数据库原理笔记(1).

tidb数据库核心原理与架构笔记TiDB是一种分布式数据库系统，以其可伸缩性、强一致性和高可用性而受到广泛关注。

本文将深入探讨TiDB的核心原理和架构，以及它所提供的关键功能和优势。

一、TiDB的概述TiDB是PingCAP开发并维护的一种开源分布式数据库系统，它通过将关系型数据库和分布式系统相结合，实现了水平扩展和高性能的特性。

相比传统的单机数据库，TiDB能够处理海量数据和高并发访问的需求。

二、TiDB的核心原理1. 分布式架构TiDB采用分布式架构，将数据分散存储在多个节点上，并通过Raft协议实现数据的一致性。

每个节点都是平等的，具有相同的角色和功能，可以承担查询、事务和存储的任务。

数据分片和复制策略确保了数据的可靠性和高可用性。

2. 一致性哈希算法TiDB使用一致性哈希算法将数据分片，并将每个片段分散存储在不同的节点上。

这种分片方式能够保证数据的均衡分布和负载均衡，同时实现了水平扩展的能力。

3. 分布式事务TiDB支持分布式事务，通过二阶段提交协议（2PC）确保事务的原子性和一致性。

在分布式环境下，事务管理变得更加复杂，但TiDB通过高效的协议和锁机制，实现了事务的可靠性和高性能。

4. SQL优化器TiDB的SQL优化器能够解析和优化复杂的SQL查询语句，以提高查询性能和资源利用率。

它采用了基于成本的优化策略，通过计算查询的执行代价和选择最佳的执行计划，使得查询结果更加高效和准确。

三、TiDB的架构1. TiDB ServerTiDB Server是TiDB的核心组件，负责处理SQL查询和事务管理。

它通过解析、优化和执行查询计划，将查询请求发送到合适的存储节点，并返回查询结果给客户端。

2. TiKVTiKV是TiDB的分布式存储引擎，负责实际的数据存储和读写操作。

TiKV使用RocksDB作为底层存储引擎，通过Raft协议实现数据的一致性和可靠性。

每个TiKV节点都包含多个Region，通过Leader和Follower之间的复制机制确保数据的一致性和高可用性。

第一章数据库概论1.人工管理阶段,文件系统阶段,数据库阶段,高级数据库阶段(对象数据库技术,分布式数据库系统,开放数据库互连技术,xml数据库技术,现代信息集成技术)2.数据描述:概念设计中:实体,实体集,属性,实体标识符;逻辑设计中:字段,记录,文件,关键码;物理设计中:位,字节,字,块,桶,卷;3.概念模型,逻辑模型(层次,网状,关系,对象),外部模型,内部模型;4.三层模式(外模式,逻辑模式,内模式),两级映像(外模式/逻辑模式映像，逻辑模式/内模式映像)5.数据库系统：数据库，硬件，软件，数据库管理员第二章关系模型和关系运算理论1.超键：能唯一标识元组的属性或属性集。

候选键：不含有多余属性的超键主键：用户选作元祖标识的候选键。

外键：是其他模式的主键。

实体完整性规则，参照完整性规则，用户定义的完整性规则关系模式的三层体系结构：关系模式，子模式，存储模式2.关系代数的5个基本操作：并，差，笛卡尔积，投影，选择；关系代数的4个组合操作：交，连接，自然连接，除法。

关系代数的7个扩充操作：改名，广义投影，赋值，外连接，外部并，半连接，聚集操作3.关系代数表达式的启发式优化算法：尽可能早的执行选择操作；尽可能早的执行投影操作；避免直接做笛卡尔积第三章关系数据库语言SQL1.SQL的组成：数据定义语言，数据操纵语言，嵌入式，数据控制语言2.数据定义：数据类型ok，数据库，数据表，索引的创建等ok。

3.数据查询，数据更新ok。

4，视图，嵌入式，动态SQL语句，存储过程。

第四章关系数据库的规范化设计1.定义1：函数依赖：设有关系模式R（U），U为属性集，x、y为U的子集，函数依赖（FD）是形为X→Y的一个命题，只要r是R的当前关系，对r中任意两个元组t和s,都有t[X]=s[X]蕴涵t[Y]=s[Y],那么称FDX→Y在关系模式R(U)中成立。

