第Z講 總復習計算機軟件及應(yīng)用IT計算機專業(yè)資料

1、第Z講 總復習計算機軟件及應(yīng)用IT計算機專業(yè)資料16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第2頁總復習數(shù)據(jù)庫原理-現(xiàn)實世界數(shù)字化 (關(guān)注教學進度表內(nèi)容安排中的引導詞-加重黑體字)16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第3頁一、數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫通過三級模式的SPARC分級結(jié)構(gòu)組織實施(體系結(jié)構(gòu)圖和工作原理圖) 。特點：數(shù)據(jù)的獨立性強(邏輯和物理的) 數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的互不依存性。 數(shù)據(jù)的冗余度小數(shù)據(jù)的共享性高數(shù)據(jù)的一致性好數(shù)據(jù)的聯(lián)系豐富 現(xiàn)實世界的較完整數(shù)字虛擬化，是含金量最高的數(shù)字資源。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第4頁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用D外模式1外

2、模式2外模式3概念模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫外模式/概念模式映象概念模式/內(nèi)模式映象16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第5頁數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)讀寫圖(工作原理)16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第6頁什么叫數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。這些數(shù)據(jù)避免了有害的冗余；能為不同用戶所共享；數(shù)據(jù)的存貯獨立于程序；對數(shù)據(jù)的插入、更新、檢索等操作均能以一種通用的控制方法進行。 16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第7頁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是用于組織和存取大量數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)；它是有關(guān)的計算機系統(tǒng)(硬件與基本軟件)；數(shù)據(jù)庫及其描述機構(gòu)；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)；用戶及其應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)庫管理員DBA(D

3、ata Base Administrator)由這幾個方面組成的具有高度組織的總體(或總和)，這就是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第8頁數(shù)據(jù)庫技術(shù)所謂技術(shù)：往往是指較高的理論知識水平和大量的親身實踐經(jīng)驗的高度融合體。(如：騎自行車、游泳，又如：一個熟練老技工的待遇相當一個高級工程師)數(shù)據(jù)庫技術(shù)：特指在計算機環(huán)境下如何高效地進行數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理的技術(shù)方法。 DBS=DBT+DBMS16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第9頁有關(guān)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用方面的術(shù)語 DBMS、DBADBS、DBT數(shù)據(jù)獨立性 數(shù)據(jù)的邏輯獨立性、數(shù)據(jù)的物理獨立性 概念數(shù)據(jù)庫、用戶數(shù)據(jù)庫、物理數(shù)據(jù)庫 模式、子模式

4、、存貯模式概念模式、外模式、內(nèi)模式 DD受控冗余故障恢復16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第10頁二、建模(ER模型、數(shù)據(jù)模型) 信息世界信息的表達方式實體的概念：實體弱實體遞歸實體復合實體超類實體(演繹、歸納)子類(繼承)實體屬性的概念：屬性基本屬性組合（復合）屬性單值屬性多值屬性（需變換）衍生（導出）屬性聯(lián)系的概念：聯(lián)系 - 聯(lián)系的元數(shù)聯(lián)系的連通詞 - 聯(lián)系的基數(shù)16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第11頁信息世界信息的表達方式兩個實體間的三種聯(lián)系方式 一對一(one-to-one)的聯(lián)系。記為11。實體集A中的一個實體ai，實體集B中最多有一個實體bj與之相聯(lián)系，反之亦然。(例

5、如夫妻關(guān)系：如圖 (a)男性集M與女性集W。) 一對多(one-to-many)或多對一(Many-to-one)的聯(lián)系。記為1m或m1。A集合中的一個實體ai，B集合中有一個實體子集Bs=bj1，bjn與之聯(lián)系，反之B中的一個實體bj，實體集A中最多有一個實體ai與之相聯(lián)系。這是兩個實體集之間的一種較多的聯(lián)系。 (例如親生母子關(guān)系：如圖(b)母親集E與子女集F。) 多對多(many-to-many)的聯(lián)系。記為mn。集合A中的一個實體ai，集合B中有一實體子集Bs=bj1，bjn與之聯(lián)系；反之，集合B中的一個實體bj，集合A中也有一個實體子集As=ai1,ai2，aim與之聯(lián)系。這是兩個實體

