全書總結(jié)（上傳版本）

全書總結(jié)數(shù)據(jù)庫學科體系基礎知識

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計使用管理設計理論方法技術應用研究范疇學習深度與廣度新技術關系數(shù)據(jù)庫學科內(nèi)容豐富，研究領域?qū)挿憾鄬哟味囝愋投嘁暯堑牧Ⅲw化的學科體系：理論、技術、系統(tǒng)、應用不同的專業(yè)和不同類型的學生應該有不同的內(nèi)容和要求

數(shù)據(jù)庫學科體系模型是主線:數(shù)據(jù)模型是主線模型的3個要素(P3)重點是關系模型系統(tǒng)是核心:數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是核心存儲管理與優(yōu)化查詢語言（語言功能、查詢優(yōu)化）事務處理與數(shù)據(jù)保護應用是動力:數(shù)據(jù)庫應用是學科發(fā)展的動力關系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-DDL數(shù)據(jù)操作-QUERY+DML數(shù)據(jù)約束-DDL,DCL關系數(shù)據(jù)理論數(shù)據(jù)庫應用數(shù)據(jù)庫設計方法數(shù)據(jù)庫設計理論數(shù)據(jù)庫設計工具第1章緒論數(shù)據(jù)、信息的概念

數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理的三個階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部體系結(jié)構(gòu)

參見《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS提供的數(shù)據(jù)控制功能DBMS的工作模式4個數(shù)據(jù)模型

DBMS數(shù)據(jù)庫核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)

三級模式兩級映象數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS的組成數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生和發(fā)展人工管理階段數(shù)據(jù)不保存，不共享，無獨立性，無專用軟件管理數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)以文件形式長期保存，由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)，程序與數(shù)據(jù)間有一定獨立性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，共享性高、冗余度低，獨立性高，有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能DBMS

數(shù)據(jù)的安全性控制數(shù)據(jù)的完整性控制并發(fā)控制數(shù)據(jù)恢復6典型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成用戶1用戶2用戶n…用戶應用系統(tǒng)應用開發(fā)工具DBMS操作系統(tǒng)OS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理員軟件系統(tǒng)應用程序員數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)

——模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象與數(shù)據(jù)獨立性8數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)應用1應用2應用n外模式1…外模式m…外模式/模式映象模式模式/內(nèi)模式映象內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫用戶級概念級物理級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象與數(shù)據(jù)獨立性DBMS在三級模式之間提供了兩級映象功能，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與物理獨立性。外模式/模式映象模式/內(nèi)模式映象保證了數(shù)據(jù)與程序間的邏輯獨立性確保了數(shù)據(jù)的物理獨立性10數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）DBMS的主要功能數(shù)據(jù)定義功能數(shù)據(jù)操作功能數(shù)據(jù)庫運行管理功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能數(shù)據(jù)通信接口數(shù)據(jù)的組織、存儲和管理11DBSDBMS核心數(shù)據(jù)定義查詢更新各種控制DBMS組成訪問DBMS數(shù)據(jù)庫分類DBMS的數(shù)據(jù)存取的過程應用程序數(shù)據(jù)庫DBMS數(shù)據(jù)請求處理結(jié)果低層指令結(jié)果DBMS的工作方式應用程序應用程序DBMS操作系統(tǒng)外模式模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共享性高，冗余小，易擴充數(shù)據(jù)獨立性高有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的定義現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界的概念數(shù)據(jù)模型的分類概念模型E-R圖邏輯模型（也稱數(shù)據(jù)模型）層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型、面向?qū)ο竽Ｐ臀锢砟Ｐ?7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)的完整性約束層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)關系結(jié)構(gòu)查詢插入刪除修改更新正確有效相容18四種典型的數(shù)據(jù)模型層次模型（HierarchicalModel）網(wǎng)狀模型（NetworkModel）關系模型（RelationalModel）面向?qū)ο竽Ｐ停∣bject-orientedModel）19關系模型關系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及有關概念20小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Foxpro、Access大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Oracle、SQLServer、Informix、Sybase關系二維表SNO學號SN姓名SEX性別AGE年齡DEPT系別S1趙亦女17計算機S2錢爾男18信息S3孫珊女20信息S4李思男21自動化S5周武男19計算機S6吳麗女20自動化元組屬性域：屬性的取值范圍，（男，女）北京林業(yè)大學軟件教研室關系模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束關系模型中的數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和操作結(jié)果都是關系，即若干元組的集合。關系模型把對數(shù)據(jù)的存取路徑隱蔽起來，用戶只要指出“干什么”，而不必詳細說明“怎么干”，從而大大地提高了數(shù)據(jù)的獨立性，提高了用戶操作效率。關系模型的優(yōu)缺點21有嚴格的數(shù)學理論根據(jù)用關系描述實體間的聯(lián)系具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性優(yōu)點有時，查詢效率不如非關系模型缺點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展

22關系數(shù)據(jù)模型格式化數(shù)據(jù)模型（層次數(shù)據(jù)模型和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型）

