系统分析师教材参考数据库知识Word文件下载.docx
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数据解决方式有批解决，也有联机实时解决。
数据可长期保存在外存上
数据逻辑构造与物理构造有了区别，但简朴
文献组织已多样化，有索引文献、链接文献和直接存取文献等，但文献之间互相独立，没有联系
数据不再属于某个特定程序，可重复使用，但数据构造和程序之间依赖关系并未主线变化。
其缺陷是：
数据冗余性
数据不一致性
数据联系弱
数据库阶段：
用关系模型表达复杂数据模型
有较高数据独立性
数据库系统为顾客提供了以便顾客接口
数据库管理系统提供了四个方面数据控制能力－数据完整性、数据安全性、数据库并发控制、数据库恢复
数据库基本概念
数据库（DB）：
是存储在一起有关数据集合。
DB能为各种顾客共享，具备最小冗余度，数据间联系密切，而又有较高程序与数据独立性。
数据库管理系统（DBMS）：
DBMS是位于顾客与操作系统之间一层数据管理软件，为顾客或应用程序提供访问DB办法，涉及DB建立、查询、更新及各种数据控制。
DBMS可分为层次型、网状型、关系型、面向对象型。
数据库系统（DBS）：
即是采用了数据库技术计算机系统，是实既有组织地、动态存储大量关联数据，以便多顾客访问计算机软件、硬件和数据资源而构成系统。
数据库技术：
研究数据库构造、存储、设计、管理和使用一门软件学科。
1.2数据模型
表达实体类型及实体之间联系模型称为“数据模型”。
数据模型是严格定义概念集合，数据库数据模型应涉及数据构造（指对实体类型和实体之间联系表达和实现）、数据操作（指对数据库检索和更新两大类操作）和完整性约束（给出数据及其所具备制约合依赖规则）3个某些。
数据模型种类诸多。
当前广泛使用数据模型可分为两种：
概念数据模型和构造数据模型。
概念数据模型
这是一种独立于任何计算机系统模型，完全不涉及信息在计算机系统中表达，用于建立信息世界数据模型，是现实世界第一层抽象，是顾客和数据库设计人员进行交流工具，其中最知名模型是“实体联系模型”（ER模型）。
ER模型直接从现实世界中抽取出实体类型及实体间联系图（ER图）表达数据模型。
普通遇到实际问题时，总是先设计一种ER模型，然后再把ER模型转换成与DBMS关联数据模型。
构造数据模型（亦称基本数据模型）：
这是直接面向数据库逻辑数据构造，普通有一组严格定义了语法和语义数据库语言，用来定义、操纵数据库中数据。
其重要有层次、网状、关系模型三种。
◆层次模型：
用树型（层次）构造表达实体类型及实体之间联系数据模型称为层次模型。
层次构造是一棵树，树结点是记录类型，非根结点有且只有一种父结点。
上一层记录类型和下一层记录类型联系是1：
M联系。
◆网状模型：
用从构造（网络构造）表达实体类型及实体间联系数据模型称为网状模型。
记录之间联系通过指针实现，M：
N联系容易实现（一种M：
N联系可拆成两个1：
M联系），查询效率高。
◆关系模型：
用规范化了二维表格构造表达实体集，用键表达实体间联系。
普通是若干个关系模型构成集合。
1.3数据库系统构造
⏹
数据库数据体系构造
数据库数据体系构造提成3个级别：
内部级、概念级、外部级。
从某个角度看到数据特性称为数据视图。
Ø
外部级最接近顾客，是顾客看到数据特性，顾客数据视图称为外模型。
概念级是涉及到所有顾客数据定义，也就是全局数据视图，称为概念模型。
内部级是最接近于物理存储设备，涉及到实际数据存储方式。
物理存储数据视图称为内模型。
这些模型用数据库数据定义语言（DDL）描述后，分别得到外模式、概念模式、内模式。
为实现这３个抽象级别转换，数据库和管理系统在这３级构造之间提供了两层映象：
外模式／概念模式映象和概念模式／内模式映象
数据库管理系统重要目的：
把数据作为可管理资源解决。
数据库管理系统５个重要功能：
数据库定义功能、数据库操纵功能、数据库保护功能、数据库维护功能、数据字典。
数据库全局构造:
DBS某些功能是由计算机OS提供，OS提供了DBS最基本服务，因而DBS必要在OS基本上工作。
在DBS中就应包括DBMS和OS之间界面。
DBS全局构造由数据库顾客、数据库管理系统查询解决器、数据库管理系统存储管理器和磁盘存储器中数据构造等某些构成。
1.4关系模型和关系运算
基本概述
关系数据库是应用关系数据模型来建立和解决数据库中数据。
这其中重要涉及几种重要概念。
关系
关系事实上就可以看作是一种二维表。
其中，表每一列称为属性，并用属性名来标记。
每个属性取值范畴，就是该属性所相应值域。
表每一行称为元组。
商定该表行、列顺序变化，不变化关系语义性质。
对于一种关系，应当具备下列性质：
关系中每一种属性值都是不可分解；
关系中不容许浮现相似元组；
不让顾客考虑元组顺序；
顾客在使用时应考虑列顺序。
关系模型
关系模型是当前最流行一种数据模型，它是用二维表格构造表达实体集，核心码表达实体间联系。
核心字（键）
I.
