數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)倉庫精要

數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)倉庫精要前言數(shù)據(jù)庫扮演的角色也叫聯(lián)機事務(wù)處理OLAP(OnlineTransactionalProcessing)，數(shù)據(jù)庫保存由日常管理過程中涉及的業(yè)務(wù)操作創(chuàng)建的操作型結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)管理行為（通過各種業(yè)務(wù)邏輯來交互）。反映細(xì)粒度的事務(wù)數(shù)據(jù)，保存時間短。主要依賴關(guān)系建模方法論。數(shù)據(jù)倉庫扮演的角色也叫聯(lián)機分析處理OLAP(OnlineAnalyticalProcessing)，數(shù)據(jù)由聯(lián)機事務(wù)處理來，經(jīng)過選擇和聚集，變?yōu)榉治鍪聦嵁a(chǎn)生的因果，輔助決策制定（通過各種分析報表來交互）。反映大范圍的事實數(shù)據(jù)，保存時間長。主要依賴多維建模方法論問題的導(dǎo)入結(jié)構(gòu)良好的表，范式，SQL語言及關(guān)系基本表與中間表、臨時表不同，基本表及其字段之間的關(guān)系，應(yīng)盡量滿足第三范式，是結(jié)構(gòu)良好的表，它可以消除刪除行，改變行，修改行(實例)的錯誤和異常。它具有如下四個特性：(1)原子性，基本表中的字段是不可再分解的。(2)原始性，基本表中的記錄是原始數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）的記錄。(3)演繹性，由基本表與代碼表中的數(shù)據(jù)，可以派生出所有的輸出數(shù)據(jù)。(4)穩(wěn)定性，基本表的結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的，表中的記錄是要長期保存的。(5)基本表的每個決定因子都必須是候選建。(6)菲基本表必須分解為兩個或多個基本表。三個基本范式：(1)1NF是對屬性的原子性約束，要求屬性具有原子性，不可再分解。(2)2NF是對記錄的惟一性約束，要求記錄有惟一標(biāo)識，即實體的惟一性。(3)3NF是對字段冗余性的約束，即任何字段不能由其他字段派生出來，它要求字段沒有冗余大多數(shù)結(jié)構(gòu)不良好的表，會產(chǎn)生或包含大量的冗余數(shù)據(jù)，同時可能會出現(xiàn)刪除行，改變行，修改行的錯誤和異常，這都是都是使用了SQLDMLCURD語句產(chǎn)生的。像中間表、報表和臨時表：(1)

中間表是存放統(tǒng)計數(shù)據(jù)的表，它是為數(shù)據(jù)倉庫、輸出報表或查詢結(jié)果而設(shè)計的，有時它沒有主鍵與外鍵(數(shù)據(jù)倉庫除外)。(2)

臨時表是程序員個人設(shè)計的，存放臨時記錄，為個人所用。(3)

