数据库系统概论知识点
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数据库概论知识点总结●模式、外模式、内模式亦称逻辑模式,是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。
●模式:数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述.一个数据库只有一个模式是所有用户的公共数据视图。
●外模式:涉及的是数据的局部逻辑结构 通常是模式的子集。
●内模式:亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述。
●DDL数据定义语言,用来定义数据库模式、外模式、内模式的语言。
●DML 数据操纵语言,用来对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改的语句。
●数据独立性包括:物理独立性和逻辑独立性●数据模型:1概念模型 2逻辑模型。
●数据模型的三要素:1数据结构, 2数据操作,3 数据的完整性约束条件1数据结构:数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系2数据操作:数据操作是指对数据库中的各种对象(型)和实例(值)允许执行的操作的集合3数据的完整性约束条件:数据完整性约束条件是一组完整性规则,以保证数据的正确、有效、相容。
●基本层次联系:指两个记录以及它们之间的一对多(包括一对一)的联系。
●数据库系统的三级模式结构:外模式、模式和内模式。
●两级映像:外模式/模式映像,模式/内模式映像。
数据管理方法:数据库系统和批处理系统●候选码:能唯一地标志一个元组的属性组●主属性:候选码的诸属性成为主属性●全码:简单情况下,候选码只包含一个属性,极端情况下,关系模式的所有属性是这个关系的候选码,称全码●关系的三种类型:基本关系,查询表,视图表●常用数据模型:层次模型,网状模型,关系模型,面向对象模型,对象关系模型●关系数据模型的操作主要包括:查询、插入、删除和更新数据。
●传统的集合运算:并,交,差,笛卡尔积●专门的关系运算:选择,投影,连接,除运算。
●关系演算:元组关系演算,域关系演算。
以谓词演算为基础。
●关系模型的3个组成部分及各部分所包括的主要内容。
1关系数据结构:描述现实世界的实体以及实体间的各种联系。
第一章数据库系统1.数据、信息、知识的区别?数据是未加工的事实,信息是通过对原始数据进行加工得到的结果,其结果具有一定的内在含义。
知识是将信息应用到具体环境中时,对信息的通晓、理解和认识。
2.数据库中包含用户数据和元数据两种。
其中元数据是描述数据的数据。
比如说数据字典中的数据就是元数据3.根据同时访问数据库的用户数不同,数据库可以分为单用户数据库(Single-user DBS)、多用户数据库(Multiuser DBS)、桌面数据库(Desktop DBS)、工作组数据库(Workgroup DBS)、企业数据库(Enterprise DBS)。
4.根据位置不同,数据库分为集中式数据库(Centralized DBS)、分布式数据库(Distributed DBS)。
5.数据管理经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段第二章数据模型1.根据模型应用的不同目的,模型分为2类,一类是概念模型,一类是逻辑模型和2.概念模型也称为信息模型,是按用户的观点来对数据和信息建模。
E-R图是设计概念模型的一种工具。
3.逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型。
是按计算机的观点进行数据建模,主要用于DBMS的实现。
第三章关系数据库模型1.表的特性:●表是由行与列构成的二维结构●表中的每行(元组)代表实体集中的一个实体发生●表中的每列代表一个属性,并且每列名称不同●每列中的所有值必须遵循相同数据格式●每列都有一个称为属性域的特定取值范围●每一行和列的交叉点代表单一的数据值●对DBMS而言,行与列的顺序无关紧要●每张表必须有一个属性或属性的组合唯一标识每一行2.码、超码、候选码、主码的关系:3.关系模式的概念4.实体完整性、参照完整性的定义5.复合实体或联合实体或桥接实体的定义,举例说明什么情况下会引进复合实体?6.如何实现1对多(在多的一方加入外码)和多对多(引入复合实体)的联系,举例说明。
数据库系统概论概念知识数据库系统是指利用计算机技术,将大量相关数据按照某种数据模型组织、存储和管理,并能提供有效、可靠和安全地访问和处理数据的系统。
关系数据库是最常用和广泛应用的数据库模型。
它使用表格的形式来组织和存储数据,每个表格代表一个实体集,每行代表一条记录,每列代表一个属性。
主键是表格中用来唯一标识每条记录的属性或属性组合。
外键是表格之间关联的一种方式,它是一个属性或属性组合,用来表示另一张表格的主键。
索引是数据库中的一种数据结构,用来加速查找和访问数据。
索引可以基于一个或多个属性,提供快速的搜索和排序功能。
事务是指数据库中由一个或多个操作组成的逻辑工作单元。
事务必须满足ACID原则:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。
数据库管理系统(DBMS)是用来管理和控制数据库的软件。
它提供了一系列的工具和接口,用来定义、创建、查询、修改和删除数据库中的数据。
