數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論知識點整理

1、第一章：緒論 數(shù)據(jù)庫（DBDB）:長期存儲在計算機內(nèi)、有組織、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)模 型組織、描述和存儲，具有嬌小的冗余度、交稿的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS DBMS ）:位于用戶和操作系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的一層數(shù)據(jù)管理軟件。用途：科學地組織 和存儲數(shù)據(jù)，高效地獲取和維護數(shù)據(jù)。包括數(shù)據(jù)定義功能，數(shù)據(jù)組織、存儲和管理，數(shù)據(jù)操縱功能，數(shù)據(jù)庫的事 管理和運行管理，數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能，其他功能。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBSDBS）:在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)， 一般由數(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

2、理員構(gòu)成。目的二也儲信息并支持用戶檢索和更新所需的信息。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化；數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充；數(shù)據(jù)獨立性高；數(shù)據(jù)由 DBMS統(tǒng)一 管理和控制。 概念模型實體，客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。 屆性，實體所具有的某一特性稱為屆性。 碼，唯一標識實體的屆性集稱為碼。 域，是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。 實體型，具有相同屆性的實體必然具有的共同的特征和性質(zhì)。 實體集，同一類型實體的集合稱為實體集。 聯(lián)系 兩個實體型之間的聯(lián)系 一對一聯(lián)系；一對多聯(lián)系；多對多聯(lián)系 關(guān)系模型關(guān)系，元組，屆性，碼，域，分量，關(guān)系模型 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操作主要包

3、括查詢，插入，刪除和更新數(shù)據(jù)。 這些操作必須滿足關(guān)系完整性約束條件。 關(guān)系的完整性約束條件包括三大類： 實體完整性，參照完整 性和用戶定義的完整性。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu) 外模式，模式，內(nèi)模式 模式:（邏輯模式）數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。一個數(shù)據(jù) 庫只有一個模式。 模式的地位：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層，與數(shù)據(jù)的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)，與具體的應(yīng)用程 序、開發(fā)工具及高級程序設(shè)計語言無關(guān)。 模式定義的內(nèi)容：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項的名字、類型、取值范圍等） ，數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，數(shù)據(jù)有關(guān)的 安全性、完整性要求 外模式:（子模式/用戶模式）數(shù)據(jù)庫用戶（包括

4、應(yīng)用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)庫和 邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的系統(tǒng)的邏輯表示。一個數(shù)據(jù)庫可以有 多個外模式。 外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間 模式與外模式的關(guān)系：一對多。外模式通常是模式的子集。一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。反映了不同的 用戶的應(yīng)用需求、看待數(shù)據(jù)的方式、 對數(shù)據(jù)保密的要求。 對模式中同一數(shù)據(jù)，在外模式中的結(jié)構(gòu)、 類型、長度、 保密級別等都可以不同。 外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對多。同一外模式也可以為某一用戶的多個應(yīng)用系統(tǒng)所使用 但一個應(yīng)用程序只能使用一個外模式 內(nèi)模式:存儲模式或內(nèi)視圖）是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)

5、據(jù)庫內(nèi)部實際存儲的表示方 式： 記錄的存儲方式（順序， B樹，hash方法存儲），索引的組織方式，數(shù)據(jù)是否壓縮存儲，數(shù)據(jù)是否加密。 數(shù)據(jù)存儲記錄結(jié)構(gòu)的規(guī)定，一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式 三級模式的優(yōu)點： （1）保證數(shù)據(jù)的獨立性（內(nèi)模式與模式分開物理獨立；外模式與模式分開邏輯獨立） （2）簡化用戶窗口 （3）有利于數(shù)據(jù)共享 （4）利于數(shù)據(jù)的安全保密 （5）數(shù)據(jù)存儲由DBMS管理（用戶不用考慮存取路徑等細節(jié)） 二級映像功能： （1） 外模式/模式映像（應(yīng)用可擴充性） 定義外模式（局部邏輯結(jié)構(gòu)）與模式（全局邏輯結(jié)構(gòu)）之間的對應(yīng)關(guān)系，映象定義通常包含在各自外模式的描述 中，每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個

6、外模式/模式映象。 用途:保證數(shù)據(jù)的邏輯獨立性 當模1&時，數(shù)據(jù)庫管理員修改有關(guān)的外模式/模式映象,使外模式保持不變 應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的 邏輯獨立性。 (2)模式/內(nèi)模式映像(空間利用率，存取效率) 模式/內(nèi)模式映像是唯一的， 它定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)。 數(shù)據(jù)庫中模式/內(nèi)模式 映象是唯一的。該映象定義通常包含在模式描述中。 用途:保證數(shù)據(jù)的物理獨立性 當數(shù)匕而!存儲結(jié)構(gòu)改變了(例如選用了另一種存儲結(jié)構(gòu)) ,數(shù)據(jù)庫管理員修改模式/內(nèi)模式映象，使模式保 持不變。應(yīng)用程序不受影響。保證了數(shù)據(jù)與

7、程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。 優(yōu)點： (1) 保證了數(shù)據(jù)庫外模式的穩(wěn)定性。 (2) 從底層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性，除非應(yīng)用需求本身發(fā)生變化，否則應(yīng)用程序一般不需要修改。 (3) 數(shù)據(jù)與程序之間的獨立性，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。 什么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性？什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性？ 為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有 數(shù)據(jù)與程序的獨立性？ 1 1、 數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性： 當模式改變時，數(shù)據(jù)庫管理員修改有關(guān)的外模式/模式映象，使外模式保持不 變。從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。 2 2、 數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性 ：當數(shù)據(jù)庫的

