随着应用领域控制系统的规模越来越大，现在的控制系统开发大部分都是如前所述资料库的应用领域，因此，作为一名杰出的控制系统构架雕塑家，要熟练掌握资料库管理控制系统的设计方法和技术。
资料库商业模式
二级商业模式二级态射
二级商业模式指的是外商业模式、模式和内商业模式；二级态射指的是外商业模式-基本上概念商业模式态射 和 基本上概念商业模式-内商业模式态射
商业模式：资料库中全体人员统计数据的方法论内部结构和雀舌木，是所有使用者的公共统计数据快照（可认知为MySQL表基本上概念）外商业模式：资料库使用者能够看到和使用的局部性统计数据的方法论内部结构和雀舌木，是资料库使用者的统计数据快照，是与某一应用领域有关的统计数据的方法论则表示（可认知为MySQL快照基本上概念）内商业模式：也称储存商业模式，它是统计数据力学内部结构和储存形式的叙述，是资料库在资料库内部的则表示形式（可认知为MySQL的力学文件）亲密关系表类型
基本上亲密关系（通常又称作基本上表或基表）：前述存在的表，前述储存统计数据的方法论则表示。查阅表：查阅结果相关联的表。快照表：由基表或者其他快照求出的表，这类不分立储存，数据库值放置它的表述，常称作路由表。快照
资料库快照是一个交互式表（方法论上的表），其内容由查阅表述（仅留存sql查阅句子）。同真实世界的表一样，快照包涵一系列暗含中文名称的列和行统计数据。但是快照并没有真正储存这些统计数据，而是通过查阅原初表静态聚合的一张交互式统计状态参数。快照缺点如下表所示：
快照能精简使用者操作快照使使用者更有吸引力多种角度审视同一个统计数据快照对解构资料库提供更多了一定程度的方法论自主性快照能对国家机密统计数据提供更多安全保护蔡荣快照
它并不是传统意义上的交互式快照，是格朗普雷县快照，其这类会储存统计数据。与此同时当原初附注的统计数据预览时，蔡荣快照也会预览。
分布式系统资料库DDBS
分布式系统特点
统计数据自主性。除了统计数据的方法论自主性与力学自主性外，还有统计曲线拟合自主性（分布开放性）。集中与自治权共享资源结合的控制内部结构。各局部性的DBMS能分立地管理局部性资料库，具有自治权的功能。与此同时，控制系统又建有圣戈当县机制，协同各局部性DBMS的工作，执行自上而下应用领域。适当增加统计数据嫩模齐。在不同的场馆储存同一个统计数据的多个复本，能提升控制系统的安全性和易用性，与此同时也能提升控制系统操控性。自上而下连续性、能太网性和可于贵君。
分布式系统资料库管理控制系统
DDBMS组成
局部性资料库管理控制系统（LDMS）：建立和管理局部性资料库，提供更多了场馆自治权能力，执行局部性应用领域及自上而下的子查阅功能。服务对象为局部性使用者自上而下资料库管理控制系统（GDBMS）：提供更多分布开放性，协同自上而下事物的执行，协同各局部性DBMS以完成自上而下应用领域，保证资料库自上而下的连续性，执行并发控制，实现资料库预览同步，提供更多自上而下恢复功能等。服务对象为自上而下使用者。自上而下统计数据字典：放置自上而下基本上概念商业模式、分片商业模式、分布商业模式的表述及各商业模式之间映像的表述；放置有关使用者存取权限的表述；放置统计数据完整性约束条件的表述通信管理（CM）：在分布资料库各场馆之间传送消息和统计数据，完成通信功能。DDBMS的内部结构
自上而下控制集中的DDBMS。
自上而下控制分散的DDBMS。
自上而下控制部分分散的DDBMS。
分布开放性
分片开放性
分片透明性是指使用者不必关心统计数据是如何分片的，它们对统计数据的操作在自上而下亲密关系上进行，即如何分片对使用者是透明的。