面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型支持三級模式的體系結(jié)構(gòu)；用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系；獨立的數(shù)據(jù)定義語言；導航的數(shù)據(jù)操縱語言。概念單一，實體以及實體之間的聯(lián)系都用關系來表示；以關系代數(shù)為基礎，形式化基礎好；數(shù)據(jù)獨立性強，數(shù)據(jù)的物理存取路徑對用戶隱蔽；關系數(shù)據(jù)庫語言是非過程化的，大大降低了用戶編程的難度。支持面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型；保持或繼承第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點；具有開放性。第一代第二代第三代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫缺點：面向機器的語法數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)類型簡單、固定；結(jié)構(gòu)與行為完全分離；被動響應；事務處理能力較差。數(shù)據(jù)庫技術與其他技術的結(jié)合

23第2章關系數(shù)據(jù)庫基礎25關系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關系操作關系完整性約束查詢更新插入刪除修改關系模型26關系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其形式化定義關系的形式化定義及其有關概念域、笛卡爾積、關系關系的性質(zhì)每個元素是不可分的數(shù)據(jù)項，不能“表中套表”每列分量來自同一域，數(shù)據(jù)類型必須相同不同列名字必須不同，不同列數(shù)據(jù)域可相同。列的順序可任意交換行的順序可任意交換關系模式、關系數(shù)據(jù)庫與關系數(shù)據(jù)庫模式2023/7/627關系的鍵與關系的完整性候選鍵、主關系鍵、主屬性、非主屬性、全碼、外部關系鍵關系的完整性完整性約束實體完整性參照完整性用戶自定義完整性必須滿足體現(xiàn)具體領域中的語義約束28關系代數(shù)及其運算符關系代數(shù)是一種抽象的查詢語言

關系代數(shù)的運算對象與運算結(jié)果都是關系關系代數(shù)運算符∪－∩

×∏∞*÷>，≥<，≤=，≠∧∨┐集合運算符

關系運算符

比較運算符邏輯運算符2023/7/629選?。⊿election）F(R)={t|t∈R∧F(t)='真'}[例2-5]查詢計算機系的全體學生

Dept='計算機'(S)從行的角度進行的運算F為選取的條件SNOSNSexAgeDeptS1趙亦女17計算機S2錢爾男18信息S3孫珊女20信息S4李思男21自動化S5周武男19計算機S6吳麗女20自動化S(學生關系)2023/7/630投影（Projection）

ΠA(R)={t[A]|t∈R}[例2-7]查詢教師的姓名、教師號及其職稱。ΠTN,TNo,Prof(T)A為R中的屬性列從列的角度進行的運算TNOTNSexAgeProfSalCommDeptT1李力男47教授15003000計算機T2王平女28講師8001200信息T3劉偉男30講師9001200計算機T4張雪女51教授16003000自動化T5張?zhí)m女39副教授13002000信息T(教師關系)2023/7/631連接（Join）

={t

r⌒ts|tr∈R∧ts∈S∧tr[X]ts[Y]為真}為算術比較運算符

自然連接:在等值連接的情況下，當連接屬性X與Y具有相同屬性組時，把在連接結(jié)果中重復的屬性列去掉，記為：R*S

=等值連接<小于連接>大于連接2023/7/632 [例]設有如圖（a）、（b）所示的兩個關系R與S，（c）為R和S的大于連接（C>D），（d）為R和S的等值連接（C=D），（e）為R和S的等值連接（R.B=S.B），（f）為R和S的自然連接。(a)(b)2023/7/633(c)

(d)(f)

(e)

2023/7/634除法(Division)R÷S={tr[X]|tr∈R∧Πy(S)Yx}除法運算同時從行和列的角度進行運算，適合于包含“全部”之類的短語的查詢。

Yx為x在R中的象集，x=tr[X][例2-13]查詢選修了全部課程的學生學號和姓名。

ΠSNo,CNo(SC)÷ΠCNo(C)*ΠSNo,SN(S)[例2-14]查詢至少選修了C1課程和C3課程的學生學號。

ΠSNo,CNo(SC)÷ΠCNo(CNo='C1'∨CNo='C3'(C))只有S4同學的象集至少包含了C1和C3課程，因此，查詢結(jié)果為S4。檢索選修課程包含“程軍”老師所授課程之一的學生學號（S＃）檢索學生“劉麗”所學課程中有不及格課程的課程號、課程名稱和分數(shù)檢索選修了“程軍”老師所授所有課程的學生學號（S＃）πC.C#,C.CNAME,SC.GRADE（σS.SNAME=‘劉麗’(S)σGRADE〈60（SC)C）πS#,C#(SC)÷πC#（σTEACHER=’程軍’（C)）36第3、4章

