數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)提綱-2014

1、復(fù)習(xí)提綱第二章：關(guān)系模型的基本概念與基本理論2.1 數(shù)據(jù)庫的基本概念n 數(shù)據(jù)庫是為了某個特殊目的存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的集合。數(shù)據(jù)庫是表或者說是關(guān)系的集合。n 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，簡稱 DBMS。是一種軟件產(chǎn)品，它把一個企業(yè)的數(shù)據(jù)以記錄的形式在計算機(jī)中保存起來（保存在磁盤上）n Data Model (數(shù)據(jù)模型)1.是一組描述如何用計算機(jī)化的信息表示現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)的定義2.它同時也描述了訪問和更新這些信息的操作類型數(shù)據(jù)模型由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。2.2 關(guān)系模型的基本概念n 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表(關(guān)系)，屬性(column/attribute)，元組(row/tuple)，表頭(模

2、式)，域(domain)² 關(guān)系模型的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是二維表² 表的標(biāo)題也被稱作關(guān)系模式，是表的列名的集合² 數(shù)據(jù)獨立性：查詢和表的內(nèi)容無關(guān)n 約束規(guī)則(relational rule)n Rule 1. 第一范式規(guī)則關(guān)系模型不允許含有多值屬性（有時稱為重復(fù)字段）和含有內(nèi)部結(jié)構(gòu)（比如記錄類型）的列Thus can't have employees table with column "dependents" which contains multiple dependent's namesn Rule 2. 只能基于內(nèi)容存取行規(guī)則

3、不可以要求檢索表的第三行不允許建立指向行的指針n Rule 3. 行唯一性規(guī)則關(guān)系中的任何兩個元組（表中的行）的值在同一時刻不能是完全相同的。所以關(guān)系可以被看作是元組的無序集合。n 鍵(key)與超鍵(superkey) 鍵就是候選鍵n 超鍵is a set of columns that has the uniqueness propertye.g. A superkey for CUSTOMERS：(cid, cname)n keyis a minimal superkey: no subset of columns also has uniqueness property.e.g. A

4、key for CUSTOMERS：cidn 每個表都至少有一個鍵n 空值(null value) 表T中的任意行在主鍵列的取值都不允許為空值（實體完整性規(guī)則）2.3 關(guān)系模型的基本理論 關(guān)系代數(shù)(relational algebra)n 表/關(guān)系在關(guān)系代數(shù)中的表示n 關(guān)系代數(shù)中的運算符：² 傳統(tǒng)的集合運算符 & 關(guān)系運算符關(guān)系代數(shù)的兩種運算：集合論：并、交、差、乘積自然關(guān)系：投影、選擇、連接（等值連接、自然連接）、除法Ø := 稱為賦值運算符。可以簡單地稱S為表R的別名，簡寫為 S := R投影運算刪除重復(fù)的行Ø if R = T×S, the

5、n T = R÷S，S = R÷TØ if T = R÷S, then T×SRØ The set of basic relational operations：(并, 差, 乘積, 選擇, 投影)² 基本運算 & 擴(kuò)充運算² 難點：減法、除法和表自身的連接運算n 關(guān)系代數(shù)的應(yīng)用Theta Join R ¥F S = (R×S) where F第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言SQL3.1 數(shù)據(jù)訪問命令的基本結(jié)構(gòu)n 數(shù)據(jù)查詢命令的語句成分select statementSELECT * | coln

6、ame , colname . FROM tablename , tablename . WHERE search_condition GROUP BY colname , colname . HAVING search_condition ORDER BY colname ASC | DESC , colname ASC | DESC . ;table alias in FROM clause 方法1 table_name as alias_name方法2 table_name alias_namecolumn alias in SELECT clause：expression as ali