水平分片：即将附注行统计数据进行分组分片，减少每个资料库中的统计数据量（例如日志表，水平分片，将每年统计数据分片储存到不同的资料库中）。垂直分片：即将附注列统计数据进行分组分片，减少每个资料库中的字段数（例如使用者附注登陆相关字段与使用者基本上信息字段分片储存到不同资料库中）。混合分片：混合水平分片和垂直分片，对统计数据进行横向纵向切割。复制透明
复制透明是指使用者不必关心资料库在网络中各个节点的复制情况，被复制的统计数据的预览都由控制系统自动完成。
位置开放性
位置透明是指使用者不必知道所操作的统计数据放置在何处，即统计数据分配到哪个站点或者服务器对使用者是透明的。
局部性统计数据模型开放性
最低层次的开放性，该开放性提供更多统计数据到局部性资料库的映像，即使用者不必关心局部性DBMS支持那种统计数据模型、使用哪种统计数据操作语言，统计数据模型和操纵语言的转换是由控制系统完成的。因此，局部性映像开放性对异构和同构异质的分布式系统资料库控制系统是非常重要的。
两阶段提交协议2PC
2PC事物提交的两个阶段
表决阶段，目的是形成一个共同的决定。执行阶段，目的是实现这个协同者的决定。
两条自上而下提交规则
只要有一个参与者撤销事物，协同者就必须做出自上而下撤销决定。
只有所有参与者都统一提交事物，协同者才能做出自上而下提交决定。
资料库设计过程
需求分析：对需求和未来应用领域要求进行分析，输出统计数据流图、统计数据字典、需求说明书概念内部结构设计：进行统计数据建模设计，输出ER模型方法论内部结构设计：对统计数据建模进行统计数据关联和规范化设计，输出亲密关系商业模式力学设计：根据资料库的硬件、OS特性（DBMS特性）进行统计数据内部结构设计基本上概念内部结构设计
ER模型
属性使用椭圆形则表示；实体使用长方形则表示；亲密关系使用棱形则表示
集成的方法
多个局部性E-R图一次集成逐步集成，用累加的形式一次集成两个局部性E-R集成产生的冲突
属性冲突：包括属性域冲突和属性取值冲突。命名冲突：包括同名异义和异名同义内部结构冲突：包括同一个对象在不同应用领域中具有不同的抽象，以及同一个实体在不同局部性E-R图中所包涵的属性个数和属性排列次序完全不相同。方法论内部结构设计
资料库模型
统计数据模型三要素：统计数据内部结构、统计数据操作、统计数据的约束条件。
类型：层次化模型、网状模型、面向对象模型、亲密关系模型。
完整性约束
统计数据完整性约束指的是为了防止不符合规范的统计数据进入资料库，在使用者对统计数据进行插入、修改、删除等操作时，DBMS自动按照一定的约束条件对统计数据进行监测，使不符合规范的统计数据不能进入资料库，以确保资料库中储存的统计数据正确、有效、相容。
实体完整性约束：规定基本上亲密关系的主属性不能取空值。在亲密关系资料库中，一条记录代表一个实体。而实体是能相互区分、识别的，也即它们应具有某种唯一性标识（该标识不能取相同的值，也不能为空）。参照完整性约束：亲密关系与亲密关系间的引用，其他亲密关系的主键或空值。在亲密关系资料库中，确保如前所述主键和外键的亲密关系，要求不能引用不存在的亲密关系，如果键值改变，对该键值的引用一定要进行连续性更改。使用者自表述完整性约束：应用领域环境约束。即在需求开发过程中特定业务制定的规则，例如使用者年龄的范围，中文名称字段的长度，最长活动周期，短信发送时间范围等。ER图转设计商业模式设计原则