8、存儲結(jié)構(gòu)改變了(例如選用了另一種存儲結(jié)構(gòu)) ，數(shù)據(jù)庫管理員修改 模式/內(nèi)模式映象，使模式保持不變。應(yīng)用程序不受影響。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立 性。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模式之間錯提供的二層影響保證了數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨立性和物 理獨立性。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 硬件平臺及數(shù)據(jù)庫，軟件，人員 第二章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫 關(guān)系的完整性約束 實體完整性和參照完整性：關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件稱為關(guān)系的兩個不變性,應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動 支持。 用戶定義的完整性：應(yīng)用領(lǐng)域需要遵循的約束條件,體現(xiàn)了具體領(lǐng)域中的語義約束。 外碼，主碼，候選碼的概念 候選碼：若關(guān)系中的某一屬性組的

9、職能唯一地標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼。 主碼：若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定期中一個為主碼。 外部碼：設(shè)F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性。但不是關(guān)系 R的碼，如果F與基本關(guān)系S的主碼K想對應(yīng)， 則稱F是基本關(guān)系R的外部碼，簡稱外碼。 關(guān)系的3 3類完整性約束概念 實體完整性：若屬性(指一個或一組屬性) A是基本關(guān)系R的主屬性， A不能取空值。 參照完整性：若屬性(或?qū)傩越M)F是基本關(guān)系R的外碼，它是基本關(guān)系 S的主碼K相對應(yīng)(基本關(guān)系 R和S 不一定是不同的關(guān)系)，則對于R中每個元組在F上的值必須為：或者取空值(F的每個屬性值均為空值)；或者等 于S中某個元組的主碼值。 用戶定義的完整性

10、：針對某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件。反映某一具體應(yīng)用所設(shè)計的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要 求。 關(guān)系操作的特點，關(guān)系代數(shù)中的各種運算 關(guān)系操作的特點是集合操作方式，即操作的對象和結(jié)果是集合。 關(guān)系代數(shù)1、并(RU S)仍為n目關(guān)系，由屬于 R或?qū)儆赟的元組組成。RuS = t|t Rv【SS 2、 差(R -S)仍為n目關(guān)系，由屬于 R而不屬于S的所有元組組成。R 3、 交(Rn S)仍為n目關(guān)系，由既屬于 R又屬于S的元組組成。RnS = t|t R AtS R N S = R - (R-S) 4、 笛卡爾積 R: n目關(guān)系，k1個元組；S: m目關(guān)系，k2個元組；RXS。 9、選擇：選擇又稱為限制

11、(Restriction ) b :對元組按照條件進行篩選。在關(guān)系 R中選擇滿足給定條件的諸元組 第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言 SQL CBEATE SCUE3IA DROrSFX 皿數(shù)據(jù)類型 長度為長度為 的定長字符串的定長字符串 17 AI LU A 最大長度為最大長度為u u的變長字符串的變長字符串 rNT UK 1. * till fcBJ 5 T 1 r-LLi 1工 5 工JTL / KRT ATI TNTT 短整數(shù)短整數(shù) NUMERICS d) 定點數(shù)，由定點數(shù)，由P位數(shù)字不包括符號、小數(shù)點）組成，小數(shù)后位數(shù)字不包括符號、小數(shù)點）組成，小數(shù)后 酊有酊有d位數(shù)位數(shù)字字 REN 取決于

12、機器精度的浮點數(shù)取決于機器精度的浮點數(shù) Doublt Pi tfision 取決于機器精度的雙精度浮點數(shù)取決于機器精度的雙精度浮點數(shù) FLOiTail 浮點浮點數(shù)，精度至少為數(shù)，精度至少為U位數(shù)字位數(shù)字 DAT! 日期，包含年、月、日，格式為日期，包含年、月、日，格式為YYYY-MM-DD TIME 時間，包含時間，包含 日的時、分、秒日的時、分、秒, ,格式為格式為 修改基本表：ALTER TABLE ALTER TABLE 表名 ADD ADD 新列名 數(shù)據(jù)類型 完整性約束 DROP DROP 列名 | |完整性約束名 ALTER COLUMNALTER COLUMN 列名 數(shù)據(jù)類型 ;

13、例：向Student表增加 入學時間”列，其數(shù)據(jù)類型為日期型 ALTER TABLE Student ADD ADD S_entrance DATE; 不論基本表中原來是否已有數(shù)據(jù)，新增加的列一律為空值 將年齡的數(shù)據(jù)類型由字符型（假設(shè)原來的數(shù)據(jù)類型是字符型） 改為整數(shù) ALTER TABLE Student ALTER COLUMNALTER COLUMN Sage INT; 注：修改原有的列定義有可能會破壞已有數(shù)據(jù) 增加課程名稱必須取唯一值的約束條件。 ALTER TABLE Course ADD UNIQUE（Cname）; 直接刪除屬性列：（新標準）例： ALTER TABLE Stud

14、ent Drop SageDrop Sage； 刪除基本表 :DROP TABLE DROP TABLE 表名 :RESTRICT:RESTRICT| CASCADE :;| CASCADE :; RESTRICT :（受限）欲刪除的基本表不能被其他表的約束所引用， 如果存在依賴該表的對象 （觸發(fā)器，視圖等）， 則此表不能被刪除。 CASCADE :（級聯(lián)）在刪除基本表的同時，相關(guān)的依賴對象一起刪除。 例：刪除 Student 表 DROP TABLE Student CASCADE ; 基本表定義被刪除，數(shù)據(jù)被刪除；表上建立的索引、視圖、觸發(fā)器等一般也將被刪除 。 刪除索引：DROP IND

