資料庫的基本原理

❶ 資料庫原理及應用

資料庫原理是以一定方式儲存在一起、能與多個用戶共享、具有盡可能小的冗餘度、與應用程序彼此獨立的數據集合。應用：資料庫管理系統可以依據它所支持的資料庫模型來作分類，例如關系式、XML；或依據所支持的計算機類型來作分類，例如伺服器群集、行動電話；或依據所用查詢語言來作分類。

在資料庫的發展歷史上，資料庫先後經歷了層次資料庫、網狀資料庫和關系資料庫等各個階段的發展，資料庫技術在各個方面的快速的發展。特別是關系型資料庫已經成為目前資料庫產品中最重要的一員，80年代以來， 幾乎所有的資料庫廠商新出的資料庫產品都支持關系型資料庫，即使一些非關系資料庫產品也幾乎都有支持關系資料庫的介面。

這主要是傳統的關系型資料庫可以比較好的解決管理和存儲關系型數據的問題。隨著雲計算的發展和大數據時代的到來，關系型資料庫越來越無法滿足需要，這主要是由於越來越多的半關系型和非關系型數據需要用資料庫進行存儲管理。

同時，分布式技術等新技術的出現也對資料庫的技術提出了新的要求，於是越來越多的非關系型資料庫就開始出現，這類資料庫與傳統的關系型資料庫在設計和數據結構有了很大的不同， 它們更強調資料庫數據的高並發讀寫和存儲大數據。

(1)資料庫的基本原理擴展閱讀

資料庫管理系統主要完成對資料庫的操縱與管理功能，實現資料庫對象的創建、資料庫存儲數據的查詢、添加、修改與刪除操作和資料庫的用戶管理、許可權管理等。它的安全直接關繫到整個資料庫系統的安全，其防護手段主要有：

（1）使用正版資料庫管理系統並及時安裝相關補丁。

（2）做好用戶賬戶管理，禁用默認超級管理員賬戶或者為超級管理員賬戶設置復雜密碼；為應用程序分別分配專用賬戶進行訪問；設置用戶登錄時間及登錄失敗次數限制，防止暴力破解用戶密碼。

（3）分配用戶訪問許可權時，堅持最小許可權分配原則，並限制用戶只能訪問特定資料庫，不能同時訪問其他資料庫。

（4）修改資料庫默認訪問埠，使用防火牆屏蔽掉對外開放的其他埠，禁止一切外部的埠探測行為。

（5）對資料庫內存儲的重要數據、敏感數據進行加密存儲，防止資料庫備份或數據文件被盜而造成數據泄露。

（6）設置好資料庫的備份策略，保證資料庫被破壞後能迅速恢復。

（7）對資料庫內的系統存儲過程進行合理管理，禁用掉不必要的存儲過程，防止利用存儲過程進行資料庫探測與攻擊。

（8）啟用資料庫審核功能，對資料庫進行全面的事件跟蹤和日誌記錄。

❷ 資料庫的三大範式（原理 + 例子詳解）

資料庫的三大範式是設計資料庫時遵循的重要原則，旨在確保數據的完整性和一致性。下面通過實例表格來分別闡述第一範式、第二範式、第三範式的概念與應用。

第一範式（確保每一列都保持原子性）要求每一列只包含原子數據，不可再分。例如，"價格"列包含了單價和折後價兩種屬性，這違反了原子性原則。正確的做法是將"價格"拆分為單價和折後價兩列，確保每一列只包含單一屬性。這樣，表格就符合了第一範式。

第二範式（保證每一列都是與主鍵相關）是在第一範式的基礎上提出的。如果表中僅憑主鍵無法唯一確定記錄，例如，當"訂單號"作為主鍵不足以區分所有記錄時，應採用聯合主鍵（如"訂單號"和"產品編碼"）。在滿足第一範式的基礎上，進一步確保所有列都依賴於主鍵或聯合主鍵，以確保數據的一致性和完整性。通過將產品名稱和單價等非主鍵依賴的屬性拆分為單獨的表格，可實現這一目標。

第三範式（確保每個列都是直接依賴主鍵，不存在間接依賴）關注於消除數據冗餘和提升數據獨立性。在示例表格中，存在用戶名稱依賴於訂單號，進而依賴於用戶ID的情況，這可能導致修改數據時的耦合問題。通過進一步拆分，將用戶信息獨立出來，確保每個表格中的每一列都直接依賴主鍵，從而實現第三範式的應用。

綜上所述，資料庫的三大範式（第一範式、第二範式、第三範式）分別從原子性、主鍵依賴性和直接依賴性角度出發，旨在優化資料庫結構。在實際開發中，雖然完全遵循三大範式可能並不總是可行，但在保證數據質量和性能的前提下，應當考慮具體情況，靈活應用這些原則，以實現資料庫的最佳設計。