大一數(shù)據(jù)庫簡答題和重點

數(shù)據(jù)：描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的數(shù)據(jù)庫（db）: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)庫管理系統(tǒng)（dbms）:是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它與操作系統(tǒng)一樣是計算機的基礎軟件，是一個大型復雜的軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（dbs）:是由數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，應用程序，數(shù)據(jù)庫管理員（dba）組成的存儲，管理，維護數(shù)據(jù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能.數(shù)據(jù)定義.數(shù)據(jù)的組織，存儲，管理.數(shù)據(jù)的操縱功能.數(shù)據(jù)庫的事務管理和運行管理.數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點.數(shù)據(jù)結構化.數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度較低且易于擴充.數(shù)據(jù)的獨立性高.數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理控制使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處：.大大提高應用開發(fā)的效率.數(shù)據(jù)可共享，具有最小的數(shù)據(jù)冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨立性3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫建立運行維護時對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一控制，保證了數(shù)據(jù)的完整性與安全性，當多用戶同時使用數(shù)據(jù)庫時進行并發(fā)控制，發(fā)生故障后對數(shù)據(jù)庫進行修復文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的區(qū)別。（1）文件系統(tǒng)用文件將數(shù)據(jù)長期保存在外存上，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲數(shù)據(jù)；（2）文件系統(tǒng)中的程序和數(shù)據(jù)有一定的聯(lián)系，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的程序和數(shù)據(jù)分離；（3）文件系統(tǒng)用操作系統(tǒng)中的存取方法對數(shù)據(jù)進行管理,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)；（4）文件系統(tǒng)實現(xiàn)以文件為單位的數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)以記錄和字段為單位的數(shù)據(jù)共享。文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的聯(lián)系：（1）均為數(shù)據(jù)組織的管理技術；（2）均由數(shù)據(jù)管理軟件管理數(shù)據(jù)，程序與數(shù)據(jù)之間用存取方法進行轉(zhuǎn)換；⑶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在文件系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而來的。舉出適用于文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用例子和適用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的例子適用于文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用例子：（1）數(shù)據(jù)的備份（2）軟件或應用程序使用過程中的臨時數(shù)據(jù)存儲（3）早期功能比較簡單、比較固定的應用系統(tǒng)也適合用文件系統(tǒng)。用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而非文件系統(tǒng)的應用例子：目前，幾乎所有企業(yè)或部門的信息系統(tǒng)都以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎，都使用數(shù)據(jù)庫。例如，一個工廠的管理信息系統(tǒng)。實體：客觀存在并可以相互區(qū)別的事物稱為實體實體型：用實體名和屬性集合來抽象和刻畫的同類實體實體集：同一類型實體的集合實體之間的聯(lián)系：通常是指不同實體集之間的聯(lián)系。有一對一，一對多，多對多等多種類型試述數(shù)據(jù)庫模型的概念，作用，三要素概念：數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中用來對現(xiàn)實世界進行抽象的工具，是數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操作手段的形式框架。