15、EX DROP INDEX 索引名; 刪除索引時，系統(tǒng)會從數(shù)據(jù)字典中刪去有關(guān)該索引的描述。 例： 刪除 Student 表的 Stusname 索引：DROP INDEX Stusname 2 2、數(shù)據(jù)查詢：基本格式 單表查詢 選擇表中的若干列 （投影） 查詢指定列 （相當于兀A（R） , A= A1 , A2 , , An ） 例；查詢?nèi)w學生的學號與姓名 SELECT Sno , Sname FROM Student ; 查詢?nèi)苛校涸?SELECT關(guān)鍵字后面列出所有列名按用戶指定順序顯示。 將目標列表達式 指定為*按關(guān)系模式中的屬性順序顯示。 例：查詢?nèi)w學生的詳細記錄 SELECT S

16、no, Sname, Ssex, Sdept , Sage FROM Student ; 或 SELECT * FROM Student ; P.S: SELECT子句的 目標列表達式 可以為: 查詢經(jīng)過計算的值 例：查全體學生的姓名及其出生年份 SELECT Sname, 2011-Sage /*假定當年的年份為 2011 年*/ FROM Student ; 輸出結(jié)果： 1992 字符串常量、函數(shù) 例：查詢?nèi)w學生的姓名、出生年份和所有系，要求用小寫字母 表示所有系名 SELECT Sname, Year of Birth: , 2004-Sage, ISLOWER（Sdept） FROM

17、 Student ; 輸出結(jié)果： Sname 李勇 劉晨 2011-Sage 1991 Sname 李勇 劉晨 列別名 Year of Birth: Year of Birth: Year of Birth: 2004-Sage 1984 1985 ISLOWER(Sdept) cs is SELECT Sname as NAME,Year of Birth: 2011-Sage as BIRTHDAY ,LOWER(Sdept) as DEPARTMENT FROM Student; 輸出結(jié)果： as BIRTH , NAME BIRTH BIRTHDAY DEPARTMENT 李勇 Yea

18、r of Birth: 劉晨 Year of Birth: 選擇表中的若干元組（選擇） 消除重復(fù)性： 指定DISTINCT關(guān)鍵詞，去掉表中重復(fù)的行 1991 1992 cs is SELECT DISTINCT DISTINCT Sno FROM SC ; 注意DISTINCT短語的作用范圍是所有目標列 錯誤的寫法 SELECT DISTINCT Cno , DISTINCT Grade FROM SC; 正確的寫法 SELECT DISTINCT Cno , Grade FROM SC; SELECTSELECT子句缺省情況是保留重復(fù)元組 （ALLALL）, , 例：查詢選修了課程的學生學號

19、。 SELECT Sno FROM SC SELECT Sno FROM SC ;等價于: SELECT ALL Sno FROM SC ; 查詢滿足條件的元組 WHERE子句常用的查詢條件（相當于 b F） 杳國條件杳國條件 確定范圍確定范圍 =,% , X, =, !=, =,% , X, =, !=, o,o, NOT+NOT+上述上述 比較運算符比較運算符 BETWEEN AND, NOT BETWEEN AND 寥重條件（避輯運算）寥重條件（避輯運算）|AND, OR, NOT確定集合確定集合 字符匹見字符匹見 空值空值 M M NOT IMNOT IM LIKE. NQT LIKE

20、LIKE. NQT LIKE IS NULL, IS NOT NULLIS NULL, IS NOT NULL 比較大小使用比較運算符 或邏輯運算符NOT + 例：查詢計算機科學系全體學生的名單 SELECT Sname FROM Student WHERE Sdept= CS 例：查詢所有年齡在 20歲以下的學生姓名及其年齡 SELECT Sname, Sage FROM Student WHERE Sage =20 確定范圍 B ETWEEN ETWEEN , AND AND , NOT BETWEENNOT BETWEEN ANDAND 例；查詢年齡在 2023歲（包括20歲和23歲）之

21、間的學生的姓名、系別和年齡 SELECT Sname, Sdept, Sage FROM Student WHERE Sage BETWEEN 20 AND 23 ; /Sage=20 and Sage=23 例：查詢年齡不在 2023歲之間的學生姓名、系別和年齡 SELECT Sname, Sdept, Sage FROM Student WHERE Sage NOT BETWEEN 20 AND 23 ; /Sage23 確定集合IN IN ,NOT IN ,NOT IN 例：查詢信息系（IS）、數(shù)學系（MA）和計算機科學系（CS）學生的姓名和性別 SELECT Sname, Ssex F

22、ROM Student WHERE Sdept IN （ IS , MA , CS）; 例：查詢既不是信息系、數(shù)學系，也不是計算機科學系的學生的姓名和性別 SELECT Sname, Ssex FROM Student WHERE Sdept NOT IN ( IS , MA, CS); 自負匹配NOT LIKE NOT LIKE 匹配串 ESCAPE ESCAPE 換碼字符 匹配串為固定字符串 例：查詢學號為200215121的學生的詳細情況。 SELECT * SELECT * FROM Student 等價于： FROM Student WHERE Sno LIKE 200215121;

23、 WHERE Sno = 200215121; 匹配串為含通配符的字符串 %:代表任意長度(可以是 0)的字符串 :代表任意單個字符 字符串本身就含有 或_時，在或_之前加上轉(zhuǎn)義符“ ”要使用ESCAPE 換碼字符 將通配符轉(zhuǎn) 義為普通字符。如果要作為一個普通字符，用連續(xù)兩個表示一個真正的。 例：查詢以DB_開頭，且倒數(shù)第 3個字符為i的課程的詳細情況。 SELECT * FROM Course WHERE Cname LIKE DB_%i_ _ ESCAPE 涉及空值的查詢 IS NULL或IS NOT NULL TS” 不能用 “=” 代替 例：查所有有成績的學生學號和課程號 SELECT