基表和中間表由DBA維護，臨時表由程序員自己用程序自動維護。關(guān)系是一個由行和列組成的二維表，不一定結(jié)構(gòu)良好，特征為：行包括實體的數(shù)據(jù)，列包含實體性質(zhì)的數(shù)據(jù)，表中的單元格存儲單個值，每列的所有實體類型一致，每列具有唯一名稱，列的順序任意，行的順序任意，任意兩行互不重復(fù)。這是最大的復(fù)合關(guān)系模式的條件，符合這個要求的表就是關(guān)系型表格。統(tǒng)計，匯總，分析表自動用Excel做目錄E-R模型的概念與表示實體-聯(lián)系方法(概念設(shè)計)E-R圖向關(guān)系表的轉(zhuǎn)換(邏輯設(shè)計)E-R模型的概念與表示實體集-語義(名詞類性)實體（Entity）事物就是在行動影響下物質(zhì)本身的改變，或者進行?？陀^存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。實體可以是具體的，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。具有共性的一類實體可歸類為一個實體集(Entityset)。屬性（Attribute）實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。域（Domain）屬性的取值范圍或類型。鍵或標(biāo)識符（Key）標(biāo)識符是實體中一個或多個屬性的集合，可用來唯一標(biāo)識實體中的一個實例。每個實體都必須至少有一個標(biāo)識符。如果實體只有一個標(biāo)識符，則它為實體的主標(biāo)識符。如果實體有多個標(biāo)識符，則其中一個被指定為主標(biāo)識符，其余的標(biāo)識符就是次標(biāo)識符了E-R模型的概念與表示聯(lián)系集-語義(動詞類型)實體之間可以通過聯(lián)系來相互關(guān)聯(lián)。與實體和實體集對應(yīng)，聯(lián)系也可以分為聯(lián)系和聯(lián)系集，聯(lián)系集是實體集之間的聯(lián)系，聯(lián)系是實體之間的聯(lián)系，聯(lián)系是具有方向性的。聯(lián)系具有方向性，每個方向上都有一個基數(shù)。聯(lián)系的兩個方向上各自包含有一角色名，描述該方向聯(lián)系的作用。按照實體類型中實例之間的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系，通?？蓪⒙?lián)系分為4個基本聯(lián)系分為類，即一對一（ONE

TOONE）聯(lián)系、一對多（ONETOMANY）聯(lián)系、多對一（MANYTOONE）聯(lián)系和多對多聯(lián)系（MANYTOMANY）。三個特殊聯(lián)系每個實體類型都有自己的標(biāo)識符，如果兩個實體集之間發(fā)生聯(lián)系，其中一個實體類型的標(biāo)識符進入另一個實體類型并與該實體類型中的標(biāo)識符共同組成其標(biāo)識符時，這種聯(lián)系則稱為標(biāo)定聯(lián)系，也叫依賴聯(lián)系。反之稱為非標(biāo)定聯(lián)系，也叫非依賴聯(lián)系。遞歸聯(lián)系是實體集內(nèi)部實例之間的一種聯(lián)系，通常形象地稱為自反聯(lián)系。同一實體類型中不同實體集之間的聯(lián)系也稱為遞歸聯(lián)系。E-R模型的概念與表示E-R模型的概念與表示E-R圖的設(shè)計步驟

第一步：針對特定的應(yīng)用，確定實體、屬性和實體間的聯(lián)系，畫出局部E-R圖。第二步：綜合各個局部E-R圖，產(chǎn)生反映數(shù)據(jù)庫整體概念的總體E-R圖。E-R模型的概念與表示弱實體集有些實體集的所有屬性都不足以形成主碼，這樣的實體集稱為弱實體集(WeakEntitySet)，依賴于其它實體集而存在。與此相對，其屬性可以形成主碼的實體集稱為強實體集。弱實體集所依賴的實體集稱為標(biāo)識實體集（identifyingentityset），相應(yīng)的關(guān)系為標(biāo)識聯(lián)系（identifyingrelationship）。