基础

2018-05-03 18:28 更新

笔者能力有限,总结有误的地方,请读者协作更正。

1.三范式

  • 第一范式(1NF):数据库表中的字段都是单一属性的,不可再分。这个单一属性由基本类型构成,包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。

  • 第二范式(2NF):数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖(部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况),也即所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。

  • 第三范式(3NF):在第二范式的基础上,数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合第三范式。所谓传递函数依赖,指的是如 果存在"A → B → C"的决定关系,则C传递函数依赖于A。因此,满足第三范式的数据库表应该不存在如下依赖关系: 关键字段 → 非关键字段 x → 非关键字段y

2. 反范式

  • 第二范式和第三范式如何区别?

  • 第二范式:非主键列是否依赖主键(包括一列通过某一列间接依赖主键),要是有依赖关系的就是第二范式;

  • 第三范式:非主键列是否是直接依赖主键,不能是那种通过传递关系的依赖的。要是符合这种就是第三范式;

  • 使用范式有哪些优点和缺点?

  1. 范式可以避免数据冗余,减少数据库的空间,减轻维护数据完整性的麻烦。

  1. 范式再给我们带来的上面的好处时,同时也伴随着一些不好的地方:按照范式的规范设计出来的表,等级越高的范式设计出来的表越多。

  1. 如第一范式可能设计出来的表可能只有一张表而已,再按照第二范式去设计这张表时就可能出来两张或更多张表,如果再按第三范式或更高的范式去设计这张表会出现更多比第二范式多的表。

  1. 表的数量越多,当我们去查询一些数据,必然要去多表中去查询数据,这样查询的时间要比在一张表中查询中所用的时间要高很多。也就是说我们所用的范式越高,对数据操作的性能越低。

  1. 所以我们在利用范式设计表的时候,要根据具体的需求再去权衡是否使用更高范式去设计表。在一般的项目中,我们用的最多也就是第三范式,第三范式也就可以满足我们的项目需求,性能好而且方便管理数据;

  1. 当我们的业务所涉及的表非常多,经常会有多表发生关系,并且我们对表的操作要时间上要尽量的快,这时可以考虑我们使用“反范式”。

关于反范式

不满足范式的模型,就是反范式模型

  • 反范式跟范式所要求的正好相反,在反范式的设计模式,我们可以允许适当的数据的冗余,用这个冗余去取操作数据时间的缩短。本质上就是用空间来换取时间,把数据冗余在多个表中,当查询时可以减少或者是避免表之间的关联;

3. 事物

  • 事务(Transaction)是并发控制的基本单位。所谓的事务,它是一个操作序列,这些操作要么都执行,要么都不执行,它是一个不可分割的工作单位。事务是数据库维护数据一致性的单位,在每个事务结束时,都能保持数据一致性。

  • 事务的特性,要想成为事务,必须满足:ACID(原子性,一致性,隔离性,持久性)四特性,事务是恢复和并发控制的基本单位。原子性指的是事务是数据库的逻辑工作单位,事务中操作要么都做,要么都不做;一致性指的是事务的执行结果必须是使数据库从一个一致性状态变大另一个一致性状态,一致性和原子性是密切相关的;隔离性指的是一个事务执行不能被其他事务干扰;持久性指的是一个事务一旦提交,他对数据库中数据的改变就是永久性的。

4. 锁

  • 数据库锁有“共享锁”,“排它锁”,“互斥锁”,“写锁”,“读锁”,“悲观锁”,“乐观锁”,“行级锁”,“表级锁”,“页级锁”等,同时我们还会常看到“丢失修改“,”不可重复读“,”读脏数据“这三个术语

  • 并发控制一般采用三种方法,分别是乐观锁和悲观锁以及时间戳。

  1. 乐观锁认为一个用户读数据的时候,别人不会去写自己所读的数据;
  2. 悲观锁就刚好相反,觉得自己读数据库的时候,别人可能刚好在写自己刚读的数据,其实就是持一种比较保守的态度;
  3. 时间戳就是不加锁,通过时间戳来控制并发出现的问题。
  4. 悲观锁就是在读取数据的时候,为了不让别人修改自己读取的数据,就会先对自己读取的数据加锁,只有自己把数据读完了,才允许别人修改那部分数据,或者反过来说,就是自己修改某条数据的时候,不允许别人读取该数据,只有等自己的整个事务提交了,才释放自己加上的锁,才允许其他用户访问那部分数据。
  5. 乐观锁就比较简单了,就是不做控制,这只是一部分人对于并发所持有的一种态度而已。
  6. 时间戳就是在数据库表中单独加一列时间戳,比如“TimeStamp”,每次读出来的时候,把该字段也读出来,当写回去的时候,把该字段加1,提交之前 ,跟数据库的该字段比较一次,如果比数据库的值大的话,就允许保存,否则不允许保存,这种处理方法虽然不使用数据库系统提供的锁机制,但是这种方法可以大大提高数据库处理的并发量,因为这种方法可以避免了长事务中的数据库加锁开销(操作员A 和操作员B操作过程中,都没有对数据库数据加锁),大大提升了大并发量下的系 统整体性能表现。

  • 悲观锁所说的加“锁”,其实分为几种锁,分别是:排它锁和共享锁,其中排它锁又称为写锁,共享锁又称为读锁

5. 视图

  • 视图是一种虚拟的表,具有和物理表相同的功能。可以对视图进行增,改,查,操作,试图通常是有一个表或者多个表的行或列的子集。对视图的修改不影响基本表。它使得我们获取数据更容易,相比多表查询。

  • 只暴露部分字段给访问者,所以就建一个虚表,就是视图。

  • 查询的数据来源于不同的表,而查询者希望以统一的方式查询,这样也可以建立一个视图,把多个表查询结果联合起来,查询者只需要直接从视图中获取数据,不必考虑数据来源于不同表所带来的差异

6. 索引

  • 索引是对数据库表中一或多个列的值进行排序的结构,是帮助MySQL高效获取数据的数据结构

  • 你也可以这样理解:索引就是加快检索表中数据的方法。数据库的索引类似于书籍的索引。在书籍中,索引允许用户不必翻阅完整个书就能迅速地找到所需要的信息。在数据库中,索引也允许数据库程序迅速地找到表中的数据,而不必扫描整个数据库。

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