數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)資料整理終版教學(xué)內(nèi)容

1、資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論期末復(fù)習(xí)重點第一章 . 緒論(一 ) 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)概念：1.數(shù)據(jù)（Data）：描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)與其語義密不可分。.2 數(shù)據(jù)庫（DataBase，簡稱 DB）：永久存儲、有組織、可共享是數(shù)據(jù)庫的三個基本特點。.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （DataBase Management System，簡稱 DBMS）：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，其任務(wù)是科學(xué)、高效地管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有：1) 數(shù)據(jù)定義功能2) 數(shù)據(jù)操縱功能3) 數(shù)據(jù)組織、存儲和管理4) 數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管

2、理和運行管理5) 數(shù)據(jù)庫的簡歷和維護功能6) 其他功能：如 DBMS 與網(wǎng)絡(luò)中其他軟件系統(tǒng)的通信功能、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間的互訪和互操作功能、多個 DBMS 之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能等。4. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （DataBase System，DBS）：在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（DataBase Administrator ，DBA）構(gòu)成。(二) 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展：1. 人工管理階段：主要出現(xiàn)于 20 世紀 50 年代中期以前，數(shù)據(jù)處理方式為批處理。其特點為：1) 數(shù)據(jù)不保存2) 應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)3) 數(shù)據(jù)不共享4) 數(shù)據(jù)不具有獨立性2

3、. 文件系統(tǒng)階段： 20 世紀 50 年代后期到 60 年代中期，其特點是：1) 數(shù)據(jù)可以長期保存2) 由專門的軟件系統(tǒng)（文件系統(tǒng)）管理數(shù)據(jù)但文件系統(tǒng)仍然存在以下不足：數(shù)據(jù)共享性差、冗余度大、數(shù)據(jù)獨立性差3. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段： 20 世紀 60 年代至今。其特點是：1) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化2) 數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充3) 數(shù)據(jù)的獨立性高4) 數(shù)據(jù)由 DBMS 同一管理和控制二、 數(shù)據(jù)模型：(一 ) 兩類數(shù)據(jù)模型：第一類是概念模型（對客觀事物建模，用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計），第二類是邏輯模型（層次、網(wǎng)狀、關(guān)系。）和物理模型（磁盤存取方式）。word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除(二) 數(shù)據(jù)

4、模型的 三大組成要素 ：1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（對象與對象之間的聯(lián)系）word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除2. 數(shù)據(jù)操作（數(shù)據(jù)庫中對各種對象操作的集合）3. 數(shù)據(jù)完整性約束條件（實體完整性，參照完整性，用戶自定義完整性）(三) 三大類（邏輯）數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型是常用的三大邏輯數(shù)據(jù)模型。三、 概念模型的表示方法： E-R圖。(一) 相關(guān)概念：.1 實體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物。在 E-R圖中，實體用碼（碼的定義見下）來區(qū)分。2.屬性：實體所具有的某一特性。.3碼（ Key）：唯一標識實體的屬性集。4.域（Domain）：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。如性別的域為

5、（男，女）。.5 實體型（ Entity Type）：用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。如學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生年月，所在院系）就是一個實體型。.6實體集（ Entity Set）：同一類型實體的集合。如全體學(xué)生就是一個實體集。7. 聯(lián)系（ Relationship）：在現(xiàn)實世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實體（型）之間的聯(lián)系。聯(lián)系包括1:1聯(lián)系、 1： n聯(lián)系（一對多）、m:n聯(lián)系（多對多）。(二) E-R圖的表示方法：四、 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：(一) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 三級模式 ：1.模式（ Schema）：數(shù)據(jù)庫

6、中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。.2三級模式：外模式、模式、內(nèi)模式。(二) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映像：1. 外模式 / 模式映像（邏輯獨立性）2. 模式 / 內(nèi)模式映像（物理獨立性）3. 二級映像的意義：使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去，簡化應(yīng)用程序編制，減少應(yīng)用程序的維護和修改第二章 . 關(guān)系數(shù)據(jù)庫一、 基本概念：1. 笛卡爾積 ( 基數(shù)為各元素之積 p39) 、關(guān)系 R(D1,D2 Dn, 關(guān)系是笛卡爾積的有限子集 ) 、屬性、候選碼（某一屬性能唯一識別一個元組，而其子集不能）、主碼（候選碼中選一個）、外碼（不是 R的候選碼，但是與另外一個關(guān)系 S的候選碼相對應(yīng)，稱它為 R的外碼

