数据库原理第一章数据库概论来源.

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。

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。

数据库原理与应用第二版课后答案【篇一：数据库系统教程习题答案(施伯乐)(第2版)_数据库原理及应用】txt>第1章数据库概论1.1 基本内容分析1.1.1 本章的重要概念（1）db、dbms和dbs的定义（2）数据管理技术的发展阶段人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库技术阶段等各阶段的特点。

（3）数据描述概念设计、逻辑设计和物理设计等各阶段中数据描述的术语，概念设计中实体间二元联系的描述（1:1，1:n，m:n）。

（4）数据模型数据模型的定义，两类数据模型，逻辑模型的形式定义，er模型，层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的数据结构以及联系的实现方式。

（5）db的体系结构三级结构，两级映像，两级数据独立性，体系结构各个层次中记录的联系。

（6）dbmsdbms的工作模式、主要功能和模块组成。

（7）dbsdbs的组成，dba，dbs的全局结构，dbs结构的分类。

1.1.2本章的重点篇幅（1）教材p23的图1.24（四种逻辑数据模型的比较）。

（2）教材p25的图1.27（db的体系结构）。

（3）教材p28的图1.29（dbms的工作模式）。

（4）教材p33的图1.31（dbs的全局结构）。

1.2 教材中习题1的解答1.1 名词解释1.2 试解释db、dbms和dbs三个概念。

答：db是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。

dbms是位于用户与os之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问db的方法。

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硬件、软件和数据资源组成的系统，即采用数据库技术的计算机系统。

1.3 人工管理阶段和文件系统阶段的数据管理各有哪些特点？答：人工管理阶段主要有四个特点：数据不保存在计算机内；没有专用的软件对数据进行管理；只有程序的概念，没有文件的概念；数据面向程序。

文件系统阶段主要有五个特点：数据以“文件”形式长期保存；数据的逻辑结构与物理结构有了区别；文件组织已多样化；数据面向应用；对数据的操作以记录为单位。

前言数据库技术背景一、数据库技术的发展1.摇篮和萌芽阶段（20世纪60年代）首先使用"DataBase"一词的是美国系统发展公司（美国海军基地在60年代研制数据软件中引用）。

1963年，C·W·Bachman设计开发的IDS(Integrate Data Store)系统开始投入运行。

1968年，网状数据库出现；1969年，层次式数据库系统。

1969年10月，数据库系统开始走向规范化和标准化。

数据库技术起源于20世纪60年代末。

数据库技术的产生来源于社会的实际需要。

2.发展阶段（20世纪70年代）1970年关系型数据库理论的提出；1974年IBM公司San Jose研究所研制成功了关系数据库管理系统System R，并且投放到软件市场。

1976年美籍华人陈平山提出数据库逻辑设计的实体联系（E-R）方法1978年，新奥尔良会议提出数据库系统设计过程划分理论3.成熟阶段（80年代至今）20世纪80年代大量商品化的关系数据库系统问世并被广泛的推广使用,分布式数据库系统也走向使用。

1980年，J·D·Ulman所著的《数据库系统原理》一书正式出版。

1981年E· F· Code获得了计算机科学的最高奖ACM图灵奖。

1984年，David Marer所著的《关系数据库理论》一书，标志着数据库在理论上的成熟。

第一章数据库系统概述数据处理：数据的收集、储存、加工、传播数据管理：数据的分类、组织、编码、检索、维护目的：节省存储空间，便于复用和共享，从中挖掘更有价值的信息第一节数据管理技术的发展与计算机软硬件技术的发展有直接关系。

1.人工管理阶段——20世纪50年代中期以前1)计算机技术：刚刚诞生，无外存，无OS，无数据管理软件2)特点：♦数据非结构化，没有“文件”概念。

♦数据不能保存在外存上；♦数据不能独立于应用程序。

3)存在问题：易出错、有冗余、不能复用或共享2.文件系统阶段（上世纪50年代中期—60年代中期）1)计算机技术：有了外存、OS，文件管理系统2)特点：♦可存储数据文件，可实现按名访问♦数据文件由记录组成，可实现按记录存取♦数据有了一定的独立性，但和程序有一定的对应关系♦文件多样化：索引文件、链接文件、直接存取文件等2)存在问题：非结构化，冗余大、易造成不一致，难以彻底共享3)在早期一些软件中的表现：高级BASIC语言（60年代中期所创）前两个阶段数据冗余大、难以共享的原因：数据仍然非结构化（数据文件中不包括关于数据的逻辑结构说明）；没有专用的数据文件管理软件（编辑和查询数据不便）3.数据库系统阶段（上世纪60年代后期）1)计算机技术：高度发展、系统软件的大量出现2)特点：数据结构化、以数据库方式存储数据文件，以数据库管理系统软件管理数据文件，一个或多个应用程序可以处理一个或多个数据文件3)几个概念：1)数据库（DB）♦数据项→纪录→数据文件：最小数据单位是数据项，有名称♦数据完全独立，简单的数据处理甚至不需要程序♦数据冗余大大减小，高度共享2)数据库管理系统（DBMS）♦代表性软件：VFP、Acess、SQL Server、Oracle、DB2、MYSQL等♦DBMS的功能：数据定义：建立数据文件，描述、修改数据结构、删除文件等数据操纵：数据（记录、数据项）的插入、查询、修改、删除等完整性约束检查：对各数据项取值情况说明和限制、检查访问控制：对用户访问权限的限制，可否共享，共享到什么程度并发控制：多用户同时访问数据库时如何处理冲突，保持数据的一致性数据库恢复：数据库一旦遭破坏，如何恢复3)数据库系统（DBS）核心主要是指数据库、DBMS、及应用程序。