《数据库原理》知识点总结Word文档格式.docx
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不独立,它是应用程序的一部分。
独立性差
数据库与应用系统完全分开
概念模型
一、模型的三个世界
1.现实世界
2.信息世界:
即根据需求分析画概念模型(即E-R图),E-R图与DBMS无关。
3.机器世界:
将E-R图转换为某一种数据模型,数据模型与DBMS相关。
注意:
信息世界又称概念模型,机器世界又称数据模型
二、实体及属性
1.实体:
客观存在并可相互区别的事物。
2.属性:
3.关键词(码、key):
能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。
一个表的码可以有多个,但主码只能有一个。
例:
借书表(学号,姓名,书号,书名,作者,定价,借期,还期)
规定:
学生一次可以借多本书,同一种书只能借一本,但可以多次续借。
4.实体型:
即二维表的结构
例student(no,name,sex,age,dept)
5.实体集:
即整个二维表
三、实体间的联系:
1.两实体集间实体之间的联系
1:
1联系
n联系
m:
2.同一实体集内实体之间的联系
1:
四、概念模型(常用E-R图表示)
实体型:
属性:
联系:
说明:
①E-R图作为用户与开发人员的中间语言。
②E-R图可以等价转换为层次、网状、关系模型。
举例:
学校有若干个系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教员,其中有的教授
和副教授每人各带若干研究生。
每个班有若干学生,每个学生选修若干课程,每门课程有若干学生选修。
用E-R图画出概念模型。
数据模型
一、层次模型:
用树型结构表示实体之间的联系。
每个结点代表一个实体型。
只能直接处理一对多(含一对一)的实体关系。
查找层次数据库中的记录,速度较慢。
二、网状模型:
用图结构表示实体之间的联系。
可以处理多对多的实体关系。
查找网状数据库中的记录,速度最快。
三、关系模型:
用二维表表示实体之间的联系。
1.重要术语:
关系:
一个关系就是一个二维表;
元组:
二维表的一行,即实体;
关系模式:
在实体型的基础上,注明主码。
关系模型:
指一个数据库中全部二维表结构的集合。
2.特点:
关系模型是建立在严格的数学理论的基础上的;
关系模型的存取路径对用户透明;
查找关系数据库中的记录,速度最慢。
小结:
数据有三种类型,DBMS就有三种类型,DB亦有三种类型。
数据库系统结构
一、数据库系统的体系结构
单机结构:
DBMS、数据库、开发工具、应用系统安装在一台计算机上。
C/S结构:
局域网结构
客户机:
装开发工具、应用系统
服务器:
装DBMS、数据库
B/S结构:
Internet结构
装DBMS、数据库、开发工具、应用系统
装IE即可
三、数据库系统的模式结构
1.三级模式
模式:
是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。
Ü
模式只涉及数据库的结构;
模式既不涉及应用程序,又不涉及数据库结构的存储;
外模式:
是模式的一个子集,是与某一个应用程序有关的逻辑表示。
特点:
一个应用程序只能使用一个外模式,但同一个外模式可为多个应用程序使用。
内模式:
描述数据库结构的存储,但不涉及物理记录。
2.两级映象
外模式/模式映象:
保证数据库的逻辑独立性;
模式/内模式映象:
保证数据库的物理独立性;
3.两级映象的意义
使数据库与应用系统完全分开,数据库改变时,应用系统不必改变。
数据的存取完全由DBMS管理,用户不必考虑存取路径。
数据库管理系统
1.DBMS的功能:
负责对数据库进行统一的管理与控制。
数据定义:
即定义数据库中各对象的结构
②数据操纵:
包括对数据库进行查询、插入、删除、修改等操作。
数据控制:
包括安全性控制、完整性控制、并发控制、数据库恢复。
2.DBMS的组成:
DDL语言
DML语言
DCL语言
实用程序
SQL集DDL,DML,DCL功能于一体;
所有应用程序通过SQL语句才能访问数据库
一、基本概念
1.码:
能唯一标识元组的属性集。
2.候选码:
一个属性集既能唯一标识元组,且又不含有多余属性,一个关系模式可以有多个候选码。
3.主码:
任选候选码中的一个。
4.主属性:
主码中包含的各个属性。
5.非主属性:
不包含在主码中的各个属性。
6.外码:
设F是关系R的一个属性,不是R的主码,但却是另一个关系S的主码,则称F是关系R的外码。
student(sno,sname,ssex,sage,sdept)
Sc(sno,cno,grade)