定义2：如果X→Y和Y→X同时成立，则可记为X←→Y。

定义3：设F是在关系模式R上成立的函数依赖的集合，X→Y 是一个函数依赖。

数据库原理与应用重要知识点总结1.数据库的基本概念数据库是指存储、管理和组织数据的集合，它通过一系列的操作来实现对数据的有效管理和利用。

数据库管理系统（DBMS）则是对数据库进行管理的软件系统。

2.数据模型数据模型是描述数据库结构的方式，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。

其中，关系模型在实际应用中应用最广泛。

3.关系模型关系模型通过表格的形式来表示数据，表格中的行表示记录，列表示字段。

表格之间可以建立关系，例如通过外键实现表格之间的关联。

4.数据库管理系统（DBMS）DBMS是对数据库进行管理和操作的软件系统，它提供了数据的存储、检索、更新和删除等功能。

常见的DBMS有MySQL、Oracle、SQL Server 等。

5.SQL语言SQL（Structured Query Language）是用于访问和管理关系数据库的语言，它包括数据定义语言（DDL）、数据查询语言（DQL）、数据操作语言（DML）和数据控制语言（DCL）等。

6.数据库设计数据库设计是指根据系统需求和功能要求，将现实世界中的实体和关系转化为数据库中的表格和关系的过程。

数据库设计需要考虑数据的完整性、安全性、可扩展性等方面。

7.关系数据库规范化关系数据库规范化是将数据库中的表格按照一定的条件和规则进行分解和重组的过程。

目的是减少数据冗余、提高数据的存储效率和查询性能。

8.数据库索引数据库索引是对数据库中的数据进行快速访问的数据结构，它可以提高查询效率。

常见的索引类型有B树索引、哈希索引和全文索引等。

9.数据库事务数据库事务是一系列的数据库操作，它要么全部完成，要么全部不完成。

事务具有ACID属性，即原子性、一致性、隔离性和持久性。

10.数据库安全性数据库安全性是指保护数据库中的数据免受恶意攻击和非法访问的能力。

数据库的安全措施包括用户认证、访问控制、数据加密等。

11.数据库备份与恢复数据库备份是指将数据库中的数据和结构以其中一种形式进行复制和存储，以防止数据丢失。

mysql学习笔记（⼀）之mysqlparameter基础琐碎总结-----参数化查询参数化查询（Parameterized Query ）是指在设计与数据库链接并访问数据时，在需要填⼊数值或数据的地⽅，使⽤参数 (Parameter) 来给值，这个⽅法⽬前已被视为最有效可预防SQL注⼊攻击 (SQL Injection) 的攻击⼿法的防御⽅式。

下⾯将重点总结下Parameter构建的⼏种常⽤⽅法。

说起参数化查询当然最主要的就是如何构造所谓的参数：⽐如，我们登陆时需要密码和⽤户名，⼀般我们会这样写sql语句，Select * from Login where username= @Username and password = @Password，为了防⽌sql注⼊，我们该如何构建@Username和@Password两个参数呢，下⾯提供六种（其实⼤部分原理都是⼀样，只不过代码表现形式不⼀样，以此仅作对⽐，⽅便使⽤）构建参数的⽅法，根据不同的情况选⽤合适的⽅法即可：说明：以下loginId和loginPwd是户登陆时输⼊登陆⽤户名和密码，DB.conn是数据库连接，⽤时引⼊using System.Data.SqlClient命名空间⽅法⼀：SqlCommand command = new SqlCommand(sqlStr, DB.conn);command.Parameters.Add("@Username", SqlDbType.VarChar);command.Parameters.Add("@Pasword", SqlDbType.VarChar);command.Parameters["@Username"].Value = loginId;command.Parameters["@Pasword"].Value = loginPwd;⽅法⼆：SqlCommand command = new SqlCommand();command.Connection = DB.conn;mandText = sqlStr;command.Parameters.Add(new SqlParameter("@Username", loginId));command.Parameters.Add(new SqlParameter("@Pasword", loginPwd));⽅法三：Sqlcommand cmd=new Sqlcommand(sqlStr, DB.conn);cmd.parameters.add("@Username",DbType.varchar).value=loginId;cmd.parameters.add("@Pasword",DbType.varchar).value=loginPwd;⽅法四：Sqlcommand cmd=new Sqlcommand(sqlStr, DB.conn);cmd.parameters.addwithvalue("@Username",loginId);cmd.parameters.addwithvalue("@Pasword",loginPwd);⽅法五：Sqlcommand cmd=new Sqlcommand(sqlStr, DB.conn);SqlParameter para1=new SqlParameter("@Username",SqlDbType.VarChar,16);para1.Value=loginId;cmd.Parameters.Add(para1);SqlParameter para2=new SqlParameter("@Pasword",SqlDbType.VarChar,16);para2.Value=loginPwd;cmd.Parameters.Add(para2);⽅法六：SqlParameter[] parms = new SqlParameter[]{new SqlParameter("@Username", SqlDbType.NVarChar,20),new SqlParameter("@Pasword", SqlDbType.NVarChar,20),};SqlCommand cmd = new SqlCommand(sqlStr, DB.conn);// 依次给参数赋值parms[0].Value = loginId;parms[1].Value = loginPwd;//将参数添加到SqlCommand命令中foreach (SqlParameter parm in parms){cmd.Parameters.Add(parm);}法和实现⽅法的不同，也可以说是语法糖，但后记：鉴于园友对dedeyi，⿁⽕飘荡，guihwu的疑问，我在写⼀个说明。