SQL(Structured Query Language)是一种专门用来与关系数据库交互的标准化查询语言。
它包括数据定义语言(DDL)、数据操纵语言(DML)和数据查询语言(DQL)等部分,可以用来创建、修改和查询数据库。
数据库设计是指在建立数据库系统之前,根据需求和目标,设计数据库的结构、模型和关系。
好的数据库设计应该符合范式化原则,具有高效的数据存取和良好的数据一致性。
数据完整性是指数据库中数据的准确性、一致性和有效性。
常用的保持数据完整性的方法包括定义约束、使用事务和权限管理等。
数据备份和恢复是数据库系统中重要的管理任务,可以通过定期备份数据库和恢复备份数据来保证数据的安全性和可用性。
数据冗余是指数据库中存在重复或冗余的数据,它会占用存储空间、增加数据更新的复杂性并降低数据的一致性。
数据冗余可以通过规范化、合并表格和使用视图等技术来减少。
数据安全是指保护数据库中数据不被未经授权的人或恶意软件访问、篡改或泄露的措施。
第一章绪论1、数据管理技术经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段。
2、数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
3、数据库管理系统的主要功能有数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立以及维护等四个方面。
4、数据库语言包括数据描述语言和数据操纵语言两大部分,前者负责描述和定义数据库的各种特性,后者用于说明对数据进行的各种操作。
5、指出下列缩写的含义DML 数据操纵语言DBMS 数据库管理系统DDL 数据描述语言DBS 数据库系统DB 数据库DBA数据库管理员SDDL 子模式数据描述语言DD 数据字典6、开发、管理和使用数据库的人员主要有数据库管理员、系统分析员、应用程序员和最终用户。
7、数据独立性可分为逻辑独立性和物理独立性。
8、当数据的物理存储改变了,应用程序不变,而由DBMS处理这种改变,这是指数据的物理独立性。
9、根据数据模型的应用目的的不同,数据模型分为概念模型和数据模型。
10、数据模型是由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成的。
11、数据结构对数据系统的静态特性的描述,数据操作是对数据库系统的动态特性的描述。
12、层次数据模型中,只有一个结点,无父结点,它称为根结点。
13、现实世界的事物反映到人的头脑中经过思维加工成数据,这一过程要经过三个领域,依次是现实世界、信息世界和计算机世界(或数据世界)。
14、数据冗余导致的问题有浪费存储空间及修改麻烦和潜在的数据不一致性。
15、从外部视图到子模式的数据结构的转换是由应用程序实现的;模式与子模式之间的映象是由DBMS实现的;存储模式与数据物理组织之间的映象是由操作系统的存取方法实现的。
第二章关系数据库1、一个关系模式的定义格式为关系名(属性名1,属性名2,…,属性名n)2.关系数据库中基于数学上两类运算是关系代数和关系演算。
3.已知系(系编号,系名称,系主任,电话,地点)和学生(学号,姓名,性别,入学日期,专业,系编号)两个关系,系关系的主关键字是系编号,系关系的外关键字是无,学生关系的主关键字是学号,外关键字是系编号 .4.关系代数是用对关系的运算来表达查询的,而关系演算是用谓词表达查询的,它又分为元组关系演算和域关系演算两种。
数据库系统概论第1章绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
(1)数据(Data ):描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等.(2)数据库(DataBase ,简称DB ) :数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享.(3)数据库系统(DataBas 。
Sytem ,简称DBS):数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
2。
数据库管理技术的产生和发展的三个阶段:(1)人工管理阶段(2)文件系统阶段(3)数据库系统阶段。
3. 数据库系统的特点:(1)数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之一,也是数据库系统与文件系统的本质区别。
(2)数据的共享性高,冗余度低,易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此可以被多个用户、多个应用以多种不同的语言共享使用。
(3)数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性.(4)数据由DBMS 统一管理和控制数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。
4。
数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
答:因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成.(1)数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述.(2)数据操作:是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。