一个实体必须转换为一个亲密关系商业模式联系类型转亲密关系商业模式一对一联系分立的亲密关系商业模式：并入两端主键及联系自身属性。（主键：任意一端主键）归并（任意一端）：并入另一端主键及联系自身主键。（主键：保持不变）一对多联系分立的亲密关系商业模式：并入两端主键及联系自身属性（主键：多端不变）归并（多端）：并入另一端主键及联系自身属性（主键：保持不变）多对多分立的亲密关系商业模式：并入两端主键以及联系自身属性。（两端主键的组合键）亲密关系代数
亲密关系代数的基本上运算主要有并、交、差、笛卡尔积、选择、投影、连接和除法运算。
规范化理论
非规范化存在的问题
统计数据冗余：大量重复的字段统计数据修改异常：由于大量统计数据冗余，造成修改影响范围扩大插入异常：由于表设计不合理，造成大量冗余字段值为空删除异常：由于大量统计数据冗余，造成删除统计数据范围过大基本上基本上概念
亲密关系商业模式键
候选键：唯一则表示的元组，且无冗余（举例：学号和身份证号），候选键能是由两个字段组合起来（组合键）。举例说明：统计状态参数成绩表R，包涵字段：学号、课程号、学分。在成绩表R中，学号和课程号组成候选键，唯一键为（学号&课程号）
主键：任意一个候选键（举例：学号和身份证号中其中一个）。外键：其他亲密关系的主键。全码（ALL-Key）：亲密关系中仅有一个候选码，且候选码由亲密关系中的所有属性组成，则该候选码为全码。
函数依赖
部分函数依赖 ：学生基本上信息表R中（学号，身份证号，姓名）当然学号属性取值是唯一的，在R亲密关系中，能通过学号和身份证号确认姓名；能通过学号确认姓名；也能通过身份证确认姓名；所以姓名部分函数依赖于（学号，身份证号）
传递函数依赖：在亲密关系R(学号 ,宿舍, 费用)中，能通过学号确认宿舍，但是不能通过宿舍确认学号；能通过宿舍确认住宿费，但是不能通过住宿费确认宿舍，所以符合传递函数的要求
完全函数依赖：学生基本上信息表R（学号，班级，姓名）假设不同的班级学号有相同的，班级内学号不能相同，必须通过学号和班级才能确定姓名，仅仅通过学号或者班级无法确定姓名，所以姓名完全函数依赖于（学号，班级）
主属性与非主属性
组成候选码的属性就是主属性，其他的就是非主属性。
候选键的判定
将亲密关系商业模式的函数依赖亲密关系用有向图的形式则表示。找入度为0的属性，并以该属性集合为起点，尝试便利有向图，若能正常便利图中所有节点，则该属性集即为亲密关系商业模式的候选键。若入度为0的属性不能遍历途中所有结点，则需要尝试性的将一些中间节点（既有入度，也有出度的节点）并入入度为0的属性集合中，直至该集合能便利所有节点，集合为候选键。Armstrong公理控制系统
范式判断
第一范式（1NF）
在亲密关系商业模式R中，当且仅当所有域只包涵原子值，即每个属性都说不可再分的统计数据项，则称之为亲密关系商业模式R是第一范式。强调的是列的原子性，即列不能够再分成其他几列。
第二范式（2NF）
当前仅当亲密关系商业模式R是第一范式，且每个非主属性完全依赖候选键（没有不完全依赖）时，则称之为亲密关系商业模式R是第二范式。消除非主属性对候选键的部分依赖（在复合主键的情况下，非主键部分不应该依赖部分主键）。
即表必须有一个主键，并且没有包涵在主键中的列必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分。如果存在部分属性仅依赖于关键字的一部分属性，则需要通过拆表分离形成一个新的实体，新的实体和原实体之间是一对多的亲密关系。
第三范式（3NF）
当且仅当亲密关系商业模式R是第二范式（2NF），且R中没有非主属性传递依赖于候选键时，则称亲密关系商业模式R是第三范式。
即在2NF基础上消除非主属性对候选键的传递依赖（非主键之间不应该有依赖亲密关系）。
BC范式（BCNF）