7、as_nameUNION無重復(fù)，UNION ALL可能有重復(fù)n 數(shù)據(jù)更新命令的語句成分3.2 基本的數(shù)據(jù)查詢命令n 單表查詢n 多表查詢：² 聯(lián)接（join）查詢² 嵌套查詢（subquery）² 表自身的連接查詢n 擴(kuò)展的查詢謂詞：² between and ² is null, is not null² like² in, not in² some, any, all² exists3.3 復(fù)雜的數(shù)據(jù)查詢命令n 統(tǒng)計查詢 COUNT SUM AVG MAX MINselect cidfrom cust

8、omers c1where discnt < all ( select max(c2.discnt) from customers c2 )n 分組統(tǒng)計查詢（ GROUP BY）n 分組選擇統(tǒng)計查詢（ GROUP BY HAVING ）n 多層嵌套的NOT EXISTS查詢3.4 數(shù)據(jù)更新命令n 元組的插入、修改、刪除功能INSERT INTO orders(ordno, month, cid, aid, pid)VALUES(1107, aug, c006, a04, p01);UPDATE agentsSET percent = 1.1 * percentWHERE city = N

9、ew YorkDELETEFROM tablename WHERE search-condition ;第四章：對象-關(guān)系SQLn Oracle中的對象類型：對象類型，對象引用類型CREATE TYPE typename AS OBJECT(attrname datatype, .);DROP TYPE typename;Scope for 子句用于限制REF屬性的取值范圍IS DANGLING用于判斷所引用的元組對象是否存在;IS NULL 謂詞來查找取值為空 (NULL) 的 REF 屬性is dangling不等于is nullA dangling REF is non-null but

10、 useless.If o.ordcust is null or dangling, then ame is null.n Oracle中的集合類型：數(shù)組類型，嵌套表類型CREATE TYPE dependents_tAS TABLE OF person_t;第五章：數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用開發(fā)n 嵌入式SQL與交互式SQL在命令格式上的區(qū)別exec sql select count(*)into :host_varfrom customers ;different syntax than the ISQL:start with exec sql, ended by ;into clausereceive

11、 the result of select statement with single rowhost variable ( or program variable )冒號前綴n 使用嵌入式SQL的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的基本程序流程n 游標(biāo)² 游標(biāo)的用處One-Row-at-a-Time Principle² 與游標(biāo)有關(guān)的四條語句declare a cursoropen the cursorfetch a row by the cursorclose the cursor² 游標(biāo)指針在數(shù)據(jù)更新語句中的使用方法第六章：數(shù)據(jù)庫設(shè)計6.1 概念設(shè)計n ER模型² 基

12、本組成：實體(entity)，屬性(attribute)，聯(lián)系(relationship)實體就是具有公共性質(zhì)的可區(qū)別的現(xiàn)實世界對象的集合。屬性是描述實體或者關(guān)系的性質(zhì)的數(shù)據(jù)項。一個聯(lián)系R定義了這些實體實例的對應(yīng)規(guī)則。Ø 如果實體的所有實例都通過一個聯(lián)系R依賴于另一個實體的實例而存在，那么這個實體就稱為弱實體，而另一個實體稱為強(qiáng)實體² Cardinality of Entity Participation in a Relationship² One-to-One, Many-to-Many, and Many-to-One Relationship 看max-c

13、ard² ER圖 ER圖中用方框表示實體，用橢圓表示屬性，用菱形表示關(guān)系n 從ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則6.2 規(guī)范化n 規(guī)范化的目的與手段規(guī)范化的目的：解決關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的：1. 刪除異常：不該刪除的數(shù)據(jù)被刪除2. 插入異常：應(yīng)該插入的數(shù)據(jù)未被插入3. 數(shù)據(jù)冗余n 函數(shù)依賴(FD - Functional Dependency)² 關(guān)鍵字(key)，主屬性(prime attribute)，非主屬性(non-prime attribute)在表T中，一個屬性A稱為是主屬性當(dāng)且僅當(dāng)屬性A存在于這個表的某個鍵K中，not necessarily a primary key&#