OrderItemdatestatuspaymentorder#item#tagIncludeE-R模型的概念與表示弱實體集通常沒有主鍵。以訂單的分項為例，訂單項實體集可能有編號（局部的編號）、商品名稱、數(shù)量、單價等屬性，但是這些屬性不足以識別一個定單項，因為完全有可能在另外一張訂單中出現(xiàn)相同的內(nèi)容。必須把訂單的關(guān)鍵字（如一個全局的訂單編號）和定單項的局部編號結(jié)合起來才能標(biāo)示一個定單項。弱實體集的屬性中，用來與標(biāo)識實體集的鍵結(jié)合以識別一個弱實體集的屬性稱為部分鍵（partialkey）。弱實體集的主鍵=它的標(biāo)識實體集的鍵+它的部分鍵4.1E-R模型的概念與表示ER圖使用雙線矩形表示弱實體集，弱實體集與其標(biāo)識實體集之間的聯(lián)系用雙線菱形表示，弱實體集的部分鍵使用虛下劃線表示。OrderItemdatestatuspaymentorder#item#tagIncludeE-R模型的概念與表示實體集的層次關(guān)系現(xiàn)實世界中的很多概念之間都具體層次關(guān)系。ER模型使用實體集間的繼承和ISA關(guān)系來描述這種概念間的層次關(guān)系實體集老師或?qū)W生都繼承自實體集人，并且實體集老師或?qū)W生與實體集人之間都滿足ISA關(guān)系，即老師或?qū)W生都是人的一種。ISA關(guān)系可以從兩個方向進行設(shè)計從自上而下的方向，首先設(shè)計出人這一實體，然后根據(jù)屬性的不同，將兩種不同的人具體化（specification）為老師或者學(xué)生。從自下而上的方向，首先設(shè)計出老師或?qū)W生，然后將他們的共性提取出來，泛化（generalization）為人。E-R模型的概念與表示層次關(guān)系的約束從子實體集之間是否相交角度，不相交（disjoin）泛化要求繼承自同一父輩的多個子實體集之沒有交集，重疊（overlapping）泛化則允許有交集。從泛化是否完全角度，全參與泛化要求所有父輩實體都必須同時也是某一子輩實體，部分泛化則允許不是任何子輩實體的父輩實體存在。例如，在采用會員制的銷售系統(tǒng)中，顧客被分為會員（VIP)與非會員(NONVIP)兩種，會員擁有消費積分(credit)，非會員擁有固定的折扣率(discount)。一個顧客要么是會員、要么是非會員，二者必取其一，因此為全參與不相交。E-R模型的概念與表示CustomerISAVIPNONVIPcreditdiscountdisjoincustomer#namegenderbirthdaycityaddressemailE-R圖例實體-聯(lián)系嶄方法實體增還是嗚屬性凡是包滿足飽以下孕兩條食準(zhǔn)則守的事暗物，若一般碰均可融作為臺屬性筍對待鬧。作為疑屬性悲，不芹能再獨具有扁需要連描述凳的性激質(zhì)。脾屬性贊必須匠是不燥可分煉的數(shù)圾據(jù)項鉗，不拌能包寇含其鴉他屬屢性。屬性部不能語與其番他實電體具膊有聯(lián)荷系，熄即E-蛛R圖中備所表癥示的步聯(lián)系粱是實纏體之枕間的臣聯(lián)系帝。例如巡壽書籍已是一陣個實央體，饑書號資、書找名、贏作者壺、出守版社尾、定繡價是襯書籍垂的屬們性，亂如果擱應(yīng)用見系統(tǒng)片不再挺需要溉作者謊的其析他信屋息，驗如電判話、趴住址拌、個筑人主洽頁等寇，那巾么根捧據(jù)原則1可以寶將作臣者作暫為書看籍的剛屬性宜對待統(tǒng)。但群是如告果這站些信沃息是瓦必須想的，側(cè)那么伯作者硬作為木一個賤實體悔看待快更為治恰當(dāng)放。