数据库原理笔记小伙伴们！今天咱们一起来聊聊数据库原理这个有趣的话题。

你可别小看它哦，它就像是一个超级大的“数据仓库”，能把各种各样的数据都整理得井井有条。

想象一下，咱们生活中的数据那可真是五花八门啊！有你的购物记录，记录着你买过的那些可爱的小玩意儿；有公司的员工信息，包含着每个人的小秘密和工作情况；还有图书馆里的图书资料，那是知识的海洋。

要是没有数据库，这些数据就像一群调皮的孩子，到处乱跑，让人找不到头绪。

数据库的设计就像是给这些调皮的数据孩子们建了一个漂亮又规整的家。

咱得先想好这个家怎么布局，也就是设计数据库的结构。

比如说，要建一个学生管理系统的数据库，咱得有学生的基本信息表，像学号、姓名、年龄这些，这就好比是给每个学生发了一张身份证。

还有课程表，记录着各种课程的名字、学分啥的，就像是课程的名片。

再加上成绩表，把学生和课程联系起来，看看每个学生在每门课上的表现，这就像是给学生和课程牵红线啦，哈哈！数据库里的数据可不能随便乱放，得遵循一定的规则，这就是数据完整性约束。

就好比家里的东西都有它固定的摆放位置，不能乱丢。

比如说，学号这个东西，那可是每个学生独一无二的标识，不能有重复的，不然到时候老师都分不清谁是谁啦！还有年龄，总不能填个负数吧，那不成了从未来穿越过来的学生啦，哈哈，开个玩笑！这些规则就是为了保证数据的质量，让数据库里的数据都是靠谱的。

那怎么往这个“数据之家”里放数据呢？这就涉及到数据的插入操作啦。

想象你是一个勤劳的小管家，把新的数据一个一个地放到它们该待的地方。

比如说来了一个新同学，你就得把他的信息小心翼翼地放进学生基本信息表里面，就像把一个新玩具放到玩具箱的合适位置一样。

当然啦，数据也不是一成不变的，有时候需要修改。

比如说某个同学转专业了，那他的专业信息就得改一改，这就像给玩具重新贴上标签一样。

不过在修改的时候可得小心哦，别一不小心把其他重要的信息也给改乱了，那就麻烦啦！还有数据的删除操作，当有同学毕业了，他的信息可能就不需要再留在数据库里了，这时候就得把相关的数据删掉，就像把不用的旧玩具清理出去，给新玩具腾出空间一样。

数据库原理笔记数据库概念数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。

1. 数据库系统的特点数据结构化数据的共享性⾼，冗余度低，易扩充数据独⽴性⾼数据由DBMS统⼀管理和控制1. 两⼤类数据模型概念模型也称信息模型，它是按⽤户的观点来对数据和信息建模，⽤于数据库设计。

逻辑模型和物理模型，逻辑模型主要包括⽹状模型、层次模型、关系模型、⾯向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，⽤于DBMS实现。

物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表⽰⽅式和存取⽅法，在磁盘或磁带上的存储⽅式和存取⽅法。

1. 关系数据库关系数据库系统采⽤关系模型作为数据的组织⽅式，在⽤户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是⼀张⼆维表，它由⾏和列组成。

关系的每⼀个分量必须是⼀个不可分的数据项, 不允许表中还有表。

1. 数据库系统的三级模式结构模式（Schema）外模式（External Schema）内模式（Internal Schema）1. 关系模式关系模式可以形式化地表⽰为：R（U，D，DOM，F）R 关系名U 组成该关系的属性名集合D 属性组U中属性所来⾃的域DOM 属性向域的映象集合F 属性间的数据依赖关系集合1. 实体完整性规则（Entity Integrity）若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值;关系模型中以主码作为唯⼀性标识。

