【高级系统架构师】第三章 数据库系统
数据库系统 在软考中，一般有3-5分，还有下午的案例分析也有12分。这个章节难度很大，还需要懂点基本的数学知识。
主要考点： 数据库模式、ER模型、关系代数（最难）、规范化理论，数据库完整性约束、分布式数据库、数据仓库和数据挖掘
思维导图如下：
1、抽象级： 用户数据库（外模式）、概念级数据库（概念模式），物理级数据库（内模式）
| 个层次 | 外模式 | 对应视图 |
| 概念模式 | 数据库中的关系表 | |
| 内模式 | 涉及存储结构，有索引和文件 | |
| 两层映像 | 概念模式-内模式 | 存储结构变化，不用修改应用程序 |
| 外模式-概念模式 | 关系表变化，不用修改应用程序 | |
| 两个独立性 | 逻辑独立性 | 数据库的视图和基本表之间 |
| 物理独立性 | 基本表与存储文件之间 |
2、ER模型（下午的案例分析必考）
ER图来自需求分析，从数据库设计角度出发，主要是概念阶段设计。
分为三个要素：实体（矩形框，标注实体名称）、属性（椭圆形，与实体连接起来），实体之间的联系（菱形框表示，框内标注联系名和联系类型）、
本章节会重点考如何解决冲突和实现关系。 要注意一点：有始有终，确保流程走完
3、数据库设计
| 数据库设计 | 需求分析 | 数据字典、数据流程图、需求说明书 |
| 概念结构设计 | ER模型 | |
| 逻辑结构设计 | 依据三大范式，设计关系模式 | |
| 物理设计 | 结合数据库管理系统(mysql)和硬件，设计出数据库物理模式 |
3、关系代数（这个章节，最难，每次都选C）
| 并 | S1∪S2 | 合并两个关系模式并去重列 |
| 交 | S1∩S2 | 取S1和S2两个关系模式都有的部分 |
| 差 | S1⁻S2 | 在S1中但不在S2中。把S1含有S2的部分给删除 |
| 笛卡尔 | S1×S2 | 属性列数s1+s2 穷举出来 |
| 投影 | π3,1(S1) | 做列的投影 |
| 选择 | δ1=4(R) | 根据条件进行筛选 |
| 自然链接 | R⋈S | 找出S1和S2的公共字段，根据相同字段做等值连接，同时去掉重复的列 |
4、规范化
| 函数依赖 | 指定X，一定有唯一的Y与之对应。比如学号可以唯一确定姓名，姓名不可以唯一确定学号 |
| 部分函数依赖 | 某一属性依赖主键中一部分的时候就是部分函数依赖。 |
| 传递函数依赖 | A确定B，B确定C，从而A可以确定C。就像学号可以确定系号，系号又可以确定系名，于是学号可以确定系名。 |
| 超键 | 唯一标识元祖。它的要求比候选键和主键更宽松。 |
| 候选键 | 在超键基础上消除冗余属性。比如学号和姓名的组合键可以唯一标识元祖，但它有冗余属性所以不是候选键而是超键。 |
| 在有向图中，从入度为零的节点出发可以遍历到所有的结点的话，那么我们就说这个入度为零的结点是候选键。 | |
| 主键 | 学号和身份证号都是候选键，任选其一就是主键，而学号加身份证号作主键是不合适的。 |
| 国家总统候选人有多个，但最后的总统只可能有一个。 | |
| 外键 | 是其他关系的主键。关系表需要通过连接去判断，所以外键是必须要有的。 |
| 第一范式 | 只包含原子值。属性都是不可再分的数据项。比如把高级名称拆分为教授和副教授就是第一范式的应用。 |
| 第二范式 | 在第一范式的基础上，每一个非主属性完全依赖于主键。消除非主属性对候选键的部分依赖。 |
| 存在部分依赖会有数据冗余的问题，还有插入和删除异常的问题。 | |
| 第三范式 | 消除非主属性对候选键的传递依赖 |
| BC范式 | 消除主属性对候选键的部分和传递依赖 |
| 每个属性都不部分依赖于候选键也不传递依赖于候选键，那么称R是BC范式 | |
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R属于BCNF当且仅当其F中每个依赖的决定因素必定包含R的某个候选码。 |
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| 派生属性 | 单价和数量可以确定总价，这个就是派生属性的应用。还有出生年月和年龄之间就有派生关系。 |
| 多值属性 | 一张关系表中家庭成员有多个，它就是多值属性。 |
待续。。。。