實體-聯(lián)系牲方法bookisbntitlepricepresswritten_bynameauthorauthorcityserialbookisbntitlepricepressauthor實體-聯(lián)系市方法實體菠還是禽聯(lián)系一般郵來說塵，實體對應(yīng)至現(xiàn)實像世界擠中實出際存票在的焦事物村，是份名詞末類型右；聯(lián)系對應(yīng)總的概累念一剝般是妄一種概動作筆，是丘動詞載類型種。例如棕：書和錦作者富都是向現(xiàn)實雹世界襯中的檢名詞友，因框此作權(quán)為實慣體。而wr疫it功te恨n_龜by表示騎作者超寫書魚這一敏動作順，因栽此作盛為聯(lián)導(dǎo)系。映射繳基數(shù)往往泡影響切到一綁個概司念是條作為覺實體境還是細(xì)聯(lián)系流的選執(zhí)擇。若一斬項貸妖款只魯能由淺一個澆分行有發(fā)放尋，并箏且只片能由益一個蘋客戶參借貸腫，則勁將Lo炒an作為Cu悔st趁om消er與Br竿an銅ch之間嚼的聯(lián)層系比劇較合律適。但如中果允眉許多抽個客輕戶共記同借琴貸同暫一項摔貸款回，道在這殘種情飛況下管，將Lo蜜an作為催實體洽。實體-聯(lián)系粥方法二元闊關(guān)系旨還是姜多元蘿關(guān)系數(shù)據(jù)魯庫中包使用凳得最癥多的猴是二土元聯(lián)日系。通常們，將情多元通關(guān)系鍬轉(zhuǎn)換煉為二冷元關(guān)傾系。如學(xué)絮校選傾課系介統(tǒng)，蓮涉及頭到學(xué)稅生、掛教室睜、教押師、朵課程關(guān)等多鼓個實催體，剛可表業(yè)示為敘一個灶四元夕關(guān)系項。學(xué)生上課教室教師課程學(xué)生選課課程授課教師地點教室實體-聯(lián)系寨方法但也貸有一廢些情衛(wèi)況下呼使用月多元渾聯(lián)系飄更好僵（如度需要戴表達炒多個醬實體舞集間塑的約穴束時腦）如學(xué)蟻校選狂課系翼統(tǒng)中恨若一鮮門課健程可俊由多沒個教帖師教以授，崖并且灘若課結(jié)程和拌教師博確定范，則籃上課慕的地凡點也訴隨之凍確定。實體-聯(lián)系譜方法聯(lián)系亞屬性脊的放涌置影響仁聯(lián)系獅屬性咸放置敢的主榴要因歇素是危聯(lián)系除的映射喉基數(shù)。對于蜓一對額一或失一對瞞多聯(lián)另系，決選擇沒作為刺聯(lián)系艦屬性伍或?qū)嵔w屬波性只臉是體改現(xiàn)語萄義側(cè)虎重點徒的不疲同如銷分售系員統(tǒng)需完要記跨錄顧記客（Cu評st倘om泥er）與欲訂單猾（Or撥de柴r）之此間的肚關(guān)系誼（Po碑ss趣es殲s）。街由于戒一個捏訂單羊只能桶由一裝個顧速客所瘦有，迎因此嘴為顧鋤客與摟訂單撇之間鈔為一岡對多甘關(guān)系施。這弟時，卵記錄跨生成壁訂單班日期帝的屬蜓性（da展te）既乓可以爺作為池聯(lián)系Po鄭ss浩es剃s的屬風(fēng)性，撥也可暮作為極訂單犧的屬驅(qū)性。OrderdatestatuspaymentorderPossesCustomer實體-聯(lián)系藍(lán)方法對于譜多對刪多聯(lián)俊系，齊聯(lián)系寶的屬夸性不童能作杯為實垮體的財屬性舅。如，擱顧客嗚與希懷望書免籍之瀉間的假聯(lián)系希望蒙購買(W貴is陪h_貢fo膽r)。Wi貓sh抹_f神or有一截屬性da然te，表拖示顧閱客發(fā)挨出購購買意至向的藏日期凈，這幟一屬黃性不翠能作煌為參黎與聯(lián)棵系的鳳兩個疊實體Cu膚st墓om從er或Bo境ok的屬府性。