《数据库原理》知识点总结.docx
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《数据库原理》知识点总结
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一数据库基础知识（第1、2章）
一、有关概念
1．数据
2．数据库（DB）
3．数据库管理系统（DBMS）
Access
桌面DBMSVFP
SQLServer
Oracle
客户机/服务器型DBMSMySQL
DB2
4．数据库系统（DBS）
数据库（DB）
数据库管理系统（DBMS）
开发工具
应用系统
二、数据管理技术的发展
1．数据管理的三个阶段
人工管理
文件系统
数据库系统
数据能否保存
不能保存
可以保存
可以保存
数据面向的对象
某一应用程序
某一应用程序
整个应用系统
数据的共享程度
无共享，一组
数据只能对应一个应用程序。
共享性差，一个数据文件只能对应一个应用程序。
共享性高
数据的独立性
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
1：
n联系
m：
n联系
2．同一实体集内实体之间的联系
1：
1联系
1：
n联系
m：
n联系
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。
每个结点代表一个实体型。
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
服务器：
装DBMS、数据库、开发工具、应用系统
客户机：
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；
Ü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
注意：
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。
例：
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：
1联系：
可以是相关联的任一实体型的主码。
1：
n联系：
必须是n方实体型的主码。
m：
n联系：
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：
1联系：
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
1
班长（XH，XM，NL，BH）
班级（BH，RS）
（3）1：
n联系：
可以消化到n方实体名对应的关系模式中。
例：
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。
1
n
1
1
班级
学生（XH，XM，NL，BH）
班级（BH，RS，XH）
班长的学号
（4）m：
n联系：
必须转换为一个关系模式，并且不能消化。
例：
课程
学生
m
n
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
例：
供应商
m
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
1．定义：
给定一组域D1,D2,D3，则D1×D2×D3称为笛卡尔积。
2．笛卡尔积D1×D2×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
1．定义：
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。
注意：
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。
例：
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。
记为：
3．条件连接：
将两关系按一定条件连接成一个新关系，记为：
说明：
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。
记为：
说明：
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。
例：
设有关系R，S如下图，求R÷S。
R
A
B
C
S
B
C
D
a1
b1
c2
b1
c2
d1
a2
b3
c7
b2
c1
d1
a3
b4
c6
b2
c3
d2
a1
b2
c3
a4
b6
c6
a2
b2
c3
a1
b2
c1
解：
在关系R中，A
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