6、集之間的一種較復雜的聯(lián)系。 (例如學生選修課程關(guān)系：如圖(c)學生集S與課程集C。)16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第12頁實體間的三種聯(lián)系方式16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第13頁信息世界信息的表達方式多個實體間的三種聯(lián)系方式 三個實體集間的三元聯(lián)系。簡稱“Y”型聯(lián)系，如圖(a)。 (聯(lián)系類型有：m:n:k、m:n:1、m:1:1、1:1:1) 三個以上實體集間的多元聯(lián)系。簡稱星型聯(lián)系。記為“”。 (聯(lián)系類型可按三元聯(lián)系類推。) 三個實體集間兩兩之間的二元聯(lián)系。簡稱“”型聯(lián)系，如圖(b)。 三個以上實體集間兩兩之間的二元聯(lián)系。簡稱多邊型聯(lián)系。記為“”。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫

7、應(yīng)用 周有順第14頁多個實體間的三種聯(lián)系方式16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第15頁信息世界信息的表達方式同一實體集個體間的二元聯(lián)系 實體集內(nèi)部的聯(lián)系，例如職工實體集內(nèi)上下級之間管理與被管理的聯(lián)系，E-R圖表示如圖(a)所示； ISA包含聯(lián)系，這是一種特殊的聯(lián)系，即一個實體集包含于另一個實體集內(nèi)。如一個工廠內(nèi)的職工實體集和干部實體集，由于干部也是職工，所以干部實體集包含在職工實體集間的多種聯(lián)系內(nèi)，稱這種聯(lián)系為ISA聯(lián)系，并用一有向線段表示，其方向由被包含實體集指向包含實體集，如圖(b)所示。 注：二個實體集的型完全相同，而名不同，為了考慮冗余問題(實體冗余和聯(lián)系冗余)，需要分析這兩個型相

8、同而名不同的實體集有無包含聯(lián)系。 16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第16頁同一實體集個體間的二元聯(lián)系 16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第17頁例子： 如右ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式為：學院(學院編號,學院名,地址,電話)院長(院長名,生日,性別,職稱,學院編號,任職年月)或：院長(院長名,生日,性別,職稱)學院(學院編號,學院名,地址,電話,院長名,任職年月)或：學院(學院編號,學院名,地址,電話)院長(院長編號,院長名,生日,性別,職稱,學院編號,任職年月)或(推薦)：學院(學院編號,學院名,地址,電話,院長編號)院長(院長編號,院長名,生日,性別,職稱,任職年月)16 八月 20

9、22數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第18頁三、關(guān)系模型及關(guān)系代數(shù)運算關(guān)系模型 R(D1,D2, ,Dm) 其中:允許域Di=Dj 或表達為RDM=， 其中： 域集=D1,D2, ,Dm 關(guān)系模式集=R1,R2, ,Rk Ri (A1, A2,An) Aj DL i=(1,2, ,k) j= (1,2, ,n) L= (1,2, ,m)注：關(guān)系模式僅僅描述了關(guān)系的結(jié)構(gòu)，它本身不是關(guān)系的成員。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第19頁關(guān)系的性質(zhì) 每一列(屬性)的值來自同一個域，因此列是同質(zhì)的，即每一列中的各個值數(shù)據(jù)類型相同； 列的次序不影響關(guān)系的實際意義； 元組的次序也是無關(guān)緊要的，因為元組交換順序不影響

10、關(guān)系的內(nèi)容； 同一關(guān)系中不能有兩個完全相同的元組存在，這是由集合的特性所決定的； 關(guān)系中任一屬性值都必須是不可再分的元素，這一性質(zhì)對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化是十分重要的； 關(guān)系隨時間的推移可以變化；這是由于信息的變化與增加，將引起元組的插入、刪除、更新； 關(guān)系與文件具有關(guān)系-文件、元組-記錄、屬性-數(shù)據(jù)項的對應(yīng)關(guān)系。 這樣，文件與關(guān)系類似：每一文件只包含有一種記錄類型，每一記錄有確定數(shù)目的數(shù)據(jù)項，記錄在文件中的順序無關(guān)緊要。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第20頁關(guān)系代數(shù)關(guān)系運算 傳統(tǒng)的集合運算-并、交、差運算。即要求關(guān)系R和關(guān)系S的關(guān)系模式相同。并(Union)運算 RS交(Interse