7、）、主屬性（候選碼主屬性）、非主屬性（不含在任何候選碼中）、全碼（關(guān)系模式中所有屬性）2.關(guān)系的三種類型：1）基本表：實際存在的表，它是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示。如用SQL語句“CREATE TABLE”創(chuàng)建的就是基本表。2）查詢表：查詢結(jié)果對應(yīng)的表。如 SQL語句中“ SELECT”執(zhí)行結(jié)果就是一個查詢表。3）視圖表：由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表，是虛表，不對應(yīng)實際存儲的數(shù)據(jù)。如 SQL語句中“ CREATE VIEW”創(chuàng)建的就是視圖表。.3關(guān)系的性質(zhì)1) 列是同質(zhì)的，即每一列中的分量來自同一個域（即數(shù)據(jù)類型相同） ；2) 不同的列可出自同一個域，但必須為它們附加一個不同的屬性名來區(qū)分；wor

8、d可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除3) 列的順序無所謂；4) 任意兩個元組的候選碼不能相同；5) 行的順序無所謂；word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除6)分量必須取原子值；（這是關(guān)系模型規(guī)范化條件中最基本的一條）注：在許多實際關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中，基本表并不一定完全具有這6 條性質(zhì)。12. 關(guān)系模式二、 關(guān)系模型：1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很簡單，就是關(guān)系。2. 數(shù)據(jù)操作（關(guān)系操作）：1) 基本關(guān)系操作：查詢（ Query）：選擇（ select）、投影（ Project）、連接（ Join）、除（ Divide）、并（ Union）、差（ Except）、交（

9、 Intersection ）、笛卡爾積等（新關(guān)系的屬性個數(shù)=n+m。元組的個數(shù) =n*m）。其中，選擇、投影、差、并、笛卡爾積是五種基本操作，其他操作可由基本操作導(dǎo)出。更新：插入（ Insert）、刪除（ Delete）、修改（ Update）。2) 關(guān)系數(shù)據(jù)語言：關(guān)系代數(shù)：用對關(guān)系的運算來表達查詢要求。關(guān)系演算：用謂詞表達查詢要求。SQL：介于關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算之間的結(jié)構(gòu)化查詢語言，集數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)定義功能于一體，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標準語言。詳見第三章“關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言 SQL”。3. 完整性約束 ：關(guān)系模型中有三類完整性約束，即實體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性。

10、其中，前兩個是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，被稱作關(guān)系的兩個不變性。1) 實體完整性（主鍵不為空）2) 參照完整性（若屬性（組） F是基本關(guān)系 R的外碼，它與基本關(guān)系 S的主碼 Ks相對應(yīng)（基本關(guān)系 R和 S不一定不同），則對于 R中的每個元組在 F上的取值必須為空或基本關(guān)系 S中某個元組中的主碼）3) 用戶定義的完整性（滿足語意要求）三、 關(guān)系代數(shù)（ P49）第三章、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL一、 SQL語言的特點：(一) 綜合統(tǒng)一(二) 高度非過程化(三) 面向集合的操作方式(四) 以同一種語法結(jié)構(gòu)提供多種使用方式(五) 語言簡潔，易學(xué)易懂二、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)更新1. 定義表CR

11、EATE TABLE 表<名 >（<列名 1> < 類型 > < 列級約束 > ,<列名 2> <類型 > < 列級約束 > ,，< 表級完整性約束條件 > ）；例 建立 “學(xué)生選課表” SC，它由學(xué)號 Sno、課程號 Cno，成績 Grade組成，其中 (Sno, Cno) 為主碼。word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除CREATE TABLE SC(Sno CHAR(9) ,Cno CHAR(3) ,Grade int CHECK (Grade>=0 and Grade<

12、;=100),Primary key (Sno, Cno),);2. 查詢語句SELECT <DISTINCT> <目標列表 >FROM <表 名 >WHERE <條件 >；GROUP BY <列名 > .HAVING<條件表達式 >ORDER BY <列名 > ASC|DESC ；常用查詢：(1)單表查詢(2)連接查詢(3)嵌套查詢(4)集合查詢(1) 單表查詢一般形式SELECT <目標列表 > FROM <表 名 > WHERE <條件 >；例 1：查詢所有年齡在 20

