数据库系统的基础知识和设计

数据库技术 PDF教材

数据库技术是计算机科学的重要分支，其核心是管理和处理数据。数据库技术可以应用于各种应用程序，包括电子商务，金融业，医疗和物流等领域。本文将介绍数据库技术的基础知识以及数据库管理系统的设计和实现。

一、基础知识

1. 数据库

数据库是一个存储、管理和处理数据的容器。数据可以是文本、图像、视频或其他形式的信息。数据库可以分为关系型数据库和非关系型数据库。关系型数据库使用表格来存储数据，表格中的每一行表示一个记录，每一列表示一个字段。关系型数据库还包括索引和约束等概念，以提高查询性能和数据完整性。非关系型数据库则不使用表格，而是使用键值对、文本文档或图形对象等方式存储数据。

2. 数据库管理系统

数据库管理系统（DBMS）是一种软件工具，用于管理数据库。DBMS 提供多种功能，包括数据存储、数据检索、安全控制、备份和恢复等。常见的 DBMS 包括 MySQL、Oracle 和

SQL Server 等。

3. SQL

SQL（Structured Query Language）是一种用于管理和操作关系型数据库的语言。使用 SQL，可以执行各种任务，包括创建数据库、创建表格、插入数据和查询数据等。

二、数据库设计和实现 1. 需求分析

在设计和实现数据库之前，需要进行需求分析。需求分析确定应用程序需要存储哪些数据，以及这些数据如何关联和组织。例如，在一个电子商务网站中，需要存储客户信息、订单信息和产品信息等。

2. 数据库设计

数据库设计是一个关于如何组织数据的过程。设计包括确定表格、字段和数据类型等信息。这些信息可以通过各种建模工具（如实体关系模型）来表示。设计一个好的数据库可以提高数据的可管理性、安全性和可扩展性。

3. 数据库实现

数据库实现将设计转化为实际代码。实现步骤包括创建表格、插入数据和执行查询等操作。数据库实现需要选择合适的 DBMS，并且按照 DBMS 的规则来编写SQL 代码。在编写代码前，需要考虑数据类型、键、索引和约束等因素。

第一章

数据库系统基础知识

一、选择题

2000秋：

1.根据关系模型的有关理论，下列说法中不正确的是 D 。

A． 二维表中的每一列均有唯一的字段名

B． 二维表中不允许出现完全相同的两行

C． 二维表中行的顺序，列的顺序可以任意交换

D． 二维表中行的顺序，列的顺序不可以任意交换

2001年（春）

2. Visual FoxPro是一个__B____。

A. 数据库系统 B. 数据库管理系统 C. 数据库 D. 数据库管理员

3. 实体模型反映实体及实体之间的关系，是人们的头脑对现实世界中客观事物及其相互联系的认识，而_ ____是实体模型的数据化，是观念世界的实体模型在数据世界中的反映，是对对现实世界的抽象。

A. 数据模型 B. 物理模型 C. 逻辑模型 D. 概念模型

2006年（春）

4. 数据库系统与文件系统的最主要区别是 D

Ａ．数据库系统复杂，而文件系统简单

Ｂ．文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件

Ｃ．文件系统管理的数据量较小，而数据库系统可以管理庞大的数据量

Ｄ．文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决

5. 关系模型的基本结构是___C______。

A．树形结构 B．无向图 C．二维表 D．有向图

2009秋：

6. 目前数据库管理系统(DBMS)有许多不同的产品。在下列DBMS产品中,不属于(Microsoft)公司开发的是 D

A. Visual FoxPro B. Access C. SQL Server D. Oracle

2009年春

7. 在下列叙述中，错误的是 C 。

A.关系型数据库中的每一个关系都是一个二维表

B.在关系模型中，运算的对象和运算的结果都是二维表

数据库基础知识总结

数据库是一种用于存储和管理数据的软件系统。它可以帮助用户有效地组织、存储、检索和分析数据，以便更好地支持业务决策和应用开发。本文将从以下几个方面介绍数据库的基础知识：

1. 数据库的概念与分类

数据库是指一个组织结构良好的数据集合，可被电脑程序使用及管理。按照其结构特点，可以将数据库分为关系型数据库、非关系型数据库、面向对象数据库等几种类型。

关系型数据库采用表格形式来存储数据，其中每个表格都有唯一的标识符，并且不同表格之间可以通过键值对进行关联。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。

非关系型数据库则不采用表格形式来存储数据，而是使用键值对或文档等方式进行存储。常见的非关系型数据库有MongoDB、Redis等。

面向对象数据库则将数据看做对象，并且支持面向对象编程方式进行操作。常见的面向对象数据库有db4o等。

2. 数据库设计与规范

在设计一个有效的数据库时，需要考虑以下几个方面：

（1）确定实体及其属性：实体是指现实世界中具有独立存在意义的事物或概念。属性则是指实体所具有的某些特征或属性。

（2）确定实体之间的联系：实体之间可以存在一对一、一对多、多对多等不同类型的关系。

（3）设计数据结构：包括表格的设计、字段的定义、键值对的关联等。

（4）规范化数据结构：规范化是指将数据结构进行优化，以便更好地支持数据存储和查询操作。

3. SQL语言基础

SQL是Structured Query Language（结构化查询语言）的缩写，它是数据库管理系统中最常用的一种语言。SQL可以用于创建表格、插入数据、更新数据、删除数据等操作。

SQL语句包括以下几个部分：

（1）SELECT：用于查询数据库中的数据。

（2）FROM：指定要查询的表格名称。

（3）WHERE：用于过滤查询结果，只返回符合条件的记录。

（4）GROUP BY：用于按照某个字段进行分组操作。

数据库系统原理与设计（考试重点）

2.7 答案：

(1) (2)

2.8 答案

图1是学生成绩管理数据库ScoreDB 的模式导航图，该关系数据库由4个关系组成，带下划线的属性集为关系的主码，斜体属性为关系的外码。请用关系代数表达(1)～(9)，用SQL 语言表达(10)～(14)。

班级Class 图1

(1)查找籍贯为“上海”的全体学生 (1)σnative=’上海’(Student)

(2)查找1992年元旦以后出生的全体男同学 (2)

σyear(birthday)>=1992∧ sex=’男’(Student)

学生 Student

(3)查找信息学院非汉族同学的学号、姓名、性别及民族

(3)ПstudentNo,studnetName,sex,nation(σinstitute=’信息学院’ ∧nation!=’汉族’(Student∞Class))

(4)查找08-09学年第二学期(08092)开出课程的编号、名称和学分

(4)

ПcourseNo,courseName,creditHour(σterm=’08092’(Course∞Score))

(5)查找选修了“操作系统”的学生学号、成绩及姓名

(5) ПstudentNo,score,studentName(σcourseName=’操作系统’(Student∞Course∞Score))

(6)查找班级名称为“会计学08(3)班”的学生在07-08学年第一学期(07081)选课情况，要求显示学生姓名、课程号、课程名和成绩

(6)

ПstudentName,courseNo,courseName,score(σclassName=’会计学08(3)班’∧term=’07081’(Class∞Studnet∞Course∞Scor

e))

(7)查找至少选修了一门其直接先修课编号为CS012的课程的学生学号和姓名

(7)