数据库系统概论之关系模型
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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。
数据库系统概论教案第一章:数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构:外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章:关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念:关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章:SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章:数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章:事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性(ACID)和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章:数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制(DAC)和强制访问控制(MAC)解释角色Based 访问控制(RBAC)和属性基访问控制(ABAC)6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章:数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章:数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章:分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章:数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一:关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明:关系模型是数据库理论的核心,掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。
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。
逻辑数据模型之层次数据模型、⽹状数据模型和关系数据模型(转) 上⼀篇⽂章简单介绍了概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型的基本概念、特性以及三者所对应的数据库的开发阶段。
现在针对逻辑数据模型中所⽤到的三种数据模型---层次数据模型、⽹状数据模型以及关系数据模型做⼀个相信的介绍与对⽐分析。
⼀、层次数据模型 定义:层次数据模型是⽤树状<层次>结构来表⽰实体类型和实体间联系的数据模型。
(来⾃百度百科) 其实层次数据模型就是的图形表⽰就是⼀个倒⽴⽣长的树,由基本数据结构中的树(或者⼆叉树)的定义可知,每棵树都有且仅有⼀个根节点,其余的节点都是⾮根节点。
每个节点表⽰⼀个记录类型对应与实体的概念,记录类型的各个字段对应实体的各个属性。
各个记录类型及其字段都必须记录。
特征:树的性质决定了树状数据模型的特征 1. 整个模型中有且仅有⼀个节点没有⽗节点,其余的节点必须有且仅有⼀个⽗节点,但是所有的节点都可以不存在⼦节点; 2. 所有的⼦节点不能脱离⽗节点⽽单独存在,也就是说如果要删除⽗节点,那么⽗节点下⾯的所有⼦节点都要同时删除,但是可以单独删除⼀些叶⼦节点; 3. 每个记录类型有且仅有⼀条从⽗节点通向⾃⾝的路径; 实例: 如图1,以学校某个系的组织结构为例,说明层次数据模型的结构。
1. 记录类型系是根节点,其属性为系编号和系名; 2. 记录类型教研室和学⽣分别构成了记录类型系的⼦节点,教研室的属性有教研室编号和教研室姓名,学⽣的属性分别是学号、姓名和成绩;3. 记录类型教师是教研室这⼀实体的⼦节点,其属性由教师的编号,教师的姓名,教师的研究⽅向。
优点: 1. 层次数据模型的结构简单、清晰、明朗,很容易看到各个实体之间的联系; 2. 操作层次数据类型的数据库语句⽐较简单,只需要⼏条语句就可以完成数据库的操作;(百度百科) 3. 查询效率较⾼,在层次数据模型中,节点的有向边表⽰了节点之间的联系,在DBMS中如果有向边借助指针实现,那么依据路径很容易找到待查的记录; 4. 层次数据模型提供了较好的数据完整性⽀持,正如上所说,如果要删除⽗节点,那么其下的所有⼦节点都要同时删除;如图1,如果想要删除教研室,则其下的所有教师都要删除; 缺点: 1. 层次数据模型只能表⽰实体之间的1:n的关系,不能表⽰m:n的复杂关系,因此现实世界中的很多模型不能通过该模型⽅便的表⽰; 2. 查询节点的时候必须知道其双亲节点的,因此限制了对数据库存取路径的控制;图 1. 院系⼈员组成结构图 ⼆、⽹状数据模型 定义:⽤有向图表⽰实体和实体之间的联系的数据结构模型称为⽹状数据模型。
第 1 章数据库系统概论1.1复习纲要本章介绍的主要内容:·数据管理技术的发展·数据模型·数据库系统结构1.1.1 数据管理技术的发展从20世纪50年代中期开始,数据管理技术大致经历了三个发展阶段:人工管理阶段、文件系统管理阶段和数据库系统管理阶段。
