数据库系统概论期末复习以及知识整理

本文深入探讨了数据库的三级模式与映射,强调了数据的独立性和完整性。介绍了数据库设计的基本步骤,包括需求分析、概念结构设计、逻辑和物理结构设计。讨论了ACID特性在事务处理中的作用,以及视图、存储过程和触发器等高级特性。此外,还涉及了数据规范化、并发操作问题及解决策略,以及数据库系统的组成部分和权限控制。

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1.数据库的三级模式与二级映射:

三级模式:模式、内模式、外模式

二级映射:外模式--模式 映射(保证了数据的逻辑独立性)

模式--内模式 映射(保证了数据的物理独立性)。

2.数据库的特点:①数据结构化、②数据共享性高、冗余度低且容易扩充 ③数据的独立性

④数据由DBMS统一管理和控制

3.视图:视图是一个虚表,视图的构建基于表或者视图

4.数据库的三要素:①数据结构、②完整性约束、③数据操作

5.关系代数:选择、投影、连接分别与SQL语言中的where、select、join对应   

6.数据库设计的基本步骤:①需求分析、②概念结构设计、③逻辑结构设计、④物理结构设计、⑤数据库实施、⑥数据库的运行和维护

在设计过程中应该注意的:0

需求分析:数据流图(DFD)、数据字典(DD)

概念结构设计(E-R图)

物理结构设计: 数据库文件

逻辑结构设计:(关系模型)

日志文件的作用:数据的恢复

7.事务ACID的特性:①原子性、②一致性、③隔离性、④持续性

8.在SQL中的对象有:table(表)、database(数据库)、view(视图)、index(索引)、user(用户)、trigger(触发器)、procedure(存储)

9.完整性约束包括:

①实体完整性(检查主码是否唯一、检查主码的各个属性是否为空)

②用户自定义完整性(根据用户的需要,建立不同的约束,例如列值非空、列值唯一)、③参照完整性(通过在表和表之间建立外键约束来保证完整性原则)。

10.规范化范式:

1NF(1范式):每个属性都不可再拆分

2NF(2范式):在1NF的基础上,要求消除非主属性对码的部分依赖

3NF(3范式):在2NF的基础上,消除非主属性对码的传递依赖

BCNF(BC范式):在3NF的基础上,消除了主属性(所有属性)对码的部分依赖以及传递依赖。

11.不规范的数据模型存在:插入异常、修改

异常、删除异常、数据冗余

12.完整数据的授权功能控制的SQL 的命令是:grant(授予)、revoke(收回)

13.存储过程的含义:存储过程是由过程化SQL语句书写的过程,这个过程经编译和优化后存储在数据库服务器中,这个过程就叫做存储过程。

14.触发器是一种特殊的存储过程,它可以对一个表上进行insert(插入)、update(修改)、delete(删除)操作中的任一种或几种操作时被自动调用执行。

15.主属性与非主属性:

①主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,称为主属性

②非主属性:不包含在在任何一个候选码中的属性称为非主属性。非主属性是相对于主属性来定义的,是指关系中不包含任何一个候选码中的属性。

16.数据库并发操作的问题:丢失更新、不可重复读、读“脏数据”

17.将E-R图转换为关系模式的规则

一个1:1:两种方法:①可以创建新的关系描述这种联系,这时将两个实体的主码作为新的关系的候选码 ②也可以直接将一方关系的主码作为另一方关系的外键。

一个1:N:将“1”方的关系主码放入到“N”方的关系的属性中作为其外键,同时将联系的属性加入到“N”方的关系中。

一个M:N :要建立新的关系以描述多对多的联系

三个 或三给以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式

具有相同码的关系模式可以合并

18.数据库系统的组成:数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具 )、应用程序和数据库管理员等组成。