14、178; 函數(shù)依賴集的覆蓋(FD set cover)表T上的兩個函數(shù)依賴集合F和G，如果函數(shù)依賴集G可以從F用蘊涵規(guī)則推導(dǎo)出來，或者換句話說，如果GÍF+，那么我們說F覆蓋G。² 最小函數(shù)依賴集/最小覆蓋(minimal cover)² 算法：屬性集閉包(Closure of a Set of Attributes)的計算算法，關(guān)鍵字的發(fā)現(xiàn)算法，最小函數(shù)依賴集的計算算法n 范式：1NF，2NF，3NF，BCNF1NF：數(shù)據(jù)庫表中的字段都是單一屬性的，不可再分2NF：數(shù)據(jù)庫表中不存在非關(guān)鍵字段對任一候選關(guān)鍵字段的部分函數(shù)依賴（部分函數(shù)依賴指的是存在組合關(guān)鍵字中的某

15、些字段決定非關(guān)鍵字段的情況），也即所有非關(guān)鍵字段都完全依賴于任意一組候選關(guān)鍵字。不允許組合關(guān)鍵字中的字段決定非關(guān)鍵字3NF：不能有非關(guān)鍵字段x 非關(guān)鍵字段yBCNF：1 所有非主屬性對每一個候選鍵都是完全函數(shù)依賴；2 所有的主屬性對每一個不包含它的候選鍵，也是完全函數(shù)依賴；3 沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非候選鍵的任何一組屬性。n 模式分解² 無損聯(lián)結(jié)性(Lossless Decomposition)給定表T和它的有效函數(shù)依賴集F，一個把T分為兩個表 T1, T2的分解是T的一個無損分解當(dāng)且僅當(dāng)Head(T1)和Head(T2)都是Head(T)的真子集，Head(T) = Head(

16、T1)U Head(T2)，同時如下函數(shù)依賴之一可以通過F推導(dǎo)出來 :Head(T1) Ç Head(T2) ® Head(T1)Head(T1) Ç Head(T2) ® Head(T2)² 依賴保持性(FD Preserved)給定一個數(shù)據(jù)庫模式和一個通用表T以及函數(shù)依賴集F，令T1, T2, .,Tk 是T的一個無損分解，那么對于F的一個函數(shù)依賴X->Y，如果對分解中的某一個表Ti ，有XÈYÍHead(Ti)，則稱該函數(shù)依賴在T的分解中被保持，或者說，T的分解保持了函數(shù)依賴X®Y 。此時，我們也說函數(shù)

17、依賴X®Y “在Ti被保持”，或者說“存在于Ti中”或者“在Ti中”。² 算法：到3NF且能夠滿足無損聯(lián)結(jié)性和依賴保持性的分解算法第七章：數(shù)據(jù)定義n 基表定義命令² 基本的建表命令create table orders(ordno integer not null,month char(3),cid char(4) not null,aid char(3) not null,pid char(3) not null,qty integer not null constraint qtyck check( qty >= 0 ),dollars float de

18、fault 0.0 constraint dollarsck check ( dollars >= 0.0 ),primary key ( ordno ),constraint cidref foreign key (cid) references customers,constraint aidref foreign key (aid) references agents,constraint pidref foreign key (pid) references products );create table orders (ordno integer not null,month

19、char (3),cid char (4) not null references customers,aid char (3) not null references agents,pid char (3) not null references products,qty integer not null constraint qtyck check ( qty >= 0 ),dollars float default 0.0 constraint dollarsck check ( dollars >= 0.0 ),primary key (ordno) );² 各種數(shù)據(jù)完整性約束的含義及其定義方法完整性約束：實體完整性（主關(guān)鍵字不允許為空且具有唯一性）、參照完整性、用戶定義完整性UNIQUE所有的非空值必須是唯一的，但允許多個空值同時存在n 視圖(view)定義命令² 視圖² 視圖的定義命令創(chuàng)建視圖的子查詢語句不能有order byCREATE VIEW agentorders (ordno, month, cid, aid,pid, qty, charge, aname, ac