1. 人工管理阶段20世纪50年代中期以前,计算机主要从事计算工作,计算机处理的数据由程序员考虑与安排。
这一阶段的主要特点是:数据不长期保存;数据与程序不具有独立性;系统中没有对数据进行管理的软件。
2. 文件系统管理阶段20世纪50年代后期到60年代中后期,计算机系统中由文件系统管理数据。
其主要特点:数据以文件的形式可长期存储在磁盘上,供相应的程序多次存取;数据文件可脱离程序而独立存在,使得数据与程序之间具有设备独立性。
如果数据文件结构发生变化时,则对应的操作程序必须修改。
即文件系统管理文件缺乏数据独立性,并且数据冗余度大。
数据之间联系弱,无法实施数据统一管理标准。
这些都是文件系统管理的主要缺陷。
3.数据库系统管理阶段70年代初开始,计算机采用数据库管理系统管理大量数据,使计算机广泛应用于数据处理。
数据库系统管理数据的主要特点:·采用数据模型组织和管理数据,不仅有效地描述了数据本身的特性,而且描述了之间的联系。
·具有较高的数据独立性。
即数据格式、大小等发生了改变,使得应用程序不受影响。
·数据共享程度更高,冗余度比较小。
·由DBMS软件提供了对数据统一控制功能,如安全性控制、完整性控制、并发控制和恢复功能。
·由DBMS软件提供了用户方便使用的接口。
数据库系统管理数据是目前计算机管理数据的高级阶段,数据库技术已成为计算机领域中最重要的技术之一。
1.1.2 数据模型数据模型是构建数据库结构的基础,在构建时要经历从概念模型设计到DB逻辑模型和物理模型转换过程。
因此,数据模型可分为两类共4种,两类为概念模型和结构模型,其中结构模型又分为外部模型、逻辑模型和内部模型三种。
数据库系统概论第五版课后答案第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。
答:(l)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。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算,处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛,表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500这个数字可以表示一件物品的价格是500元,也可以表示一个学术会议参加的人数有500人,还可以表示一袋奶粉重500克。
(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。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统,数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”,不要引起混淆。
(4)数据库管理系统(DataBaseManagementsytem,简称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,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS是一个大型的复杂的软件系统,是计算机中的基础软件。
目前,专门研制DBMS的厂商及其研制的DBMS产品很多。
著名的有美国IBM公司的DBZ关系数据库管理系统和IMS层次数据库管理系统、美国Oracle公司的orade关系数据库管理系统、s油ase公司的s油ase关系数据库管理系统、美国微软公司的SQLServe,关系数据库管理系统等。
第六章关系数据理论第六章讲解关系数据理论。
这是关系数据库的又一个重点。
学习本章的目的有两个。
一个是理论方面的,本章用更加形式化的关系数据理论来描述和研究关系模型。
另一个是实践方面的,关系数据理论是我们进行数据库设计的有力工具。
因此,人们也把关系数据理论中的规范化理论称为数据库设计理论,有的书把它放在数据库设计部分介绍以强调它对数据库设计的指导作用。
一、基本知识点本章讲解关系数据理论,内容理论性较强,分为基本要求部分(《概论》6.1~6.3)和高级部分《概论》6.4)。
前者是计算机大学本科学生应该掌握的内容;后者是研究生应该学习掌握的内容。
①需要了解的:什么是一个“不好”的数据库模式;什么是模式的插入异常和删除异常;规范化理论的重要意义。
②需要牢固掌握的:关系的形式化定义;数据依赖的基本概念(函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念,码、候选码、外码的概念和定义,多值依赖的概念);范式的概念;从lNF 到4NF的定义;规范化的含义和作用。
③需要举一反三的:四个范式的理解与应用,各个级别范式中存在的问题(插入异常、删除异常、数据冗余)和解决方法;能够根据应用语义,完整地写出关系模式的数据依赖集合,并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式。
④难点:各个级别范式的关系及其证明。
二、习题解答和解析1.理解并给出下列术语的定义:函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、外码、全码(All-key)、lNF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。
解析解答本题不能仅仅把《概论》上的定义写下来。
关键是真正理解和运用这些概念。