(3)数据的约束条件:是一组完整性规则的集合.完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容.5。
数据库系统概论复习资料第一章一、名词解释1.Data:数据,是数据库中存储的基本对象,是描述事物的符号记录。
2.Database:数据库,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。
3.DBMS:数据库管理系统,是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织、存储和管理数据、高效地获取和维护数据。
4.DBS:数据库系统,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、数据库管理员(DBA)构成。
5.数据模型:是用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具,是对现实世界的模拟,是数据库系统的核心和基础;其组成元素有数据结构、数据操作和完整性约束。
6.概念模型:也称信息模型,是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计。
7.逻辑模型:是按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS实现。
8.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,是面向计算机系统的。
9.实体和属性:客观存在并可相互区别的事物称为实体。
实体所具有的某一特性称为属性。
10.E-R图:即实体-关系图,用于描述现实世界的事物及其相互关系,是数据库概念模型设计的主要工具。
11.关系模式:从用户观点看,关系模式是由一组关系组成,每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
12.型/值:型是对某一类数据的结构和属性的说明;值是型的一个具体赋值,是型的实例。
13.数据库模式:是对数据库中全体数据的逻辑结构(数据项的名字、类型、取值范围等)和特征(数据之间的联系以及数据有关的安全性、完整性要求)的描述。
14.数据库的三级系统结构:外模式、模式和内模式。
15.数据库内模式:又称为存储模式,是对数据库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。
一个数据库只有一个内模式。
16.数据库外模式:又称为子模式或用户模式,它是数据库用户能够看见和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。
数据库系统概论复习重点第一章绪论1.数据库系统的基本概念:数据库系统是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、数据库管理员构成。
2.数据库管理系统的主要功能:数据定义功能、数据操作功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。
3.数据模型的分类:概念模型、逻辑模型。
4.概念模型的表示:层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。
5.数据管理技术的产生和发展经历的三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
6.实体是现实世界中客观存在,且能相互区别的。
7.数据模型的组成要素:数据结构、数据操作、数据的完整性的约束条件。
8.DBS包括DB和DBMS,而DB与DBSM是相互独立的。
9.概念模型独立于操作。
10.数据库三级结构有利于保证数据的安全性和独立性。
11.数据库物理存储视图为内模式12.用户通过DML语言对数据进行操作,其实是在操作外模式中的记录。
13.数据库系统的三级模式结构:外模式、模式、内模式。
14.有了“模式/内模式映像”可以保证数据的物理独立性。
15.数据库系统的核心是——数据库。
16.数据库系统的三级模式存在有二级映像,使之可以有较高的数据独立性。
17.数据库的外部存储方法和存储设备变化不影响逻辑结构,这种情况为物理数据独立性。
第二章关系数据库1.本章重点:关系数据库概念,可以用关系表达式来表达实际问题,可以用元祖表达式来表达实际问题,可以用域表达式来表达实际问题。
可以将这三种表达式相互转换。
2.关系代数运算:并、交、笛卡儿积、选择、投影。
3.常用的关系运算:关系代数、关系演算。
5.“列”可以出自一个域。
6.DBMS和OS之间的关系是:DBMS可以调用OS。
7.关系演算谓词变元可分为:元祖关系、演算关系、域关系演算。
8.若Sno由八位数组成,则此种情况称为:用户定义完整性。
9.一般情况下“R”“S”连接,则“R”“S”必有相同的属性。
第一章:绪论数据库(DB):长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储,具有娇小的冗余度、交稿的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
