[知识点考前一遍过（简化版）]《数据库原理及应用教程（MySQL版）》[前三章]

篇章一 数据库系统概念

第一章 数据库系统概述

1.1.1 信息、数据、数据处理和数据管理

1.信息：是人脑对现实世界事物的存在方式、运动状态及事物之间联系的抽象反映。客观存在。

信息是可储存、加工、传递和再生的。

2.数据：是用来记录信息的可识别的符号组合，是信息的具体表现形式。

①数据和语义是不可分割的。

②数据包括数字、文字、图形、图像、声音和视频等。

③数据是信息的符号表示，信息对数据的语义解释。

④信息=数据+语义

3.数据处理：数据→信息

数据管理是与数据处理相关必不可少的环节

1.1.2 数据库技术的发展

1.人工管理阶段

特点：①数据没有专门的存取设备

②数据没有专门的管理软件

③数据不共享

④数据不具独立性

2.文件系统阶段

硬件：有了磁盘、磁鼓等数据存取设备；软件：出现了高级语言和操作系统，操作系统中有了专门管理数据的软件（文件系统

特点：①数据以文件形式长期保存

②由文件系统管理数据

③应用程序与数据之间有一定的独立性

④文件的形式已经多样化

⑤数据具有一定的共享性

缺点：①数据共享性差、冗余度大

②数据不一致性

③数据独立性差

④数据间的联系弱

3.数据库系统阶段

出现了统一管理数据的专门软件系统，数据库管理系统DBMS

数据库系统阶段数据管理的特点

①结构化的数据及其联系的合集

②数据共享性高、冗余度低

③数据独立性高

在数据库系统中，整个数据库的结构可分为三级：用户逻辑结构、数据库逻辑结构和数据库物理结构

数据独立性分为两级：物理独立性和逻辑独立性。

④有统一的数据管理和控制功能

1.2 数据库系统的组成

数据库系统由数据库、数据库用户、软件系统和硬件系统组成。

①数据库用户

⑴最终用户⑵应用程序员⑶数据库管理员

②数据库管理系统（DBMS）

什么是数据库管理系统？

数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS

⑴DBMS是数据库系统的核心软件

⑵DBMS的主要功能

数据定义功能DDL；数据操纵功能DML；数据库运行管理功能；数据库的建立和维护功能；数据通信接口；数据的组织存储和管理功能

⑶ DBMS对数据库的控制主要通过以下4个方面：Ⅰ数据的安全性

Ⅱ数据的完整性（由DDL定义约束条件完成的）

Ⅲ并发控制

Ⅳ数据恢复

1.3 数据库系统的体系结构

1.3.1 数据库系统的内部体系结构

1.三级模式结构

⑴模式（概念模式）

描述数据库中所有数据的逻辑结构，不涉及具体的值

⑵外模式（子模式，用户模式）

局部逻辑结构

⑶内模式（存储模式，物理模式）

存储

在数据库系统中，外模式可有多个，模式和内模式都只能有一个

2.二级映像

⑴外模式/模式映像

保证了数据与应用程序间的逻辑独立性

⑵模式/内模式映像

确保了数据的物理独立性

⑶优点：保证数据的独立性；简化了用户接口；有利于数据共享；有利于数据安全保密

1.3.2 数据库系统的外部体系结构

1.单用户结构

2.主从式结构

3.分布式结构

4.客服机/服务器结构

5.浏览器/服务器结构

1.4 现实世界、信息世界和计算机世界的联系

①现实世界，即客观存在的世界，其中存在各种事物及它们之间的联系，每个事物都有自己的特征或性质

②信息世界是现实世界在人们头脑中的反应，经过人脑的分析、归纳和抽象，形成信息，人们把这些信息进行记录、整理、归类和格式化后，就构成了信息世界

③计算机世界是信息世界的数据化，就是将信息用字符和数值等数据表示，便于存储在计算中并由计算机进行识别和处理。

1.4.2.2 两个实体间的联系

 ⑴一对一联系（1:1）⑵一对多联系（1:n）⑶多对多联系（m:n）

1.4.3.2 计算机世界的数据模型

⑴层次模型

用树形数据结构（有根树）来表示各类实体及实体间联系

主要操作：查询、插入、删除和修改

⑵网状模型

采用有向图结构表示记录型与记录型之间的联系

主要操作：查询、插入、删除和修改数据

⑶关系模型

关系模型的数据结构是规范化的二维表（不允许有表中表）

主要操作：查询、插入、删除和修改数据

数据操作是集合操作

缺点，与对象模型相比会产生“结构与行为相分离”的缺陷

⑷面向对象模型

最基本的概念是对象和类

习题-填空题

1.数据库技术的发展，主要经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段3个阶段

2.数据库的三级模式结构中，模式对应基本表

3.数据库的二级映像中，外模式/模式映像保证了数据与应用程序间的逻辑独立性

4.从最终用户来看，数据库系统的外部体系结构可分为5种类型：单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务区结构、浏览器/服务区结构