11、ction)運算 RS 差(difference)運算 RS 專門的關(guān)系運算選擇運算(Selection) RNE 或 RNRE其中：表示選擇命令，E表示選擇運算中給定的條件，它的簡單形式為： AB這里，A是屬性，B是常量或?qū)傩?，是比較算符，即，等而E的復雜形式是將簡單形式通過邏輯運算與()，或()，非()連接而成。 投影運算(Project) RN=A (R) 或 RA 條件連接運算(Join) RNR F S 等值連接(自然連接Natural Join) RNRS 除法運算(Div) RS16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第21頁三、關(guān)系代數(shù)運算書上3.123.133.1416 八

12、月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第22頁傳統(tǒng)的集合運算16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第23頁專門的關(guān)系運算16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第24頁關(guān)系代數(shù)運算表達式16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第25頁四、關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL語言主要特點：語言簡潔、易學易用：核心功能只有幾個動詞，語法簡單，接近英語。見下表SQL功能操作符數(shù)據(jù)查詢SELECT數(shù)據(jù)定義CREATE，DROP，ALTER數(shù)據(jù)操縱INSERT，UPDATE，DELETE數(shù)據(jù)統(tǒng)計(非動詞)COMPUTER子句，WITH子句數(shù)據(jù)控制GRANT，REVOKE16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第26頁四、關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL

13、語言SQL主要特點：語言簡潔、易學易用：核心功能只有幾個動詞，語法簡單，接近英語。見下表3. 高度非過程化的語言：用戶只需提出“干什么”，至于“怎么干”由DBMS解決；用戶只需要早查詢語句中提出需要什么，DBMS即可按路徑存取，并把結(jié)果返回給用戶。4. 面向集合的語言：每一個SQL的操作對象是一個或多個關(guān)系，操作的結(jié)果也是一個關(guān)系。5. 即可獨立使用，又可嵌入到宿主語言中使用，具有自主型和宿主型兩種特點。6. 具有查詢、操作、定義和控制四種語言一體化的特點。它只向用戶提供一種語言，但該語言具有上述多種功能，且每中操作只需一種操作符。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第27頁四、關(guān)系數(shù)據(jù)

14、庫SQL語言習題48假設(shè)某“倉庫管理”關(guān)系模型有下列五個關(guān)系模式： 零件PART(PNO，PNAME，COLOR，WEIGHT) 項目PROJECT(JNO，JNAME，DATE) 供應(yīng)商SUPPUER(SNO，SNAME，SADDR) 供應(yīng)P_P(JNO，PNO，TOTAL) 采購P_S(PNO，SNO，QUANTITY)試用SQL DDL語句定義上述五個基本表，并說明主鍵和外鍵。試將PROJECT、P_P、PART三個基本表的自然聯(lián)接定義為一個視圖VIEWl，PART、P_S、SUPPLIER三個基本表的自然聯(lián)接定義為一個視圖VIEW2。試在上述兩個視圖的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)查詢： i檢索上海的

15、供應(yīng)商所供應(yīng)的零件的編號和名字。 ii.檢索項目J4所用零件的供應(yīng)商編號和名字。-注意利用視圖進行數(shù)據(jù)更新操作的有效性限制16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第28頁解： CREATE TABLE PART(PNO CHAR(6)，PNAME CHAR(10) NOT NULL,COLOR CHAR(6),WElGHT FLOAT(6)，PRIMARY KEY(PNO)； CREATE TABLE PROJECT(JNO CHAR(6)，JNAME CHAR(12) NOT NULL，DATE DATE，PRIMARY KEY(JNO)； CREATE TABLE SUPPLIER(SN

16、O CHAR(8)，SNAME CHAR(12) NOT NULL，SADDR VARCHAR(30)，PRIMARY KEY(SNO)； CREATE TABLE P_P(JNO CHAR(6)，PNO CHAR(6)，TOTAL INTEGER，PRIMARY KEY(JNO，PNO) FOREIGN KEY(JNO) REFERENCES PROJECT(JNO), FOREIGN KEY(PNO) REFERENCES PART(PNO)； CREATE TABLE P_S(PNO CHAR(6)，SNO CHAR(8)， QUANTITY INTEGER，PRIMARY KEY(PN

17、O，SNO) FOREIGN KEY(PNO) REFERENCES PART(PNO)， FOREIGN KEY(SNO) REFERENCES SUPPLIER(SNO)；16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第29頁解： CREATE VIEW VIEWl AS SELECT A.JNO,JNAME,DATE,C.PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT,TOTAL FROM PROJECT A，P_P B，PART C WHERE AJNOBJNO AND BPNOCPNO； CREATE VIEW VIEW2 AS SELECT APNO，PNAME，COLOR，WEIGHT