SQL的數(shù)據(jù)定義和完整性約束、SQL的數(shù)據(jù)查詢SQLServer數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)控制SQL語言、企業(yè)管理器、查詢分析器數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、索引、視圖、角色與權限創(chuàng)建、修改、刪除、查看SQLServer數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能381SQL語言的基本概念與特點SQL語言的發(fā)展及標準化SQL語言的基本概念基本表、視圖SQL語言的主要特點類似于英語的自然語言，簡潔易用一種非過程的、面向集合的語言既是自含式語言，又是嵌入式語言數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制39

SQL語言支持的關系數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)

402了解SQLServerSQLServer是一個關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

企業(yè)版（EnterpriseEdition）

標準版（StandardEdition）

個人版（PersonalEdition）

開發(fā)者版（DeveloperEdition）SQLServer的系統(tǒng)和實例數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫：master、model、msdb、tempdb實例數(shù)據(jù)庫：pubs、Northwind41423創(chuàng)建與使用數(shù)據(jù)庫用EnterpriseManager和SQL語句兩種方法創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫修改數(shù)據(jù)庫刪除數(shù)據(jù)庫查看數(shù)據(jù)庫4創(chuàng)建與使用數(shù)據(jù)表SQLServer數(shù)據(jù)類型整數(shù)、精確數(shù)值、近似浮點數(shù)、精確數(shù)值、近似浮點數(shù)、日期時間、字符串、Unicode字符串、二進制、貨幣、標記創(chuàng)建、修改、刪除、查看數(shù)據(jù)表定義數(shù)據(jù)表的約束數(shù)據(jù)的完整性：正確性、有效性、相容性SQLServer數(shù)據(jù)完整性機制約束（Constraint）、默認（Default）、規(guī)則（Rule）445創(chuàng)建與使用索引索引的作用索引的分類聚集索引與非聚集索引唯一索引復合索引創(chuàng)建、修改、刪除、查看索引456數(shù)據(jù)查詢SELECT命令的格式與基本使用條件查詢=,>,<,>=,<=,!=,<>AND,OR,NOTBETWEEN,AND,IN,LIKE,ISNULL常用庫函數(shù)：AVG、SUM、MAX、MIN、COUNTGROUPBY分組查詢ORDERBY查詢排序連接查詢(JOIN)、子查詢、合并查詢將查詢結(jié)果存儲到表中

467數(shù)據(jù)操縱添加數(shù)據(jù):INSERTINTO修改數(shù)據(jù):UPDATE刪除數(shù)據(jù):DELETE

478視圖

視圖是虛表，其數(shù)據(jù)不進行存儲，其記錄來自基本表，只在數(shù)據(jù)庫中存儲其定義。創(chuàng)建視圖、修改視圖、刪除視圖、更新視圖

489數(shù)據(jù)控制權限與角色權限：系統(tǒng)權限、對象權限角色的概念和使用權限與角色的授予與收回2023/7/649第5章關系數(shù)據(jù)庫

編程基礎2023/7/6501Transact-SQL程序設計在標準SQL的基礎上進行擴充得到的SQLServer專用的結(jié)構(gòu)化SQL主要的用途是設計服務器端的能夠在后臺執(zhí)行的程序塊與一般的高級語言的語法要素基本一致，主要有注釋、變量與常量、運算符、函數(shù)與表達式、流程控制語句、批處理等也提供了一些常用的命令(backup、execute、checkpoint等)和庫函數(shù)(sum,avg等）

存儲過程、觸發(fā)器等2023/7/6

512存儲過程系統(tǒng)存儲過程擴展存儲過程用戶自定義存儲過程存儲過程是一組為了完成特定功能的SQL語句集。存儲過程的優(yōu)點：存儲過程的分類：

模塊化的程序設計高效率的執(zhí)行減少網(wǎng)絡流量可以作為安全機制使用2023/7/652查看存儲過程重新命名存儲過程

刪除存儲過程執(zhí)行存儲過程修改存儲過程sp_helptext存儲過程名稱sp_rename原存儲過程名,新存儲過程名DROPPROCEDURE{procedure}}[,…n]ALTERPROCEDUREprocedure_nameEXECprocedure_name2023/7/6

533觸發(fā)器觸發(fā)器的概念、分類與作用觸發(fā)器是一種特殊類型的存儲過程。觸發(fā)器主要是通過事件進行觸發(fā)而被執(zhí)行的，而存儲過程可以通過存儲過程名字而被直接調(diào)用。觸發(fā)器有4個要素：名稱、定義的目標、觸發(fā)條件、觸發(fā)邏輯觸發(fā)器的種類：AFTER、INSTEADOF觸發(fā)器的作用強化約束跟蹤變化存儲過程的調(diào)用級聯(lián)運行2023/7/654查看觸發(fā)器重新命名觸發(fā)器