24、 Sno , Cno FROM SC WHERE Grade IS NOT NULL ; 多重條件查詢：AND和OR來聯(lián)結(jié)多個查詢條件, 現(xiàn)多種其他謂詞。 比較運算符 AND的優(yōu)先級高于 OR,可以用括號改變優(yōu)先級，可用來 NOT INNOT IN NOT BETWEEN ANDNOT BETWEEN AND 改寫例：查詢信息系(IS)、數(shù)學系(MA )和計算機科學系(CS)學生的姓名和性別 SELECT Sname, Ssex FROM Student WHERE Sdept IN ( IS , MA , CS) 可改寫為： SELECT Sname, Ssex FROM Student W

25、HERE Sdept= IS OR Sdept= MA OR Sdept= CS ORDER BY ORDER BY 子句：對查詢結(jié)果排序 可以按一個或多個屬性列排序：升序： ASC ;降序：DESC;缺省值為升序。 當排序列含空值時：空值最大 ASC :排序列為空值的元組最后顯示； DESC:排序列為空值的元組最先顯示。 例：查詢選修了 3號課程的學生的學號及其成績，查詢結(jié)果按分數(shù)降序排列 SELECT Sno , Grade FROM SC WHERE Cno= 3 ORDER BY Grade DESC ; 聚集函數(shù)：對查詢結(jié)果集中的某列進行計算或統(tǒng)計。 計數(shù) COUNT (DISTIN

26、CT|ALL * ) COUNT (DISTINCT|ALL ) 計算總和 SUM (DISTINCT|ALL ) 計算平均值 AVG (DISTINCT|ALL ) 最大最小值 MAX (DISTINCT|ALL ) MIN (DISTINCT|ALL ) 例：查詢學生200215012選修課程的總學分數(shù) SELECT SUM(Ccredit) FROM SC, Course WHER WHER Sno=200215012 AND SC.Cno=Course.Cno; 注：除Count (*)，都要跳過空值； Where子句不能使用聚集函數(shù)。 GROUP BY子句：對查詢結(jié)果分組。 用途細化

27、聚集函數(shù)的作用對象 未對查詢結(jié)果分組，聚集函數(shù)將作用于整個查詢結(jié)果 對查詢結(jié)果分組后，聚集函數(shù)將分別作用于每個組 使用GROUP BY GROUP BY 后：其SELECT子句的列名列表中只能出現(xiàn)分組屬性和集函數(shù)。 如果分組后還要按照條件對這些組進行篩選，可使用 havinghaving短語指定篩選條件 例：查詢選修了 3門以上課程的學生學號 SELECT Sno FROM SC GROUP BY Sno HAVING COUNT(*) 3 ; 例：查詢有3門以上課程是90分以上學生的學號及(90分以上的)課程數(shù) SELECT Sno， COUNT(*) FROM SC Where Grade

28、 90 GROUP BY Sno HAVING COUNT(*) 3 ; HAVING短語與 WHERE子句的區(qū)別：作用對象不同 WHERE子句作用于基表或視圖，從中選擇滿足條件的元組 HAVING短語作用于組，從中選擇滿足條件的組。 *連接查詢*p100 頁 數(shù)據(jù)更新 (1)(1)插入數(shù)據(jù) 插入元組 INSERTINSERT INTO INTO ( (, , 2 ,) VALUES ( VALUES ( , , 2 , ) ) 功能：將新元組插入指定表中；新元組的屬性列 1的值為常量1,屬性列2的值為常量2,。 INTO子句：屬性列的順序可與表定義中的順序不一致，但須指定列名；沒有指定屬性列

29、，表示要插入的是一 條完整的元組；指定部分屬性列，未指定的屬性列取空值，具有 NOT NULL的屬性列除外。 VALUES子句：提供的值必須與 INTO子句匹配，值的個數(shù)，值的類型。 例：將一個新學生元組(學號： 200215128 ;姓名：陳冬；性別：男；所在系：IS;年齡：18歲)插入到 表中 INSERT INTO Student (Sno, Sname, Ssex, Sdept, Sage) VALUES (200215128,陳冬，男，IS, 18); 例：將學生張成民的信息插入到 Student表中 INSERT INTO Student VALUES ( 200215126張成民

30、， 男，18, CS); 例：插入一條選課記錄 (200215128, 1)。 INSERT INTO SC(Sno , Cno) VALUES ( 200215128 1 ); RDBMS將在新插入記錄的 Grade列上自動地賦空值?；蛘撸?INSERT INTO SC VALUES ( 200215128 1 NULL); 因為沒有指出SC的屬性名，在 GRADE列上要明確給出空值 插入子查詢結(jié)果 Insert Into表名 (, ,) 子查詢(select等)； (2)(2)修改數(shù)據(jù) UPDATE UPDATE SET SET =, , =, WHERE WHERE ; SET子句：指定

31、修改方式，要修改的列，修改后取值： 。 WHERE子句：指定要修改的元組，缺省表示要修改表中的所有元組。 功能：修改指定表中滿足 WHERE子句條件的元組。 修改某一個元組的值 例：將學生200215121的年齡改為22歲 UPDATE Student SET Sage=22 WHERE Sno= 200215121 ; 修改多個元組的值 *嵌套查詢*p104 頁 *重點* Student 例：將所有學生的年齡增加 1歲 UPDATE Student SET Sage= Sage+1; 帶子查詢的修改語句| 子查詢須放在比較運算符之后 例：將計算機科學系全體學生的成績置零。 UPDATE SC