13、歲以下的學(xué)生姓名及其年齡。SELECT Sname， Sage FROM Student WHERE Sage < 20；例 2：查詢選修了課程的學(xué)生學(xué)號。SELECT DISTINCT Sno FROM SC;例 3：查詢年齡在 20歲以下的姓王的學(xué)生姓名及其年齡。SELECT Sname，Sage FROM StudentWHERE Sage<20 ANDSname LIKE , 王 %?;(2) 連接查詢一般形式SELECT <目標列表 >ROM<表名1>,<表名2>WHERE <連接條件 >AND <查詢條件 >；

14、外鏈接查詢一般形式SELECT <目標列表 >FROM<表 名1 >JOIN<表 名2 > ON<連接條件 >WHERE< 查詢條件 >；例1：查詢選修 2號課程且成績在 90分以上的所有學(xué)生的學(xué)號、姓名SELECT Student.Sno, student.SnameFROMStudent, SCWHERE Student.Sno=SC.Sno AND/*連接條件 */SC.Cno= ,2 ? AND/*其他限定條件 */SC.Grade > 90 ；/*其他限定條件 */word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除(

15、3) 嵌套查詢一般形式SELECT FROM WHERE 比<較符 /謂詞 >SELECT FROM WHERE 比<較符 /謂詞 >SELECT FROM WHERE 比<較符 /謂詞 >嵌套查詢分類不相關(guān)子查詢子查詢的查詢條件不依賴于父查詢相關(guān)子查詢子查詢的查詢條件依賴于父查詢例 1：不相關(guān)子查詢常用 IN嵌套查詢所有選修了 1號課程的學(xué)生姓名。SELECT Sname/*外層查詢 / 父查詢 */FROM StudentWHERE Sno IN（ SELECT Sno/*內(nèi)層查詢 / 子查詢 */FROM SCWHERE Cno= ' 1 &#

16、39; ）；例 2： 相關(guān)子查詢 , 常用 EXISTS嵌套查詢所有選修了 1號課程的學(xué)生姓名。SELECT SnameFROM StudentWHERE EXISTS(SELECT *FROM SC/*相關(guān)子查詢 */WHERE SC.Sno=Student.Sno AND Cno= ,1?) ；3 . 聚集函數(shù)COUNT( )SUM( )AVG( )MAX( )MIN( ) 聚集函數(shù)經(jīng)常在 select 目標列中或在 Group子句的 Having 條件中使用； 聚集函數(shù)不能作為 Where子句中的條件表達式例：查詢每個系學(xué)生的平均成績。SELECT Sdept，AVG(Grade)FRO

17、M Student，SCWHERE student.Sno=SC.SnoGROUP BYS.Sdept;4. 數(shù) 據(jù) 更 新 （插入數(shù)據(jù)）INSERT INTO < 表名 > (< 列1> ，<列2 > ) VALUES (<常量 1> ,< 常量 2> ); 例： INSERTINTO SC (Sno， Cno， Grade)VALUES (, 20095020 ?，, 1? ,90) ；注： sql99 還支持插入子查詢5.建立視圖CREATE VIEW <視圖名 > (<列名 > ， )AS <子查

18、詢>；例：建立考試成績?yōu)閮?yōu)的學(xué)生的成績單視圖，包括學(xué)生的學(xué)號、課程名和成績。CREATE VIEW成績單ASSELECT SC.Sno，C， SC.GradeFROM SC , Courseword可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除WHERE SC.Cno=Course.CnoANDSC.Grade>=90；注：組成視圖的屬性列名或者全部省略或者全部指定，沒第三種選擇。第五章第四章 . 數(shù)據(jù)庫安全性一、 計算機安全性概述。二、 安全機制設(shè)計目標：使得那些試圖破壞安全的人所花費的代價遠遠超過他們所得到的利益。三、 數(shù)據(jù)庫安全性控制：(一) 用戶標識與鑒別

