大学数据库全面知识点资料整理.docx

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大学数据库全面知识点资料整理

第1章绪论

1.数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分，它的功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。

2.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（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。

3.数据库管理技术的发展是与计算机技术及其应用的发展联系在一起的，它经历了三个阶段：

人工管理阶段，文件系统阶段和数据库系统阶段。

4.数据库具有数据结构化、最小的冗余度、较高的数据独立性等特点。

5.DBMS还必须提供数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制、数据库恢复等数据控制功能。

6.数据库管理系统的主要功能有哪些？

（填空题）

①数据库定义功能；②数据存取功能；③数据库运行管理；④数据库的建立和维护功能。

7.三级模式之间的两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

（问答题）

8.试述概念模型的作用。

（填空题）

概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。

概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。

9.根据模型应用的不同目的，可以将这些模型划分为两类，它们分别属于两个不同的层次。

第一类是概念模型，第二类是数据模型。

（问答题）

10.定义并解释概念模型中以下术语：

实体，实体型，实体集，属性，码，实体联系图（E-R图）（填空题）

实体：

客观存在并可以相互区分的事物叫实体。

实体型：

具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，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。

实体集：

同型实体的集合称为实体集。

属性：

实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。

码：

唯一标识实体的属性集称为码。

实体联系图：

E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法：

实体型：

用矩形表示，矩形框内写明实体名。

属性：

用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。

联系：

用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:

1，1:

n或m:

n）。

11.数据模型的三要素是指数据结构，数据操作，完整性约束。

实际数据库系统中所支持的主要数据模型是关系模型，层次模型，网状模型。

13.数据模型中的数据结构是对数据系统的静态特征描述，包括数据结构和数据间联系的描述，数据操作是对数据库系统的动态特征描述，是一组定义在数据上的操作，包括操作的涵义、操作符、运算规则及其语言等。

（问答题）

14.定义并解释以下术语：

DDL、DML（填空题）

DDL：

数据定义语言。

用来定义数据库模式、外模式、内模式的语言。

DML：

数据操纵语言。

用来对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改的语句。

15.关系模型是目前最常用也是最重要的一种数据模型。

采用该模型作为数据的组织方式的数据库系统称为关系数据库系统。

（问答题）

16.关系的完整性约束条件包括三大类：

实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

（问答题）

17.什么叫数据与程序的物理独立性？

什么叫数据与程序的逻辑独立性？

为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？

（填空题）

数据与程序的逻辑独立性：

当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映象作相应改变，可以使外模式保持不变。

应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。

数据与程序的物理独立性：

当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映象作相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变。

保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。

数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

关系操作的特点：

集合方式，操作对象和结果都是关系——元组的集合

非关系操作的特点：

层次/网状，以记录为操作单位

2.关系数据模型中，二维表的列称为属性，二维表的行称为记录或元组。

3.用户选作元组标识的一个候选码为主码，其属性不能取空值。

（问答题）

Chapter1

数据—Data：

描述事物的符号记录称为数据。

信息（information）：

数据所表示的含义称为信息。

数据库:

所谓数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。

数据库（DB）是各种信息系统（InformationSystem）的核心。

数据库特点：

数据库中的数据具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

即数据及结构相对于应用程序具有独立性

数据库管理系统DatabaseManagementSystem（DBMS）：

DBMS是对数据库建立、操纵、维护的系统软件。

主要功能：

1、数据定义功能；2、数据操纵功能；3、数据库的运行管理；4、数据库的建立维护。

常见的数据库管理系统（DBMS）

大型DBMS:

ORACLESQL-SERVERDB2SYBASE

中型DBMS:

MYSQL,INFORMIX,INTERBASE

小型（桌面）DBMS:

ACCESS,FOXPRO,SQL-ANYWHERE

数据库系统—DatabaseSystem（DBS）：

在计算机系统中引入数据库后的系统，

通常由：

数据库DB,操作系统OS，数据库管理系统DBMS，开发工具SDK，应用系统APP，管理员DBA，用户USER

计算机数据管理经历阶段：

1、人工管理阶段；2、文件系统阶段；3、数据库系统阶段

数据库系统管理的特点：

1.数据结构化（数据库的文件系统的根本区别）

2.数据独立性高（数据结构变，程序不须变）

3.数据共享性高，冗余度低，易扩充

4.数据由DBMS统一管理和控制，并使数据管理具有：

数据的安全性（security）保护（数据不被非法访问）

数据完整性（Integrity）检查（数据的正确性有效性相容性）

并发控制（Concurrency）控制

数据恢复（Recovery）

数据模型是对现实世界数据特征的抽象。

数据模型的三要素：

1数据结构：

对实体类型和实体间联系的表达和实现。

2数据操作：

允许执行的操作。

主要：

检索和更新

3数据约束条件：

完整性规则的集合。

完整性规则:

数据及其联系所具有的制约和依存规则，以保证数据的正确、有效和相容。

数据的完整性：

指数据的正确性、有效性和相容性。

概念模型：

计算机数据处理的第一层抽象，反映人对客观事物的认识。

概念模型的表示方法：

实体-联系图（E-R图）

用矩形表示实体、用椭圆表示属性、用菱形表示联系。

属性和实体间、实体和联系间用线段连接

联系线标注联系类型（1，n）,如果联系有属性,也要标注

常见的数据模型有四种（按发展时间为序）：

层次模型、网状模型、关系模型、对象模型

用表格（称为关系）表示实体以及实体间联系的数据模型叫关系模型。

关系（Relation）：

一个二维表格；

元组（Tuple）：

表中的一行即为一个元组；

属性（Attribute）：

表中的一列即为一个属性；

码（key）：

表中某属性组，可唯一确定任一元组；

域（Domain）：

属性的取值范围；

分量：

元组中的一个属性值；

关系模式：

对关系的描述，表述为：

关系名（属性1，属性2，….，属性n）

例：

学生数据库的关系模式：

学生（学号，姓名，性别，专业，入学时间）

数据库模式（Schema）：

数据库中全体数据的结构和特征的描述称为数据库模式。

数据库系统三级模式结构：

模式、外模式、存储模式三级模式的概念。

三级模式之间有两级映象：

外模式/模式映象、模式/内模式映象

外模式（Sub-Schema）（用户模式）：

用户的数据视图、是数据的局部逻辑结构，模式的子集

模式（Schema）（概念模式）：

所有用户的公共数据视图；是数据库中全体数据的全局逻辑结构和特性的描述。

内模式（StorageSchema）（存贮模式）：

又称存储模式，是数据的物理结构及存储方式。

数据的逻辑独立性：

当模式改变时，修改外模式/模式映象，使外模式保持不变，从而应用程序可以保持不变。

物理独立性：

存储结构改变时，修改模式/内模式映象，使模式保持不变，从而应用程序可以保持不变。

数据库系统外部的体系结构：

单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务器结构、

浏览器/应用服务器/数据库服务器结构。

Chapter2

关系模式是对关系的描述：

关系的结构（属性构成、属性来自的域、属性与域之间的映象关系），完整性约束条件，属性间的数据依赖关系集合

关系模式可以形式化地表示为：

R（U，D，dom，F）

R：

关系名；U：

组成该关系的属性名集合；D：

属性组U中属性所来自的域；

dom：

属性向域的映象集合；F：

属性间的数据依赖关系集合

关系模式通常可以简记为R（A1，A2，…，An）。

A1，A2，…，An：

属性名

数据完整性:

数据的正确性、有效性和相容性。

关系模型中三类完整性约束：

实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性

实体完整性规则：

若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值

参照完整性规则：

若属性（或属性组）F是关系R的外码。

它与关系S的主码Ks相对应（关系R和S可是一个关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：

或者取空值（F的每个属性值均为空值）或者等于S中某个元组的主码值。

用户定义的完整性

例:

课程（课程号，课程名，学分）

“课程号”主属性必须取唯一值；非主属性“课程名”也不能取空值；“学分”属性只能取值{1，2，3，4}

关系数据库语言：

实现关系操作（查询,插改删）的语言

关系代数语言：

一种抽象的查询语言，用对关系的运算来表达查询（ISBL）

关系演算语言：

用谓词来表达查询要求

元组关系演算语言：

谓词变元的基本对象是元组变量（APLHA）

域关系演算语言：

谓词变元的基本对象是域变量（QBE）

具有关系代数和关系演算双重特点的语言：

SQL（StructuredQueryLanguage）

关系代数运算的三个要素：

运算对象，运算结果，运算符

【运算对象和运算结果的操作对象都是：

关系（元组的集合）】

传统的集合运算：

并、差、交、广义笛卡尔积

专门的关系运算：

选择、投影、连接、除

并：

R∪S={t|tR∨tS}差：

R-S={t|tR∧tS}

交：

R∩S={t|tR∧tS}笛卡尔积：

R×S={|R∧S}

选择（Selection）：

在关系R中选择满足给定条件的诸元组。

从行的角度进行的运算。

F：

选择条件，是一个逻辑表达式

[例1]查询信息系（IS系）全体学生

投影：

从R中选择出若干属性列组成新的关系，从列的角度进行运算

A：

R中的属性列

注意：

但投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组（避免重复行）

[例3]查询学生的姓名和所在系。

即求Student关系学生姓名和所在系两个属性上的投影

查询没有选过课的学号：

查询没有不及格的学号：

连接：

从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组

A和B：

分别为R和S上的属性组；θ：

比较运算符 

例，查询没有选过课的学号，姓名。

R1=R2=

象集（ImageSet），关系R（X,Z）,X,Z是属性组，x是X上的取值，定义x在R中的象集为

Zx={t[Z]|tRt