1. 参照完整性规则若属性（或属性组）F是基本关系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中某个元组的主码值1. 关系代数运算符关系数据库标准语⾔SQLSQL（Structured Query Language）结构化查询语⾔，是关系数据库的标准语⾔。

集数据定义语⾔（DDL），数据操纵语⾔（DML），数据控制语⾔（DCL）功能于⼀体。

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所有域的所有取值的一个组合不能重复出现。 该集合中每一个元素（d1，d2，„，dn）叫做一个 n 元组（n-Tuple） ，简称元组 （Tuple） 。 每一个元素（d1，d2，„，dn）中的每一个值 di 叫做一个分量 di∈Di。 4、笛卡尔积 D1×D2ׄ×Dn 的基数 M（即元素（d1，d2，„，dn）的个数）为 所有域的基数的累乘之积，即M =
������ ������ =1 ������������ 。
笛卡尔积可以表示为一个二维表，是元组的集合。 5、 【DY】笛卡尔积 D1×D2ׄ×Dn 的任一子集称为定义在域 D1，D2，„，Dn 上的 n 元关系。 关系是笛卡尔积的有限子集，所以关系也是一个二维表。 6、码： ①候选码（Candidate Key）能唯一表示关系中元组的一个属性或属性集，也称 候选关键字。 ②主属性（Primary Attribute ）组成候选码的诸属性称为主属性。 ③非主属性 （Non-Primary 属性。 ④主码（Primary Key）如果一个关系中有多个候选码，可以从中选择一个作 为查询、插入或删除元组的操作变量，被选中的候选码称为主关系码，简称主 码、主键、主关键字等。 （每个关系必定有且仅有一个主码） ⑤外码（Foreign Key）设 F 为基本关系 R 的一个或一组属性，但不是关系 R 的主码（或候选码） ，如果 F 与基本关系 S 的主码 K 相对应，则称 F 是基本关 系 R 的外部关系码，简称外码。 （被参照关系的主码和参照关系的外码必须定 义在同一个域上） ★（考试重点）7、基本关系表的六条性质： ①列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。 ②不同的列可出自同一个域，每一列称为一个属性，不同的属性要给予不同的 属性名。关系中不允许有重名的属性名。 ③列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。 ④任意两个元组不能完全相同。

数据库系统原理⎽（1）授权grant的一般格式为：grant<权限> on <对象类型> to <用户>其语义是将指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户；不同对象类型允许的操作权限例如：把查询student权限授权给用户U1；Grant select on table student to U1;⎽（2）收回权限revoke格式：revoke <权限> on<对象类型> from <用户>例如：把用户U4修改学生学号的权限收回Revoke update(sno) on table student from u4;⎽超键(super key)、候选键(candidate key)和主键(primary key)的区别？超键(super key):在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键候选键(candidate key):不含有多余属性的超键称为候选键主键(primary key):用户选作元组标识的一个候选键程序主键比如一个小范围的所有人，没有重名的，考虑以下属性身份证姓名性别年龄身份证唯一，所以是一个超键姓名唯一，所以是一个超键（姓名，性别）唯一，所以是一个超键（姓名，性别，年龄）唯一，所以是一个超键--这里可以看出，超键的组合是唯一的，但可能不是最小唯一的身份证唯一，而且没有多余属性，所以是一个候选键姓名唯一，而且没有多余属性，所以是一个候选键--这里可以看出，候选键是没有多余属性的超键考虑输入查询方便性，可以选择身份证为主键也可以考虑习惯选择姓名为主键--主键是选中的一个候选键封锁粒度与系统的并发度成反比。

试述事务的四个性质，并说明每一个性质由DBMS的哪个子系统实现？每一个性质对数据库系统有什么益处？答：原子性：一个事务对数据库的所有操作，是一个不可分割的工作单元，这些操作要么全部执行，要么什么也不做（由DBMS的事务管理子系统来实现）；一致性：一个事务独立执行的结果，应（由DBMS的完整性子系统执行测试任务）；隔离性（由DBMS的并发控制子系统实现）；持久性（由DBMS的恢复管理子系统实现的）。

