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@CyC2018
CyC2018 committed May 18, 2019
1 parent b78a587 commit 7fa7833
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Showing 10 changed files with 46 additions and 56 deletions.
51 changes: 23 additions & 28 deletions docs/notes/数据库系统原理.md
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Expand Up @@ -130,7 +130,6 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。

在选择封锁粒度时，需要在锁开销和并发程度之间做一个权衡。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1a851e90-0d5c-4d4f-ac54-34c20ecfb903.jpg" width="300"/> </div><br>

## 封锁类型

Expand All @@ -148,8 +147,8 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。

| - | X | S |
| :--: | :--: | :--: |
|X|×|×|
|S|×|√|
| **X** |×|×|
| **S** |×|√|

### 2. 意向锁

Expand All @@ -168,10 +167,10 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。

| - | X | IX | S | IS |
| :--: | :--: | :--: | :--: | :--: |
|X |× |× |× | ×|
|IX |× |√ |× | √|
|S |× |× |√ | √|
|IS |× |√ |√ | √|
| **X** |× |× |× | ×|
| **IX** |× |√ |× | √|
| **S** |× |× |√ | √|
| **IS** |× |√ |√ | √|

解释如下：

Expand Down Expand Up @@ -292,14 +291,16 @@ SELECT ... FOR UPDATE;

强制事务串行执行。

需要加锁实现，而其它隔离级别通常不需要。

----

| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻影读 | 加锁读 |
| :---: | :---: | :---:| :---: | :---: |
| 未提交读 | √ | √ | √ | × |
| 提交读 | × | √ | √ | × |
| 可重复读 | × | × | √ | × |
| 可串行化 | × | × | × | √ |
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻影读 |
| :---: | :---: | :---:| :---: |
| 未提交读 | √ | √ | √ |
| 提交读 | × | √ | √ |
| 可重复读 | × | × | √ |
| 可串行化 | × | × | × |

# 五、多版本并发控制

Expand Down Expand Up @@ -327,7 +328,7 @@ MVCC 使用到的快照存储在 Undo 日志中，该日志通过回滚指针把

以下实现过程针对可重复读隔离级别。

当开始新一个事务时，该事务的版本号肯定会大于当前所有数据行快照的创建版本号，理解这一点很关键。
当开始一个事务时，该事务的版本号肯定大于当前所有数据行快照的创建版本号，理解这一点很关键。数据行快照的创建版本号是创建数据行快照时的系统版本号，系统版本号随着创建事务而递增，因此新创建一个事务时，这个事务的系统版本号比之前的系统版本号都大，也就是比所有数据行快照的创建版本号都大。

### 1. SELECT

Expand Down Expand Up @@ -373,7 +374,7 @@ delete;

Next-Key Locks 是 MySQL 的 InnoDB 存储引擎的一种锁实现。

MVCC 不能解决幻读的问题，Next-Key Locks 就是为了解决这个问题而存在的。在可重复读（REPEATABLE READ）隔离级别下，使用 MVCC + Next-Key Locks 可以解决幻读问题。
MVCC 不能解决幻影读问题，Next-Key Locks 就是为了解决这个问题而存在的。在可重复读（REPEATABLE READ）隔离级别下，使用 MVCC + Next-Key Locks 可以解决幻读问题。

## Record Locks

Expand All @@ -394,11 +395,11 @@ SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;
它是 Record Locks 和 Gap Locks 的结合，不仅锁定一个记录上的索引，也锁定索引之间的间隙。例如一个索引包含以下值：10, 11, 13, and 20，那么就需要锁定以下区间：

```sql
(negative infinity, 10]
(-∞, 10]
(10, 11]
(11, 13]
(13, 20]
(20, positive infinity)
(20, +∞)
```

# 七、关系数据库设计理论
Expand All @@ -415,7 +416,7 @@ SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;

## 异常

以下的学生课程关系的函数依赖为 Sno, Cname -> Sname, Sdept, Mname, Grade，键码为 {Sno, Cname}。也就是说，确定学生和课程之后，就能确定其它信息。
以下的学生课程关系的函数依赖为 {Sno, Cname} -> {Sname, Sdept, Mname, Grade}，键码为 {Sno, Cname}。也就是说，确定学生和课程之后，就能确定其它信息。

| Sno | Sname | Sdept | Mname | Cname | Grade |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |:---:|
Expand All @@ -437,8 +438,6 @@ SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;

