【系统分析师之路】系统分析师必知必会(数据库中篇)

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九. 关系代数

1. 笛卡尔积

R（A，B，C，D）✖️S（C，D，E）得到的是7元关系，即逐个用R中的每一条数据，与S中的每一条数据直接拼接起来。如果R中有r条记录，S中有s条记录，那么R✖️S中就有r*s条数据。

2. 自然连接

它是一种特殊的等值连接，它要求在两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉重复的属性列。
在连接的基础上，S1和S2都有的字段做等值操作。

3. 等值连接

它是关系运算-连接运算的一种常用的连接方式。
在SQL角度来看，等值连接是在where子句中使用等号进行连接运算。

4. 非等值连接

在SQL角度来看，非等值连接是在where子句中使用等号以外的运算符进行连接运算。

5. 自连接

自己和自己做笛卡尔积

6. 投影

投影是对R关系的列的映射；它是一种选列的操作

7. 选择

是对行的映射，选择满足关系条件的行。它选择的是记录，选择的是行。

8. 等值连接和自然连接的区别

等值连接不要求相等的属性值的属性名相同，而自然连接要求相等属性值的属性名必须相同，即两个关系只有在同名属性才能进行自然连接。
等值连接不将重复属性去掉，而自然连接去掉重复属性，也可以说，自然连接是去掉重复列的等值连接。

9. 关系代数基础

并：两个关系表合并掉，并且去掉重复列。
交：两个关系表的公共部分
差：把S1当中的S1和S2的公共部分给去掉。
连接：S1和S2都有的字段只保留一个。

十. 三级模式两级映射

三级模式：外模式，模式，内模式
二级映射：外模式与模式的映射，模式与内模式的映射。

1）外模式

外模式也叫做用户模式，是数据库用户能看见和使用的局部数据的逻辑结构，与某一应用有关的数据逻辑表示，外模式通常是模式的子集，一个数据库有多个外模式，外模式是概念结构设计阶段的产物，它的输出就是ER图。

2）模式

也称为逻辑模式，它是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，所有用户的公共数据视图，模式实际上是数据库数据在逻辑集上的视图。
一个数据库只有一个模式，逻辑结构设计阶段的产物是表结构。

3）内模式

也叫做存储模式，一个数据库只有一个内模式，它是对数据的物理结构和存储方式的描述，它是数据在数据库内部的表示方式，它是物理设计阶段产物。
索引的写入修改了数据库的物理结构，而不是简单的逻辑设计。内模式规定了数据在存储介质上的物理组织方式、记录寻址方式。
如果对数据库中的表创建聚簇索引，那么改变的是数据库的内模式。

4）物理独立性

当内模式发生改变时，数据的逻辑结构保持不变，只需要修改模式与内模式之间的映射。

5）逻辑独立性

数据的逻辑结构发生变化，应用程序不用修改，只需要修改外模式与模式之间的映射。

十一. 数据库设计

1）需求分析

得到数据要求和处理要求。使用数据流图描述业务流程。
对现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等）进行详细调查，在了解现行系统的概况，确定新系统功能的过程中，确定系统边界、收集支持系统目标的基础数据及其处理方法。

2）概念结构设计

1. 概念定义

它也称为概念结构设计，其任务是在需求分析阶段产生的需求说明是的基础上，按照特定的方法将它们抽象为一个不依赖于任何DBMS的数据模型，即概念模型。
概念结构设计阶段是在需求分析的基础上，对用户信息加以分类、聚集和概括，建立信息模型

2. 特点

与DBMS无关，它对应的是“外模式”。
概念模型的表示形式就是ER模型和数据字典。

3. 工作步骤

抽象数据→设计局部视图→合并取消冲突→修改重构消除冗余

3）逻辑结构设计

1. 概念定义

将概念结构模型转换成一般的关系。其主要任务是将概念模型转换为某个特定的DBMS上的逻辑模型。
也就是将ER图转换成表结构，网状，层次模型，然后再向特定的DBMSe支持下的数据模型转换，最后对数据模型进行优化（模式的分解，合并，增加部分必要的冗余）逻辑结构设计与具体的DBMS是有关的，