数据库原理及应用知识点总结数据库是一个结构化存储数据的系统，能够通过各种方法访问和管理这些数据。

它是现代应用程序开发中不可或缺的组成部分，有着广泛的应用。

1.数据库的类型-层次数据库：通过树状结构组织数据，适合处理具有层次结构的数据。

-网状数据库：数据之间的关系可以是任意的，适合处理复杂的数据关系。

-关系数据库：数据以关系的形式组织，主要有表、行和列构成，使用标准的SQL查询语言进行操作。

-非关系数据库：使用键值对的形式存储数据，适合处理非结构化的数据。

2.关系数据库的特点-数据以关系表的形式存储，表由行和列组成。

-表中的数据是结构化的，有特定的数据类型，可以对其进行约束。

-数据的逻辑结构与物理存储结构分离，使得数据的操作更加灵活。

-支持事务处理，保证数据的一致性和完整性。

3.SQL语言- SQL（Structured Query Language）是用于管理和操作关系数据库的语言。

-SQL语言包括数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据控制语言（DCL）等。

-DDL用于定义和管理数据库的结构，包括创建、修改和删除表、索引、视图等。

-DML用于操作数据库中的数据，包括插入、更新、删除和查询数据。

-DCL用于控制数据库中的数据访问权限和事务管理。

4.数据库设计-数据库设计是指根据应用程序的需求，将数据组织成适合存储和检索的结构。

-数据库设计的步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。

-需求分析阶段确定了数据库的用户需求和功能需求。

-概念设计阶段将实体和关系转化为概念模型，采用E-R图进行表示。

-逻辑设计阶段将概念模型转化为关系模型，确定实体、属性、关系和约束。

-物理设计阶段将关系模型映射到存储结构，包括索引、分区、冗余等。

5.数据库索引-索引是一种数据结构，用于提高数据库的查询性能。

-索引可以基于一个或多个列，可以是唯一的或非唯一的。

-索引可以加快数据的检索速度，但同时会增加数据的插入、更新和删除的时间。

数据库原理习题一、核心知识点1、数据库系统和文件系统的比较。

文件系统：数据可长期保存、由文件系统管理数据，但是数据共享性差，冗余度大，数据独立性差；数据库系统：数据库实现整体数据的结构化、数据的共享性高，冗余度低，意扩充、数据独立性高、数据由DBMS统一管理和控制2、简述数据库系统的三级模式结构。

外模式/模式、模式、内模式3、简述数据库系统三级模式结构中的两级映像，并说明其优点。

两级映像：外模式/模式映像模式/内模式优点：这两级映像保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性4、简述数据模型的三要素。

数据结构、数据操作、数据的完整性约束5、简述数据库独立性的特点。

数据独立性是由DBMS二级映像功能来保证的，数据与程序的独立性大大减少了应用程序的维护和修改6、简述数据库系统的组成部分数据库、硬件、软件、人员7、简述DBA的主要职责。

数据库管理员（DBA）负责全面管理和控制数据库系统，其主要职责有;设计与定义数据库系统；帮助最终用户使用数据库系统；监督与控制数据库系统的使用和运行；转储与恢复数据库；改进和重组数据库系统，调优数据库系统的性能；重构数据库8、简述关系模型的特点。

关系中每一个字段也称字段，不可再分，是最基本的单位；每一列数据项是同属性的。

列数根据需要而设，且各列的顺序是任意的；每一行记录由一个事物的诸多属性组成，记录的顺序可以是任意的；一个关系是一张二维表，不允许有相同的字段名，也不允许有相同的记录行9、简述关系模型的组成部分。

关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束10、简述关系的性质。

1对11对0..*1对1..*关系中不允许出现相同的元组关系中元组的顺序（即行序）可任意关系中属性的顺序可任意同一属性名下的各个属性值必须来自同一个域，必须是同一类型的数据关系中各个属性必须有不同的名字，不同的属性可来自同一个域，即它们的分量可以取自同一个域。

关系中每一个分量必须是不可分的数据项，或者说所有的属性值都是原子的，即是一个确定的值，而不是值的集合。

1.1 软件危机
• 软ห้องสมุดไป่ตู้危机的原因
• • • • • • 软件规模越来越大，软件复杂度越来越高 软件开发缺乏正确的理论指导，过分依靠个人技巧和创造性 没有充分的文档资料（软件配置主要包括程序、文档和数据等） 软件可靠性缺少度量的标准，质量无法保证 轻视软件维护（维护费用占软件总费用的55%-70%） 用户需求没有完整准确的认识，就匆忙着手编写程序（主要原因）
改正性维护，也就是诊断和改正在使用过程中发现的软件
错误；
适应性维护，即修改软件以适应环境的变化； 完善性维护，即根据用户的要求改进或扩充软件使它更完
善；
预防性维护，即修改软件为将来的维护活动预先做准备。
1.4 软件过程
• 在实际软件开发时，软件规模、种类、 开发环境及开发时使用的技术方法等 因素，影响阶段的划分。
软件工程
软件开发技术 软件工程环境 软件工具 软件开发方法学
软件项目管理 软件度量 项目估算 进度控制 人员组织 配置管理 项目计划
1.2 软件工程
概括地说，软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。 采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间 考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起 来，经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。
• 需要组织管理措施。
• 软件工程正是从技术和管理两方面研究如何更好地开发和维护计算机软件的 一门新兴学科。
无章法（个人英雄主义）
工程项目管理模式（团队合作开发）
1.2 软件工程
• 软件工程 • 1968年秋，提出软件工程 • IEEE 1993年给出定义： 1) 将系统化、规范化、可量化的 工程原则和方法，应用于软件 的开发、运行和维护。 2) 对1)中方法的理论研究。