高级别范式的依赖于低级别的范式，1NF 是最低级别的范式。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/c2d343f7-604c-4856-9a3c-c71d6f67fecc.png" width="300"/> </div><br>

### 1. 第一范式 (1NF)

属性不可分。
Expand Down Expand Up @@ -537,31 +536,27 @@ Entity-Relationship，有三个组成部分：实体、属性、联系。

下图的 Course 和 Student 是一对多的关系。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/292b4a35-4507-4256-84ff-c218f108ee31.jpg" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/1d28ad05-39e5-49a2-a6a1-a6f496adba6a.png" width="380px"/> </div><br>

## 表示出现多次的关系

一个实体在联系出现几次，就要用几条线连接。

下图表示一个课程的先修关系，先修关系出现两个 Course 实体，第一个是先修课程，后一个是后修课程，因此需要用两条线来表示这种关系。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/8b798007-e0fb-420c-b981-ead215692417.jpg" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/ac929ea3-daca-40ec-9e95-4b2fa6678243.png" width="250px"/> </div><br>

## 联系的多向性

虽然老师可以开设多门课，并且可以教授多名学生，但是对于特定的学生和课程，只有一个老师教授，这就构成了一个三元联系。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/423f2a40-bee1-488e-b460-8e76c48ee560.png" width=""/> </div><br>

一般只使用二元联系，可以把多元联系转换为二元联系。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/de9b9ea0-1327-4865-93e5-6f805c48bc9e.png" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/5bb1b38a-527e-4802-a385-267dadbd30ba.png" width="350px"/> </div><br>

## 表示子类

用一个三角形和两条线来连接类和子类，与子类有关的属性和联系都连到子类上，而与父类和子类都有关的连到父类上。

<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/7ec9d619-fa60-4a2b-95aa-bf1a62aad408.jpg" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/14389ea4-8d96-4e96-9f76-564ca3324c1e.png" width="450px"/> </div><br>

# 参考资料

Expand Down
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Expand Up @@ -130,7 +130,6 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。

在选择封锁粒度时，需要在锁开销和并发程度之间做一个权衡。

<div align="center"> <img src="pics/1a851e90-0d5c-4d4f-ac54-34c20ecfb903.jpg" width="300"/> </div><br>

## 封锁类型

Expand All @@ -148,8 +147,8 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。

| - | X | S |
| :--: | :--: | :--: |
|X|×|×|
|S|×|√|
| **X** |×|×|
| **S** |×|√|

### 2. 意向锁

Expand All @@ -168,10 +167,10 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。

| - | X | IX | S | IS |
| :--: | :--: | :--: | :--: | :--: |
|X |× |× |× | ×|
|IX |× |√ |× | √|
|S |× |× |√ | √|
|IS |× |√ |√ | √|
| **X** |× |× |× | ×|
| **IX** |× |√ |× | √|
| **S** |× |× |√ | √|
| **IS** |× |√ |√ | √|

解释如下：

Expand Down Expand Up @@ -292,14 +291,16 @@ SELECT ... FOR UPDATE;

强制事务串行执行。

需要加锁实现，而其它隔离级别通常不需要。

----

| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻影读 | 加锁读 |
| :---: | :---: | :---:| :---: | :---: |
| 未提交读 | √ | √ | √ | × |
| 提交读 | × | √ | √ | × |
| 可重复读 | × | × | √ | × |
| 可串行化 | × | × | × | √ |
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻影读 |
| :---: | :---: | :---:| :---: |
| 未提交读 | √ | √ | √ |
| 提交读 | × | √ | √ |
| 可重复读 | × | × | √ |
| 可串行化 | × | × | × |

# 五、多版本并发控制

Expand Down Expand Up @@ -327,7 +328,7 @@ MVCC 使用到的快照存储在 Undo 日志中，该日志通过回滚指针把

以下实现过程针对可重复读隔离级别。

当开始新一个事务时，该事务的版本号肯定会大于当前所有数据行快照的创建版本号，理解这一点很关键。
当开始一个事务时，该事务的版本号肯定大于当前所有数据行快照的创建版本号，理解这一点很关键。数据行快照的创建版本号是创建数据行快照时的系统版本号，系统版本号随着创建事务而递增，因此新创建一个事务时，这个事务的系统版本号比之前的系统版本号都大，也就是比所有数据行快照的创建版本号都大。