Sc的主码为:
(sno,cno);
外码为:
sno
二数据库设计(第3章)
一、数据库设计的步骤
①需求分析:
了解分析用户的需要、要求。
②概念结构设计:
根据需求分析的结果画概念模型(即E-R图)。
③逻辑结构设计:
将E-R图转换为某一种数据模型,并优化。
物理结构设计
⑤数据库实施
数据库运行与恢复
概念结构设计
一、局部E-R图设计
1.确定局部范围
通常把系统涉及的各个部门或各个主要功能作为局部。
2.确定实体与属性
①属性是不能再分的数据项;
联系只发生在两实体之间;
原则上,能够作为属性,就不要作为实体。
二、合并成总体E-R图
1.消除各局部E-R图的冲突问题。
2.按公共实体名合并,生成初步E-R图。
3.消除冗余的属性和冗余的联系,生成总体E-R图。
逻辑结构设计
一、联系的属性和主码
(1)联系的属性:
必须包含相关联的各实体型的主码。
(2)联系的主码
1联系:
可以是相关联的任一实体型的主码。
n联系:
必须是n方实体型的主码。
m:
必须是相关联的各实体型的主码之和。
二、E-R图向关系模型的转换
(1)把每个实体型转换为一个关系模式。
(2)1:
可以消化到相关联的任一实体型对应的关系模式中。
班级
班长
1
班长(XH,XM,NL,BH)
班级(BH,RS)
(3)1:
可以消化到n方实体名对应的关系模式中。
一个班级有多名学生,每名学生只能属于一个班级。
每一个班级有一名班长,他是学生中的一员。
n
学生(XH,XM,NL,BH)
班级(BH,RS,XH)
班长的学号
(4)m:
必须转换为一个关系模式,并且不能消化。
课程
学生
m
学生(sno,sname,ssex,sage,sdept)
课程(cno,cname,credit)
选修(sno,cno,grade)
(5)多元联系:
不能消化
供应商
nm
k
零件
产品
物理结构设计与数据库实施
1.物理结构设计
在逻辑设计的基础上,为每个关系模式选择合适的存储结构与存储方式。
选择存储结构:
即决定每个表的记录顺序。
选择存取方式:
即决定为哪些属性建立非聚集索引,以便加快查找速度。
一般把经常查询的属性名指定为非聚集索引。
2.数据库实施
主要工作:
定义数据库结构;
组织数据入库;
编写应用程序;
数据库试运行;
三关系数据库(第4章)
一、域(domain)
1.定义:
域是一组具有相同类型的值的集合。
2.域的基数:
域中所含数据的个数。
二、笛卡尔积
给定一组域D1,D2,D3,则D1×
D2×
D3称为笛卡尔积。
2.笛卡尔积D1×
D3对应一个二维表,所含元组的个数等于各个域的基数之积。
三、关系
笛卡儿积的一部分元组称为关系。
2.关系的目(或度):
一个关系所含属性的个数。
3.关系的性质
任意两个元组不能完全相同,同一关系的属性名不允许重复。
四、关系的完整性
1.实体完整性:
指关系的所有主属性都不能取空值。
实体完整性不仅仅是主码整体不能取空值。
2.参照完整性:
指一个关系外码的取值必须是相关关系中主码的有效值或空值。
班级(班名,人数)
学生(学号,姓名,性别,密码,班名)
在学生表中,班名的取值必须是班级表[班名]的值或空值。
关系代数
一、传统的集合运算
设关系R、S的结构完全相同,则:
R∪S:
由属于R或属于S的元组组成。
R∩S:
由既属于R又属于S的元组组成。
R-S:
由属于R而不属于S的元组组成。
思考:
(R∩S)∪(R-S)=?
R×
S:
设R有m个属性,K1个元组;
S有n个属性,K2个元组,则R×
S含有(m+n)个属性,(K1×
K2)个元组。
二、专门的关系运算
1.选择:
从关系R中选择满足条件的元组。
记为:
2.投影:
从关系R中选择若干属性组成新的关系,并把新关系的重复元组去掉。
3.条件连接:
将两关系按一定条件连接成一个新关系,记为:
条件连接:
两关系可以没有公共属性,若有公共属性,则新关系含有重复属性。
4.自然连接:
将两关系按公共属性连接成一个新的关系,并把新关系的重复属性去掉。
①自然连接:
两关系至少有一个公共属性。
②对于R的每个元组,S都从第一个元组开始判断,若两元组的公共属性值相同,则产生一个新元组添加到新关系中,最后把新关系中的重复属性去掉。
等值连接?
5.除:
给定关系R(x,y)和S(y,z),则R÷
S=P(x),其中x,y,z为属性组。
求解过程:
①求R中x可以取哪些值,并求各值的象集。
②求S在属性组y上的投影K。
③检查每个象集是否包含K
注:
除不是一个必须的运算,可以由其它运算符代替。
设有关系R,S如下图,求R÷
S。
R
A
B
C
S
D
a1
b1
c2
d1
a2
b3
c7
b2
c1
a3
b4
c6
c3
d2
a4
b6
解:
在关系R中,A