数据库系统原理⎽（1）授权grant的一般格式为：grant<权限> on <对象类型> to <用户>其语义是将指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户；不同对象类型允许的操作权限例如：把查询student权限授权给用户U1；Grant select on table student to U1;⎽（2）收回权限revoke格式：revoke <权限> on<对象类型> from <用户>例如：把用户U4修改学生学号的权限收回Revoke update(sno) on table student from u4;⎽超键(super key)、候选键(candidate key)和主键(primary key)的区别？超键(super key):在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键候选键(candidate key):不含有多余属性的超键称为候选键主键(primary key):用户选作元组标识的一个候选键程序主键比如一个小范围的所有人，没有重名的，考虑以下属性身份证姓名性别年龄身份证唯一，所以是一个超键姓名唯一，所以是一个超键（姓名，性别）唯一，所以是一个超键（姓名，性别，年龄）唯一，所以是一个超键--这里可以看出，超键的组合是唯一的，但可能不是最小唯一的身份证唯一，而且没有多余属性，所以是一个候选键姓名唯一，而且没有多余属性，所以是一个候选键--这里可以看出，候选键是没有多余属性的超键考虑输入查询方便性，可以选择身份证为主键也可以考虑习惯选择姓名为主键--主键是选中的一个候选键封锁粒度与系统的并发度成反比。

试述事务的四个性质，并说明每一个性质由DBMS的哪个子系统实现？每一个性质对数据库系统有什么益处？答：原子性：一个事务对数据库的所有操作，是一个不可分割的工作单元，这些操作要么全部执行，要么什么也不做（由DBMS的事务管理子系统来实现）；一致性：一个事务独立执行的结果，应（由DBMS的完整性子系统执行测试任务）；隔离性（由DBMS的并发控制子系统实现）；持久性（由DBMS的恢复管理子系统实现的）。

目录1.1.1 四个基本概念 (1)数据(Data) (1)数据库(Database,简称DB) (1)长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合、 (1)基本特征 (1)数据库管理系统(DBMS) (1)数据定义功能 (1)数据组织、存储和管理 (1)数据操纵功能 (1)数据库的事务管理和运行管理 (1)数据库的建立和维护功能(实用程序) (2)其它功能 (2)数据库系统(DBS) (2)1.1.2 数据管理技术的产生和发展 (2)数据管理 (2)数据管理技术的发展过程 (2)人工管理特点 (3)文件系统特点 (3)1.1.3 数据库系统的特点 (3)数据结构化 (3)整体结构化 (3)数据库中实现的是数据的真正结构化 (4)数据的共享性高，冗余度低，易扩充、数据独立性高 (4)数据独立性高 (4)物理独立性 (4)逻辑独立性 (4)数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的 (4)数据由DBMS统一管理和控制 (4)1.2.1 两大类数据模型：概念模型、逻辑模型和物理模型 (5)1.2.2 数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件 (5)数据的完整性约束条件: (6)1.2.7 关系模型 (6)关系数据模型的优缺点 (7)1.3.1 数据库系统模式的概念 (7)型(Type)：对某一类数据的结构和属性的说明 (7)值(Value)：是型的一个具体赋值 (7)模式（Schema） (7)实例（Instance） (7)1.3.2 数据库系统的三级模式结构 (7)外模式[External Schema]（也称子模式或用户模式）， (7)模式[Schema]（也称逻辑模式） (8)内模式[Internal Schema]（也称存储模式） (8)1.3.3 数据库的二级映像功能和数据独立性 (8)外模式/模式映像：保证数据的逻辑独立性 (8)模式/内模式映象：保证数据的物理独立性 (8)1.4 数据库系统的组成 (9)数据库管理员(DBA)职责： (9)2.1.1 关系 (9)域(Domain):是一组具有相同数据类型的值的集合 (9)候选码(Candidate key) (9)全码(All-key) (9)主码(Primary key) (9)主属性 (9)2.2.1基本关系操作 (10)2.3.1 关系的三类完整性约束 (10)实体完整性和参照完整性： (10)用户定义的完整性： (10)2.3.2 实体完整性:主码不为空 (10)2.3.4 用户定义的完整性 (10)2.4.2 专门的关系运算：选择、投影、连接、除 (11)象集Zx：本质是一次选择运算和一次投影运算 (11)悬浮元组 (11)外连接 (11)左外连接 (11)右外连接 (11)除：查找在被除数R中能够完全覆盖除数S的部分[的剩余值] 11 3.1.2 SQL的特点 (11)1.综合统一 (12)2.高度非过程化 (12)3.面向集合的操作方式 (12)4.以同一种语法结构提供多种使用方式 (12)5. 语言简洁，易学易用 (12)3.3.1 模式的定义和删除 (12)CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名> (12)DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT> (12)CASCADE(级联) (12)RESTRICT(限制) (13)3.3.2 基本表的定义、删除和修改 (13)CREATE TABLE <表名>(<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ] (13)ALTER TABLE <表名> (13)DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE]; (13)RESTRICT：删除表是有限制的。

