數(shù)據(jù)庫概念總結(jié)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——數(shù)據(jù)庫概念總結(jié)數(shù)據(jù)是描述事物的符號記錄。

數(shù)據(jù)庫是長期存儲（永久存儲）在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。

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。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)庫的事務(wù)管理和運(yùn)行管理，數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能，其他功能。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)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)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)經(jīng)理了人工管理階段、文件系統(tǒng)管理階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)的共享性高、冗余度低、易擴(kuò)展，數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制。數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括：數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的規(guī)律獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫操作：查詢、更新（插入、刪除、修改）。DBMS的數(shù)據(jù)控制功能：

數(shù)據(jù)的完整性檢查，數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)，并發(fā)控制，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。兩類數(shù)據(jù)模型：

概念模型，規(guī)律模型和物理模型。數(shù)據(jù)模型的組成要素：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)操作（數(shù)據(jù)庫主要有查詢和更新兩大操作），完整性約束。信息世界中的基本概念：

實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。屬性：實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。碼：唯一標(biāo)識實(shí)體的屬性集稱為碼。域：一組具有一致數(shù)據(jù)類型的值的集合。

實(shí)體型：用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，稱為實(shí)體型。實(shí)體集：同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。實(shí)體型之間的聯(lián)系：一對一、一對多、多對多。

E-R方法（E-R模型）：實(shí)體型（矩形）、屬性（橢圓）、聯(lián)系（菱形）。

常用規(guī)律數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ?、對象關(guān)系模型。關(guān)系模型：每個(gè)關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一張規(guī)范化的二維表。主要概念有：關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對應(yīng)一張表。元組：表中的一行。屬性：表中的一列。

碼：也稱碼鍵，表中的某個(gè)屬性組，它可唯一確定一個(gè)元組。域：屬性的取值范圍。分量：元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式：對關(guān)系的描述。

關(guān)系的完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性、用戶定義完整性。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：也稱規(guī)律模式，是數(shù)據(jù)庫中全體的規(guī)律結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。外模式：也稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的規(guī)律結(jié)構(gòu)和特征的描述。

內(nèi)模式：也稱存儲模式，一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。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)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。數(shù)據(jù)庫的兩層映像：外模式/模式映像、模式/內(nèi)模式映像。

外模式/模式映像：保證了數(shù)據(jù)與程序的規(guī)律獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的規(guī)律獨(dú)立性。模式/內(nèi)模式：保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。笛卡爾積是域上面的一種集合運(yùn)算。關(guān)系：是一張二維表。

候選碼：若關(guān)系中的某一屬性組能唯一標(biāo)識一個(gè)元組，則稱該屬性組為候選碼。主碼：若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼。主屬性：候選碼的諸屬性。

非主屬性：不包含任何候選碼中的屬性。

全碼：關(guān)系模式的所有屬性是這個(gè)關(guān)系模式的候選碼，稱為全碼?；颈硎菍?shí)際存在的表，它是實(shí)際存儲數(shù)據(jù)的規(guī)律表示。

視圖表式由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表，是虛表，不對應(yīng)實(shí)際存儲的數(shù)據(jù)。

實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性（一個(gè)或一組屬性）A是基本關(guān)系R的主屬性，則A不能取空值。主碼不能取空值。

參照完整性規(guī)則：若屬性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)，則對于R中每個(gè)元組F上的值，或者取空值、或者等于

S中某個(gè)元組的主碼值。

傳統(tǒng)集合運(yùn)算是二目運(yùn)算，包括并、交、差、笛卡爾積四種運(yùn)算。專門的關(guān)系運(yùn)算包括選擇、投影、連接、除運(yùn)算。