刪除觸發(fā)器修改觸發(fā)器sp_helptext觸發(fā)器名稱sp_rename原觸發(fā)器名,新觸發(fā)器名DROPTRIGGER{trigger}}[,…n]ALTERTRIGGERtrigger_name關系型數(shù)據(jù)庫編程基礎總結(jié)嵌入式SQL的實現(xiàn)方式、使用規(guī)定及使用技術，面向?qū)ο髴贸绦蛟L問數(shù)據(jù)庫的常用接口及使用方法，面向?qū)ο髴贸绦蛞话愣纪ㄟ^API接口實現(xiàn)嵌入式SQL的功能，這種方法不需要專用的SQL預編譯程序。DAOODBCJDBCOLEDBADOADO.NETT-SQL基本語法SQLServer的存儲過程SQLServer的觸發(fā)器。重點掌握基本概念、方法和設計思想，并能運用這些方法解決實際問題。2023/7/656第6章關系數(shù)據(jù)及其

規(guī)范化理論2023/7/657規(guī)范化問題的提出57

教學管理數(shù)據(jù)庫SCD(SNo，SN，Age，Dept，MN，CNo，Score)57SNoSNAgeDeptMNCNoScoreS1趙亦17計算機劉偉C190S1趙亦17計算機劉偉C285S2錢爾18信息王平C557S2錢爾18信息王平C680S2錢爾18信息王平C7…數(shù)據(jù)冗余插入異常

刪除異常

更新異常

根本原因：屬性間存在著數(shù)據(jù)依賴關系

包羅萬象

不合理的關系模式存在的存儲異常問題2023/7/658函數(shù)依賴函數(shù)依賴平凡函數(shù)依賴、非平凡的函數(shù)依賴完全函數(shù)依賴與部分函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴2023/7/659關系模式的范式及關系規(guī)范化規(guī)范化的基本思想消除關系模式中的數(shù)據(jù)冗余消除數(shù)據(jù)依賴中的不合適的部分解決數(shù)據(jù)插入、刪除時發(fā)生異?，F(xiàn)象范式（NormalForm）的概念1NF、2NF、3NF、BCNF4NF2023/7/660關系模式的規(guī)范化關系規(guī)范化的定義關系模式規(guī)范化的目的和原則使結(jié)構(gòu)合理，消除存儲異常，使數(shù)據(jù)冗余盡量小，便于插入、刪除和更新?；驹瓌t就是遵循“一事一地”的原則關系規(guī)范化的原則保證分解后的關系模式與原關系模式是等價的無損連接性、函數(shù)依賴保持2023/7/661一個好的關系模式應該具備以下四個條件：（1）盡可能少的數(shù)據(jù)冗余；（2）沒有插入異常；（3）沒有刪除異常；（4）沒有更新異常。SCD(SNo，SN，Age，Dept，MN，CNo，Score)S(SNo，SN，Age，Dept)SC(SNo，CNo，Score)D(Dept，MN)關系模式分解：2023/7/662關系模式規(guī)范化的步驟規(guī)范化過程

2023/7/663第7章數(shù)據(jù)庫設計1數(shù)據(jù)庫設計概述2系統(tǒng)需求分析3概念結(jié)構(gòu)設計4邏輯結(jié)構(gòu)設計5物理結(jié)構(gòu)設計6數(shù)據(jù)庫實施7數(shù)據(jù)庫運行和維護2023/7/664主要步驟數(shù)據(jù)庫設計的任務、內(nèi)容和特點任務：根據(jù)用戶需求研制數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的過程。內(nèi)容：特點：結(jié)構(gòu)與行為設計相結(jié)合，反復探尋，逐步求精設計方法：直觀設計、計算機輔助設計法、規(guī)范設計法、自動化設計法2023/7/6651數(shù)據(jù)庫設計概述結(jié)構(gòu)設計行為設計概念設計、邏輯設計和物理設計應用程序的設計基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法基于3NF的數(shù)據(jù)庫設計方法基于視圖的數(shù)據(jù)庫設計方法2023/7/666數(shù)據(jù)庫設計的步驟按規(guī)范設計法可將數(shù)據(jù)庫設計分為六個階段1．系統(tǒng)需求分析階段2．概念結(jié)構(gòu)設計階段3．邏輯結(jié)構(gòu)設計階段4．物理結(jié)構(gòu)設計階段5．數(shù)據(jù)庫實施階段6．數(shù)據(jù)庫運行與維護階段2023/7/6672系統(tǒng)需求分析任務方法：自頂向下、自底向上數(shù)據(jù)流圖：數(shù)據(jù)字典：調(diào)查分析用戶活動收集和分析需求數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)邊界編寫系統(tǒng)分析報告數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)來源處理數(shù)據(jù)輸出處理需求信息需求數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲處理過程