32、 SET Grade=0 WHERE CS= (SELETE Sdept FROM Student WHERE Student.Sno = SC.Sno); (3)(3)刪除數(shù)據(jù) DEDELETELETE FROMFROM WHERE WHERE ; 功能：刪除指定表中滿足 WHERE子句條件的元組。 WHERE子句：指定要刪除的元組;缺省表示要刪除表中的全部元組，表的定義仍在數(shù)據(jù)字典中。 刪除某一個元組的值 例：刪除學號為 200215128的學生記錄 DELETE FROM Student WHERE Sno= 200215128 ; 刪除多個元組的值 例：刪除所有的學生選課記錄 DELE

33、TE FROM SC ; 帶子查詢的刪除語句 例：刪除計算機科學系所有學生的選課記錄 DELETE FROM SC WHERE CS= (SELETE Sdept FROM Student WHERE Student.Sno=SC.Sno); 4 4、視圖 特點：虛表，是從一個或幾個基本表(或視圖)導(dǎo)出的表；只存放視圖的定義，不存放視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)；基表 中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，從視圖中查詢出的數(shù)據(jù)也隨之改變。 基于視圖的操作： 查詢、刪除、受限更新、定義基于該視圖的新視圖。 (1)(1)定義視圖 建立視圖 CREATE VIEW CREATE VIEW ( ( , , ,) AS AS WITH W

34、ITH CHECK OPTION;CHECK OPTION; 子查詢：不允許含有 ORDER BY子句和DISTINCT 短語。 WITH CHECK OPTION :表示對視圖進行 UPDATE, INSERT和DELETE操作時要保證更新、 插入或刪除的行 滿足視圖定義中的謂詞條件(即子查詢中的條件表達式) 。 組成視圖的屬性列名：全部省略或全部指定，但在下列三種情況下必須明確指定組成視圖的所有列名： 某個目標列不是單純的屬性名，而是聚集函數(shù)或列表達式； 多表連接時選出了幾個同名列作為視圖的字段； 需要在視圖中為某個列啟用新的名字。 RDBMS執(zhí)行CREATE VIEW 語句時只是把視圖定

35、義存入數(shù)據(jù)字典，并不執(zhí)行其中的 SELECT語句。在對視圖 查詢時，按視圖的定義從基本表中將數(shù)據(jù)查出。 行列子集視圖：從單個基本表導(dǎo)出 ,只是去掉了基本表的某些行和某些列保留了主碼 例：建立信息系學生的視圖 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno , Sname, Sage FROM Student WHERE Sdept= ,IS?; WITH CHECK OPTION 例:建立信息系學生的視圖，并要求進行修改和插入操作時仍需保證該視圖只有信息 系的學生 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno , Sname, Sage F

36、ROM Student WHERE Sdept= IS WITH CHECK OPTION ; 加上了 WITH CHECK OPTION 子句：RDBMS對IS_Student視圖的更新操作：修改操作：自動加上 Sdept= IS 的條件；刪除操作：自動加上 Sdept= IS的條件；插入操作：自動檢查 Sdept屬性值是否為IS。如果不是，貝U拒絕 該插入操作。如果沒有提供 Sdept屬性值，貝U自動定義 Sdept為IS。 基于多個基表的視圖 例：建立信息系選修了 1號課程的學生視圖 CREATE VIEW IS_S1(Sno , Sname, Grade) AS SELECT Stud

37、ent.Sno , Sname, Grade FROM Student, SC WHERE Sdept= IS AND Student.Sno=SC.Sno AND SC.Cno= 1; 基于視圖的視圖 例：建立信息系選修了 1號課程且成績在 90分以上的學生的視圖 CREATE VIEW IS_S2 AS SELECT Sno , Sname, Grade FROM IS_S1 WHERE Grade=90; 由于視圖中的數(shù)據(jù)不會實際存儲，所以定義視圖時可根據(jù)應(yīng)用的需要，設(shè)置一些派生屬性列或虛擬列，以便于 查詢和統(tǒng)計。 以SELECT *方式創(chuàng)建的視圖可擴充性差，應(yīng)盡可能避免 。 缺點：修改

38、基表 Student的結(jié)構(gòu)后，Student表與F_Student視圖的映象關(guān)系被破壞，導(dǎo)致該視圖不能正確工作。 刪除視圖| |DROP VIEW DROP VIEW 視圖名; 該語句從數(shù)據(jù)字典中刪除指定的視圖定義。如果該視圖上還導(dǎo)出了其他視圖，使用 CASCADE級聯(lián)刪除語句， 把該視圖和由它導(dǎo)出的所有視圖一起刪除 。刪除基表時，由該基表導(dǎo)出的所有視圖定義都必須顯式地使用 DROP VIEW語句刪除。 例：刪除視圖BT_S: DROP VIEW BT_S; 刪除視圖IS_S1:拒絕執(zhí)行 級聯(lián)刪除：DROP VIEW IS_S1 CASCADE; (2)(2) 查詢視圖：查詢視圖與查詢基本表相

39、同，視圖定義后，就可以像對待基本表一樣對視圖進行查詢 (SELECT) 操作。 視圖消解法(View Resolution )進行有效性檢查，檢查查詢的表、視圖等是否存在。如果存在，則從數(shù)據(jù)字典 中取出視圖的定義 ；轉(zhuǎn)換成等價的對基本表的查詢，把視圖定義中的子查詢與用戶的查詢結(jié)合起來；執(zhí)行修正后 的查詢。 例：在信息系學生的視圖中找出年齡小于 20歲的學生 SELECT Sno, Sage FROM IS_Student WHERE Sage20; 視圖消解轉(zhuǎn)換后的查詢語句為： SELECT Sno, Sage FROM Student WHERE Sdept= IS AND Sage=90;

