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01数据库基础概念02关系数据模型03SQL查询语言04数据库设计方法05事务管理机制06数据库安全与维护目录CATALOGUE

数据库基础概念01PART

数据库定义与作用数据库是按照特定数据结构组织、存储和管理的数据集合，支持高效的数据检索与操作，适用于海量数据的持久化存储。结构化数据集合通过集中管理数据资源，实现多用户并发访问时的数据共享，并利用事务机制保障数据操作的原子性、一致性和完整性。提供用户认证、访问权限分级及数据加密功能，确保敏感信息不被未授权访问或篡改。数据共享与一致性数据库通过整合历史与实时数据，为数据分析、报表生成和商业智能（BI）提供底层支持，助力企业战略决策。业务决策支全性与权限控制

DBMS功能介绍数据定义语言（DDL）DBMS支持通过CREATE、ALTER、DROP等语句定义和修改数据库结构（如表、索引、视图），并维护数据字典以存储元数据。数据操纵语言（DML）提供INSERT、UPDATE、DELETE等操作实现对数据的增删改查，同时优化查询执行计划以提升性能（如索引扫描优化）。事务管理与恢复通过ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）保障事务可靠性，结合日志记录和检查点技术实现故障恢复。并发控制机制采用锁（如行锁、表锁）或多版本并发控制（MVCC）解决读写冲突，避免脏读、不可重复读等问题。

以二维表为核心，通过主外键关联实现数据规范化（如1NF至BCNF），支持SQL语言操作，典型代表为MySQL、Oracle等RDBMS。存储半结构化数据（如JSON/XML文档），适用于灵活模式变化的场景，MongoDB通过嵌套文档和集合实现高效查询。以节点、边和属性描述实体间关系，擅长处理社交网络、推荐系统等复杂关联分析，Neo4j使用Cypher语言进行图遍历查询。通过唯一键快速访问值，支持高并发简单查询，Redis等内存数据库利用此模型实现缓存和会话存储。数据模型分类概述关系模型文档模型图模型键值模型

关系数据模型02PART

关系结构要素关系是二维表格的抽象表示，由行（元组）和列（属性）组成，每个关系具有唯一的名称，用于存储特定类型的数据实体。关系（表）关系中的一行数据，表示一个具体实体实例，所有元组必须符合关系模式定义的属性约束。元组（记录）描述关系的列，每个属性有唯一的名称和数据类型（如整数、字符串等），定义数据的结构和约束条件。属性（字段）010302属性的取值范围，例如“年龄”属性的域可能为0-120，域约束确保数据的有效性和一致性。域（值集合）04

选择（σ）从关系中筛选满足指定条件的元组，例如σ(工资5000)(员工表)返回高薪员工记录。投影（π）提取关系中指定的属性列，去除冗余数据，例如π(姓名,部门)(员工表)仅显示姓名和部门信息。连接（?）基于公共属性合并两个关系的元组，包括自然连接、等值连接等，例如员工表?部门表生成员工-部门关联视图。并、交、差（∪、∩、?）对两个相容关系（相同属性结构）进行集合运算，例如查询同时选修课程A和B的学生（R∩S）。关系代数操作

完整性约束规则实体完整性外键值必须匹配被引用关系的主键值或为NULL，例如部门表中的“经理ID”需指向员工表的有效记录。参照完整性用户定义完整性域完整性主键属性（如员工ID）不能为NULL，确保每个元组可唯一标识，防止数据重复或缺失。自定义业务规则，如“员工年龄≥18岁”或“订单金额0”，通过CHECK约束或触发器实现。限制属性的数据类型和取值范围，例如“性别”域仅为‘男’或‘女’，避免无效数据输入。

SQL查询语言03PART

SQL基本语法结构多表连接操作子查询与嵌套逻辑通过JOIN（INNER/LEFT/RIGHT/FULL）关联多表数据，ON指定连接条件。如`SELECTa.id,b.order_dateFROMcustomersaLEFTJOINordersbONa.id=b.customer_id;`，需注意笛卡尔积风险及索引优化。在WHERE或FROM中嵌入子查询（如`SELECT*FROMproductsWHEREprice(SELECTAVG(price)FROMproducts)`），需关注执行效率及临时表生成机制。

DDL语句应用数据库与表创建CREATEDATABASE定义数据库字符集和排序规则；CREATETABLE需指定字段类型（INT/VARCHAR/DATE等）、约束（PRIMARYKEY/FOREIGNKEY/NOTNULL）及存储引擎（InnoDB/MyISAM）。例如

DDL语句应用```sql01.CREATETABLEemployees(02.idINTAUT