最終形成的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為系統(tǒng)分析報告的主要內(nèi)容，這是下一步進行概念結(jié)構(gòu)設計的基礎。2023/7/6683概念結(jié)構(gòu)設計將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)，即概念模型。概念模型的特點E-R模型是最著名、最實用的一種概念模型概念結(jié)構(gòu)設計的方法語義表達能力豐富易于交流和理解易于修改和擴充易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換局部E-R模型全局E-R模型抽象集成自頂向下自底向上逐步擴張混合策略2023/7/669需求分析DFD，DD數(shù)據(jù)抽象，局部視圖設計視圖集成邏輯結(jié)構(gòu)設計局部E-R圖全局E-R圖征求用戶意見2023/7/670全局E-R模型設計視圖集成的方法有兩種：①多元集成法，一次性將多個局部E-R圖合并為一個全局E-R圖。②二元集成法，首先集成兩個重要的局部E-R圖，以后用累加的方法逐步將一個新的E-R圖集成進來。局部E-R圖合并（消除沖突）優(yōu)化（消除不必要的冗余）基本E-R圖初步E-R圖分析規(guī)范化理論2023/7/6714邏輯結(jié)構(gòu)設計初始關系模式設計概念結(jié)構(gòu)設計關系模式規(guī)范化模式評價是否修正以DBMS語法描述模式修正物理設計是否轉(zhuǎn)換原則將E-R圖轉(zhuǎn)換為關系模型實際上就是將實體、屬性和聯(lián)系轉(zhuǎn)換成關系模式。在轉(zhuǎn)換中要遵循以下原則：（1）一個實體轉(zhuǎn)換為一個關系模式，實體的屬性就是關系的屬性，實體的鍵就是關系的鍵。（2）一個聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關系模式，與該聯(lián)系相連的各實體的鍵以及聯(lián)系的屬性均轉(zhuǎn)換為該關系的屬性。該關系的鍵有三種情況：如果聯(lián)系為1:1，則每個實體的鍵都是關系的候選鍵如果聯(lián)系為1:n，則n端實體的鍵是關系的鍵如果聯(lián)系為n:m，則各實體鍵的組合是關系的鍵2023/7/672初始關系模式設計2023/7/673關系模式規(guī)范化確定范式級別實施規(guī)范化處理需求分析階段概念結(jié)構(gòu)設計階段邏輯結(jié)構(gòu)設計階段

用數(shù)據(jù)依賴概念分析和表示各個數(shù)據(jù)項之間的聯(lián)系

以規(guī)范化理論為指導，確定關系鍵，消除初步E-R圖中冗余的聯(lián)系

從E-R圖向數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換過程中，用模式合并與分解方法達到規(guī)范化級別模式評價功能評價功能評價指對照需求分析的結(jié)果，檢查規(guī)范化后的關系模式集合是否支持用戶所有的應用要求。性能評價對實際性能進行估計，包括邏輯記錄的存取數(shù)、傳送量以及物理結(jié)構(gòu)設計算法的模型等。模式改進2023/7/674模式評價與改進合并分解2023/7/6755物理結(jié)構(gòu)設計數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設計可分為兩步：確定物理結(jié)構(gòu)，在關系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結(jié)構(gòu)；評價物理結(jié)構(gòu)，評價的重點是時間和空間效率。確定物理結(jié)構(gòu)存儲記錄結(jié)構(gòu)的設計聚集索引2023/7/676訪問方法的設計訪問方法是為存儲在物理設備（通常指輔存）上的數(shù)據(jù)提供存儲和檢索能力的方法。訪問路徑的設計分成主訪問路徑與輔訪問路徑的設計。數(shù)據(jù)存放位置的設計為了提高系統(tǒng)性能，應該根據(jù)應用情況將數(shù)據(jù)的易變部分、穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低部分分開存放。系統(tǒng)配置的設計DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些系統(tǒng)配置變量、存儲分配參數(shù)，供設計人員和DBA對數(shù)據(jù)庫進行物理優(yōu)化。系統(tǒng)為這些變量設定了初始值，但是這些值不一定適合每一種應用環(huán)境，在物理結(jié)構(gòu)設計階段，要根據(jù)實際情況重新對這些變量賦值，以滿足新的要求。2023/7/6776數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫實施是指根據(jù)邏輯設計和物理設計的結(jié)果，在計算機上建立起實際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、裝入數(shù)據(jù)、進行測試和試運行的過程。建立實際數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)裝入數(shù)據(jù)應用程序編碼與調(diào)試數(shù)據(jù)庫試運行整理文檔2023/7/6787數(shù)據(jù)庫運行和維護數(shù)據(jù)庫運行和維護階段的主要任務包括以下三項內(nèi)容：（1）維護數(shù)據(jù)庫的安全性與完整性；（2）監(jiān)測并改善數(shù)據(jù)庫性能；（3）重新組織和構(gòu)造數(shù)據(jù)庫。只要數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運行，就需要不斷地進行修改、調(diào)整和維護。一旦應用變化太大，數(shù)據(jù)庫重新組織也無濟于事，這就表明數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的生命周期結(jié)束，應該建立新系統(tǒng)，重新設計數(shù)據(jù)庫。2023/7/6