作用：數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎，任何一個dbms都以數(shù)據(jù)模型作為基礎三要素：數(shù)據(jù)結構，數(shù)據(jù)操作，數(shù)據(jù)的完整性約束層次模型的概念：（1）有且僅有一個節(jié)點并沒有雙親結點，這個節(jié)點叫做根節(jié)點（2）除根結點以外的所有節(jié)點都有且僅有一個雙親結點優(yōu)點：數(shù)據(jù)結構簡單清晰查詢效率高層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的數(shù)據(jù)完整性支持缺點1?不能描述數(shù)據(jù)之間多對多的聯(lián)系查詢子女節(jié)點必須通過雙親結點若一個子女節(jié)點有多個雙親結點，那么只能引入冗余數(shù)據(jù)，使得應用程序編寫復雜數(shù)據(jù)結構嚴密，層次命令趨于程序化網(wǎng)狀模型：（1）允許一個以上的節(jié)點沒有雙親（2）允許節(jié)點不只有一個雙親優(yōu)點：.能夠更加直接的描述現(xiàn)實世界，允許一個節(jié)點有多個雙親，節(jié)點之間有多種聯(lián)系.有較好的性能，存取效率較高缺點：結構較為復雜，隨著應用環(huán)境的擴大會越來越復雜，使得用戶較難掌握網(wǎng)狀模型的ddl,dml復雜，需要牽頭高級語言，這使得用戶難以理解和掌握記錄之間的聯(lián)系是通過存儲路徑實現(xiàn)的，在訪問數(shù)據(jù)時要選擇適當?shù)穆窂?，因此用戶必須了解?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的細節(jié)，加重了編寫應用程序的負擔關系模型概念：由關系數(shù)據(jù)結構，關系操作集合，關系完整性約束組成關系：關系通常對應一張表元組：表中的一行分量：元組中的一個屬性值屬性：表中的一列域：屬性的取值范圍碼：也稱碼剪，是表中的一個屬性組，可以確定唯一元組特點：.關系必須規(guī)范化關系中不能出現(xiàn)相同的屬性名關系中不能出現(xiàn)完全相同的記錄4.在一個關系中記錄的次序，字段的次序可以任意交換試述數(shù)據(jù)庫的三級模式數(shù)據(jù)庫的三級模式是指外模式（子模式），模式，內(nèi)模式（物理模式）。內(nèi)模式是數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或底層描述。模式是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的整體邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。外模式是對各個用戶或程序所涉及到的數(shù)據(jù)的邏輯結構和數(shù)據(jù)特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖。優(yōu)點：.通過外模式，可以方便用戶使用和增強數(shù)據(jù)的安全性.通過設計內(nèi)模式，可以將系統(tǒng)的模式，織成最優(yōu)的物理模式，以提高數(shù)據(jù)的存取效率。改善系統(tǒng)的性能指標。模式使得減小數(shù)據(jù)冗余、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目標數(shù)據(jù)定義語言：是SQL言集中負責數(shù)據(jù)結構定義與數(shù)據(jù)庫對象定義的語言，由CREATEXLTER與DROie個語法所組成數(shù)據(jù)操縱語言：數(shù)據(jù)操縱語言:數(shù)據(jù)操縱語言是指通過對表中的數(shù)據(jù)進行插入、刪除和修改等操作，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作。什么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，為什么數(shù)據(jù)庫有數(shù)據(jù)與程序的獨立性？數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性：當數(shù)據(jù)庫的存儲結構改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對內(nèi)模式映像做相應改變可以使模式保持不變從而應用程序也不必改變保證了數(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)與程序的物理獨立性：當模式改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式映像做相應改變可以使外模式保持不變。應用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的從而應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。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模式之間提供的兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠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.軟件（操作系統(tǒng)-數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用系統(tǒng)）3.人員（數(shù)據(jù)庫管理員，應用程序員（外模式），用戶）數(shù)據(jù)庫管理員作用：.決定數(shù)據(jù)庫中的信息的內(nèi)容和結構.決定數(shù)據(jù)庫的存儲結構和存儲策略.定義數(shù)據(jù)的安全性和完整性約束條件.監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的運行和使用.