候选键
关系中某一属性或属性组，若它值可以唯一标记关系中一种元组而又不具有多余属性，则称该属性或属性组为候选核心字。
II.
主键
关系模式中顾客正使用候选核心字称为主核心字。
III.外核心字
若模式R中某属性集是其她模式候选键，那么该属性集对模式R而言就是外核心字。
IV.
超键
关系模式中，为唯一标记元组属性集称为超键。
关系模型遵循数据库3级体系构造。
关系模式
数据库概念模式定义为关系模式集合。
每个关系模式就是记录类型。
关系子模式
这是对顾客所用到那某些数据描述。
除了指出顾客用到数据外，还应指出数据与模式中相应数据联系，即指出子模式与模式之间相应性。
关系存储模式（关系内模式）
这是作为文献看待，每个元组就是一种记录。
关系模型有3个某些构成：
数据构造
关系模型采用数据构造是关系。
关系操作
关系模型提供一组完备关系运算，以支持对数据库各种操作。
关系运算理论是关系代数和关系演算。
关系完整性
在关系模型中，数据约束条件通过三类完整性约束条件来描述。
即：
实体完整性
规定关系中元组主键值不能是空值。
参照完整性
规定在关系中不容许引用不存在实体。
III.顾客定义完整性
这是针对某一详细数据约束条件，由应用环境决定，例如属性值限制。
关系代数
关系查询语言依照其理论基本不同提成两大类：
关系代数语言：
查询操作是以集合操作为基本运算。
关系演算语言：
查询操作是以谓词演算为基本运算。
其中，关系代数是以集合代数为基本发展起来，它是以关系为运算对象一组高档运算集合。
关系代数运算可分为两类：
基本运算操作：
并、差、笛卡尔积、投影和选取。
组合运算操作：
交、联接、自然联接和除。
此外，尚有几种扩充关系代数操作：
外联接（左外联接和右外联接）、外部并和半联接。
如下对几种惯用关系运算作一种简朴简介。
基本运算
1.
并
设有两个关系R和S具备相似关系模式，关系R和S并是由属于R或属于S元组构成集合，记为R∪S。
形式定义如下：
R∪S≡｛t│t∈R∨t∈S｝
2.
差
设有两个关系R和S具备相似关系模式，关系R和S差是由属于R但不属于S元组构成集合，记为R－S。
R－S≡｛t│t∈R∧t￣∈S｝
3.
笛卡儿积
设关系R和S元数分别为r和s。
定义R和S笛卡儿积是一种（r+s）元元组集合，每个元组前r个分量来自R一种元组，后s个分量来自S一种元组，记为R×
S形式定义如下：
R×
S≡｛t│t＝＜tr,ts＞tr∈R∧ts∈S｝
若R有m个元组，S有n个元组，则R×
S有（mn）个元组。
4.
投影
该操作是对关系进行垂直分割，消去某些列，并重新安排列顺序，再删去重复元组。
5.
选取
这个操作是依照某些条件对关系作水平分割，即选取符合条件元组。
条件可用命题公式F表达，F中运算对象是常数（用引号括起来）或元组分量（属性名或列序号）。
运算符有算术比较运算符（≤，＜，≥，＞，＝，≠）和逻辑运算符（∧，∨，┐）。
δF（R）≡{t│t∈R∧F（t）＝true}
δ为选取运算符，δF（R）表达从R中挑选满足公式F元组所构成集合。
常量用引号括起来，而属性号或属性名不要用引号括起来。
组合运算
交
设有两个关系R和S具备相似关系模式，关系R和S交是由属于R又属于S元组构成集合，记为R∩S。
R∩S≡{t│t∈R∧t∈S}
联接（又称θ联接）
从关系R和S笛卡尔积中选用属性值之间满足一定条件元组，记为：
R│×
│S≡δiθ（i+j）（R×
S）ijθ
这里R元数是r，θ是算术比较运算符。
│S操作是在R和Sijθ笛卡尔积中挑选第i个分量和第（r+j）个分量满足θ运算元组构成新关系。
自然联接
两个关系R和S自然联接用R│×
│S表达，详细计算过程如下：
A）
计算R×
S
B）
设R和S公共属性是A1,A2,A3,..Ak.，挑选R×
S中满足R.A1=S.A1,R.A2,...,R.Ak=S.Ak那些元组
C）
去掉S.A1,S.A2,..S.Ak
│S可用下列形式定义：
│S≡πi1i2,...,im（δR.A1=S.A1∧...∧R.Ak=S.Ak（R×
S）。
除法
设两个关系R和S元数分别为r和s（r>
s>
0），那么R÷
S是一种（r－s）元元组集合。
（R÷
S）是满足下列条件最大关系，其中每个元组t与S中每个元组u构成新元组<
t，u>
必在关系R中。
R÷
S详细计算过程如下：
T=π1,2,..r-s（R）
W=（T×
S）-R求出T×
S中不在R元组
V=π1,2,...r-s（W）
D）
R÷
S=T-V
因而R÷
S≡π1,2,..r-s（R）-π1,2,..r-s（（π1,2,..r-s（R）×
S）-R）。
1.5关系数据库SQL语言
SQL数据库数据体系构造
SQL数据库数据体系构造基本上也是3级构造，但术语与老式关系模型术语不同。
SQL中，关系模型称为“基本表”，存储模式称为“存储文献”，子模式称为“视图”，
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