数据库管理系统(DBMS)原理与实践:深入理解数据存储与管理(附实战案例):掌握数据库管理系统原理,提升数据管理能力
发布时间: 2024-07-09 20:09:36 阅读量: 47 订阅数: 24
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# 1. 数据库管理系统(DBMS)基础**
数据库管理系统(DBMS)是一种软件系统,用于创建、管理和查询数据库。它提供了一个统一的界面来访问和操作数据,确保数据的完整性和一致性。DBMS的核心组件包括:
* **数据存储引擎:**负责存储和管理数据,提供高效的数据访问和处理机制。
* **查询处理器:**解析用户查询,生成执行计划,并返回查询结果。
* **事务管理器:**确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)。
# 2. 数据建模与设计
### 2.1 数据建模原理
**数据建模**是将现实世界中的数据实体和关系抽象成数据模型的过程。数据模型是数据库设计的蓝图,它描述了数据库中存储的数据结构和组织方式。
**数据建模原理**包括:
- **实体**:现实世界中具有独立存在和意义的事物,如客户、订单、产品等。
- **属性**:实体的特征或属性,如客户姓名、订单日期、产品价格等。
- **关系**:实体之间的关联,如客户与订单之间的关系。
### 2.2 实体关系模型(ERM)
**实体关系模型(ERM)**是一种数据建模方法,它使用实体、属性和关系来表示现实世界中的数据。ERM图是一种可视化表示,它显示了实体之间的关系。
**ERM图的组成元素:**
- **实体框**:表示实体。
- **属性椭圆**:表示实体的属性。
- **关系线**:表示实体之间的关系。
### 2.3 数据规范化
**数据规范化**是一种将数据组织成多个表的过程,以消除数据冗余和异常。规范化级别越高,数据结构越合理,越能保证数据的完整性和一致性。
**规范化规则:**
- **第一范式(1NF)**:每个属性都必须是原子值,不能再分解。
- **第二范式(2NF)**:每个非主键属性都必须完全依赖于主键。
- **第三范式(3NF)**:每个非主键属性都必须直接依赖于主键,不能通过其他非主键属性间接依赖。
**代码示例:**
```sql
CREATE TABLE Customers (
customer_id INT NOT NULL,
customer_name VARCHAR(255) NOT NULL,
customer_address VARCHAR(255) NOT NULL,
PRIMARY KEY (customer_id)
);
CREATE TABLE Orders (
order_id INT NOT NULL,
customer_id INT NOT NULL,
order_date DATE NOT NULL,
order_total DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
PRIMARY KEY (order_id),
FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES Customers (customer_id)
);
```
**逻辑分析:**
上述代码创建了两个表:`Customers`表存储客户信息,`Orders`表存储订单信息。`customer_id`是`Customers`表的唯一标识符,`order_id`是`Orders`表的唯一标识符。`customer_id`列在`Orders`表中作为外键,它与`Customers`表中的`customer_id`列建立关系,表示每个订单都属于一个客户。
**参数说明:**
- `NOT NULL`:指定列不能包含空值。
- `PRIMARY KEY`:指定列是表的主键,它唯一标识表中的每行。
- `FOREIGN KEY`:指定列是外键,它引用另一个表中的主键。
# 3.1 文件系统与数据库系统
文件系
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