数据库 原理 知识点 笔试必备.docx

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数据库原理知识点笔试必备

绪论

●数据库技术中的四个名词:

DB、DBMS、DBS、数据库技术。

其概念是不同的。

DB：

数据库（Database）,DB是统一管理的相关数据的集合。

DBMS：

数据库管理系统（DatabaseManagementSystem），DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。

DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。

DBS：

数据库系统（DatabaseSystem）,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软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。

数据库技术：

是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的软件学科。

●数据库系统

数据库系统组成,通常由数据库（DB）、硬件、软件、数据库管理员四部分组成。

●数据库管理系统

1.数据库的定义功能。

2.数据库运行控制功能。

DBMS对数据库的控制主要通过四个方面实现：

数据安全性控制、数据完整性控制、多用户环境下的并发控制和数据库的恢复。

3.数据库的维护功能。

这一部分包括数据库的初始数据的载入、转换功能、数据库的转储功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析功能，大都由各个实用程序来完成。

4.数据字典（DataDictionary，记为DD）。

数据字典的主要作用是：

供数据库管理系统快速查找有关对象的信息。

数据库管理系统在处理用户存取时，要经常查阅数据字典中的用户表、外模式表和模式表；供数据库管理员查询，以掌握整个系统的运行情况；支持数据库设计与系统分析。

●数据库系统的三级模式：

1．外模式

2．内模式

3．模式

4．模式间的映像

●数据模型

1．三个世界现实世界、信息世界、机器世界

数据描述的三个领域（现实世界、信息世界和机器世界）

信息世界中的几个概念：

（1）实体--即客观存在可以相互区别的事物

（2） 实体集--同类实体的集合

（3） 属性--实体的特性

（4） 实体标识符--唯一标识实体的属性或属性集

机器世界中的四个概念：

（1）字段--标记实体属性的命名单位称为字段或数据项

（2）记录--字段的有序集合

（3）文件--同一类记录的汇集

（4）键（关键码）--能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集。

这个概念与实体标识符的概念相对应。

2．数据模型的三要素

（1）数据结构

（2）数据操作

（3）数据的约束条件

3．实体模型,两个实体间的联系可分为3类：

（1）一对一联系（1：

1）如：

学校与校长，观众与座位等。

（2）一对多联系（1：

n）如：

省与市，学校与系部等。

（3）多对多联系（n：

m）如：

学生与课程，教师与课程，师生关系，商店与商品，图书与读者，工厂与产品等。

●关系数据模型的数据结构

关系：

对应通常说的表；

元组：

表中的一行即为一个元组；

属性；表中的一例即为一个属性，属性（学号，姓名，性别，系别，年龄和籍贯）；

主码（KEY）：

表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组；

域（domain）：

属性的取值范围，如人的年龄一般在1-100岁之间。

学生年龄属性的域应是（14—38），性别的域是（男，女），系别的域是一个学校所有系名的集合；

分量：

元组中的一个属性值；

关系模型：

对关系的描述，一般表示为：

关系名（属性1，属性2，……，属性N）

●关系数据模型的操纵与完整性约束条件

关系数据模型的操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据。

这些操作必须满足关系的完整性约束条件。

关系的完整性约束条件包括3大类：

实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

关系数据库

●关系模型概述

1．关系模型组成

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。

关系操作分为两大部分如图所示。

查询

其它

选择Select

增加Insert

投影Project

删除Delete

连接Join

修改Update

除Divide

并Union

交Intersection

差Difference

2．关系操作的特点

关系操作的特点是操作对象和操作结果都是集合。

而非关系数据模型的数据操作方式则为一次一个记录的方式。

关系数据语言分为三类：

（1）关系代数语言：

如ISBL；

（2）关系演算语言：

分为元组关系演算语言（如Alpha，Quel）、域关系演算语言（如QBE）；

（3）具有关系代数和关系演算双重特点的语言：

如SQL。

●关系的完整性

关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。

关系的完整性共分为三类：

实体完整性、参照完整性、用户定义完整性。

（1）实体的完整性（EntityIntegrity）规定：

若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。

即主属性不能为空。

（2）参照的完整性（ReferentialIntegrity）规定：

若F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系）则对于R中每个元组在F上的值必须为：

①或者取空值（F的每个属性值均为空值）；即外码可以为空