40、 S_G視圖的子查詢定義： CREATE VIEW S_G (Sno , Gavg) AS SELECT Sno, AVG(Grade) FROM SC GROUP BY Sno ; (3)(3) 更新視圖 DBMS實現(xiàn)視圖更新的方法：轉(zhuǎn)換為對基本表的更新。視圖消解法( View Resolution ) o 只有對成為“可更新”視圖才能進行更新操作。 SQL2對“可更新”視圖給出正式定義：從關(guān)系 R選出某些屬性(用 select而不是select distinct)定義的視圖， R本身可以是可更新的視圖； Where中不能嵌套涉及 R的子查詢；Select必須包括足夠多的屬性， 所有not

41、null的屬 性必須包括。 對于視圖元組的更新操作(INSERT、DELETE、UPDATA ),有以下三條規(guī)則： 如果一個視圖是從多個基本表使用聯(lián)接操作導(dǎo)出的，那么不允許對這個視圖執(zhí)行更新操作。 如果在導(dǎo)出視圖的過程中，使用了分組和聚集函數(shù)操作，也不允許對這個視圖執(zhí)行更新操作。 行列子集視圖可以執(zhí)行更新操作。 在SQL2中，允許更新的視圖在定義時，必須加上“ WITH CHECK OPTION ”短語。DBMS在更新視圖時會進 行檢查，防止用戶通過視圖對不屬于視圖范圍內(nèi)的基本表數(shù)據(jù)進行更新。 例：將信息系學生視圖 IS_Student中學號200215122的學生姓名嘔劉辰”。 UPDATE

42、 IS_Student SET Sname=劉辰 WHERE Sno= 200215122 ; 轉(zhuǎn)換后的語句： UPDATE Student SET Sname=劉辰 WHERE Sno= 200215122 AND Sdept= IS; 例：向信息系學生視圖IS_S中個新的學生記錄: 200215129，趙新，20歲 INSERT INTO IS_Student VALUES( ,95029?,趙新？，20); 轉(zhuǎn)換為對基本表的更新： INSERT INTO Student(Sno, Sname, Sage, Sdept) VALUES( ,200215129 ,趙新,20 , IS); 例

43、：椰亦息系學生視圖 IS_Student中學號為200215129的記錄 DELETE FROM IS_Student WHERE Sno= 200215129 ; 轉(zhuǎn)換為對基本表的更新： DELETE FROM Student WHERE Sno= 200215129 AND Sdept= IS; 更新視圖的限制：一些視圖是不可更新的，因為對這些視圖的更新不能唯一地有意義地轉(zhuǎn)換成對相應(yīng)基本表的 更新。對其他類型視圖的更新不同系統(tǒng)有不同限制： (1) 若視圖是由兩個以上基本表導(dǎo)出的，則此視圖不允許更新 (2) 若視圖的字段來自字段表達式或常數(shù)，則不允許對此視圖執(zhí)行 INSERT和UPDATE操

44、作，但允許執(zhí)行 DELETE 操作。 (3) 若視圖的字段來自集函數(shù)，則此視圖不允許更新。 (4) 若視圖定義中含有 GROUP BY子句，則此視圖不允許更新。 (5) 若視圖定義中含有 DISTINCT短語，則此視圖不允許更新。 (6) 若視圖定義中有嵌套查詢，并且內(nèi)層查詢的 FROM子句中涉及的表也是導(dǎo)出該視圖的基本表，則此視圖不 允許更新。 (7) 一個不允許更新的視圖上定義的視圖也不允許更新 第四章：數(shù)據(jù)庫的安全性 計算機系統(tǒng)的三類安全性問題 技術(shù)安全，管理安全，政策法律 數(shù)據(jù)庫安全性控制(6 6種) 1. 用戶標識與鑒別 用戶標識，口令 2. 存取控制 3. 自主存取控制方法： 定義

45、各個用戶對不同數(shù)據(jù)對象的存取權(quán)限。當用戶要訪問數(shù)據(jù)庫時，首先要檢查其存取 權(quán)限，以防止非法用戶對數(shù)據(jù)庫進行存取。 “自主存取控制”中“自主”的含義：用戶可以將自己所擁有的存取權(quán) 限“自主”地授予他人，即用戶具有一定的“自主”權(quán)。 4. 授權(quán)與收回語句。 GRANT語句和REVOKE語句實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存取控制權(quán)限： 1、GRANT (授權(quán)) GRANTGRANT語句的一般格式： GRANT GRANT ,. ON ON , , T TO O ,. WITH GRANT OPTION;WITH GRANT OPTION; 將對指定操作對象的指定操作權(quán)限授予指定的用戶 發(fā)出GRANT : DB

46、A，數(shù)據(jù)庫對象創(chuàng)建者(即屬主 Owner),擁有該權(quán)限的用戶 接受權(quán)限的用戶：一個或多個具體用戶；PUBLIC (全體用戶)。 例：把查詢Student表權(quán)限授給用戶 U1 GRANT SELECT ON TABLE Student TO U1; 例：把查詢Student表和修改學生學號的權(quán)限授給用戶 U4 GRANT UPDATE(Sno), SELECT ON TABLE Student TO U4; 對屬性列的授權(quán)時必須明確指出相應(yīng)屬性列名 2、REVOKE :授予的權(quán)限可以由 DBA或其他授權(quán)者用 REVOKE語句收回 REVOKE REVOKE 語句的一般格式為： REVOKE RE

