事务
概念：事务指的是满足ACID特性的一组操作，可以通过Commit提交一个事务，也可以使用Rollback进行回滚。
ACID特性：
（1）原子性：事务被视为不可分割的最小单元，事务的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。回滚可以用回滚日志来实现，回滚日志记录着事务所执行的修改操作，在回滚时反向执行这些修改操作即可。
（2）一致性：数据库在事务执行前后都保持一致性状态。在一致性状态下，所有事务对一个数据的读取结果都是相同的。
（3）隔离性：一个事务所做的修改在最终提交以前，对其它事务是不可见的。
（4）持久性：一旦事务提交，则其所做的修改将会永远保存到数据库中。即使系统发生崩溃，事务执行的结果也不能丢失。
并发一致性问题
- 丢失数据：T1和T2两个事务都对一个数据进行修改，T1先修改，T2随后修改，T2的修改覆盖了T1的修改。简记为同时修改。
- 读脏数据：T1对一个数据做了修改，T2读取这一个数据。若T1执行ROLLBACK操作，则T2读取的结果和第一次的结果不一样。简记为读取失败的修改。最简答的场景是修改完成后，紧接着查询检验结果。
- 不可重复读：T2读取一个数据，T1对该数据做了修改。如果T2再次读取这个数据，此时读取的结果和第一次读取的结果不同。简记为读时修改，重复读取的结果不一样。
- 幻影读：T1读取某个范围的数据，T2在这个范围内插入新的数据，T1再次读取这个范围的数据，此时读取的结果和第一次读取的结果不同。简记为读时插入，重复读取的结果不一样。
解决方案
在并发环境下，事务的隔离性很难保证，因此会出现很多并发一致性问题。产生并发不一致问题的主要原因是破坏了事务的隔离性。解决方法是通过并发控制来保证隔离性。并发控制可以通过封锁来实现，但是封锁操作需要用户自己控制，相当复杂。数据库管理系统提供了事务的隔离级别，让用户以一种更轻松的方式处理并发一致性问题。
封锁
- 封锁粒度
MySQL中提供了两种封锁粒度：行级锁以及标级锁。 - 封锁类型
（1）读写锁
排它锁，简写为x锁，又称写锁。
共享锁，间写为s锁，又称读锁。
有以下两个规定：
一个事务对数据对象A加了x锁，就可以对A进行读取和更新。加锁期间其它事务不能对A加任何锁。
一个事务对数据对象A加了S锁，可以对A进行读取操作，但是不能进行更新操作。加锁期间其它事务能对A加S锁，但是不能加X锁。
（2）意向锁
使用意向锁有以下两个规定：
一个事务在获得某个数据行对象的S锁之前，必须先获得表的IS锁或者更强的锁；
一个事务在获得某个数据行对象的X锁之前，必须先获得表的IX锁。 - 封锁协议
（1）三级封锁协议
一级封锁协议：事务T要修改数据A时必须加X锁，直到T结束才释放锁。防止同时修改，可解决丢失修改问题，因不能同时有两个事务对同一个数据进行修改，那么事务的修改就不会被覆盖。
二级封锁协议：在一级的基础上，要求读取数据A时必须加S锁，读取完马上释放，读取完马上释放S锁。防止修改时读取，可解决丢失修改和读脏数据问题，因为一个事务在对数据A进行修改，根据1级封锁协议，会加X锁，那么就不能再加S锁了，也就是不会读入数据。
三级封锁协议：在二级的基础上，要求读取数据A时必须加S锁，直到事务结束了才能释放S锁。防止读取时修改，可解决丢失修改和读脏数据问题，还进一步防止了不可重复的问题，因为读A时，其它事务不能对A加X锁，从而避免了在读的期间数据发生改变。
（2）两段锁协议
两段锁协议是指每个事务的执行可以分为两个阶段：生长阶段和衰退阶段。
两段封锁法可以这样来实现：
事务开始后就处于加锁阶段，一直到执行ROLLBACK和COMMIT之前都是加锁阶段。
ROLLBACK和COMMIT使事务进入解锁阶段，即在ROLLBACK和COMMIT模块中DBMS释放所有封锁。关系数据库设计理论
- 函数依赖
记A—>B表示A函数决定B，也可以说B函数依赖于A。 - 异常：
冗余数据：例如学生-2出现了两次。
修改异常：修改了一个记录中的信息，但是另一个记录中相同的信息却没有被修改。
删除异常：删除一个信息，那么也会丢失其他信息。例如删除了课程-1需要删除第一行和第三行，那么学生-1的信息就会丢失。
插入异常：例如想要插入一个学生的信息，如果这个学生还没选课，那么就无法插入。 - 范式
范式理论是为了解决以上提到四种异常。高级别范式的依赖于低级别的范式，1NF是最低级别的范式。
（1）第一范式（1NF）
属性不可分。即数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。
（2）第二范式（2NF）
每个非主属性完全函数依赖于键码。
（3）第三范式（2NF）
每个非主属性不传递函数依赖依赖于键码。
（4）巴斯-科德范式（BCNF）
在3NF基础上，每个非主属性不能对主键子集依赖ER图
- 实体关系图，有三个组成部分：实体、属性、联系。用来进行关系型数据库系统的概念设计。
实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁边上联系的类型就是指存在的三种关系。
- ER模型转换为关系模式的原则：
一对一：遇到一对一关系的话，在两个实体任选一个添加另一个实体的主键即可。
一对多：遇到一对多关系的话，在多端添加另一端的主键。
多对多：遇到多对多关系的话，我们需要将联系转换为实体，然后在该实体上加上另外两个实体的主键，作为联系实体的主键，然后再加上该联系自身的属性即可