数据库管理系统(DBMS):位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途:科学地组织和存储数据,高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能,数据组织、存储和管理,数据操纵功能,数据库的事物管理和运行管理,数据库的建立和维护功能,其他功能。
数据库系统(DBS):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(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
目的:存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
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。
概念模型实体,客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性,实体所具有的某一特性称为属性。
码,唯一标识实体的属性集称为码。
域,是一组具有相同数据类型的值的集合。
实体型,具有相同属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集,同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系;一对多联系;多对多联系关系模型关系,元组,属性,码,域,分量,关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询,插入,删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性,参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式结构外模式,模式,内模式模式:(逻辑模式)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。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位:是数据库系统模式结构的中间层,与数据的物理存储细节和硬件环境无关,与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的内容:数据的逻辑结构(数据项的名字、类型、取值范围等),数据之间的联系,数据有关的安全性、完整性要求外模式:(子模式/用户模式)数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据库和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系统的逻辑表示。
数据库系统概论基本知识点数据库系统概论基本知识点(一)第一章1、什么是概念模型?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,主要用于数据库设计。
2、数据库模式的三个层次?(P31~33)模式——也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共视图外模式——也称子模式或用户模式,他是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户数据的数据视图,是与某一应用相关的数据的逻辑表示。
内模式——也称存储模式,一个数据库只有一个内模式。
它是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据内部的表示方式。
3、什么是逻辑独立性,物理独立性?P10逻辑独立性:指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的,即数据的逻辑结构变了,用户程序可以不变。
物理独立性:指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的。
第二章1、数据库的操作有哪两种类型?常用的关系操作包括查询(Query)操作和插入(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)操作两大部分2、关系运算的基本概念(P52)任何一种运算都是将一定的运算符作用于一定的运算对象上,得到预期的运算结果。
所以运算对象、运算符、运算结果是运算的三大要素。
第三章1、SQL语言的特点:(P79)①综合统一、②高度非过程化、③面向集合的操作方式、④以同一种语法结构提供多种使用方式、⑤语言简洁,易学易用2、WHERE子句与HA VING子句的区别(P100)WHERE子句与HA VING短语的区别在于作用对象不同。
WHERE 子句作用于基本表或视图,从中选择满足条件的元组。
HA VING短语作用于组,从中选择满足条件的组。
