数据库是用于存储、管理和检索数据的系统，广泛应用于各类信息系统中-优快云博客

数据库是用于存储、管理和检索数据的系统，广泛应用于各类信息系统中。以下是关于数据库核心概念的简要介绍：

数据库概念
数据库（Database, DB）是一个长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的软件，提供数据定义、操作、查询和控制功能。常见的DBMS包括MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server等。
数据模型
数据模型描述数据的结构、关系、约束和操作方式。主要类型有：
- 层次模型：树形结构。
- 网状模型：图结构。
- 关系模型：表格形式（最常用），由行和列组成。
- 面向对象模型：将数据封装为对象。
- 实体-联系模型（E-R模型）：用于数据库设计的概念模型。
SQL（结构化查询语言）
SQL 是用于管理和操作关系型数据库的标准语言，主要包括以下部分：
- DDL（数据定义语言）：CREATE、ALTER、DROP（定义表结构）
- DML（数据操纵语言）：INSERT、UPDATE、DELETE（操作数据）
- DQL（数据查询语言）：SELECT（查询数据）
- DCL（数据控制语言）：GRANT、REVOKE（权限管理）
- TCL（事务控制语言）：COMMIT、ROLLBACK（事务管理）
规范化（Normalization）
规范化是为了减少数据冗余、提高数据一致性的设计过程，常见范式包括：
- 第一范式（1NF）：原子性，字段不可再分。
- 第二范式（2NF）：满足1NF且非主属性完全依赖于主键。
- 第三范式（3NF）：满足2NF且非主属性不传递依赖于主键。
- 更高范式如BCNF、4NF等适用于复杂场景。
事务处理（Transaction Processing）
事务是一组作为单个逻辑工作单元执行的操作，具有ACID特性：
- 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。
- 一致性（Consistency）：事务前后数据库状态保持一致。
- 隔离性（Isolation）：并发事务之间互不干扰。
- 持久性（Durability）：事务一旦提交，其结果永久保存。

-- 示例：一个典型的事务操作
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE user_id = 2;
COMMIT;

ER图（Entity-Relationship Diagram，实体-联系图）是一种用于描述现实世界中数据及其关系的概念模型工具，由彼得·陈（Peter Chen）于1976年提出。它主要用于数据库设计的前期阶段，帮助分析和可视化数据需求。

ER图的核心要素：

实体（Entity）
表示现实世界中可区分的对象，如“学生”、“课程”、“订单”。在图中用矩形表示。
属性（Attribute）
描述实体的特征，如“学生”有学号、姓名、年龄等。用椭圆表示，连接到对应实体。
联系（Relationship）
表示实体之间的关联关系，如“学生选修课程”。用菱形表示，并连接相关实体。
主键（Primary Key）
唯一标识一个实体的属性，通常加下划线标注。
基数约束（Cardinality）
描述实体间联系的数量关系，常见类型：
- 一对一（1:1）
- 一对多（1:N）
- 多对多（M:N）

如何使用ER图进行数据库设计？

需求分析
明确系统需要管理哪些数据对象（实体）以及它们之间的关系。
识别实体与属性
例如，在学校管理系统中：
- 实体：学生、教师、课程
- 属性：学生(学号, 姓名, 年龄)；课程(课程号, 课程名)
确定实体间的联系
- 学生 —— 选修 —— 课程（多对多）
- 教师 —— 教授 —— 课程（一对多）
绘制ER图
使用标准符号绘制实体、属性和联系，标明主键和基数。
转换为关系模式（表结构）
- 每个实体转化为一张表。
- 联系根据类型处理：
  - 1:1 或 1:N：可通过外键实现。
  - M:N：需创建中间关联表（如“选课”表包含学号和课程号）。
规范化处理
对生成的表进行规范化（如达到3NF），消除冗余。
物理实现
使用SQL在DBMS中创建表、定义约束（主键、外键）、索引等。

示例：学生选课系统的ER图片段

[学生] ----<选修>---- [课程]
   |                    |
学号(主键)           课程号(主键)
姓名                 课程名
年龄

→ 转换为表：

CREATE TABLE 学生 (
    学号 VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50),
    年龄 INT
);

CREATE TABLE 课程 (
    课程号 VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    课程名 VARCHAR(100)
);

CREATE TABLE 选修 (
    学号 VARCHAR(10),
    课程号 VARCHAR(10),
    成绩 DECIMAL(5,2),
    PRIMARY KEY (学号, 课程号),
    FOREIGN KEY (学号) REFERENCES 学生(学号),
    FOREIGN KEY (课程号) REFERENCES 课程(课程号)
);