19、：系統(tǒng)提供的最外層安全保護措施。其方法是由系統(tǒng)提供一定的方式讓用戶標識自己的名字或身份，常用的方法如用戶名和口令形式。(二) 存取控制：其作用是確保只授權(quán)給有資格的用戶訪問數(shù)據(jù)庫的權(quán)限，同時令所有未被授權(quán)的人員無法接近數(shù)據(jù)。word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除1.存取控制的內(nèi)容：1) 定義用戶權(quán)限，并將用戶權(quán)限登記到數(shù)據(jù)字典中2) 合法權(quán)限檢查.2存取控制的兩種實現(xiàn)方式：1) 自主存取控制（ DAC）2) 強制存取控制（ MAC）(三 ) 視圖機制：為不同的用戶定義不同的視圖，把數(shù)據(jù)對象限制在一定的范圍內(nèi)。通過視圖機制可以把要保密的數(shù)據(jù)對無權(quán)存取的用戶隱藏起來。在數(shù)據(jù)庫中可以通

20、過 SQL語句中的 CREATE VIEW創(chuàng)建視圖。(四) 審計1. 用戶級審計2. 系統(tǒng)級審計(五) 數(shù)據(jù)加密：替換方法和置換方法。四、 統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫特殊的安全性問題：見課本第五章 . 數(shù)據(jù)庫完整性一、 RDBMS的完整性控制包括三個方面：(一) 提供定義完整性約束條件的機制(二) 提供完整性檢查的方法(三) 違約處理二、 實體完整性：(一) 完整性定義： PRIMARY KEY（ p159）(二) 檢查和違約處理：用 PRIMARY KEY定義了主碼后，當用戶程序?qū)颈聿迦胍粭l記錄或?qū)χ鞔a將進行更新操作時， RDBMS將進行以下檢查：1. 檢查主碼值是否唯一，如果不唯一則拒絕插入或修改；2

21、. 檢查主碼的各個屬性是否為空，只要有一個為空就拒絕插入或修改。注：為了避免檢查主碼時進行全表掃描（全表掃描十分費時） ，RDBMS會自動在主碼上建立一個索引，以提高檢查效率。三、 參照完整性：(一) 完整性定義詳見課本（p160）用 FOREIGN KEY定義哪些列為外碼，用 REFERENCES指明這些外碼參照哪些表的主碼如： FOREIGN KEY（ Sno）REFERENCES Student（Sno）(二) 檢查和違約處理四、 用戶定義的完整性：(一) 完整性定義屬性上約束條件定義：（ 1） 列值非空： Not NULL（ 2） 列值唯一 :UNIQUE（ 3） 檢查列值是否滿足一個

22、條件表達式（ CHECK短句）完整性約束條件作用的對象可以是列、元組、關(guān)系 關(guān)系模型的完整性在 CREATE TABLE語句中定義例：定義“學(xué)生選課表”SC表中的完整性。CREATE TABLE SC(Sno CHAR(9) ，word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除Cno CHAR(4) ，GradeintCHECK (Grade>=0 and Grade<=100),Primary key (Sno, Cno)，F(xiàn)oreign KEY （Sno） REFERENCES Student (Sno),Foreign KEY （Cno） REFERENCES Course

23、 (Cno);(二) 檢查和違約處理五、 完整性約束命名子句CONSTRAINT<完整性約束條件名 ><完整性約束條件 >（ 4） 完整性約束條件包括： Not NULL 、 UNIQUE、PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、CHECK等第六章 . 關(guān)系數(shù)據(jù)理論一、 規(guī)范化：一個低一級范式的關(guān)系模式，通過模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個高一級范式的關(guān)系模式的集合，這個過程就叫做規(guī)范化。(一) 規(guī)范化要解決的問題：數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常、更新異常。詳細解釋請參照課本(二) 函數(shù)依賴的類型：一個學(xué)號對應(yīng)一個學(xué)生，一個學(xué)生就讀一個確定的系，所以當學(xué)號確定，姓名和所在系也就確定，所有可以收姓名和系函數(shù)依賴于學(xué)號1. 平凡函數(shù)依賴2. 非平凡函數(shù)依賴word可編輯資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除3. 完全函數(shù)依賴課程號決定課程4. 部分函數(shù)依賴5. 傳遞函數(shù)依賴(三) 范式：