3、SQL:增删改,查询(P83~88,P91~115,P115~117)⑴定义基本表:CREATE TABLE 表名(列名1 数据类型[列级完整性约束条件][,列名2 数据类型[列级完整性约束条件]][,表级完整性约束条件]);⑵删除表:DROP TABLE 表名;⑶修改基本表:ALTER TABLE <表名>[ADD<新列名><数据类型>[完整性约束]][DROP<完整性约束名>][ALTER COLUMN <列名> <完整性约束>];⑷数据查询:SELECT [ALL|DIATINC]<目标列表达式>[ , <目标列表达式>]…FROM<表名或视图名>[ , <表名或视图名>]…[WHERE<条件表达式>[IN(其他表的条件表达式)]]/*将结果按<列名1>的值进行分组,满足<条件表达式>的输出[ORDER BY<列名2> [ASE|DESC]]/*将结果按<列名2>的值进行升序或降序排序;第四章1、什么是计算机安全,有哪些问题类型(P130~131)⑴计算机系统的安全性,是指计算机系统建立和采取各种安全保护措施,以保护计算机系统中的硬件、软件及数据,防止因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏,数据遭更改或泄漏等⑵计算机系统的三类安全性问题:①技术安全:是指计算机系统采用一定安全性的硬件、软件来实现对计算机系统及其所存数据的安全保护②管理安全:是指由于管理不善导致的计算机设备和数据介质的物理破坏、丢失等软硬件意外故障以及场地的意外事故等安全问题。
第一章 数据库概述与数据库密切相关的4个概念:数据、数据库、数据库管理系统(个概念:数据、数据库、数据库管理系统(DBMS DBMS DBMS))、数据库系统、数据库系统 数据库管理系统6功能:功能:11、数据定义功能2、数据组织、存储和管理3、数据操纵功能4、数据库的事务管理和运行管理5、数据库的建立和维护功能6、其他功能、其他功能数据管理3阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段人工管理阶段:人工管理阶段:11、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、数据不具有独立性 文件系统阶段:【优点】【优点】11、数据可以长期保存2、有文件系统管理数据【缺点】、有文件系统管理数据【缺点】11、数据共享性差、冗余度大2、数据独立性差、数据独立性差数据库系统阶段:数据库系统阶段:11、数据结构化2、数据的共享性高、冗余度低、易扩充3、数据独立性高4、数据由DBMS 统一管理和控制统一管理和控制 两类数据模型:概念模型、逻辑模型和物理模型两类数据模型:概念模型、逻辑模型和物理模型概念模型:也称信息模、网状模型、关系模型概念模型:也称信息模、网状模型、关系模型<<主要主要>>、面向对象模型和对象关系模型、面向对象模型和对象关系模型 系统3特性:静态特性、动态特性和完整性约束条件特性:静态特性、动态特性和完整性约束条件数据模型组成3部分:数据结构、数据操作、完整性约束部分:数据结构、数据操作、完整性约束数据结构:描述数据库的组成对象以及对象之间的联系数据结构:描述数据库的组成对象以及对象之间的联系数据操作:指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合数据操作:指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合数据的完整性约束条件:是一组完整性规则数据的完整性约束条件:是一组完整性规则信息世界中的基本概念:信息世界中的基本概念:11)实体2)属性3)码4)域5)实体型6)实体集7)联系)联系 两实体的联系:两实体的联系:11)1:1 21 2))1:n 3n 3))m:n关系模型7术语:术语:11)关系2)元组3)属性4)码5)域6)分量7)关系模型)关系模型 完整性条件3大类:实体完整性、参照完整性、用户定义完整性大类:实体完整性、参照完整性、用户定义完整性关系模型优缺点:【优点】【优点】11、建立在严格的数学概念的基础上2、概念单一,用户易懂易用3、存取路径对用户透明,有更高的数据独立性和安全保密性【缺点】存取路径对用户过于透明,查询效率不如格式化数据模型透明,查询效率不如格式化数据模型数据库三级模式结构:外模式(子模式or 用户模式)、内模式(存储模式)、模式(逻辑模式)式)数据库二级映像功能与数据独立性:外模式数据库二级映像功能与数据独立性:外模式//模式映像、模式模式映像、模式//内模式映像内模式映像第二章 关系数据库候选码:关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组候选码:关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组主码:多个候选码其中的一个(尽量选择容易区分的)主码:多个候选码其中的一个(尽量选择容易区分的)主属性:候选码的诸属性主属性:候选码的诸属性非主属性:不包含在任何候选码中的属性非主属性:不包含在任何候选码中的属性关系3类型:基本关系(通常又称为基本表或基表)、查询表、视图表、查询表、视图表基本表:实际存在的表,是实际存储数据的逻辑表示基本表:实际存在的表,是实际存储数据的逻辑表示查询表:查询结果对应的表查询表:查询结果对应的表试图表:由基本表或其他试图表导出的表,是虚表,不对应实际存储的数据试图表:由基本表或其他试图表导出的表,是虚表,不对应实际存储的数据基本关系6性质:性质:11)列是同质的2)不同列可出自同一个域3)列的顺序无所谓4)任意两个元组的候选码不能相同5)行的顺序无所谓6)分量必须取原子值)分量必须取原子值4关系操作:查询操作、插入、删除、修改操作关系操作:查询操作、插入、删除、修改操作查询操作8功能:功能:11)选择2)投影3)连接4)除5)并6)差7)交8)笛卡尔积)笛卡尔积 