数据库知识点纲要

第一章1. 数据（Data）：数据库中存储的基本对象。即：对现实世界中客观事物的符号表示（描述事物的符号记录），可以是 数值数据，也可以是非数值数据，如声音、图像等。数据库（DB）：长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。按一定的数据模型组织、描述和储存数据。 数据库管理系统（DBMS）: DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。为用户或应用程序提供访问DB的 方法。主要功能：1. 数据定义功能2.数据组织、存储和管理（文件结构和存取方式）3. 数据操纵功能（查询、插入、删除、修改等）4. DB的事务管理和运行管理（以保证数据的安全性、完整性、并发使用及故障恢复）5. DB的建立和维护功能（数据输入和转换、DB转储、恢复、DB的重组织、性能监视、分析功能等）6. 其它功能数据库系统（DBS）:指在计算机系统中引入数据库后的系统。一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库 管理人员构成。2. 数据库管理技术的产生和发展： 人工管理阶段：（1）数据不保存（2）应用程序管理数据（3）数据不共享（4）数据不具有独立性 文件系统阶段：（1）数据可以长期保存（2）由文件系统管理数据（3）数据共享性差，冗余度大（4）数据独立性差 数据库系统：（1）数据结构化（2）数据共享性好，冗余度低,易扩充（3）数据独立性高（4）数据由DBMS统一管理和控制3. 概念模型：也称信息模型，是按用户的观点建模，主要用于数据库设计逻辑模型：（网状、层次、对象关系模型）是按计算机系统的观点建模，主要用于DBMS的实现 物理模型：描述数据在系统内部的表示方式和存取方法4. 数据模型的组成要素:数据结构、数据操作、数据完整性约束条件。5. 概念模型：1）实体（Entity）：客观存在并可以相互区别的事物，可以是具体的对象，也可以是抽象的事件。2）属性（Attribute）：实体所具有的某一特性3）码（Key）:唯一标识实体的属性集4）域（Domain）:属性的取值范围5）实体型（Entity Type）:某一实体属性的集合6）实体集（Entity Set）：性质相同的同类实体的集合7）联系（Relationship）：实体内部的联系及实体之间的联系实体型之间联系的类型：一对一联系（1:1） 一对多联系（1：n）多对多联系（m:n） 最常用的逻辑模型： 层次模型、网状模型、关系模型6. 层次模型：（1）有且只有一个结点没有双亲结点，该结点称为根结点；（2）根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。7. 网状模型：（1）允许一个以上的结点没有双亲；（2）一个结点可以有多于一个的双亲。8. 关系模型：关系:一个关系对应通常说的一张表。 元组：表中的一行（一条记录） 属性：表中的一列（字段、数据项） 主码：表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组。域：属性的取值范围 分量：某一元组中的一个属性值；分量为最小单位，不可分。关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2,，属性n） 完整性约束：实体完整性参照完整性用户定义完整性9. 外模式、模式、内模式定义： 模式：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求 外模式：是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的 数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示 内模式：是数据物理结构和存储方式的描述是数据在数据库内部的表示方式10. 模式/内模式映象：定义模式与内模式之间的对应性，模式/内模式映象是唯一的，当DB存储结构改变时，由DBA 对各个模式/内模式的映象作相应改变，可使模式保持不变，从而应用程序不必修改，实现了数据与程序的物理独 立性。外模式/模式映象：定义外模式和模式之间的对应性,同一个模式可以有任意多个外模式；每一个外模式，数据 库系统都有一个外模式/模式映象。当模式改变时，由DBA对各个外模式/模式的映象作相应改变，可使外模式保持 不变，从而应用程序不必修改，实现了数据与程序的逻辑独立性。第二章1. 笛卡尔积：给定一组域D1，D2,，Dn，(允许部分或全部相同)。D1，D2，Dn的笛卡尔积为：D1XD2X XDn= (dl, d2,，dn)| diDj, j = 1, 2,，n 2. 候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一的标识一个元组，称该属性组为候选码。3. 主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中的一个为主码。4. 主属性：主码的诸属性称为主属性。5. 非码属性：不包含在任何候选码中的属性称为非码属性。6. 全码：关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码。7. 外部码：关系R的某一属性组X不是R的码，但是其他某一关系的码，称X为R的外部码。8. 实体完整性：若属性A是基本关系R(u)(AWu)上的主属性，则属性A不能取空值。9. 参照完整性：若属性(或属性组)F是关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和S不一定 是不同的关系)，则对于R中每个元组在F上的取值必须为：或者取空值(F的每个属性值均为空值)；或者等于S 中的某个元组的主码值。10. 用户定义完整性：用户自定义完整性是针对某一具体数据的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满 足的语义要求，由应用环境决定。11. 选择：在关系R中选择满足给定条件的元组，记作：oF (R) = t | t GR A F(t)=真12. 投影：关系R上的投影是从R中选择若干属性列组成新的关系。记做：nA (R) = tA | t GR13. 连接：连接运算是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组。记做:14. 除运算：R与S的除运算得到一个新的关系P(X), P是R中满足下列条件的元组在X属性列上的投影：元组在X 上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。记作：RFS = t r X | t rGR A Yx nY(S) 看例题pptP45第三章1.SQL特点：综合统一、高度非过程化、面向集合的操作方式、以同一种语法结构提供多种使用方式、语言简洁， 易学易用。