②或者等于S中某个元组的主码值。

（3）用户定义的完整性（UserdefinedIntegrity）：

就是针对某一具体的关系数据库的约束条件，由应用的环境决定。

●关系代数

●等值连接与自然连接的区别和联系。

答：

连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。

它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元组

自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。

SQL语言

●概念

SQL语言具有DDL、DML、DCL、DQ

功能

查询DQ——SELECT

数据定义DD——CREATE，DROP，ALTER

数据操纵DM——INSERT，UPDATE，DELETE

数据控制DC——GRANT，REVOKE

两种使用方式：

直接用SQL，DBMS解释执行；嵌入其它宿主语言

●定义基本表

CREATETABLE<表名>（<列名><数据类型>[列级完整性约束条件][，<列名><数据类>[列级完整性约束条件]]…[，<表级完整性约束条件>]）；

列级完整性约束条件有：

NULL（空）、UNIQUE（取值唯一），如NOTNULLUNIQUE表示取值唯一，不能取空值。

例建立一个“供应商”表S（Sno，Sname，Status，City）分别表示：

供应商代码、供应商名、供应商状态、供应商所在城市。

其中供应商代码不能为空，且值是唯一的，且供应商的名是唯一的。

CREATETABLES（SnoCHAR（3）NOTNULLUNIQUE,

SnameCHAR（30）UNIQUE,

StatusCHAR（8）,

CityCHAR（20））

从上述定义可以看出，“SnoCHAR（3）NOTNULLUNIQUE”语句定义了Sno的列级完整性约束条件，取值惟一，不能取空值。

●修改基本表

ALTERTABLE<表名>[ADD<新列名><数据类型>[完整性约束条件]][DROP<完整性约束名>][MODIFY<列名><数据类型>]

例如，向“供应商”表S增加Zap“邮政编码”可用如下语句：

ALTERTABLESADDZapCHAR（6）；

注意，不论基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空。

又如，将Status字段改为整型可用如下信息：

ALTERTABLESMODIFYStatusINT；

●删除基本表

DROPTABLE<表名>

●建立索引

CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名>ON<表名>（<列名>[<次序>][，<列名>

[<次序>]]…）；

秩序可选：

ASC（升序），DSC（降序），默认值为ASC。

UNlQUE：

表明此索引的每一个索引值只对应惟一的数据记录。

CLUSTER：

表明要建立的索引是聚簇索引，意为索引项的顺序是与表中记录的物理顺序一致的索引组织。

●删除索引

DROPINDEX<索引名>

●视图的创建

CREATEVIEW视图名（列表名）

ASSELECT查询子句

[WITHCHECKOPTION]；

注意，视图的创建中，必须遵循如下规定：

（1）子查询可以是任意复杂的SELECT语句，但通常不允许含有orderby子句和DISTINCT短语；

（2）WITHCHECKOPTION表示对UPDATE，INSTER，DELETE操作时保证更新、插入、或删除的行满足视图定义中的谓词条件（即子查询中的条件表达式）；

（3）组成视图的属性列名或者全部省略或者全部指定。

如果省略属性列名，则隐含该视图由SELECT子查询目标列的主属性组成。

例建立“计算机”系学生的视图，并要求进行修改、插入操作时保证该视图只有计算机系的学生。

CREATEVIEWCS_STUDENT

ASSELECTSno，Sname，Sage，SexFROMStudentWHERESD＝’CS’

WITHCHECKOPTION

●查询

数据库查询是数据库的核心操作，SQL语言提供了SELECT语句进行数据库的查询。

格式如下：

SELECT[ALL|DISTINCT]<目标列表达式>[，<目标列表达式>]…

FROM<表名或视图名>[，<表名或视图名>]

[WHERE<条件表达式>]

[GROUPBY<列名l>[HAVING<条件表达式>]]

[ORDERBY<例名2>[ASC|DESC]…]

SELECT子句中的输出可以是：

列名、表达式、集函数（AVG，COUNT，MAX，MIN，SUM），DISTINCT选项可以保证查询结果集中不存在重复元组。

FROM子句中的出现多个基本表或视图时，系统首先执行笛卡尔儿积操作。

WHERE子句的条件表达式中可以使用的运算符如图3—1所示：

运算符

含义

运算符

含义

集合成员运算符

IN

NOTIN

在集合中

不在集合中

算术运算符

>

≥

<

≤

=≠

大于

大于等于

小于

小于等于

等于/不等于

字符串匹配运算符

LIKE

与_和％进行单个多个字符匹配

空值比较运算符

ISNULL

ISNOTNULL

为空

不能为空

逻辑运算符

AND

OR

NOT

与

或

非

●典型题解析

例学生数据库中有三个基本表（关系）：

S（Sno，Sname，Age，Sex，SD）

C（Cno，Cname，Teacher）

SC（Sno，Cno．Grade）

请用SQL语言完成以下操作：

（1）检索选修课程名为“MS”的学生号和学生姓名；

（2）检索至少选修了课程号为‘C1’和‘C3’的学生号；

（3）检索选修了‘操作系统’或‘数据库’课程的学号和成绩；

（4）检索年龄在18到20之间（含18和20）的女生的学号、姓名及年龄；

（5）检索选修了“刘平”老师所讲课程的学生的学号、姓名及成绩；

解

（1）检索选修课程名为“MS”的学生号和学生姓名；

方法1（连接查询）

SELECTS.Sno，Sname;

FROMS，SC，C;