79

備份和還原備份和還原的含義備份內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)備份對象:用戶數(shù)據(jù)庫+系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫備份設備是指備份內(nèi)容的存儲介質(zhì)disk（硬盤文件）——最常用tape（磁帶）pipe（命名管道）備份方法：使用SQL或企業(yè)管理器2023/7/680備份的類型數(shù)據(jù)庫備份事務日志備份差異備份文件和文件組備份數(shù)據(jù)庫備份是指對所有的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫對象備份事務日志備份是指對數(shù)據(jù)庫發(fā)生的事務進行備份差異備份是指將最近一次數(shù)據(jù)庫備份以來發(fā)生的數(shù)據(jù)變化備份起來文件或文件組備份是指對數(shù)據(jù)庫文件或文件組進行備份只有進行了完全備份后才能進行差異備份以及事務日志備份2023/7/681數(shù)據(jù)庫的還原將數(shù)據(jù)庫的備份加載到系統(tǒng)中，是與備份相對應的操作。備份是還原的基礎，沒有備份就無法還原。還原的類型

簡單還原：在進行數(shù)據(jù)庫還原時僅使用數(shù)據(jù)庫備份或差異備份，而不涉及事務日志備份。

完全還原：通過使用數(shù)據(jù)庫備份和事務日志備份將數(shù)據(jù)庫還原到發(fā)生失敗的時刻。大容量日志記錄還原：在性能上要優(yōu)于簡單還原和完全還原模型，能盡量減少批操作所需的存儲空間。還原方法：使用SQL或企業(yè)管理器2023/7/6821數(shù)據(jù)庫的安全性控制（防止非法訪問）2完整性控制（防止錯誤的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫）3數(shù)據(jù)庫的恢復（挽救措施）第8章

數(shù)據(jù)庫安全性本章要點安全性的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全機制存取控制自主存取控制（DAC）GRANT語句REVOKE語句強制存取控制（MAC）基于角色的訪問控制本章要點其它安全控制方法視圖機制審計數(shù)據(jù)加密統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫安全性數(shù)據(jù)庫安全機制的設計目標試圖破壞安全的人所花費的代價>>得到的利益SQLServer和Oracle的安全控制2023/7/6851數(shù)據(jù)庫的安全性數(shù)據(jù)庫安全性的含義指保護數(shù)據(jù)庫以防止非法使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、更改或破壞。安全性控制的一般方法

安全性控制是指要盡可能地杜絕所有可能的數(shù)據(jù)庫非法訪問。用戶標識和鑒定、用戶存取權限控制、數(shù)據(jù)加密、審計等。圖

安全控制模型

2023/7/6北京林業(yè)大學軟件教研室86SQLServer2000的數(shù)據(jù)安全性機制為了實現(xiàn)安全性，SQLServer2000對用戶的訪問進行兩個階段的檢驗身份驗證階段（Authentication）：決定了用戶能否連接（或登錄）到SQLServer2000服務器。權限許可確認階段（PermissionValidation）：決定了經(jīng)過了身份驗證后的用戶連接到SQLServer2000服務器可以執(zhí)行的具體操作，包括服務器上的操作和具體的數(shù)據(jù)庫上的操作。數(shù)據(jù)庫SQLServer2000服務器客戶機網(wǎng)絡身份驗證權限許可在SQLServer中，登錄服務器的登錄賬號（LoginName）；查看服務器的登錄賬號

使用EnterpriseManager使用存儲過程SQLServer的登錄賬號和服務器角色（第一道屏障）

EXECsp_helplogins創(chuàng)建服務器的登錄賬號利用EnterpriseManage利用存儲過程[例5-1]建立了一個名稱為Mike的登錄賬號。EXECsp_addlogin'Mike','m1934','Teach',NULLEXECsp_addlogin'登錄賬號名稱','密碼','默認數(shù)據(jù)庫名','使用的語言'更改登錄賬號的屬性

利用EnterpriseManage使用存儲過程sp_password可改變登錄賬號的密碼[例5-3]將Mike賬號的密碼由原來的m1934改為mike1934。EXECsp_password'm1934','mike1934','Mike'使用存儲過程sp_addsrvrolemember可以將登錄賬號加入服務器的角色中[例5-4]將登錄賬號Mike加入到dbcreator服務器角色中。EXECsp_addsrvrolemember'Mike','dbcreator'EXECsp_password'舊密碼','新密碼','登錄賬號名稱'EXECsp_addsrvrolemember'登錄賬號','服務器角色名稱'刪除登錄賬號