实体完整性规则:若属性A 是基本关系B 的主属性,则A 不能取空值不能取空值专门的关系运算符:选择σ、投影π、连接、除(不考)、连接、除(不考)选择:又称限制,在关系R 中选择满足给定条件的诸元组(从行的角度进行运算)中选择满足给定条件的诸元组(从行的角度进行运算)投影:关系R 上的投影是从R 中选择出若干属性列组成新的关系(从列的角度进行运算)中选择出若干属性列组成新的关系(从列的角度进行运算) 连接:又称θ连接,是从两组关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组是从两组关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组(有等值连(有等值连接和自然连接)接和自然连接)第三章 关系数据库标准语言SQLSQL 特点:特点:11、综合统一2、高度非过程化3、面向集合的操作方式4、以同一种语法结构提供多种使用方法5、语言简单,易懂易用、语言简单,易懂易用SQL 数据定义功能包括:模式定义、表定义、视图和索引定义(只有表可以修改)数据定义功能包括:模式定义、表定义、视图和索引定义(只有表可以修改) 视图的作用:视图的作用:11、简化用户的操作2、使用户能以多种角度看待同一数据3、对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性4、能够对机密数据提供安全保护5、适当的利用视图可以更清晰的表达查询晰的表达查询第四章 数据库安全性控制数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏 审计分为:用户级审计、系统级审计审计分为:用户级审计、系统级审计用户级审计:对用户自建的表和视图进行审计,及对上述操作的记录用户级审计:对用户自建的表和视图进行审计,及对上述操作的记录系统级审计:只能由DBA 设置,检测登录记录,监测GRANT 和REVOKE 操作及其他权限下的操作操作第五章 数据库完整性为维护数据库的完整性,为维护数据库的完整性,DBMS DBMS 必须能够:必须能够:11、提供定义完整性约束条件的机制2、提供完整性检查的方法3、违约处理、违约处理可能破坏参照完整性的情况及违约处理可能破坏参照完整性的情况及违约处理被参照表被参照表参照表参照表 违约处理违约处理 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性插入元组插入元组 拒绝拒绝 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性修改外码值修改外码值 拒绝拒绝 删除元组删除元组可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性 拒绝拒绝//级连删除级连删除//设置为空值设置为空值 修改主码值修改主码值 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性 拒绝拒绝//级连修改级连修改//设置为空值设置为空值 拒绝处理:拒绝执行(拒绝处理:拒绝执行(NO ACTION NO ACTION NO ACTION))、级连操作(、级连操作(CASCADE CASCADE CASCADE))、设置为空值、设置为空值第六章 模式的分解任何一个二目关系是属于3NF 的任何一个二目关系是属于BCNF 的若R.A->R.B,R.B->R.C,R.A->R.B,R.B->R.C,则则R.A->R.C若R.A->R.B,R.A->R.C,R.A->R.B,R.A->R.C,则则R.A->R.R.A->R.((B,C)若R.B->R.A,R.C->R.A,R.B->R.A,R.C->R.A,则则R.(B,C)A->R.A但由R.(B,C)A->R.A 不可得出R.B->R.A,R.C->R.A。
第一章:绪论数据库(DB):长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储,具有娇小的冗余度、交稿的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
数据库管理系统(DBMS):位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途:科学地组织和存储数据,高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能,数据组织、存储和管理,数据操纵功能,数据库的事物管理和运行管理,数据库的建立和维护功能,其他功能。
数据库系统(DBS):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(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
目的:存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
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。
概念模型实体,客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性,实体所具有的某一特性称为属性。
码,唯一标识实体的属性集称为码。
域,是一组具有相同数据类型的值的集合。