47、VOKE ,. ON ON , , , FROM FROM ,. CASCADE|RESTRICT;. CASCADE|RESTRICT; 把指定對象的指定操作權(quán)限從指定用戶處收回。 例：把用戶U4修改學生學號的權(quán)限收回 REVOKE UPDATE(Sno) ON TABLE Student FROM U4; 例：收回所有用戶對表 SC的查詢權(quán)限 REVOKE SELECT ON TABLE SC FROM PUBLIC; PUBLIC; 例：把用戶 U5對SC表的INSERT權(quán)限收回 REVOKE INSERT ON TABLE SC FROM U5 CASCADE ;（缺省是 RESTRI

48、CT ） 將用戶U5的INSERT權(quán)限收回的時候必須級聯(lián)（ CASCADE ）收回，因為 U5將SC的INSERT權(quán)限授予U6 , U6又將其授予U7 , CASCADE系統(tǒng)只收回直接或間接從 U5處獲得的權(quán)限。 Grant和Revoke向用戶授予或收回對數(shù)據(jù)的操作權(quán)限 3、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫模式的權(quán)限 ：DBA在創(chuàng)建用戶時實現(xiàn) CREATE USERCREATE USER語句格式 CREATE USER CREATE USER :WITH : : DBA | RESOURCE | CONNECT :WITH : : DBA | RESOURCE | CONNECT : 擁有DBA權(quán)限的用戶是系統(tǒng)中的

49、超級用戶；只有系統(tǒng)的超級用戶才有權(quán)創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)庫用戶；如果沒有指定 創(chuàng)建的新用戶的權(quán)限，默認該用戶擁有 CONNECT權(quán)限，只能登錄數(shù)據(jù)庫.。 5. 數(shù)據(jù)庫角色 角色的創(chuàng)建，給角色授權(quán)，將一個角色授予其他角色或用戶 6. 強制存取控制方法： 每一個數(shù)據(jù)對象被（強制地）標以一定的加密級別，每位用戶也被（強制地）授予某一級別 的許可證。系統(tǒng)規(guī)定只有具有某一許可證級別的用戶才能存取加密級別的數(shù)據(jù)對象。 強制存取控制（MAC）是對數(shù)據(jù)本身進行密級標記，無論數(shù)據(jù)如何復(fù)制，標記與數(shù)據(jù)是一個不可分的整體，只 有符合密級標記要求的用戶才可以操縱數(shù)據(jù)，從而提高了更高級別的安全性。 第五章：數(shù)據(jù)庫的完整性 看書。

50、 實體完整性（定義）參照完整性 用戶定義完整性 第六章：關(guān)系數(shù)據(jù)理論 1 1、函數(shù)依賴：設(shè)R（U）是一個屬性集 U上的關(guān)系模式，X和Y是U的子集， 若對于R（U）的任意一個可能的關(guān)系 r, r中不可能存在兩個元組在 X上的屬性值相等， 而在Y上的屬性值不等， 則稱 “X函數(shù)確定Y ”或 “Y函數(shù) 依賴于X”，記作X丫。 所謂函數(shù)依賴是指關(guān)系中屬性或?qū)傩越M的值可以決定其它屬性的值， 設(shè)R（U）是屬性集U上的關(guān)系模式，X、Y是U 的子集： 如果X和Y之間是1: 11: 1關(guān)系（一對一關(guān)系），如學校和校長之間就是 1:1關(guān)系，則存在函數(shù)依賴 X YX Y和丫 X X。 如果X和Y之間是1: n1:

51、n關(guān)系（一對多關(guān)系），如年齡和姓名之間就是 1:n關(guān)系，則存在函數(shù)依賴 Yr X X。 如果X和Y之間是m m： n n關(guān)系（多對多關(guān)系），如學生和課程之間就是 m:n關(guān)系，則X和Y之間不存在函數(shù)依賴。 在關(guān)系模式R（U）中，對于U的子集X和Y,如果XY,但Y_ X,則稱XY是非平凡的函數(shù)依賴；若 XY, 但Y I X. 則稱XY是平凡的函數(shù)依賴。 例：在關(guān)系 SC（Sno, Cno, Grade）中，非平凡函數(shù)依賴： （Sno, Cno） Grade; 平凡函數(shù)依賴： (Sno, Cno) Sno (Sno, Cno) Cno 若X丫，則X稱為這個函數(shù)依賴的決定屬性組，也稱為 決定因素(De

52、terminant)。 2 2、 完全函數(shù)依賴： 在R(U)中，如果XY,并且對于X的任何一個真子集 X?,都有X? Y,則稱Y對X 完全函數(shù)依賴，記作 XJXJ。 3 3、 部分函數(shù)依賴： 若X丫，但Y不完全函數(shù)依賴于 X,則稱Y對X部分函數(shù)依賴，記作IXIXE E- -Y Y 例：中 (Sno,Cno)Grade是完全函數(shù)依賴，(Sno,Cno)Sdept是部分函數(shù)依賴 Sno Sdept成立，且 Sno是(Sno, Cno)的真子集。 當存在部分依賴時，就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余。 4 4、 傳遞函數(shù)依賴：在R(U)中，如果X- Y , (Y垃X) ,Y、X , Y -Z, Z這Y,則稱Z對X傳遞

53、函數(shù)依賴，記為： XZ 注：如果Y r X ,即X-r Y,則Z直接依賴于X。 例:在關(guān)系 Std(Sno, Sname, Sdept, Mname)中，有： Sno Sdept, Sdept Mname Mname傳遞函數(shù)依賴于 Sno 5 5、侯選碼：設(shè)K為R中的屬性或?qū)傩越M， 若以三-U U U (每個屬性)，則K稱為R的侯選碼(Candidate Key) 注K滿足兩個條件： 1. K完全函數(shù)決定該關(guān)系的所有其它屬性。 2. K的任何真子集都不能完全函數(shù)決定 R的所有其它屬性，K必須是最小的。 若候選碼多于一個，則選定其中的一個做為 主碼(Primary Key ),Primary K