BookWish_forCustomerdate實例——在線遭書店腦數(shù)據(jù)府庫類似證于Am臥az肅on的在婚線書盼店系冷統(tǒng)所界用的姑數(shù)據(jù)售庫數(shù)據(jù)藝庫中豬要求劉存儲軋所有究書籍器的相儲關(guān)信占息，恥并對株書加卸以分土類；顧客版的有庸關(guān)信斷息也閃要求炒存儲灰在數(shù)漁據(jù)庫杏中，妄并且針允許分用戶餓選擇喇自己揉感興雁趣的孩書籍佳類別泡及希犬望購括買的恰圖書聚；顧客偵在決帆定購柏買時兄可以碼發(fā)出懂訂單侄，同踐一訂則單可律以包縫含多格種書協(xié)，每黎種書咬可一惱次購島買多竊本。哀顧客病在訂呈單中笑提供逐送貨希地址濁，系孕統(tǒng)根偶據(jù)訂棋單發(fā)乒貨。實例——在線肉書店首數(shù)據(jù)嚷庫合并嗓分E-誰R圖各分E-剛R圖之垮間的壤沖突紹主要疊有三泳類:屬性搶沖突(1獸)屬性注域沖爬突，鑄即屬屑性值鉛的類泉型、寸取值秒范圍呀或取引值集獎合不封同。例如雪：屬服性“訂單漏號”有的左定義些為字殘符型雁，有角的為基數(shù)值莊型。(2述)屬性默取值府單位修沖突撐。例如狂：屬普性“庫存”有的銷以冊惰為單收位，蟻有的考以千該冊為斜單位撇。命名未沖突(1殊)同名脅異義煎。不父同意吐義對愛象相案同名止稱。例如謠：Au頑th衰or和Cu繪st捷om架er均有侄屬性na址me。(2燦)異名叫同義突（一似義多胳名）求。同黨意義偽對象韻不相駛同名寫稱。例如都：“項目”和“課題”。實例——在線象書店咸數(shù)據(jù)州庫結(jié)構(gòu)龍沖突(1讓)同一沙對象累在不戶同應(yīng)輩用中次具有眾不同設(shè)的抽凱象。例如品：“作者”在某訴一局望部應(yīng)辜用中毅被當(dāng)薦作實奔體，浪而在駝另一昆局部立應(yīng)用何中則槽被當(dāng)鑄作屬訓(xùn)性。(2村)同一抱實體負(fù)在不上同局校部視僅圖中絨所包筍含的虹屬性戒不完夜全相燙同，刊或者債屬性誕的排撈列次乳序不蜓完全糕相同賀。(3并)實體護之間恐的聯(lián)廊系在蜓不同農(nóng)局部腿視圖脆中呈亦現(xiàn)不夏同的產(chǎn)類型滾。例如崗：實粗體E1與E2在局蒜部應(yīng)患用A中是往多對越多聯(lián)鴨系，桂而在純局部霉應(yīng)用B中是槍一對尊多聯(lián)典系；釋又如爪在局蒜部應(yīng)妥用X中E1與E2發(fā)生簽聯(lián)系妻，而本在局狐部應(yīng)靜用Y中E1、E2、E3三者攔之間紋有聯(lián)串系。解決盈方法霧是根鋪據(jù)應(yīng)方用的丙語義編對實欲體聯(lián)罩系的浮類型最進行置綜合情或調(diào)獄整。E-寺R圖向王表的此轉(zhuǎn)換通過狂實體—聯(lián)系頌方法鉤可以跪方便責(zé)得得螺到現(xiàn)眠實世后界的悶一個亮抽象役模型鏡，但每這一度模型專并不基能為染數(shù)據(jù)明庫管錢理系患統(tǒng)接濾受。爛要完塑成從至現(xiàn)實釣世界功到信蔑息世罰界的躍轉(zhuǎn)化助，還驕必須姥將實罵體—聯(lián)系炸方法懲所得線的E-菠R圖轉(zhuǎn)沈化為閥關(guān)系崇表定聚義。實體跪的轉(zhuǎn)改換將一沙個普層通實辦體（葡非弱洗實體矩）轉(zhuǎn)旬換為稱表定先義是榜相當(dāng)惰直觀忍的，床實體集的每趙個屬房誠性對旺應(yīng)表漁中的屢一個皆字段包，實魚體的檢主鍵限對應(yīng)戚表的墻主鍵穿。如Bo尊ok實體襲轉(zhuǎn)化讀到表玩的結(jié)丹果為由：Bo泳ok存(is選bn,杜ti完tl株e,魔p短ri素ce巡壽,暈pr掌es宏s,柳s會to研ck粘)聯(lián)系肺的轉(zhuǎn)澆換一個多對帖多聯(lián)系群在轉(zhuǎn)蒙換后兼也對水應(yīng)一谷個表項，表罪中的鏟屬性綁包括參與促聯(lián)系慢各實展體的慨主鍵聯(lián)系渡的描垂述屬顏性參與絮聯(lián)系巖各實采體的搜主鍵簡之和序構(gòu)成層表的殿超鍵猜。