实体型,具有相同属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集,同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系;一对多联系;多对多联系关系模型关系,元组,属性,码,域,分量,关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询,插入,删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性,参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式结构外模式,模式,内模式模式:(逻辑模式)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。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位:是数据库系统模式结构的中间层,与数据的物理存储细节和硬件环境无关,与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的内容:数据的逻辑结构(数据项的名字、类型、取值范围等),数据之间的联系,数据有关的安全性、完整性要求外模式:(子模式/用户模式)数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据库和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系统的逻辑表示。
一个数据库可以有多个外模式。
外模式的地位:介于模式与应用之间模式与外模式的关系:一对多。
外模式通常是模式的子集。
一个数据库可以有多个外模式。
反映了不同的用户的应用需求、看待数据的方式、对数据保密的要求。
对模式中同一数据,在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等都可以不同。
外模式与应用的关系:一对多。
同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用但一个应用程序只能使用一个外模式内模式:存储模式或内视图)是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部实际存储的表示方式:记录的存储方式(顺序,B树,hash方法存储),索引的组织方式,数据是否压缩存储,数据是否加密。
数据存储记录结构的规定,一个数据库只有一个内模式三级模式的优点:(1)保证数据的独立性(内模式与模式分开物理独立;外模式与模式分开逻辑独立)(2)简化用户窗口(3)有利于数据共享(4)利于数据的安全保密(5)数据存储由DBMS管理(用户不用考虑存取路径等细节)二级映像功能:(1)外模式/模式映像(应用可扩充性)定义外模式(局部逻辑结构)与模式(全局逻辑结构)之间的对应关系,映象定义通常包含在各自外模式的描述中,每一个外模式,数据库系统都有一个外模式/模式映象。
用途:保证数据的逻辑独立性当模式改变时,数据库管理员修改有关的外模式/模式映象,使外模式保持不变应用程序是依据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性,简称数据的逻辑独立性。
(2)模式/内模式映像(空间利用率,存取效率)模式/内模式映像是唯一的,它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关。
数据库中模式/内模式映象是唯一的。
该映象定义通常包含在模式描述中。
用途:保证数据的物理独立性当数据库的存储结构改变了(例如选用了另一种存储结构),数据库管理员修改模式/内模式映象,使模式保持不变。
应用程序不受影响。
保证了数据与程序的物理独立性,简称数据的物理独立性。
优点:(1)保证了数据库外模式的稳定性。
(2)从底层保证了应用程序的稳定性,除非应用需求本身发生变化,否则应用程序一般不需要修改。
(3)数据与程序之间的独立性,使得数据的定义和描述可以从应用程序中分离出去。
什么叫数据与程序的物理独立性?什么叫数据与程序的逻辑独立性?为什么数据库系统具有数据与程序的独立性?1、数据与程序的逻辑独立性:当模式改变时,数据库管理员修改有关的外模式/模式映象,使外模式保持不变。
从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性,简称数据的逻辑独立性。
2、数据与程序的物理独立性:当数据库的存储结构改变了(例如选用了另一种存储结构),数据库管理员修改模式/内模式映象,使模式保持不变。
应用程序不受影响。
保证了数据与程序的物理独立性,简称数据的物理独立性。
数据库管理系统在三级模式之间错提供的二层影响保证了数据系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
数据库系统的组成硬件平台及数据库,软件,人员第二章:关系数据库关系的完整性约束实体完整性和参照完整性:关系模型必须满足的完整性约束条件称为关系的两个不变性,应该由关系系统自动支持。
用户定义的完整性:应用领域需要遵循的约束条件,体现了具体领域中的语义约束。
外码,主码,候选码的概念候选码:若关系中的某一属性组的职能唯一地标识一个元组,则称该属性组为候选码。
主码:若一个关系有多个候选码,则选定期中一个为主码。