使用EnterpriseManager使用存儲過程[例5-5]從數(shù)據(jù)庫Teach中刪除Mike登錄賬號。EXECsp_droplogin'Mike'SQLServer的服務器角色角色（Role）是對權限集中管理的一種機制，將不同的權限組合在一起就形成了一種角色。服務器角色是執(zhí)行服務器級管理操作的用戶權限的集合。sp_droplogin'登錄賬號'SQLServer在安裝過程中默認創(chuàng)建的服務器角色及其權限角色名稱中文名稱權限sysadmin系統(tǒng)管理員全稱為SystemAdministrators，可以在SQLServer中執(zhí)行任何活動serveradmin服務器管理員全稱為ServerAdministrators，可以設置服務器范圍的配置選項，關閉服務器setupadmin安裝管理員全稱為SetupAdministrators，可以管理鏈接服務器和啟動過程securityadmin安全管理員全稱為SecurityAdministrators，可以管理登錄和創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的權限，還可以讀取錯誤日志和更改密碼processadmin進程管理員全稱為ProcessAdministrators，可以管理在SQLServer中運行的進程diskadmin磁盤管理員全稱為DiskAdministrators，可以管理磁盤文件dbcreator數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建者全稱為DatabaseCreators，可以創(chuàng)建、更改和刪除數(shù)據(jù)庫bulkadmin批量管理員全稱為BulkInsertAdministrators，可以執(zhí)行BULKINSERT（大容量插入）語句數(shù)據(jù)庫的用戶賬號當一個數(shù)據(jù)庫的用戶創(chuàng)建時，必須關聯(lián)一個登錄賬號。每個登錄賬號在一個數(shù)據(jù)庫中只能有一個用戶賬號，但每個登錄賬號可以在不同的數(shù)據(jù)庫中各有一個用戶賬號。SQLServer的數(shù)據(jù)庫用戶賬號和數(shù)據(jù)庫角色（第二道屏障）查看數(shù)據(jù)庫的用戶賬號

使用EnterpriseManagersp_helpuser創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的用戶賬號

使用EnterpriseManagersp_adduser'登錄賬號','用戶賬號','所屬的數(shù)據(jù)庫角色'設置數(shù)據(jù)庫用戶賬號的權限對數(shù)據(jù)庫對象的操作，具體含義如下SELECT：對表或者視圖進行查詢。INSERT：在表或者視圖中插入記錄。UPDATE：對表或者視圖中的數(shù)據(jù)進行修改。DELETE：刪除表或者視圖中的數(shù)據(jù)。EXEC：執(zhí)行存儲過程。DRI：可對表的外鍵加以限制，以完成表的參照完整性。刪除數(shù)據(jù)庫用戶賬號使用EnterpriseManager sp_dropuser'用戶賬號'[例5-8]從數(shù)據(jù)庫中刪除ZHANGSAN用戶賬號。EXECsp_dropuser'ZHANGSAN‘數(shù)據(jù)庫角色

數(shù)據(jù)庫角色是對數(shù)據(jù)庫對象操作的權限的集合。數(shù)據(jù)庫角色可分為兩種：固定的標準數(shù)據(jù)庫角色（系統(tǒng)創(chuàng)建的）應用程序角色角色名稱權限public最基本的數(shù)據(jù)庫角色db_accessadmin可以添加或刪除用戶標識db_backupoperator可以發(fā)出DBCC、CHECKPOINT和BACKUP語句db_datareader可以選擇（?。?shù)據(jù)庫內(nèi)任何用戶表中的所有數(shù)據(jù)db_datawriter可以更改數(shù)據(jù)庫內(nèi)任何用戶表中的所有數(shù)據(jù)db_ddladmin可以發(fā)出所有DDL語句，但不能發(fā)出GRANT（授權）、REVOKE或DENY語句db_denydatareader不能選擇（取）數(shù)據(jù)庫內(nèi)任何用戶表中的任何數(shù)據(jù)db_denydatawriter不能更改數(shù)據(jù)庫內(nèi)任何用戶表中的任何數(shù)據(jù)db_owner在數(shù)據(jù)庫中有全部權限db_securityadmin可以管理全部權限、對象所有權、角色和角色成員資格SQLServer固定的數(shù)據(jù)庫角色查看數(shù)據(jù)庫角色創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)庫角色 sp_addrole'角色名','擁有者'刪除數(shù)據(jù)庫角色sp_droprole'角色名'創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫應用程序角色sp_setapprole'應用程序角色名','密碼'用戶和角色的權限問題用戶權限繼承角色的權限用戶分屬不同角色EXECsp_addrole'Myrole','dbo'EXECsp_droprole'Myrole'EXECsp_setapprole'Approle','11111'2023/7/6982完整性控制數(shù)據(jù)庫完整性的含義保護數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性，防止錯誤的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫造成無效操作防止合法用戶使用數(shù)據(jù)庫時向數(shù)據(jù)庫中加入不符合語義的數(shù)據(jù)完整性規(guī)則的組成觸發(fā)條件、約束條件、違約響應立即執(zhí)行約束、延遲執(zhí)行約束2023/7/699完整性約束的分類從約束條件使用的對象分值的約束和結(jié)構(gòu)的約束對數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、取值范圍和空值等進行規(guī)定結(jié)構(gòu)的約束即對數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的約束函數(shù)依賴約束實體完整性約束參照完整性約束統(tǒng)計約束靜態(tài)約束和動態(tài)約束關系的兩個不變性從約束對象的狀態(tài)分聲明式數(shù)據(jù)完整性將數(shù)據(jù)所需符合的條件融入到對象定義中，這樣SQLServer會自動確保數(shù)據(jù)符合事先制定的條件。特點可使聲明式數(shù)據(jù)完整性成為數(shù)據(jù)定義的一部分。使用約束、默認值與規(guī)則實施聲明式數(shù)據(jù)完整性。程序化數(shù)據(jù)完整性通過編程保障數(shù)據(jù)完整性特點：程序化數(shù)據(jù)完整性可通過程序語言及工具在客戶端或服務器端實施。SQLServer可以使用存儲過程或觸發(fā)器實施程序化數(shù)據(jù)完整性。