在亲密关系商业模式中每一个决定因素都包涵候选键，只要属性或属性组A能够决定任何一个属性B，则A的子集中必须有候选键。BCNF范式排除了任何属性(不光是非主属性，2NF和3NF所限制的都是非主属性)对候选键的传递依赖与部分依赖。
范式归纳
无损分解
保持函数依赖分解
设资料库商业模式p={R1，R2，…，Rk}是亲密关系商业模式R的一个分解，F是R上的函数依赖集，p中每个商业模式Ri上的FD集Fi。是如{F1，F2，…，Fk}与F是等价的（即相互方法论蕴涵），那么称分p解保持FD。
无损分解
什么是有损，什么又是无损?有损:不能还原。无损:能还原。
无损联接分解指将一个亲密关系商业模式分解成若干个亲密关系商业模式后，通过自然联接和投影等运算仍能还原到原来的亲密关系商业模式。
资料库控制技术
并发控制
事务的ACID特性
原子性：是指事物包涵的所有操作要么全部成功，要么全部失败。这些操作作为一个整体进行，不能部分完成。连续性：指事物必须使资料库从一个一致状态变换到另一个连续性状态，就是说一个事务执行前和执行后都必须处于一致性状态。隔离性：指一个事务的执行不能被其他事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的统计数据对并发的其他事务是隔离的（其他事务不可见）持续性：指一个事务一旦被提交了，那么多资料库中的统计数据的影响的改变就是永久性的，无论发生何种故障，都不应对其有任何影响。并发产生的问题
封锁协议
S封锁：也称作读锁，是一种共享资源锁，允许其他进程对统计数据加读锁。
X封锁：也成为写锁，是一种排他锁，禁止其他进程对统计数据加任何锁。
一级封锁协议：事务T在修改统计数据R之前必须先对其添加X锁。
二级封锁协议：一级封锁协议上加上事务T在读取统计数据R之前先对其加S锁，读完后即可释放S锁。可防止丢失修改，还可防止读脏统计数据。
二级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取统计数据R之前先对其加S锁，直到整个事务结束才释放。可防止丢失修改、防止读脏统计数据与防止统计数据（不可）重复读。
两段锁协议：能太网化，可能发生死锁。
资料库的安全性
资料库备份与恢复技术
冷备份
也称作静态备份，是将资料库正常关闭，在停止状态下，将资料库的文件全部备份（复制）下来。
缺点：非常快速的备份方法；容易归档；容易恢复到某个时间点上；能与归档方法相结合，做资料库“最佳状态”的恢复，低度维护，高度安全。
缺点：单独使用时，只能提供更多到某一时间点上的恢复；在实施备份的全过程中，资料库必须要做备份而不能处理其他工作；若磁盘空间有限，只能复制到磁带等其他外部储存设备上，速度会很慢；不能按表或者按使用者恢复。
热备份
也成为静态备份，是利用备份软件，在资料库正常运行的状态下，将资料库中的统计数据文件备份出来。
缺点：可在表空间或资料库文件级备份，备份的时间短；备份时资料库仍可使用；可达到秒级恢复（恢复到某一时间点上）；可对几乎所有资料库实体做恢复；恢复是快速的。
缺点：不能出错，否则后果严重；若备份不成功，所得结果不可用于时间点的恢复；因难于维护，所以要特别小心，不允许“以失败告终”。
备份类型
完全备份：备份所有统计数据。
差量备份：仅备份上一次完全备份之后变化的统计数据。
增量备份：备份上一次备份之后变化的统计数据。
故障恢复
撤销事务（UNDO）：故障发生时未完成的事务，放入Undo撤销
重做事务（REDO）：故障发生前已提交的事务，放入Redo重做。
资料库操控性优化
集中式资料库优化
分布式系统资料库优化
自上而下查阅树的变换，多复本策略，查阅树的分解，半连接与直接连接。