绪论●数据库技术中的四个名词:DB、DBMS、DBS、数据库技术。

其概念是不同的。

DB：数据库（Database),DB是统一管理的相关数据的集合。

DBMS：数据库管理系统（Database Management System)，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，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。

DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。

DBS：数据库系统（Database System),DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。

数据库技术：是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的软件学科。

●数据库系统数据库系统组成, 通常由数据库（DB）、硬件、软件、数据库管理员四部分组成。

●数据库管理系统1.数据库的定义功能。

2.数据库运行控制功能。

DBMS对数据库的控制主要通过四个方面实现：数据安全性控制、数据完整性控制、多用户环境下的并发控制和数据库的恢复。

3.数据库的维护功能。

这一部分包括数据库的初始数据的载入、转换功能、数据库的转储功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析功能，大都由各个实用程序来完成。

4.数据字典（Data Dictionary，记为DD）。

数据字典的主要作用是：供数据库管理系统快速查找有关对象的信息。

数据库管理系统在处理用户存取时，要经常查阅数据字典中的用户表、外模式表和模式表；供数据库管理员查询，以掌握整个系统的运行情况；支持数据库设计与系统分析。

●数据库系统的三级模式：1．外模式2．内模式3．模式4．模式间的映像数据模型1．三个世界现实世界、信息世界、机器世界数据描述的三个领域（现实世界、信息世界和机器世界）信息世界中的几个概念：(1)实体--即客观存在可以相互区别的事物(2) 实体集--同类实体的集合(3) 属性--实体的特性(4) 实体标识符--唯一标识实体的属性或属性集机器世界中的四个概念：(1)字段--标记实体属性的命名单位称为字段或数据项(2)记录--字段的有序集合(3)文件--同一类记录的汇集(4)键(关键码)--能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集。

《数据库原理》知识点总结归纳数据库原理是计算机科学中的重要基础课程，它涉及到数据库的架构、数据模型设计、数据操作和查询、事务处理等方面的知识。

下面对《数据库原理》的主要知识点进行总结归纳。

1.数据库基本概念-数据：存储在计算机中的描述事物属性和关系的符号记录。

-数据库：长期存储在计算机内、有组织地、可共享的大量数据的集合。

-数据库管理系统（DBMS）：用于管理和操作数据库的软件系统。

-数据库系统：由DBMS、数据库和应用程序组成的完整系统。

2.数据模型-关系模型：基于关系理论，将数据组织成二维表格形式。

-实体-关系模型：基于实体和实体之间的关系来描述现实世界。

-层次模型：数据组织为树形结构。

-网状模型：数据组织为图形结构。

-对象模型：以对象为中心来描述数据。

3.关系代数和关系演算-关系代数：一组运算符和规则，用于操作关系数据库的各种操作，包括选择、投影、并、差、交、连接等。

-关系演算：基于数理逻辑的一种查询方式，分为元组关系演算和域关系演算。

4.数据库设计-概念设计：确定数据库的整体结构和模式。

-逻辑设计：将概念模型转化为关系模型。

-物理设计：确定存储结构、访问路径、索引等。

5.数据库查询-SQL语言：结构化查询语言，用于对数据库进行操作和查询。

-查询优化：通过优化查询计划来提高查询效率。

6.事务处理-事务：是对数据库进行访问和更新的基本单位，具有原子性、一致性、隔离性和持久性的特性。

-并发控制：用于处理多个事务并发执行时可能出现的并发不一致问题，包括锁、并发控制技术等。

7.数据库完整性和安全性-完整性约束：用于保证数据库中数据的完整性，包括实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性等。

