数据库系统原理 重点

数据库原理及应用总复习串讲70年代以来，数据库技术得到了迅速开展和广泛应用，已经成为计算机科学与技术的一个重要分支。

Microsoft Access作为一种关系型桌面数据库管理系统是中小型数据库应用系统的理想开发环境，具有界面友好、易学好用、开发简单、接口灵活等特点，已经得到越来越广泛的应用。

数据库技术的开展数据管理技术的开展历程，大体上经历了几个阶段：人工管理阶段----早期的计算机没有系统软件的支持，程序员不但要负责处理数据还要负责组织数据。

程序没有任何独立性。

文件系统阶段----操作系统中的文件系统是专门的数据管理软件，它的出现将程序员从直接与物理设备打交道的沉重负担中解脱出来。

不必考虑文件的物理存储，这项工作由计算机系统来实现。

数据库阶段---针对文件系统的缺点，后来出现了数据库技术。

与文件系统相比，数据库技术是面向系统的，而文件系统那么是面向应用的。

数据库是可共享的数据集合。

分布式数据库阶段---分布式数据库是一个逻辑上的整体，是分布在不同地理位置的数据集合，使计算机网络环境下各个局部数据库的逻辑集合，它受分布式数据库管理系统的控制和管理。

什么是数据库系统？数据库系统是指带有数据库并利用数据库技术进展数据管理的计算机系统。

数据库系统的组成由四局部组成，它们是数据库、硬件、软件和人员。

●数据库：是一个信息的集合，在这个集合中可以按照信息的逻辑构造对其进展组织与存取。

●硬件：支持系统运行的计算机硬件设备。

包括CPU、内存、外存及其它外部设备。

●软件：包括操作系统、数据库管理系统、应用开发工具和应用系统。

●人员：数据库系统中的主要人员有：数据库管理员、系统分析员和数据库设计人员、应用程序开发人员和最终用户。

数据库系统四要素中，数据库系统的核心和管理对象是数据库.2．数据库的特点：〔1〕集成性.减少了数据的重复,防止数据的不一致。

〔2〕共享性。

〔3〕持久性,有数据平安性和完整性保障,多用户操作并行调度。

第一章数据库系统概述本章学习重点：1.数据库系统的三级模式结构2.数据模型中概念层模型（E-R）模型域逻辑层模型（关系模型）第一节数据库基本概念一、数据（Data）：是描述事物的符号记录，是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息包括数字、字母、文字、特殊字符组成的文本数据，也可以是图形、图像、动画、影像、声音、语言等多媒体数据。