答函数依赖:设R(U)是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集。
对于R(U)的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”,记作X→Y。
数据库系统概论第六版课后答案第1章数据库系统概述一、填空题1. 在关系数据库中,一个元组对应表中。
解: 一个记录 (一行)2. 常用的数据模型有:、、和面向对象模型。
解: 关系模型,层次模型,网状模型3. 用二维表来表示实体及实体之间联系的数据模型是。
解: 关系模型4. 关系模型数据库中最常用的三种关系运算是、、。
解: 选择运算,投影运算,连接运算5. 在数据库系统中,数据的最小访问单位是。
解: 字段(数据项)6. 对表进行水平方向的分割用的运算是。
解: 选择运算7. 数据结构、和称为数据模型的三要素。
解: 数据操作,数据约束条件8. 关系的完整性约束条件包括完整性、完整性和完整性三种。
解: 用户定义,实体,参照二、单项选择题1. 对数据库进行规划、设计、协调、维护和管理的人员,通常被称为(D )。
A. 工程师B. 用户C. 程序员D. 数据库管理员2. 下面关于数据(Data)、数据库(DB)、数据库管理系统(DBMS)与数据库系统(DBS)之间关系的描述正确的是( B )。
A. DB包含DBMS和DBSB. DBMS包含DB和DBSC. DBS包含DB和DBMSD. 以上都不对3. 数据库系统的特点包括( D )。
A. 实现数据共享,减少数据冗余B. 具有较高的数据独立性、具有统一的数据控制功能C. 采用特定的数据模型D. 以上特点都包括4. 下列各项中,对数据库特征的描述不准确的是( D )。
A. 数据具有独立性B. 数据结构化C. 数据集中控制D. 没有冗余5. 在数据的组织模型中,用树形结构来表示实体之间联系的模型称为 ( D )。
A. 关系模型B. 层次模型C. 网状模型D. 数据模型6. 在数据库中,数据模型描述的是 ( C ) 的集合。
A. 文件B. 数据C. 记录D. 记录及其联系7. 在关系数据库中,关系就是一个由行和列构成的二维表,其中行对应( B )。
A. 属性B. 记录C. 关系D. 主键8. 关系数据库管理系统所管理的关系是( C )。
1.2《数据库系统概论》之数据模型(概念模型、逻辑模型--物理模型、层次模型、⽹状模型、关。
前⾔本篇⽂章学习书籍:《数据库系统概论》第5版王珊萨师煊编著视频资源来⾃:由于学长已经系统的整理过本书了,我在学习课本和视频以及学长⽂章的同时在学长⽂章的基础上进⾏相应学习修改。
(学长原系列⽬录:)资料参考⽹站:0.思维导图1.数据模型的概念在数据库中⽤数据模型这个⼯具来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。
数据模型应满⾜三⽅⾯要求:能⽐较真实地模拟现实世界容易为⼈所理解便于在计算机上实现2.两⼤类数据模型数据模型分为两类(分属两个不同的层次)(1) 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。
(2) 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。
客观对象的抽象过程—两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型;把概念模型转换为某⼀DBMS⽀持的数据模型。
3.数据模型的组成要素(1)数据结构数据结构是所研究的对象类型的集合。
这些对象是数据库的组成成分,数据结构指对象和对象间联系的表达和实现,是对系统静态特征的描述,包括两个⽅⾯:(1)数据本⾝:类型、内容、性质。
例如关系模型中的域、属性、关系等。
(2)数据之间的联系:数据之间是如何相互关联的,例如关系模型中的主码、外码联系等。
(2)数据操作数据操作对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执⾏的操作,及有关的操作规则数据操作的类型查询更新(包括插⼊、删除、修改)(3)数据的完整性约束条件数据的完整性约束条件是⼀组完整性规则的集合,规定数据库状态及状态变化所应满⾜的条件,以保证数据的正确性、有效性和相容性。
完整性规则:给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则4.概念模型(1)⽤途与基本要求概念模型的⽤途:概念模型⽤于信息世界的建模是现实世界到机器世界的⼀个中间层次是数据库设计的有⼒⼯具数据库设计⼈员和⽤户之间进⾏交流的语⾔对概念模型的基本要求:较强的语义表达能⼒能够⽅便、直接地表达应⽤中的各种语义知识简单、清晰、易于⽤户理解(2) 信息世界中的基本概念(1) 实体(Entity)客观存在并可相互区别的事物称为实体。
第一章数据库系统概述学习目的与要求:1、了解信息、数据玉数据处理的正确含义及数据管理的进展2、了解数据库系统的基本概念、特点和数据模型3、理解关系模型和关系运算的基本概念4、了解数据库设计的原则、步骤和设计过程学习重点和难点:1、数据库的基本概念2、关系的基本运算有两类:一类是传统运算(并、差、交等);另一类是专门的关系运算(选择、投影和连接)。
课时数:21.1数据和信息1.1.1 数据数据是存储在某一媒体上能够识别的物理符号。
在计算机领域中,一切能被计算机接收和处理的物理符号都叫数据。
数据通常可以分为两种形式:一种是数值型数据,如成绩、价格、体重、工资等;另一种是非数值型数据,如姓名、地址、单位、文章、声音、图像、视频等。