數(shù)據(jù)庫的改進，重組，重構應用程序員1負責設計與編寫應用系統(tǒng)的程序模塊，并進行調(diào)試原裝用戶.偶然用戶簡單用戶.復雜用戶關系模型的組成：1。關系數(shù)據(jù)結構2.關系操作集合3.關系完整性約束關系數(shù)據(jù)庫語言的特點和分類.關系代數(shù)語言.關系演算語言：元組關系演算語言和域關系演算語言.SQL:具有關系代數(shù)和關系演算雙重特點的語言.這些關系數(shù)據(jù)語言的共同特點：操作對象是集合、操作結果也是集合。語言具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作語言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。域：具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合笛卡爾積：域上的一種集合運算關系：dl*d2*d3。的子集叫做di,d2,d3.。。在域上的關系元組：關系是一張差，表中的每行（即數(shù)據(jù)庫中的每條記錄）就是一個元組候選碼：若關系中的一個屬性或?qū)傩越M的值能夠唯一地標識一個元組，且他的真子集不能唯一的標識一個元組，則稱這個屬性或?qū)傩越M做候選碼。主碼：主碼一般指主關鍵字。主關鍵字是表中的一個或多個字段，它的值用于唯一地標識表中的某一條記錄。在兩個表的關系中，主關鍵字用來在一個表中引用來自于另一個表中的特定記錄。外碼：某個關系的主碼相應的屬性在另一關系中出現(xiàn)，此時該主碼在就是另一關系的外碼。關系，關系模式，關系數(shù)據(jù)庫：關系模式是型、關系是值，關系模型是對關系的描述，是靜態(tài)的、穩(wěn)定的；關系是關系模式在嗎某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容，是動態(tài)的、隨時間不斷變化的；關系數(shù)據(jù)庫是在給定應用領域中所有關系的集合試述關系模型的完整性規(guī)則，在參照完整性中什么情況下外碼的屬性可以為空值關系模型中可以有三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。其中實體完整性和參照完整性是關系模型必須滿足的完整性約束條件。（1）實體完整性（1）實體完整性要求每一個表中的主鍵字段都不能為空或者重復的值。（2）若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關系R的外碼，它與基本關系S的主碼Ks相對應，則對于R中每個元組在F上的值必須為：或者為空（F中每個屬性均為空），或者等于S中某個元組的主碼值。（3）用戶定義的完整性是針對某一具體關系數(shù)據(jù)庫的約束條件。它反映某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。在參照完整性中，外部碼屬性的值可以為空，它表示該屬性的值尚未確定。但前提條件是該外部碼屬性不是其所在關系的主屬性。等值連接和自然連接的區(qū)別和聯(lián)系.自然連接一定是等值連接，但等值連接不一定是自然連接。.等值連接要求相等的分量，不一定是公共屬性；而自然連接要求相等的分量必須是，選擇，投影公共屬性。.等值連接不把重復的屬性除去；而自然連接要把重復的屬性除去。Ps：自然連接要求兩表屬性名相同Sql的特點：.綜合統(tǒng)一高度非過程化面向集合的操作方式.同一種語法結構有多種使用方式.語言簡潔易學Cascade表示在刪除架構時同時將該架構所有的數(shù)據(jù)庫對象刪除，restrict表示只有在該架構中沒有數(shù)據(jù)庫對象時才可以刪除架構什么是基本表，什么是視圖，二者的區(qū)別和聯(lián)系是什么？基本表是本身獨立存在的表，在SQL中一個關系就對應一個表。視圖是從一個或幾個基本表導出的表。視圖本身不存在獨立存儲在數(shù)據(jù)庫中，是一個虛表。即數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍然存放在導出視圖的基本表中。視圖在概念上基本與表等同。視圖在概念上與基本表等同，用戶可以在基本表那樣使用視圖，可以在視圖上再定義視圖。簡述視圖的優(yōu)點.視點集中.簡化操作.安全性合并分割數(shù)據(jù)5.定制數(shù)據(jù)哪些視圖是可以更新的，哪些是不可以更新的？非行列子集視圖不可更新，行列子集視圖（從一個基本表導出的視圖，刪除了基本表的某些數(shù)據(jù)，但保留了主碼）可更新什么是數(shù)據(jù)庫安全性：保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用而導致數(shù)據(jù)泄露，更改和破壞自主存取控制與強制存取控制（blma。的區(qū)別1.自主存取控制機制僅僅通過對數(shù)據(jù)的存取權限進行安全控制，為數(shù)據(jù)本身并無安全標記；強制存取控制機制則對數(shù)據(jù)本身進行密級標記，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)，從而提供了更高級別的安全性。2.強制存取控制的安全性級別更高。.DAC勺數(shù)據(jù)存取權限由用戶控制，系統(tǒng)無法控制；MACe全等級由系統(tǒng)控制，不是用戶能直接感知或進行控制的。數(shù)據(jù)庫的設計過程.需求分析.概念結構設計.邏輯結構設計.物理結構設計數(shù)據(jù)庫的實施數(shù)據(jù)庫的運行與維護需求分析階段的目標是什么，調(diào)查的目標是什么需求分析階段的目標是通過調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象，原系統(tǒng)的工作概況，明確用戶的各種需求，在此基礎上確定新系統(tǒng)的各種功能試述數(shù)據(jù)庫在設計的過程中形成的數(shù)據(jù)庫模式.概念結構設計階段形成獨立于機器特點，獨立于dbms產(chǎn)品的概念模式eg：e-r圖.