54、ey ),通常稱之為碼。 主屬性(Prime attribute )：包含在任何一個候選碼中的屬性。 非主屬性或非碼屬性：不包含在任何碼中的屬性。 例：關(guān)系模式 S(Sno,Sdept,Sage),單個屬性Sno是碼， SC (Sno, Cno, Grade)中，(Sno, Cno)是碼 由于碼能唯一確定一個元組，所以關(guān)系的碼函數(shù)決定該關(guān)系的所有屬；一個關(guān)系中的所有屬性都函數(shù)依賴于該 關(guān)系的碼。 例：關(guān)系模式R (P, W, A) P:演奏者 W:作品 A:聽眾：一個演奏者可以演奏多個作品，某一作 品可被多個演奏者演奏，聽眾可以欣賞不同演奏者的不同作品。 碼為(P, W, A),即 All-K

55、ey 6 6、外部碼： 關(guān)系模式 R中屬性或?qū)傩越M X并非R的碼，但 X是另一個關(guān)系模式的碼，則稱 X是R的 外部碼(Foreign key)也稱外碼 如在 SC (Sno, Cno, Grade)中，Sno不是碼， 但Sno是關(guān)系模式S (Sno, Sdept, Sage)的碼，貝U Sno是關(guān)系模式SC的外部碼 主碼與外部碼一起提供了表示關(guān)系之間聯(lián)系的手段 各種范式之間存在聯(lián)系： lNFn2NFn 3NF n B CNF n 4NF o 5NF 1 1、1NF 1NF :如果一個關(guān)系模式 R的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項，則 R 1NF 第一范式是對關(guān)系模式的最起碼的要求。不滿足第一范式

56、的數(shù)據(jù)庫模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫；簡而言之，第一 范式就是無重復(fù)的列，關(guān)系數(shù)據(jù)庫研究的關(guān)系都是規(guī)范化的關(guān)系。 但是滿足第一范式的關(guān)系模式并不一定是一個好的 關(guān)系模式。 例：關(guān)系模式 S-L-C(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) Sloc為學生住處，假設(shè)每個系的學生住在同一個地方。 函數(shù)依賴包括： (Sno, Cno) F Grade (Sno, Cno) P Sdept Sno Sdept (Sno, Cno) P Sloc ， Sdept 傳遞 Sloc S-L-C 的碼為(Sno, Cno)。 S-L-C滿足第一范式。 非主屬性Sdept和Sloc部分函數(shù)依賴于碼(

57、Sno, Cno)。 插入異常:|如未選課的學生不能插入。 S-L-C Suo Sdpr Sloe Clio Grade SI CS BLD! C) 95 SI CS BLD1 C2 90 SI CS BLDl C4 S3 S BLD? C2 70 S4 * IS BLD 2 C3 7fi PHY BLD 2 NULL NULL !1!1 , ,學生學生與與7 7已入學，且已入學，且Sdepl=PIlY SlocSdepl=PIlY Sloc- -BLDl,BLDl,但還未選課但還未選課 由于主碼叫為空值所以學生己有信息無法插入 刪除異常：| 如放棄修一門課， 只選修這 S-L C -門課的學

58、生被刪除 Stw Sdppr Sl(w Clio Gtade S CS BLDl Cl 95 SI CS BLC1 C2 90 SI CS BLDl C4 S8 拓 IS BLL： 0 - E -Bfe* - - - #sr的其他信息一并被刪除 - - 虬S4不再選擇課程C3,需刪除C3數(shù)據(jù)項 由于C3為生屬性JH除C3必須#1除整個元蛆，導(dǎo)致W其他信息丟失 數(shù)據(jù)冗余度大 I修改復(fù)雜 S-L-C Sno Sloe Cnc SI CS IS BLDl B1_D2C1 95 SI CS IS BLDl BID2C2 90 5 CS IS BLDl BLD2 C4 SS S5 IS BLD2 C2

59、70 S4 IS BLD2 C3 73 a W to;學生S1轉(zhuǎn)系-由CS系轉(zhuǎn)至IS系 Sidcpr和Slo被吏復(fù)存儲,重復(fù)次數(shù)為S】選深數(shù).修改 時需無遺漏地考察每個相關(guān)元組,比較翅雜 原因：存在對碼的冗余依賴。 Sdept、 Sloc部分函數(shù)依賴于碼。 解決方法：S-L-C分解為兩個關(guān)系模式，以消除這些部分函數(shù)依賴 SC (Sno, Cno, Grade) S-L (Sno, Sdept, Sloc) 2 2、 2NF ;2NF ;若R 1NF,且每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，貝U RE 2NF 簡而言之，第二范式就是每一行被碼唯一標識 例：S-L-C(Sno, Sdept, Sloc,

60、 Cno, Grade) 1NF S-L-C(Sno, Sdept, Sloc, Cno, Grade) 2NF SC (Sno, Cno, Grade) 2NF S-L (Sno, Sdept, Sloc) 2NF 采用投影分解法將一個 1NF的關(guān)系分解為多個 2NF的關(guān)系，可以在一定程度上減輕原 1NF關(guān)系中存在的插入 異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余度大、修改復(fù)雜等問題。但將一個 1NF關(guān)系分解為多個2NF的關(guān)系，并不能完全消除 關(guān)系模式中的各種異常情況和數(shù)據(jù)冗余。 3 3、 3NF 3NF :關(guān)系模式R中若不存在這樣的碼 X、屬性組Y及非主屬性Z (Z _ (Z _ Y ),使得XY , Y r X