AA-第五章1. 函数依赖：设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r, r 中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称“X函数确定Y”或 “Y函数依赖 于X”，记作X-Y。2. 完全函数依赖：在R(U)中，如果X-Y,并且对于X的任何一个真子集X都有对Y,则称Y对X完全函数依赖。记作；若X-Y,但Y 不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖，记作。3. 传递函数依赖：在JRO中，如果X-Y, (Y X),Y X, Y-Z,则称Z对X传递函数依赖。4. 主码：设K为关系模式RU,F中的属性或属性组合。若KFU,则K称为R的一个侯选码。若关系模式R有多个 候选码，则选定其中的一个做为主码。5. 外部码：关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码，也 称外码。6范式定义：1NF的定义：如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则RW1NF。2NF的定义:若关系模式RG1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，贝Re2NFo3NF的定义:关系模式RU, F中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z (Z匸Y),使得X-Y, (Y-X)Y-Z 成立，则称RU, F3NFoBCNF的定义:设关系模式RU, FW1NF,若X-Y且YX时X必含有码，则RU, FGBCNFo4NF的定义:关系模式R1NF,如果对于R的每个非平凡多值依赖X-Y (Y匸X), X都含有码，则称RU,F4NFo习题： 设关系模式R有n个属性，在模式R上可能成立的函数依赖有多少个？设关系模式R有n个属性，在模式R上可能成立的平凡的函数依赖有多少个？ 设关系模式R有n个属性，在模式R上可能成立的非平凡的函数依赖有多少个?1、设有关系模式R(ABCD), F是R上成立的函数依赖之集，F=ABCD, A-D。(1)说明R不是2NF模式的理由。 将R分解成2NF模式集。2、设有关系模式R(ABC), F是R上成立的函数依赖之集，F=CB, B-A。(1)说明R不是3NF模式的理由。 将R分解成3NF模式集。1. 数据字典：内容：数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程2. E-R图向关系模型的转换(综合题)第七章事物的特性：ACID原子性(At。micity)事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不 做。一致性(Consistency)事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。隔离性(Isola tion) 个事务的执行不能被其他事务干扰。一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的 并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持续性(D urabili ty) 个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应 该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。1. 事物：是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。2. 故障的种类及恢复：事务内部故障：(1)发生事务故障时，夭折的事务可能已把对数据库的部分修改写回磁盘。(2)事务故障的恢复:撤消事务(U NDO)(3)强行回滚(ROLLBACK)该事务(4)清除该事务对数据库的所有修改，使得这个事务象根本没有启动过一样。 系统故障：(1) 清除尚未完成的事务对数据库的所有修改:系统重新启动时，恢复程序要强行撤消(UND0)所有未完成事务。(2) 将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库:系统重新启动时，恢复程序需要重做(REDO)所有已提交的事务。介质故障：装入数据库发生介质故障前某个时刻的数据副本 重做自此时始的所有成功事务，将这些事务已提交的结果重新记入数据库。3. 恢复的实现技术：数据转储： 静态转储：在系统中无运行事务时进行转储.转储开始时数据库处于一致性状态 转储期间不允许对数据库的任何存取、修改活动.优点：实现简单.缺点：降低了数据库的可用性:转储必须等用户 事务结束.新的事务必须等转储结束 动态转储：转储操作与用户事务并发进行，转储期间允许对数据库进行存取或修改.优点:不用等待正在运行的用户 事务结束.不会影响新事务的运行.缺点：不能保证副本中的数据正确有效 登陆日志文件：事务故障恢复和系统故障恢复必须用日志文件。 动态转储方式中，必须建立日志文件，后援副本和日志文件综合起来有效地恢复数据库。 静态转储方式中，也可以建立日志文件。当数据库破坏后可重新装入后援副本把数据库恢复到转储结束时刻的正确 状态，然后利用日志文件，把已完成的事务进行重做处理，对故障发生时尚未完成的事务进行撤销处理。 日志文件内容：各个事务的开始、结束标记。各个事务的所有更新操作。日志文件中的一个日志记录 登记日志文件原则：（1）登记的次序严格按并行事务执行的时间次序（2）必须先写日志文件，后写数据库 写日志文件操作：把表示这个修改的日志记录写到日志文件。写数据库操作：把对数据的修改写到数据库中。4. 事务并发执行带来的问题：（1）可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务的隔离性和数据库的一致性。（2）DBMS 必须提供并发控制机制（3）并发控制机制是衡量一个DBMS性能的重要标志之一。5. 并发操作带来的数据不一致性丢失修改：丢失修改是指事务1 与事务2 从数据库中读入同一数据并修改，事务2 的提交结果破坏了事务1 提交 的结果，导致事务 1 的修改被丢失。不可重复读：不可重复读是指事务1 读取数据后，事务2 执行更新操作，使事务1 无法再现前一次读取结果。 读“脏”数据：事务1 修改某一数据，并将其写回磁盘；事务2 读取同一数据后；事务1 由于某种原因被撤消，这 时事务1 已修改过的数据恢复原值；事务2 读到的数据就与数据库中不一致，是不正确的数据，又称为“脏”数据。6. 三级协议的主要区别谒襁BFj41 74 4j4J