数据库进阶（以Mysql为例）

（该部分不包含数据库的基本操作）

mysql编码

1、查看mysql编码

在命令窗口登录mysql后输入一下命令查看
show variables like ‘character%’;
数据库进阶（以Mysql为例）
2、设置mysql编码

在我们之前的解压包中,my-default.ini 就是我们默认的配置文件，mysql在启动会自动去mysql应用程序的文件中查找my.ini的配置文件（自行创建）
（配置如下）
[mysqld]
character‐set‐server=utf8
collation‐server=utf8_general_ci sql_mode=‘NO_ENGINE_SUBSTITUTION’

[mysql]
default‐character‐set = utf8

[mysql.server]
default‐character‐set = utf8

[mysqld_safe]
default‐character‐set = utf8

[client]
default‐character‐set = utf8
（配置后重启mysql即可）

数据库原理

常用术语：

数据模型
数据模型（Data model）是数据库结构的基础，是用来描述数据的一组概念和定义，数据模型主要有三个要素：数据结构、数据操作、数据约束条件。

数据结构：对象类型的集合，是对静态属性的描述。

数据操作：是对数据库中的各种对象性数据，允许执行的操作的集合，如增删改查等；数据操作是对系统动态热性的描述。

数据的约束条件：是一组完整性规则的集合，也就是说，对于具体的应用必须先遵循特定的语义约束条件。比如：性别只能取 “男”或者“女”中的之一。考试成绩：（满分100）只能是0-100的数值。

数据库
数据库（database）是长期存储在计算机外存上有结构，可共享的数据集合；数据库中的数据按照一定的数据模型描述、组织和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和可扩展性，并可以为多个用户共享。

常见数据库分类：
关系型数据库：如：MySQL，oracle，sqlserver
非关系型数据库：如：redis，hbase

数据库管理系统
数据库管理系统（database managerment system， DBMS）是指数据库系统中对数据库进行管理的软件系统，是数据库系统的核心组成部分。数据库的一切操作，如增删改查以及各种控制，都是通过DBMS进行的。

具有以下4个基本的功能：
1、数据定义功能
用户可以通过DBMS提供的数据定义语言对数据库的数据进行定义。
2、数据操纵功能
用户可以通过数据操纵语言实现对数据库的增删改查操作
3、数据库运行管理管理数据库的运行是DBMS运行时的核心工作。所有访问数据库的操作都要在DBMS的统一管理下进行，以保证数据的安全性、完整性、一致性以及多用户对数据库的并发使用。
4、数据库的建立和维护
建立数据库，包括数据库初始数据的输入与数据转换等。维护数据库，包括数据库的转储与恢复，数据库的重组织，性能监控和分析。

数据库相关人员
数据库系统的相关人员是数据库系统的重要组成部分，具体可以分为以下的三类人员

1、数据库管理员
职责：负责数据库的建立、使用、维护的专门人员
2、应用程序开发人员
职责：开发数据库应用程序的人员，可以使用数据库管理系统的所有功能。
3、最终用户
职责：一般来说，是通过应用程序使用数据库的人员，最终用户无需自己编写应用程序。

数据库系统
数据库系统（database system DBS）是由硬件系统，数据库管理系统，数据库，数据库应用程序，数据库系统相关人员构成的人-机系统，是指有数据库的整个计算机系统。

说明：在许多场合下，数据库，数据库管理系统，数据库系统不做严格区分

数据库设计

需求分析
明确用户需求，到底做什么？

概念模式设计
(1) 该阶段是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象。主要是通过E-R图表示。

(2) 优点：
A、简单明了，容易理解
B、独立于计算机与具体的RDBMS无关。

(3) E-R模型的基本元素
A、实体（Entity）如：学生
B、属性（attribute）如：姓名
C、键码（key）如：身份证号码；
D、关系（relationship）如：两个实体之间的关系
a) 一对一（1:1）：一个人一个身份证号码；一个学校一个校长
b) 一对多（1：n）：学校和老师的关系
c) 多对多（n：n）：学生选课，一个学生可以选择多门课程，一门课程课被多名学生进行选修。
（下图为ER图示例）
数据库进阶（以Mysql为例）

