent_course(

student_idINT,

course_idINT,

course_nameVARCHAR(100),

gradeINT,

PRIMARYKEY(student_id,course_id)

);

--转换后的表

CREATETABLEstudents(

student_idINTPRIMARYKEY,

student_nameVARCHAR(100)

);

CREATETABLEcourses(

course_idINTPRIMARYKEY,

course_nameVARCHAR(100)

);

CREATETABLEgrades(

student_idINT,

course_idINT,

gradeINT,

PRIMARYKEY(student_id,course_id),

FOREIGNKEY(student_id)REFERENCESstudents(student_id),

FOREIGNKEY(course_id)REFERENCEScourses(course_id)

);

通过将原始表分解为三个表，我们消除了数据冗余，每个表都只包含关于一个实体的信息，成绩表通过外键引用学生和课程表，确保了数据的完整性。

3SQL语言基础

SQL（StructuredQueryLanguage）是用于管理和操作关系型数据库的标准语言。SQL语句可以用于创建、更新、查询和删除数据库中的数据。

3.1代码示例：使用SQL语句查询数据库

假设我们有一个students表，包含id、name、age、gender和grade五个字段，我们想要查询所有年龄大于18岁的学生信息。

--查询年龄大于18岁的学生信息

SELECT*FROMstudentsWHEREage18;

这个SQL语句将返回students表中所有年龄大于18岁的学生的信息。SELECT语句用于选择数据，FROM语句用于指定表，WHERE语句用于指定查询条件。

3.2数据样例

--插入数据

INSERTINTOstudents(name,age,gender,grade)VALUES(JohnDoe,20,Male,85);

INSERTINTOstudents(name,age,gender,grade)VALUES(JaneDoe,17,Female,90);

INSERTINTOstudents(name,age,gender,grade)VALUES(JimBrown,19,Male,78);

在这个例子中，我们向students表中插入了三条数据，然后使用SELECT语句查询年龄大于18岁的学生信息，返回的结果应该是JohnD