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[系统架构设计师]数据库设计基础知识（六）

news 2025/8/17 16:25:35

[系统架构设计师]数据库设计基础知识（六）

一.数据库基础概念

1.数据库管理系统（DBMS)

分类：关系数据库系统（RDBS)，面向对象的数据库系统（OODBS)，对象关系数据库系统（ORDBS）

数据库系统体系结构：

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两级映像：概念模式/内模式映像，外模式/概念模式映像保证较高逻辑独立性和物理独立性

数据库三级模式：

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数据库两级映像：

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2.关系数据库

1.集合运算符和专门的关系运算符的含义及解释

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2.外连接运算符

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3.关系数据库设计基本理论

函数依赖，非平凡函数依赖，平凡的函数依赖，完全函数依赖，部分函数依赖，传递依赖，函数依赖的公理系统

4.推理规则

A1自反律，A2增广律，A3传递律

合并规则，伪传递规则，分解规则

5.关系数据库的规范化

第一范式（1NF)

第二范式（2NF）

第三范式（3NF）

BC范式（BCNF）

6.事务

原子性，一致性，隔离性，持久性

7.备份

静态备份，动态备份，海量备份，增量备份

二.数据库设计

1.设计基本步骤

用户需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，应用程序设计，运行维护

传统数据库与数据仓库比较：

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OLTP与OLAP区别：

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三.应用程序与数据库的交互

交互方式：库函数，嵌入式SQL，通用数据接口标准，对象关系映射

通用数据接口标准：数据库访问对象（DAO），远程数据库对象（RDO），ActiveX对象（ADO），Java数据库连接（JDBC）

1.NoSQL数据库

列式存储数据库，键值对存储数据库，文档型数据库，图数据库

特征：易扩展，大数据量，高性能，灵活的数据模型，高可用

框架：数据持久层，数据分布层，数据逻辑模型层，接口层

2.分布式数据库

体系结构：全局试图，全局概念模式，分片模式，分配模式，局部概念模式，局部内模式

分布式数据库体系结构：

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分布式数据库特点：共享性，自治性，可用性，分不性

分布式透明性：分片透明性，位置透明性，局部数据模型透明性

3.数据库优化技术

集中式数据库性能优化：增加冗余列，增加派生列，重新组表，水平分割表，垂直分割表

4.分布式数据库优化技术

分布式数据库性能优化：主从复制，读写分离，分表，分库

MySQL主从复制过程：

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分表的方式：

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5.分布式缓存技术Redis

1.数据类型: string类型，hash类型，set类型，list类型，zset类型，pub/sub类型

2.访问方式：读数据，写数据

3.过期策略：定期删除，惰性删除

4.淘汰机制：volatile-lru（最近最少使用），volatile-lfu（最不经常使用)，volatile-random（随机淘汰算法），volatile-ttl（生存时间淘汰），allkeys-lru（所有key中选择最近最少使用的进行淘汰），allkeys-lfu（所有key中选择最不经常使用的进行淘汰），allkeys-random（所有key中随机选择key进行淘汰）

5.redis持久化方式：

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