逻辑模式设计

(1) 该阶段会涉及到更多的概念，方法，理论。
(2) 主要任务：
A、与具体的数据库相关
B、规范化处理，尽可能的消除关系操作过程中的异常情况。
C、E-R图转换为如下的关系模式
电影（片名，出品年份，影片长度，影片类型，公司名称）
明星（姓名，联系地址，公司名称）
扮演（片名，出品年份，姓名，角色）
影片公司（公司名称，地址）
卡通片（片名，出品年份，设计平台）

数据库实施
创建数据库，定义数据库结构，组织数据入库，调试数据库并进行数据库的试运行。

运行和维护
数据库正式运行之后，对数据库运行过程中对其进行评价，调整，修改，调优等

数据库设计遵循原则（范式）

范式就是符合某一规范级别的关系模式的集合。共有7种范式
1NF ⊃2NF⊃3NF⊃BCNF⊃4NF⊃5NF⊃6NF

第一范式（原子性）
如果一个关系模式R的所有属性都是不可分割的基本数据项，则这个关系属于第一范式

举例说明：(学生选课：学号，姓名，系别，系部地址，课程名称，课程成绩)
Student(s_no,s_name,s_dept,s_location,s_course_name,s_grade)

第二范式（消除部分函数依赖）
定义：若关系模式R属于第一范式，且每个非主属性都是完全函数依赖于主键，则R属于第二范式。

说明：从2NF的定义可以看出，从2NF开始讨论的是主键和非主属性之间的函数依赖关系，所以分析关系模式是属于2NF，首先指明关系模式的主键，然后在讨论非主属性和主键之间的函数依赖关系。

例如：选课关系模式
SC（s_no,c_no,score）中，主键为（s_no,c_no），而非主属性score与主键之间不存在部分函数依赖关系，所以关系模式SC属于2NF

第三范式（消除传递函数依赖）
定义：若关系模式R属于第一范式，且每个非主属性都不传递函数依赖于主键，则R属于第三范式。

说明：3NF说明的是非主属性和主键之间的函数依赖关系
例如：选课关系模式
SC（s_no,c_no,score）中,由于除了主键之外，只有一个非主属性score，所以score不可能构成与主键之间的传递函数依赖，所以SC属于3NF

BC范式（消除主键间的部分函数依赖）
定义：若关系模式R属于第一范式，且每个属性都不传递依赖于主键，则R属于BC范式。

说明：也就是说，在关系模式R中，凡是决定因素的属性或属性集包含键码，决定因素是函数依赖的左部属性集，比如X->Y，X称为决定因素。

由BC范式的定义可以得到以下的结论，一个满足BC范式的关系模式有：
1、所有非主属性对每一个候选码都是完全函数依赖
2、所有的主属性对每一个不包含它的候选码都是完全函数依赖
3、没有任何属性完全函数依赖于非候选码的任何一组属性

事务并发操作的几种问题

丢失更新：
两个不同事务同时获得相同数据，然后在各自事务中同时修改了该数据，那么先提交的事务更新会被后提交事务的更新给覆盖掉，这种情况先提交的事务所做的更新就被覆盖，导致数据更新丢失。

脏读：
事务A读取了事务B未提交的数据，由于事务B回滚，导致了事务A的数据不一致，结果事务A出现了脏读；

不可重复读：
一个事务在自己没有更新数据库数据的情况，同一个查询操作执行两次或多次得到的结果数值不同，因为别的事务更新了该数据，并且提交了事务。

幻读：
事务A读的时候读出了N条记录，事务B在事务A执行的过程中增加了1条，事务A再读的时候就变成了N+1条，这种情况就叫做幻读。

注意：幻读是指一种结构上的改变，比如说条数发生了改变；不可重复读是指读出的数值发生了改变。

为了避免数据库事务操作中的问题，MySQL定义了4个事务隔离级别，不同的隔离级别对事务的处理不同。

读未提交(Read Uncommitted)：
允许脏读取。如果一个事务已经开始写数据，则另外一个数据则不允许同时进行写操作，但允许其他事务读此行数据。

读已提交(Read Committed)：
允许不可重复读取，但不允许脏读取。读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据，但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。

可重复读(Repeatable Read)：
禁止不可重复读取和脏读取，但是有时可能出现幻读。读取数据的事务将会禁止写事务(但允许读事务)，写事务则禁止任何其他事务。

序列化(Serializable)：
提供严格的事务隔离。它要求事务序列化执行，事务只能一个接着一个地执行，但不能并发执行。

事务的隔离级别越高，对数据的完整性和一致性保证越佳，但是对并发操作的影响也越大。MySQL事务默认隔离级别是可重复读。