SQLite-基本概念

关系型数据库（RDBMS）

关系型数据库使用 数据表 来存储数据，这些表之间通过 关系 连接，数据库基于关系模型设计

关系型数据库的核心特性是能够对数据进行组织、查询、更新、删除等操作，并且确保数据一致性、完整性、持久性和隔离性。典型的关系型数据库系统有 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server 等

这里学习的 SQLite 也是一种关系型数据库

数据表（Table）

关系型数据库的基本单位，类比于Excel表格，数据表的 行 代表 数据记录 ，而 列 代表 数据属性

姓名	班级	成绩
张三	高三（1）班	630
李四	高三（3）班	619
王五	高三（3）班	617

以上面的成绩表为例，表中的每一列（如姓名）表示了该列中 应该是什么数据 ，而每一行 记录了该列中的每一条数据 （比如“张三”），而 单元格内的具体内容 才是数据本身

此外，数据表还有以下两个概念：

• 主键 ：对于数据表中的每一行记录，它都有一个唯一标识，这个唯一标识就是主键
• 外键 ：就是指向另一个表的键，一般是另一个表主键的引用，用于在不同的数据表之间建立关系

再以成绩表为例，我们在上文的表中增加“排名”列，并将“班级”列改成“学号”：

排名	姓名	学号	成绩
1	李相赫	C0101	630
2	简自豪	C0313	619
3	姜程璐	C0310	617

然后再给出一个C01班的部分学生表：

学号	姓名	班级
C0101	李相赫	高三（1）班
C0102	卢本伟	高三（1）班
C0103	禹景曦	高三（1）班
C0104	郑智勋	高三（1）班

在学生表中和成绩表中，它们的主键分别是 学号 和 排名 ，而成绩表中也出现了学号列，这时 成绩表中 的学号列就作为外键，与学生表建立了关系

主键与外键有以下区别：

1. 主键在表中只能出现一次（因为主键是数据表中数据的唯一标识），而外键可以重复出现（表中可能有多个数据对应到同一个对象上，如表中既有张三的数学成绩也有张三的物理成绩）
2. 主键必须存在（不允许为空），而外键可以为空（表中的数据不会对应到其他表中的数据对象，如考试时卷子没写名字，那么这张卷子的成绩就没人对应了）
3. 如果主键被其他的数据表引用，那么这个主键就不能随意修改，而外键不能引用不存在的主键

关系模型（Relational Model）

关系型数据库的核心是关系模型，所有的数据都以关系的形式组织

关系的数学定义比较复杂，这里做如下类比（但有较大偏差）：

我们可以将 关系 理解为增加以下规则的 Excel 表格，这些规则同时也应用在数据表上：

1. 每一列的名称与数据类型都是唯一的（如某一列的名称为“年龄”，数据类型为int，那么这一列只能存储int类型的数据）
2. 不能有完全相同的两行，如下表的数据是不允许的：

学号	姓名	年龄
14	张三	19
14	张三	19

3. 行和列的顺序可以随意打乱

4. 每个单元格内只能存放数据值，而不能存放集合等结构

表的列被称为 属性 ，表示允许的值的集合（比如学号是6位数字，姓名是长度不超过10的字符串）

表的行被称为 元组 ，比如（14, “张三”, 19）就是一个元组

关系模型具有以下特点：

• 结构化：数据存储在二维表格中，列定义了数据的类型和约束，行表示具体的数据。
• 规范化：通过规范化（Normalization）将数据拆分成多个表，减少数据冗余，消除不必要的数据重复。
• 数据完整性：数据库设计通过约束（如主键、外键、唯一约束、非空约束等）来保证数据的完整性。

结构化查询语言（SQL）

操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库的统一标准

程序员在通过SQL语言操作数据库管理系统，并通过管理系统管理数据，根据功能不同，可以分为以下四种类型：

• 数据定义语言（DDL）：定义和修改数据库结构，如创建和删除数据表，修改字段类型等
• 数据操作语言（DML）：操作数据，如插入、更新和删除数据
• 数据查询语言（DQL）：从一个或多个表中检索数据
• 数据控制语言（DCL）：控制数据访问权限

索引（Index）

索引是一种数据结构，用于加速数据库查询。索引通常是基于某一列或多列字段创建的，它可以显著提高查询性能，尤其是在进行大量数据检索时

常见的索引类型：

• B-树：多路平衡搜索树，所有数据记录都存储在叶子节点，叶子节点之间通过指针形成有序链表
• 哈希表：通过哈希函数将 key 映射到值
• 位图索引：为每个可能的键值使用一个位图（bitmap），位长度等于行数，对应行有该值则置1

事务（Transactions）

事务是关系型数据库中的一个重要概念，它是指一组操作，要么全部成功（提交），要么全部失败（回滚）。事务的作用是确保数据的一致性和可靠性

隔离级别：事务之间的隔离级别控制了它们在并发执行时的行为，常见的隔离级别有：

• 读未提交（Read Uncommitted）：一个事务可以读取到另一个尚未提交的事务所做的修改
• 读已提交（Read Committed）：一个事务只能读取到已经提交的事务所做的修改
• 可重复读（Repeatable Read）：同一事务内多次读取同一数据行，结果始终一致
• 串行化（Serializable）：事务完全隔离，看起来就像串行执行

表连接（Join）

关系型数据库通过 表连接（Join） 来处理不同表之间的关系。常见的连接类型包括：

• 内连接（INNER JOIN）：返回两个表中匹配的记录。
• 左连接（LEFT JOIN）：返回左表所有记录和右表匹配的记录，右表没有匹配时返回 NULL。
• 右连接（RIGHT JOIN）：返回右表所有记录和左表匹配的记录，左表没有匹配时返回 NULL。
• 全外连接（FULL OUTER JOIN）：返回两个表中所有的记录，无论是否匹配。

连接操作可以跨越多个表，帮助我们获取复杂的关系数据。