如多召對多療聯(lián)系Wr坡it遼te揚n_補by轉(zhuǎn)化診為表叢之后課其主黎鍵將基由參綿與該廢聯(lián)系割的兩往個實蹲體Bo閣ok和Au架th愁or的主腎鍵構(gòu)道成，筍如下杰：Wr尖it頌te舍n_威by創(chuàng)(is神bn,au享th拖or篇#,闖se江ri久al允)聯(lián)系厚的轉(zhuǎn)竿換一對陶一和礙一對咳多聯(lián)系A(chǔ)與B之間放是一燭對多改聯(lián)系巾，不席轉(zhuǎn)換躁為一魂張單掠獨的陳表，大而只鋤在B轉(zhuǎn)換硬后的凡表中獵增加A的主直鍵屬暴性（疫當(dāng)然訪這些脈屬性蠅將形膚成一類個引虛用到A的主羊鍵的宗一個傲外鍵瞎），趴以此北表示占某B實體登所從勿屬的A實體惰。這種袍方法市可以作產(chǎn)生府更少唇的表匠，有顛利于吊提高砌數(shù)據(jù)禮庫性姐能，甜還可籃以表裁達更蔑多的健約束如對此于聯(lián)炎系Po嗓ss傻es估s，將漂在Or恩de胳r表中繼增加逮一列cu倡st穩(wěn)om肆er仙#表示獻訂單暮從屬對的顧百客弱實舟體的有轉(zhuǎn)換由于隊弱實蓄體總咳是全僵參與醬它與急它的暢標(biāo)識價實體當(dāng)之間拘的多醒對一誼聯(lián)系票，因協(xié)此可治以采許用上牧面提助出的一對澇多聯(lián)系丸方法勢進行揉轉(zhuǎn)換死。弱實編體轉(zhuǎn)科換后離生成飽的表曾的主握鍵由技標(biāo)識喘實體耐的主胸鍵與億弱實里體本賊身的王部分諷鍵組輔合而煤成。如弱附實體It刪em轉(zhuǎn)換棍后，某構(gòu)成票如下懂：It吃em（or樓de刷r#,it陷em雖#,酒is況bn環(huán),地qt斗y)實體傘層次品的轉(zhuǎn)應(yīng)換將實海體層燦次轉(zhuǎn)碰換為捷表定既義時舊可采臘用兩姐種方濱法父輩尼實體映與子長輩實耳體都征轉(zhuǎn)換袍為單蠻獨的鄭表通用炸方法帶，任抖何情怠況適忌用。每一變個子木輩實譜體轉(zhuǎn)峰換為卻單獨鋼的表帝，其中占既包頌含各疤子輩扣實體殼的特樸殊屬票性，雖也包標(biāo)含子腦輩與包父輩狠實體國的公暖有屬勝性。寫只購適用核全參謠與泛耀化，術(shù)因無蔥法比心哦啊爪是不悶從屬歡于任驕何子希輩實金體的沉父輩存實體如Cu銀st瞇om路er與VI去P、NO倆NV僑IP之間片的全撫參與偉泛化責(zé)可用揮第二圈種方巖法轉(zhuǎn)詢換為時：VI巾P(cu犬st秒om謀er葡#,n澡am顏e,昆ge器nd忘er趁,b之ir笛th身da饑y,取ci鋪ty究,a皺dd味re咽ss乖,e最ma奴il筆,c手re釣di展t)NO筍NV識IP浩(cu緒st噴om濟er表#,n躬am音e,右ge報nd違er哥,b柔ir蓄th異da鑒y,響ci淋ty膊,a疤dd蒜re美ss蒸,e剝ma儉il蘆,辭di批sc憑ou叉nt御)一些乞?qū)嶋H料的考前慮一般臭來說約，在料將ER圖轉(zhuǎn)裳換到衛(wèi)表定不義的導(dǎo)過程屯中，甲需要局考慮寺兩個您實際根的問裕題：性能與數(shù)據(jù)卵規(guī)范雄化。提高報數(shù)據(jù)鼻庫性鄙能的居一個僑重要印方法咽是進羊行數(shù)濫據(jù)冗互余。用一崗個表蜻記錄花所有替父子寒實體剖，而勉用一測個字騙段來房誠表示挪實體承的類態(tài)型。例如訊：Cu蘿st龍om項er勤(cu芹st葵om換er吵#,n次am來e,削ge騰nd扛er箏,b襖ir持th枝da世y,找ci悔ty繭,發(fā)ad搞dr啄es科s,移em箏ai代l,cr逗ed公it條,d紹is桶co毀un亦t,cu舅st肝om盼er飄_t年yp減e)在線批