1.1.2信息信息是指数据经过加工处理后所得到有价值的知识。
说明:信息与数据既有联系又有区别,数据反映了信息,而信息又依靠数据来表达。
用不同的数据形式可以表示同样的信息,信息不随它的数据中的形式不同而改变。
总之,信息是反映客观现实世界的知识,数据是信息的具体表现形式,数据经过加工处理后使其具有知识性并对人类活动产生有意义的决策作用。
1.1.3 数据处理数据处理是利用计算机技术将数据转换成信息的过程。
数据处理包括对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、计算、加工、统计和传输等一系列操作。
数据是原料,使输入,而信息使产出,是输出结果。
数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获取我们所需要的资料,为我们工作和决策提供必要的信息基础和依据,输出有价值、有意义的信息。
1.2 数据管理技术的发展数据管理是对数据进行组织、存储、分类、检索、维护等数据处理的技术,是数据处理的核心。
随着计算机硬件技术和软件技术的发展和进步,计算机数据管理的水平不断提高,管理方式也发生了很大的变化。
发展到现在,数据管理经历了以下三个阶段:·人工管理阶段·文件管理阶段·数据库系统阶段1.2.1 人工管理阶段1.2.2 文件管理阶段1.2.3 数据库系统阶段由于文件系统管理数据的缺陷,迫切需要新的数据管理方式,把数据组成合理结构,能集中、统一地进行管理。
数据库系统概论复习总结第一章绪论一、基本概念(1)数据: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、声音等。
数据与其语义是不可分的。
(2)数据库: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。
(3)数据库管理系统:DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取数据和维护数据。
DBMS的主要功能:数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
(4)数据库系统: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。
(5)数据库系统的特点:数据结构化;数据共享性高,冗余度低,易扩充;数据独立性高二、数据管理技术的发展过程1.数据库管理技术发展的三个阶段:人工管理阶段、文件管理阶段和数据库系统阶段.2.文件系统与数据库系统区别和联系:a.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。
b.数据库系统存储数据的方式灵活,可以存储数据库中的某一个数据项,一组数据项,一组记录或一个纪录,而文件系统中数据的存取单位是记录。
c.数据库系统的数据共享性高,易扩充;而文件系统中的文件是为某一特定的应用服务的,系统也不宜扩充。
三、数据模型1. 定义:数据模型也是一种模型,它是对现实世界的一种抽象。
也就是说,数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。
2.组成三要素:数据结构、数据操作和完整性约束。
(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。
第二章关系数据库1、试述关系模型的3个组成部分。
答:关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
2、试述关系语言的特点和分类。
答:关系数据语言可分为三类:关系代数语言ISBL,关系演算语言(元组演算语言ALPHA、域演算语言QBE),具有关系代数和关系演算双重特点的语言SQL。
3、定义并理解下列术语,说明它们之间的联系与区别。
(1)域,笛卡尔积,关系,元组,属性(2)主码,候选码,外部码(3)关系模式,关系,关系数据库答:(1)域:域是一组具有相同数据类型的值的集合。
关系:在域D1,D2,…,Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系,表示为R(D1,D2,…,Dn)元组:关系中的每个元素是关系中的元组。
属性:关系也是一个二维表,表的每行对应一个元组,表的每列对应一个域。
由于域可以相同,为了加以区分,必须对每列起一个名字,称为属性(Attribute)。
(2)主码,候选码,外部码候选码:若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组,则称该属性组为候选码(Candidate key)。
主码:若一个关系有多个候选码,则选定其中一个为主码(Primary key)。
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Ks相对应,则称F是基本关系R的外部码(Foreign key),简称外码。
基本关系R称为参照关系(Referencing relation),基本关系S称为被参照关系(Referenced relation)或目标关系(Target relation)。
关系R和S可以是相同的关系。
(3)关系模式,关系,关系数据库关系模式:关系的描述称为关系模式(Relation Schema)。
它可以形式化地表示为:R(U,D,dom,F)其中R为关系名,U为组成该关系的属性名集合,D为属性组U中属性所来自的域,dom 为属性向域的映象集合,F为属性间数据的依赖关系集合。