-安全性：包括用户权限管理、数据加密、备份和恢复等。

8.数据库备份和恢复-备份：将数据库的副本存储在其他位置，以防止数据丢失。

-恢复：将备份的数据库恢复到原来的状态，包括崩溃恢复和事务恢复。

以上是《数据库原理》的主要知识点总结归纳，通过对这些知识点的掌握，可以深入理解数据库的基本原理和操作，为实际应用提供支持。

数据库系统概述一、有关概念1．数据2．数据库（DB）3．数据库管理系统（DBMS）桌面DBMSSQL ServerOracle客户机/服务器型DBMS MySQLDB24．数据库系统（DBS）数据库（DB）数据库管理系统（DBMS）开发工具应用系统二、数据管理技术的发展1概念模型一、模型的三个世界1．现实世界2．信息世界：即根据需求分析画概念模型（即E-R图），E-R图与DBMS无关。

3．机器世界：将E-R图转换为某一种数据模型，数据模型与DBMS相关。

注意：信息世界又称概念模型，机器世界又称数据模型二、实体及属性1．实体：客观存在并可相互区别的事物。

2．属性：3．关键词（码、key）：能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。

一个表的码可以有多个，但主码只能有一个。

例：借书表（学号，姓名，书号，书名，作者，定价，借期，还期）规定：学生一次可以借多本书，同一种书只能借一本，但可以多次续借。

4．实体型：即二维表的结构例student(no，name，sex，age，dept)5．实体集：即整个二维表三、实体间的联系：1．两实体集间实体之间的联系1：1联系1：n联系m：n联系2．同一实体集内实体之间的联系1：1联系1：n联系m：n联系四、概念模型（常用E-R图表示）实体型：属性：联系：说明：①E-R图作为用户与开发人员的中间语言。

②E-R图可以等价转换为层次、网状、关系模型。

举例：学校有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生。

每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程有若干学生选修。

用E-R 图画出概念模型。

数据模型一、层次模型：用树型结构表示实体之间的联系。

①每个结点代表一个实体型。

②只能直接处理一对多（含一对一）的实体关系。

③查找层次数据库中的记录，速度较慢。

二、网状模型：用图结构表示实体之间的联系。

①每个结点代表一个实体型。

②可以处理多对多的实体关系。

数据库系统原理考核目标：识记（1）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关概念性内容（如各种数据库原理相关的属于、定义、特点、分类、组成、过程、功能、作用等），并能够根据考核的不同要求，做出正确的表述、选择和判断。

领会（2）：要求考生能够领悟和理解本课程中数据库有关的基本概念和基本原理的内涵及外延，理解概念、原理的确切含义和适用条件，能够鉴别关于概念和原理的似是而非的说法，并能够对相应的问题进行分析，做出正确的判断、解释和说明。

简单应用（3）：要求考生根据已知的数据库基本概念、基本原理等基础知识，分析解决问题。

综合应用（4）：要求考生更够综合运用数据库原理、方法、技术，分析或解决较为复杂的应用问题，如设计简单的数据库应用程序。

第一章总体学习目标：了解和掌握数据库基本概念、数据管理技术的发展历程、数据库系统的结构和数据模型等内容。

考核知识点与考核要求：1.1数据库基本概念识记层次数据（Date）：数据是描述事物的符号记录，是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息。

数据以及关于该数据的解释是密切相关的。

数据的解释是对数据含义的说明，也成为数据的语义，即数据说蕴含的信息。

数据与其语义密不可分，没有语义的数据是没有意义和不完整的。

因此，数据是信息存在的一种形式，只有通过解释或处理的数据才能成为有用的信息。

数据库（DateBase，DB）从严格意义上讲，所谓数据库是指长期储存在计算机的有组织的、可共享的数据集合，且数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的亢余度、较高的数据独立性，系统易于扩展，并可以被多个用户共享。

数据库中储存的数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。

数据库管理系统（DateBase Management System，DBMS）数据库管理系统是专门用于建立和管理数据库的一套软件，介于应用程序和操作系统之间。

它负责科学有效地组织和储存数据，并帮助数据库的使用者能够从大量得数据中心快速地获取所需数据，以及提供必要的安全性和完整性等统一控制机制，实现对数据有效的管理和维护。