外部码:设F是基本关系R的一个或一组属性。
但不是关系R的码,如果F 与基本关系S的主码K想对应,则称F是基本关系R的外部码,简称外码。
关系的3类完整性约束概念实体完整性:若属性(指一个或一组属性)A是基本关系R的主属性, A不能取空值。
参照完整性:若属性(或属性组)F是基本关系R的外码,它是基本关系S的主码K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。
用户定义的完整性:针对某一具体关系数据库的约束条件。
反映某一具体应用所设计的数据必须满足的语义要求。
关系操作的特点,关系代数中的各种运算关系操作的特点是集合操作方式,即操作的对象和结果是集合。
关系代数1、并(R∪S)仍为n目关系,由属于R或属于S的元组组成。
R∪S = { t|t ? R∨t ?S }2、差(R – S)仍为n目关系,由属于R而不属于S的所有元组组成。
R -S = { t|t?R∧t?S }3、交(R∩S)仍为n目关系,由既属于R又属于S的元组组成。
R∩S = { t|t ? R∧t ?S } R∩S = R –(R-S)4、笛卡尔积R: n目关系,k1个元组;S: m目关系,k2个元组;R×S。
9、选择:选择又称为限制(Restriction)σ:对元组按照条件进行筛选。
在关系R中选择满足给定条件的诸元组σF(R) = {t|t R∧F(t)= '真'}。
10、投影:投影运算符π的含义:从R中选择出若干属性列组成新的关系πA(R) = { t[A] | t ?R }A:R中的属性列投影操作主要是从列的角度进行运算。
但投影之后不仅取消了原关系中的某些列,而且还可能取消某些元组(避免重复行)。
11、连接:连接也称为θ连接:两张表中的元组有条件的串接。
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R S = { | tr ? R∧ts ?S∧tr[A]θts[B] }外连接:如果把舍弃的元组也保存在结果关系中,而在其他属性上填空值(Null),这种连接就叫做外连接。
左外连接:如果只把左边关系R中要舍弃的元组保留就叫做左外连接(LEFT OUTER JOIN或LEFT JOIN)。
右外连接:如果只把右边关系S中要舍弃的元组保留就叫做右外连接(RIGHT OUTER JOIN或RIGHT JOIN)。
12、除÷:给定关系R (X,Y) 和S (Y,Z),其中X,Y,Z为属性组;R中的Y与S 中的Y可以有不同的属性名,但必须出自相同的域集;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 属性列上的投影第三章:关系数据库标准语言SQL注意:SQL(Oracle除外)一般不提供修改视图定义和索引定义的操作,需要先删除再重建定义基本表:CREATE TABLE <表名>(<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ][,<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件>] ] …[,<表级完整性约束条件> ] );列级完整性约束--涉及到该表的一个属性▪N OT NULL :非空值约束▪U NIQUE:唯一性(单值约束)约束▪P RIMARY KEY:主码约束▪D EFAULT <默认值>:默认(缺省)约束▪C heck < (逻辑表达式) >:核查约束,定义校验条件▪N OT NULL :非空值约束▪U NIQUE:唯一性(单值约束)约束▪P RIMARY KEY:主码约束▪D EFAULT <默认值>:默认(缺省)约束▪C heck < (逻辑表达式) >:核查约束,定义校验条件表级完整性约束--涉及到该表的一个或多个属性。
▪U NIQUE(属性列列表) :限定各列取值唯一▪P RIMARY KEY (属性列列表) :指定主码▪F OREIGN KEY (属性列列表) REFERENCES <表名> [(属性列列表)]▪C heck(<逻辑表达式>) :检查约束▪P RIMARY KEY与 UNIQUE的区别?例:建立“学生”表Student,学号是主码,姓名取值唯一CREATE TABLE Student(Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,/*主码*/Sname CHAR(20) UNIQUE, /* Sname取唯一值*/Ssex CHAR(2),Sage SMALLINT,Sdept CHAR(20));数据类型修改基本表:ALTER TABLE <表名>[ ADD <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ][ DROP <列名> |<完整性约束名> ][ ALTER COLUMN<列名> <数据类型> ];例:向Student表增加“入学时间”列,其数据类型为日期型ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE;不论基本表中原来是否已有数据,新增加的列一律为空值将年龄的数据类型由字符型(假设原来的数据类型是字符型)改为整数ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT;注:修改原有的列定义有可能会破坏已有数据增加课程名称必须取唯一值的约束条件。