SQL功能：數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)控制。

SQL特點(diǎn)：1.綜合統(tǒng)一；2.高度非過程化；3.面向集合的操作方式；4.以同一種語法結(jié)構(gòu)提供多種使用方式；5.語言簡單、易學(xué)易用。視圖的作用：簡化用戶操作，使用戶能以多角度對待同一數(shù)據(jù)，對重構(gòu)數(shù)據(jù)庫提供了一定程度的規(guī)律獨(dú)立性，對機(jī)密數(shù)據(jù)提供安全保護(hù)，適當(dāng)利用視圖可以更明了的表達(dá)查詢。

數(shù)據(jù)庫的安全性：指保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄密、更改或破壞。存取控制機(jī)制主要包括：定義用戶權(quán)限并登記到數(shù)據(jù)字典中，合法權(quán)限檢查。數(shù)據(jù)庫完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。

觸發(fā)器：是用戶定義在關(guān)系表上的一類由事件驅(qū)動的特別過程。一旦定義，任何用戶對表的增、刪、改均由服務(wù)器自動激發(fā)相應(yīng)的觸發(fā)器，在ＤＢＭＳ核心層進(jìn)行完整性控制。

規(guī)范化的基本思想：逐步消除數(shù)據(jù)依靠中不適合的部分，使模式中的各關(guān)系模式達(dá)到某種程度的“分開〞，即“一事一地〞的模式設(shè)計(jì)原則。規(guī)范化過程：

1NF消除非主屬性對碼的部分函數(shù)依靠消除決定因素非碼的非平凡函數(shù)依靠2NF消除非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依靠3NF消除非主屬性對碼的部分和傳遞函數(shù)依靠BCNF消除非平凡且非函數(shù)依靠的多值依靠

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的6個(gè)階段：需求分析（最困難）；概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（關(guān)鍵）；規(guī)律結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（E-R轉(zhuǎn)換為關(guān)系）；物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)庫實(shí)施；數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。

數(shù)據(jù)庫恢復(fù)機(jī)制和并發(fā)控制機(jī)制是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的重要組成部分。

事務(wù)是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做要么全不做，是一個(gè)不可分割的工作單位。事務(wù)的四個(gè)特性：原子性、一致性、隔離性、持續(xù)性。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障種類：事務(wù)內(nèi)部的故障、系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障、計(jì)算機(jī)病毒。建立冗余數(shù)據(jù)最常用的技術(shù)是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和登記日志文件。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲：分為靜態(tài)轉(zhuǎn)儲（系統(tǒng)中無運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)儲操作）和動態(tài)轉(zhuǎn)儲（轉(zhuǎn)儲期間允許對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取或修改）。登記日志文件：可以用來進(jìn)行事務(wù)故障恢復(fù)和系統(tǒng)故障恢復(fù)，并協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)。

事務(wù)故障的恢復(fù)：事務(wù)故障是指事務(wù)在運(yùn)行至正常終止點(diǎn)前被終止，這時(shí)恢復(fù)子系統(tǒng)應(yīng)利用日志文件撤銷（UNDO）此事務(wù)已對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的修改。

系統(tǒng)故障的恢復(fù)：撤銷故障發(fā)生時(shí)未完成的事務(wù)，重做已完成的事務(wù)。介質(zhì)故障的恢復(fù)：重裝數(shù)據(jù)庫，重做已完成的事務(wù)。

并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性主要包括：丟失修改、不可重復(fù)讀、讀“臟〞數(shù)據(jù)。基本的封鎖類型有兩種：排它鎖（X鎖，寫鎖），共享鎖（S鎖，讀鎖）。

可串行化的調(diào)度：多個(gè)事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行是正確的，當(dāng)且僅當(dāng)其結(jié)果與按其一次序串行地執(zhí)行這些事務(wù)時(shí)的結(jié)果一致?？纱行允遣l(fā)事務(wù)正確調(diào)度的準(zhǔn)則。一個(gè)給定的并發(fā)調(diào)度，當(dāng)且僅當(dāng)它是可串行化的，才認(rèn)為是正確調(diào)度。

試述等值