例如，日常生活和工作中使用的客户档案记录、商品销售记录等都是数据二、数据库（Database,简称DB）1.定义：是长期储存在计算机中的有组织的、可共享的（大量）数据集合2.数据库中存储的数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点三、数据库管理系统（Data Management System,简称DBMS）数据库管理系统产生的时期是20世纪60年代后期DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库的故障恢复1.定义：是位于应用程序（用户）与操作系统之间的一层数据管理软件2.主要功能（1）数据定义功能：提供数据定义语言（DDL）定义数据库中的数据对象例如：表、视图、存储过程、触发器等（2）数据操纵功能：提供数据操纵语言（DML）操纵数据实现对数据库的基本操作例如：查询、插入、删除和修改（3）数据库的运行管理：保证数据的安全性（用户只能使用视图定义中的数据，而不能使用视图定义外的其它数据）、完整性（数据的正确性、有效性和相容性，防止错误的数据进入数据库）、多用户对数据的并发使用以及发生故障后的系统恢复（4）数据库的建立和维护功能：创建数据库及对数据库空间的维护、数据库的备份与恢复功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析等数据库恢复采用的方法：建立检查点、建立副本、建立日志文件（5）数据组织、存储和管理功能例如：索引查找、顺序查找（6）其他功能：主要包括与其他软件的网络通信功能、不同数据库管理系统之间的数据传输以及相互访问功能等四、数据库系统（Database System,DBS）：是指在计算机中引入数据库技术之后的系统1.通常一个完整的数据库系统包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户2.数据库管理员（Database Administrator,DBA）：专门负责对数据库进行维护，并保证数据库正常、高效运行第二节数据管理技术的发展一、人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）特点：1.数据不保存2.应用程序管理数据3.数据面向应用注意：记录内无结构，整体无结构二、文件系统阶段（20世纪50年代后期到60年代中期）缺陷：数据冗余、数据不一致、数据联系弱特点：1．数据的管理者：文件系统，数据可长期保存2．数据面向的对象：某一应用程序3．数据的共享程度：共享性差、冗余度大4．数据的结构化：记录内有结构，整体无结构5．数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序6．数据控制能力：应用程序自己控制三、数据库系统阶段（20世纪60年代后期以来）特点：1.数据集成2.数据共享性高3.数据冗余度小4.数据一致性5.数据独立性高6.实施统一管理与控制7.减少应用程序开发与维护的工作量第三节数据库系统的结构一、数据库系统的三级模式结构1.模式：也称为概念模式或逻辑模式，它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2.外模式：也称为子模式（Subschema）或用户模式，它是数据库用户（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DBMS提供子模式描述语言（Subschema DDL）来严格地定义子模式3.内模式：也称为存储模式（Storage Schema），它是对数据库中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形式4.三级模式结构的两层映像与数据独立性（1）外模式/模式映像（逻辑独立性）（2）模式/内模式映像（物理独立性）数据独立性：不会因为系统数据库存储（物理）结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序二、数据库系统的运行与应用结构1.客户/服务器（Client/Server,C/S）模式（需要下载）例如：QQ、桌面客户端游戏2.浏览器/服务器（Browser/Server,B/S）模式例如：网站、在线web游戏第四节数据模型一、数据特征与数据模型组成要素1.数据结构：描述的是系统的静态特性及数据对象的数据类型、内容、属性以及数据对象之间的联系2.数据操作：描述的是系统的动态特性，是对各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则3.数据约束：描述数据结构中数据间的语法和语义关联，包括相互制约与依存关系以及数据动态变化规则，以保证数据的正确性，有效性与相容性二、数据模型的分类1.概念层数据模型（1）信息世界中的基本概念A．实体（Entity）: 客观存在并可相互区别的事物称为实体，可以是具体的人、事、物或抽象的概念，B．属性（Attribute）：实体所具有的某种特性称为实体的属性，一个实体可以由多个属性来描述C．码或键（Key）：唯一标识实体的属性集称为码D．域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域E．实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型F．实体集（Entity Set）：同型实体的集合称为实体集G．联系（Relationship）：现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系实体型间联系：★一对多1：N★一对一1：1★多对多N：M（2）概念模型的表示方法概念模型：用来描述现实世界的事物，与具体的计算机系统无关表达用户需求观点的数据全局逻辑结构的模型最典型的概念模型是实体联系（E-R）2.逻辑层数据模型（1）层次模型（2）网状模型（3）关系模型（4）面向对象模型在面向对象技术中，相同元素的有序集合，并且允许有重复的元素的复合数据类型是列表类型3.物理层数据模型：也称为数据的物理模型（Physical Model），其描述数据在存储介质上的组织结构，是逻辑模型的物理实现，即每一种逻辑模型在实现时都有与其相对应的物理模型逻辑模型是从数据库实现的观点出发，对数据建模第二章关系数据库本章学习重点：1.关系数据库的相关概念2.关系规范化理论，各个范式之间的转化关系第一节关系数据库概述系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd1.1970年提出关系数据模型2. E.F.Codd在1970年发表了论文《Communication of the ACM》3.之后，提出了关系代数和关系演算的概念4.1972年提出了关系的第一、第二、第三范式5.1974年提出了关系的BC范式关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统典型实验系统：System R、University INGRES典型商用系统：ORACLE（占有率最高）、SYBASE、INFORMIX、IBM DB2课程中使用的是MySQL第二节关系数据模型一、关系数据结构关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构，即关系基本术语：1.表（Table）：表，也称为关系，是一个二维的数据结构，它由表名构成表的各个列（如学号、姓名等）及若干行数据（各个学生的具体信息）组成。

数据库系统原理参考教材：数据库实用教程（第三版） 董健全 丁宝康 编著 施伯乐 主审第1章数据库发展史1.1数据库阶段的数据管理有哪些特色？1.2什么是数据独立性？在数据库中有哪两级独立性？1.3试解释DB、DBMS、和DBS三个概念。

第2章数据库系统结构2.1名词解释。

逻辑数据 物理数据 联系的元数 1:1联系 1:N联系 M:N联系 数据模型 概念数据模型 结构数据模型 层次模型 网状模型 关系模型 外模式概念模式 内模式 外模式/模式映像 模式/内模式映像 数据独立性物理数据独立性 逻辑数据独立性 DDL DML DD DD系统2.2逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？2.3设某商业集团数据库有三个实体集。

一是“商品”实体集，属性有商品号、商品名、规格、单价等；二是“商店”实体集，属性有商店号、商店名、地址等；三是“供应商”实体集，属性有供应商编号、供应商名、地址等。

供应商之间存在“供应”联系，每个供应商可供应多种多种商品，每种商品可向多个供应商订购，每个供应商供应每种商品有个月供应量；商店与商品间存在“销售”联系，每个商店可销售多种商品，每种商品可在多个商店销售，每个商店销售每种商品有个月计划数。

试画出反映上述问题的ER图，并将其转换成关系模型。

2.4试述ER模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的主要特点。

2.5DB的三级模式结构描述了什么问题？试详细解释。

2.6试述概念模式在数据库结构中的重要地位。

2.7什么是数据独立性？其目的是什么？2.8试述DBMS的主要功能。

1 / 102 / 102.9 从模块结构观察，DBMS 由哪些部分组成？2.10 DBS 有哪几部分组成？2.11 在DBS 中，DBMS 和OS 之间的关系是什么？第3章 关系运算3.1 名词解释。

关系模型 关系模式 关系实例 属性 域 元组 超键 候选键 主键 外键 实体完整性规则 参照完整性规则3.2 笛卡尔积、等值联接、自然联接三者之间有什么区别？3.3 设有关系R 和S （见下表），计算R ∪S ，R －S ，R ∩S ，R×S ，π3,2(S)，σB<’5’(R)，R S ，R S 。

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。