18、，CSNO，SNAME，SADDR，QUANTITY FROM PART A，P_S B，SUPPLIER C WHERE APNOBPNO AND BSNOCSNO； iSELECT PNO，PNAME FROM VIEW2 WHERE SADDR LIKE 上海； ii.SELECT SNO，SNAME FROM VIEWl，VIEW2 WHERE VIEWlPNOVIEW2PNO AND JNOJ4；16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第30頁五、關(guān)系模式規(guī)范化 1.解釋下列基本概念： 范式、1NF、2NF、3NF、4NF、BCNF 關(guān)鍵字與主屬性 關(guān)系模式與關(guān)系的度 關(guān)系數(shù)據(jù)庫模

19、式 關(guān)系與規(guī)范化 函數(shù)依賴 多值依賴 2.試證明： (1)滿足BCNF的關(guān)系必滿足3NF； (2)任何一個二元關(guān)系必是BCNF的； (3)任何一個二元關(guān)系必是4NF。 3.舉列： (1)是1NF而不是2NF； (2)是2NF而不是3NF； (3)是3NF而不是BCNF ； (4)是BCNF而不是 4NF 。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第31頁并發(fā)調(diào)度：安排事務(wù)執(zhí)行的次序稱為調(diào)度；利用分時的方法同時處理多個事務(wù)，則稱為事務(wù)的并發(fā)調(diào)度，也就是并發(fā)操作的調(diào)度。數(shù)據(jù)不一致性：數(shù)據(jù)庫并發(fā)操作可能帶來數(shù)據(jù)不一致的問題，主要有三種：丟失修改、讀“臟”數(shù)據(jù)和不可重復讀?？纱谢{(diào)度：當且僅當多個

20、事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的結(jié)果與按某一次序串行執(zhí)行其結(jié)果相同，則認為并發(fā)操作是正確的，并稱這種調(diào)度策略為可串行化調(diào)度。封鎖協(xié)議（Locking Protocol）：封鎖是實現(xiàn)并發(fā)控制的主要技術(shù)。封鎖分排它鎖（X鎖）和共享鎖（S鎖）兩種類型。對X鎖或S鎖何時申請（加鎖）、何時釋放（解鎖）均有約定的規(guī)則，稱之為封鎖協(xié)議。共有三級封鎖協(xié)議可分別達到系統(tǒng)一致性的不同級別，依次解決不丟失修改、不讀“臟”數(shù)據(jù)、可重復讀等問題。六、安全并發(fā) 16 八月 2022數(shù)據(jù)庫原理講座 周有順第32頁自身、參照、用戶自定義完整性斷言、規(guī)則的運用觸發(fā)器的運用存儲過程的運用權(quán)限與加密參考例題七、完整性安全性 在數(shù)據(jù)庫xscjgl中創(chuàng)

21、建一個規(guī)則，并將其綁定到表xs中的學生助學金(zxj)列及表js中的教師獎金(jj)列上，使得用戶輸入的學生助學金和教師獎金都在01000的范圍之內(nèi)，否則提示輸入無效。2. 在xscjgl數(shù)據(jù)庫中建立名為TECH_INFOR的存儲過程，帶一個參數(shù)，用于接受 課程代碼，顯示該課程名稱和任課教師信息。3. 在xscjgl數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個存儲過程單科成績分析，當輸入任意一個存在的課程名時，該存儲過程將統(tǒng)計出該門課程的平均成績、最高成績和最低成績。4. 在xscjgl庫中為js表建立一個名為up_jsh的UPDATE型后觸發(fā)器，其作用是當修改js表中的教師號(jsh)字段時，提示不能修改，并取消修改操作。5. 在xscjgl數(shù)據(jù)庫中，為xx表建立一個名為del_xx的DELETE型后觸發(fā)器，其作用是當刪除學習表(xx)中的某個同學所有學習記錄時，同時刪除學生表(xs)中該學生檔案信息的記錄。6. 在xscjgl庫中建立一個名為insert_kc的INSERT觸發(fā)器，存儲在kc表中。當用戶向kc表中插入記錄時，如果插入的課程名稱重復3次以上則提示用戶因為課程名稱重復次數(shù)太多而不能插入記錄，否則提示記錄插入成功。16 八月 2022數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 周有順第33頁八、表(關(guān)系)、視圖、索引 解釋下列基本概念： 范式 關(guān)鍵字