### 1. SELECT

Expand Down Expand Up @@ -373,7 +374,7 @@ delete;

Next-Key Locks 是 MySQL 的 InnoDB 存储引擎的一种锁实现。

MVCC 不能解决幻读的问题，Next-Key Locks 就是为了解决这个问题而存在的。在可重复读（REPEATABLE READ）隔离级别下，使用 MVCC + Next-Key Locks 可以解决幻读问题。
MVCC 不能解决幻影读问题，Next-Key Locks 就是为了解决这个问题而存在的。在可重复读（REPEATABLE READ）隔离级别下，使用 MVCC + Next-Key Locks 可以解决幻读问题。

## Record Locks

Expand All @@ -394,11 +395,11 @@ SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;
它是 Record Locks 和 Gap Locks 的结合，不仅锁定一个记录上的索引，也锁定索引之间的间隙。例如一个索引包含以下值：10, 11, 13, and 20，那么就需要锁定以下区间：

```sql
(negative infinity, 10]
(-∞, 10]
(10, 11]
(11, 13]
(13, 20]
(20, positive infinity)
(20, +∞)
```

# 七、关系数据库设计理论
Expand All @@ -415,7 +416,7 @@ SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;

## 异常

以下的学生课程关系的函数依赖为 Sno, Cname -> Sname, Sdept, Mname, Grade，键码为 {Sno, Cname}。也就是说，确定学生和课程之后，就能确定其它信息。
以下的学生课程关系的函数依赖为 {Sno, Cname} -> {Sname, Sdept, Mname, Grade}，键码为 {Sno, Cname}。也就是说，确定学生和课程之后，就能确定其它信息。

| Sno | Sname | Sdept | Mname | Cname | Grade |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |:---:|
Expand All @@ -437,8 +438,6 @@ SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;

高级别范式的依赖于低级别的范式，1NF 是最低级别的范式。

<div align="center"> <img src="pics/c2d343f7-604c-4856-9a3c-c71d6f67fecc.png" width="300"/> </div><br>

### 1. 第一范式 (1NF)

属性不可分。
Expand Down Expand Up @@ -537,31 +536,27 @@ Entity-Relationship，有三个组成部分：实体、属性、联系。

下图的 Course 和 Student 是一对多的关系。

<div align="center"> <img src="pics/292b4a35-4507-4256-84ff-c218f108ee31.jpg" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="pics/1d28ad05-39e5-49a2-a6a1-a6f496adba6a.png" width="380px"/> </div><br>

## 表示出现多次的关系

一个实体在联系出现几次，就要用几条线连接。

下图表示一个课程的先修关系，先修关系出现两个 Course 实体，第一个是先修课程，后一个是后修课程，因此需要用两条线来表示这种关系。

<div align="center"> <img src="pics/8b798007-e0fb-420c-b981-ead215692417.jpg" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="pics/ac929ea3-daca-40ec-9e95-4b2fa6678243.png" width="250px"/> </div><br>

## 联系的多向性

虽然老师可以开设多门课，并且可以教授多名学生，但是对于特定的学生和课程，只有一个老师教授，这就构成了一个三元联系。

<div align="center"> <img src="pics/423f2a40-bee1-488e-b460-8e76c48ee560.png" width=""/> </div><br>

一般只使用二元联系，可以把多元联系转换为二元联系。

<div align="center"> <img src="pics/de9b9ea0-1327-4865-93e5-6f805c48bc9e.png" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="pics/5bb1b38a-527e-4802-a385-267dadbd30ba.png" width="350px"/> </div><br>

## 表示子类

用一个三角形和两条线来连接类和子类，与子类有关的属性和联系都连到子类上，而与父类和子类都有关的连到父类上。

<div align="center"> <img src="pics/7ec9d619-fa60-4a2b-95aa-bf1a62aad408.jpg" width=""/> </div><br>
<div align="center"> <img src="pics/14389ea4-8d96-4e96-9f76-564ca3324c1e.png" width="450px"/> </div><br>

# 参考资料

Expand Down

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