2023/7/6100數(shù)據(jù)完整性的實施2023/7/61013數(shù)據(jù)庫的恢復數(shù)據(jù)庫恢復的含義基本原理:利用冗余數(shù)據(jù)來恢復方法：登記日志、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲三類故障的恢復方法事務故障及恢復、系統(tǒng)故障及恢復和介質(zhì)故障及恢復第9章數(shù)據(jù)恢復技術和并發(fā)控制本章要點事務基本概念定義事務的SQL語句性質(zhì)數(shù)據(jù)庫恢復恢復的定義、原則和方法故障的種類及恢復方法具有檢查點的恢復技術數(shù)據(jù)庫鏡像本章要點并發(fā)控制并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性封鎖活鎖和死鎖并發(fā)調(diào)度的可串行性兩段鎖協(xié)議封鎖的粒度ACID特性原子性一致性隔離性持續(xù)性（Atomicity）（Consistency）（Isolation）（Durability）ACID登記日志文件的原則登記的次序嚴格按并行事務執(zhí)行的時間次序必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫寫日志文件操作：把表示這個修改的日志記錄寫到日志文件寫數(shù)據(jù)庫操作：把對數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫中基本封鎖類型排它鎖又稱為寫鎖（Exclusivelock，簡記為X鎖）若事務T對數(shù)據(jù)對象A加上X鎖，則只允許T讀取和修改A，其它任何事務都不能再對A加任何類型的鎖，直到T釋放A上的鎖。共享鎖又稱為讀鎖（Sharelock，簡記為S鎖）若事務T對數(shù)據(jù)對象A加上S鎖，則事務T可以讀A但不能修改A，其它事務只能再對A加S鎖，而不能加X鎖，直到T釋放A上的S鎖。封鎖協(xié)議在事務并發(fā)操作對數(shù)據(jù)對象加鎖時，還需要約定一些規(guī)則，即何時申請X鎖或S鎖、持鎖時間、何時釋放等，稱這些規(guī)則為封鎖協(xié)議。對封鎖方式規(guī)定不同的規(guī)則，就形成了各種不同的封鎖協(xié)議。2023/7/6109并發(fā)控制與封鎖數(shù)據(jù)庫并發(fā)的含義事務的含義及事務的ACID特性并發(fā)操作導致的數(shù)據(jù)不一致性丟失數(shù)據(jù)、讀臟數(shù)據(jù)、不可重讀鎖：排他鎖(X鎖）、共享鎖（S鎖）三級封鎖協(xié)議死鎖和活鎖死鎖的預防及消除封鎖、封鎖類型及其含義封鎖就是事務T在對某個數(shù)據(jù)對象操作之前，先向系統(tǒng)發(fā)出請求，對其加鎖，這樣事務T就對這個數(shù)據(jù)對象有了一定的控制，其他事務就不能更新此數(shù)據(jù)，直到事務T釋放它的鎖為止?；镜姆怄i的類型有排它鎖（“X”鎖）和共享鎖（“S”鎖）兩種。若事務T對數(shù)據(jù)A加上X鎖，則只允許事務T讀取和修改數(shù)據(jù)A，其他事務都不能再對A加任何類型的鎖，直到T釋放A上的鎖。若事務T對數(shù)據(jù)A加上S鎖，則其他事務只有再對A加S鎖，而不能加X鎖，直到T釋放A上的鎖。2023/7/6111數(shù)據(jù)庫的恢復數(shù)據(jù)庫恢復的含義基本原理:利用冗余數(shù)據(jù)來恢復方法：登記日志、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲三類故障的恢復方法事務故障及恢復、系統(tǒng)故障及恢復和介質(zhì)故障及恢復小結(jié)如果數(shù)據(jù)庫只包含成功事務提交的結(jié)果，就說數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)。保證數(shù)據(jù)一致性是對數(shù)據(jù)庫的最基本的要求。事務是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位DBMS保證系統(tǒng)中一切事務的原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性恢復中最經(jīng)常使用的技術：數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲和登記日志文件恢復的基本原理：利用存儲在后備副本、日志文件和數(shù)據(jù)庫鏡像中的冗余數(shù)據(jù)來重建數(shù)據(jù)庫提高恢復效率的技術檢查點技術可以提高系統(tǒng)故障的恢復效率可以在一定程度上提高利用動態(tài)轉(zhuǎn)儲備份進行介質(zhì)故障恢復的效率鏡像技術鏡像技術可以改善介質(zhì)故障的恢復效率小結(jié)數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制以事務為單位數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制通常使用封鎖機制兩類最常用的封