5.用有向图结构表示实体之间联系的模型是E-R模型

6.一本书可以有多个作者，一个作者可以有多本书，则书与作者间的联系类型是m：n（多对多联系）

7.数据库系统由数据库、数据库用户、软件系统和硬件系统组成。

第二章 关系数据库

2.1.1 关系的形式化定义

1.域（值域）：相同数据类型的值的集合

域中所包含的个数成为域的基数（用m表示）

2.笛卡尔积：元组的集合

①笛卡尔积是指两个或多个关系（表）中所有元组（行）的所有可能组合，结果关系的属性（列）数等于所有输入关系的属性数之和

（最后结果：行乘列加）

②元组是数据库中关系（表）的一行数据，对应现实世界中的一个具体记录（比如学生表中“学号001、姓名陈诚、年龄19”就是一个元组）

元组是有序的，内容相同但是顺序不同是不同的元组

3.关系

①关系中不同域（列）的取值可以相同，它们必须起名字，称为属性。n元关系必有n个属性，属性的名字唯一

②具有相同关系框架的关系称为同类关系

③关系是笛卡尔积中所取的有意义的子集

④关系头（关系框架）是关系的数据结构的描述，它是固定不变的

⑤关系体是指关系结构中的内容或数据

2.1.2 关系的性质

⑴列同质（每一列中的分量必须来自同一个域，必须是同一类型的数据）

⑵不同属性可来自同一个域，但不同属性必须有不同的名字

⑶列无序，行无序

⑷关系中不允许出现相同的元组（行不完全相同）

⑸关系中每一分量必须是不可分的数据，不能出现“表中有表”的现象

2.2.1 关系模式

①一个关系模式应当是一个五元组

R（U，D，DOM，F）

R为关系名；U为组成该关系的属性名集合；D为属性组U中属性所来自的域；DOM为属性向域的映像集合；F为属性间数据的依赖关系集合

②关系模式→关系头（不变）

关系→关系体（变）

③如何判断ER图转化为几个关系模式

实体个数+m对n联系个数

［m对n］

关系（m的码,n的码,关系的属性）

④概念模式→逻辑模式（关系模式）

2.2.2 关系数据库模式

在一个给定的应用领域中，所有实体及实体之间联系所对应的关系的集合构成一个关系数据库

2.3 关系的码和关系的完整性

1.候选码  唯一能标识关系中的一个属性或属性集

⑴唯一性，关系R的任意两个不同的元组，其属性集K的值是不同的

⑵最小性

2.主码  每个关系必须选择一个主码，选定后，不能随意改变

3.主属性 指包含在候选码中的各个属性；非主属性 指不包含在任何候选码中的属性

4.外码  是关系（表）中的一个或多个属性组，其取值必须对应另一个关系（或自身）中主键（PK）或唯一键（UK） 的取值

2.3.3 关系的完整性

1.实体完整性

主码的值不能为空或部分为空

2.参照完整性

如果关系R的外码X与关系R1的主码相符，则X的每个值，或者等于R1中的主码的某一个值，或者取空值

3.用户自定义完整性

是针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求

习题

选择题

1.关系数据库模式是关系模式的集合

2.关系模式中的字段（属性）不可再分

3.关系中不同字段的域不能相同不属于关系性质

（关系性质：不同属性可来自同一个域，但不同属性必须有不同的名字）

填空题

1.在一个关系中，列必须是同质的，既每一列中的分量是同类型的数据，来自同个域

2.如果关系R2的外码X与关系R1的主码相符，则外码X的每个值必须在R1主码的值种找到，或者为空，这是关系的参照完整性规则

3.实体完整性规则是对主码的约束，参照完整性规则是对外码的约束

4.在关系数据库中，把数据表示成规范化的二维表，每一个二维表称为关系

篇章二 数据库操作

第3章 SOL的基本概念和MYSQL简介

3.1.2 SQL的主要特点

⑴是一种一体化的语言

⑵是一种非过程的语言

⑶是一种面向集合的语言

⑷既是自含式语言，又是嵌入式语言

3.1.3 SQL的分类

SQL按照实现的功能不同，主要分为4类：

 crant授权；revoke取消授权

3.2 MySQL简介

3.2.1 MySQL的主要组件

MySQL分为Server层和存储引擎两部分。Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器。Server层都是通用的组件，所有跨存储引擎的功能都在Server层实现

①连接器

主要用于与客户建立链接、获取权限、维持和管理链接。连接器首先要进行身份验证，验证通过之后即可建立链接。

②查询缓冲

MySQL8.0删除了查询缓存功能

Cache（缓存）和 Buffer（缓冲区）都用于优化数据处理，核心差异可简化为：

 Cache（缓存）：为提速，把高频用的数据从慢存储（如内存、磁盘）临时放到快存储（如 CPU 缓存、内存缓存区），让后续访问更快。比如 CPU 缓存存常用指令，浏览器缓存存网页资源。

Buffer（缓冲区）：为协调速度差，给快慢不匹配的设备/操作（如磁盘和内存、键盘和程序）临时存数据，让双方能平稳工作。比如磁盘先把数据存到缓冲区，内存再慢慢取；键盘输入先存缓冲区，程序再处理。

简单说，Cache 是“为了快”，Buffer 是“为了稳”

3.2.2 MySQL相关知识

①默认端口号3306

②系统账户名称root

③Windows操作系统下MySQL的配置文件名my.ini

④默认的存储路径C盘

⑤假设MySQL的服务区名为mysql180，启动该服务器的命令是net start mysql180

⑥登录服务器的命令mysql -uroot -p 或者mysql -h localhost [-P 端口号] -uroot -p  

⑦SQL语句默认以；结尾，不区分大小写

⑧数据库

show create database 命数据库名;

show databases;

create database if not exists 命数据库名;

use 命数据库名;

drop database if exists 命数据库名;

习题-填空题

SQL是结构化查询语言的缩写