邏輯結構設計階段將概念模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型eg：關系模型，形成數(shù)據(jù)庫的邏輯模式，然后再在基本表上建立視圖，形成數(shù)據(jù)庫的外模式.物理結構設計階段，根據(jù)dbms的特點和處理的需要，進行物理存儲安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式什么是數(shù)據(jù)庫的概念結構，其特點，設計策略概念結構是信息世界的結構，即概念模型，其主要特點是：（1）能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，是對現(xiàn)實世界的一個真實模型。（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設計成功的關鍵。（3）易于更改，當應用環(huán)境和應用要求改變時，容易對概念模型修改和擴充。（4）易于向關系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換設計策略是（1）自項向下（2）自底向上（3）逐步擴張（4）混合策略數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)描述的集合。作用：數(shù)據(jù)字典是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，是在需求階段建立的，是概念結構設計的基礎，在數(shù)據(jù)庫設計中不斷修改，完善，充實什么是數(shù)據(jù)庫邏輯設計，請簡述其步驟將概念結構設計好的e-r圖轉(zhuǎn)化為dbms支持的邏輯數(shù)據(jù)庫模型步驟：.將實體集與實體集間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化成關系表。（1）1:1的聯(lián)系，將聯(lián)系轉(zhuǎn)換成獨立的關系，任意一端與關系模式合并（2）1:n的聯(lián)系，將一方關系的碼加An方關系屬性中（3）mn的聯(lián)系，將m方關系的碼和n方關系的碼獨立成一個表.數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（）以規(guī)范化理論為指導.設計用戶子模式，即視圖規(guī)范化理論對數(shù)據(jù)庫設計有什么指導意義在需求分析階段，用數(shù)據(jù)依賴和概念分析表示各個數(shù)據(jù)項之間的聯(lián)系；在概念結構設計階段，以規(guī)范化理論為指導，確定關鍵字，初步消除1R圖中冗余的聯(lián)系；在邏輯結構設計階段，從E-R圖向邏輯模型轉(zhuǎn)換過程中，用模式合并與分解方法達到規(guī)范化級別試述數(shù)據(jù)庫物理設計的內(nèi)容和步驟內(nèi)容：設計數(shù)據(jù)庫在物理結構上的存儲結構和存取方法步驟：1?確定數(shù)據(jù)庫的物理結構，在關系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結構2,對物理結構進行評價，評價的重點是空間效率和時間效率數(shù)據(jù)輸入在實施階段的重要性是什么？如何保證輸入數(shù)據(jù)的準確性？數(shù)據(jù)庫是對數(shù)據(jù)進行存儲，管理和應用的，因此在數(shù)據(jù)庫的實施階段必須將原有系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫中保證輸入數(shù)據(jù)的準確性：1,設計一個數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)，讓計算機來完成數(shù)據(jù)錄入的工作，提高輸入數(shù)據(jù)的效率和質(zhì)量2,在源數(shù)據(jù)入庫前要對它們進行各種方法的檢驗，以保證數(shù)據(jù)的準確性什么是數(shù)據(jù)庫的重組織和重構造數(shù)據(jù)庫的重組織是指：按原設計要求重新安排存儲位置、回收垃圾、等，以提高系統(tǒng)性能，不會改變原設計的邏輯結構和物理結構。數(shù)據(jù)庫的重構造則是指：修改數(shù)據(jù)庫的部分模式和內(nèi)模式，即修改原設計的邏輯和物理結構進行數(shù)據(jù)庫的再組織和重構造的原因：數(shù)據(jù)庫運行一段時間后，由于記錄不斷增、刪、改，會使數(shù)據(jù)庫的物理存儲情況變壞，降低了數(shù)據(jù)的存取效率，數(shù)據(jù)庫性能下降，這時DBAB要對數(shù)據(jù)庫進行重組織數(shù)據(jù)庫應用環(huán)境常常發(fā)生變化，如增加新的應用或新的實體、取消了某些應用、有的實體與實體間的聯(lián)系也發(fā)生了變化等，使原有的數(shù)據(jù)庫設計不能滿足新的需求，需要調(diào)整數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式。這就要進行數(shù)據(jù)庫重構造。產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的根本原因是數(shù)據(jù)冗余從概念模型到邏輯模型可以由數(shù)據(jù)庫設計人員完成，也可以由數(shù)據(jù)庫設計工具協(xié)助設計人完成，從邏輯模型到物理模型的轉(zhuǎn)換一般由dbms完成關系數(shù)據(jù)語言可以分為三類（1）關系代數(shù)語言（2）關系演算語言（3）具有關系演算和關系代數(shù)特征的語言關系a有k個元組b有n個元組，關系是ab的笛卡爾積有k*n個元組關系代數(shù)的連接操作是由笛卡爾積和選擇組成的嵌套查詢的子查詢不可以用orderby參加集合操作（并，差，交）的各查詢結果必須有相同的數(shù)據(jù)結構，即列數(shù)相同，數(shù)據(jù)類型相同數(shù)據(jù)庫對象包括架構，表，索引，視圖等，不包括sql語句