19.等值连接与自然连接

①等值连接:不要求相等属性值的属性名相同,例如A表的S和B表的D进行连接

②自然连接:要求相同属性值的属性名相同,例如A表的S和B表的S进行连接

1数据、数据库数据库管理系统、数据库系统的概念及其关系。 数据:描述事物的符号记录 数据库(Database,简称DB):是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集 合 数据库管理系统:位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件 数据库系统:在计算机系统中引入数据库后的系统 2数据库管理系统的主要功能 数据定义功能 , 数据组织、存储和管理, 数据操纵功能 ,数据库的事务管理和运行管理, 数据库的建立和维护功能 ,其它功能 3数据库系统的特点 (1)数据结构化 (2)数据共享性高,冗余度低,易扩充 (3)数据独立性高 (4)数据由DBMS统一管理和控制 4数据模型的概念 分类 组成要素 数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的,是对现实世界数据特征的抽 象。通俗地讲数据摸象就是现实世界的模拟。 数据模型分为两类:第一类是概念模型 第二类是逻辑模型和物理模型。 数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。 5 什么是E-R图,构成E-R图的基本要素 概念模型的表示方法,即实体—联系法,该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。 基本要素包括实体型(矩形)、属性(椭圆)和联系(菱形) 6关系模型的概念、定义,并解释一下术语 关系模型由一组关系组成,每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。 关系:一个关系通常对应一个表。 属性:表中的一列即为一个属性。 域:属性的取值范围。 元祖:表中的一行即为一个元组。 码:表中某个属性组,它可以唯一确定一个元组。 分量:元组中的一个属性值。 关系模式:对关系的描述,关系名(属性1,属性2,···) 7 数据库三级模式 数据库的三级模型结构是指数据库系统由外模式、模式和内模式三级构成。模式是数据 库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图,它是数据库系统 模式图的中间层,一个数据库只有一个模式。外模式是数据库用户看见和使用的部分, 一个数据库可以有多个外模式。内模式也称存储模式,一个数据库只有一个内模式。 1关系模型三个组成部分 基本关系(基本表、基表)查询表、视图表 2 关系模型常用的关系操作包括哪些,5种基本操作 查询:选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡尔积 数据更新:插入、删除、修改 选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作 3 关系模型三类完整性约束 实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性 1 SQL中文全称、特点、定义、功能 SQL(structured query language)即结构化查询语言 特点:1、综合统一 2、高度非过程化 3、面向集合的操作方式 4、以同一种语法结构提供多种使用方式 5、语言简洁,易学易用。 定义功能:SQL的定义功能包括模式定义、表定义、视图和索引的定义 2 定义嵌套查询、不相关子查询、相关子查询、行列子集视图、分组视图 将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查 询。 子查询的条件不依赖于父查询,称为不相关子查询。 子查询依赖于福查询的结果的称为相关子查询。 行列子集视图:若一个视图是从单个基本表中导出的,并且只是去掉了基本表中的某些 行和某些列,但保留了主码,我们称这类视图为行列子集视图。 分组视图:带聚集函数和GROUP BY子句的的查询来定义的视图称为分组视图。 3 什么是基本表、什么是视图,两者的区别及联系。 基本表是本身独立存在的表,在SQL中一个关系就对应一个基本表。 视图是从一个或几个基本表中导出的表,它与基本表不同,是一个虚表。 联系:视图对应的数据仍然存放在导出视图的表中,视图是一个虚表。 区别:一个(或多个)基本表对应一个存储文件,视图本身不独立存储在数据库中,即 数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据。 4 视图的优点 (1)试图能够简化用户的操作(2)视图使用户能够多角度的看待同一数据。(3)试图 对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性。(4)试图能够对机密数据提供安全保护。 (5)适当利用视图可以更清晰地表达查询。 5 常用SQL命令格式。 1计算机安全性的概念 计算机系统的安全性是指计算机系统建立和采取的各种安全保护措施,以保护计算机系 统中的硬件、软件及数据,防止其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏,数据遭到更改 或泄漏等。2 实现安全性控制的方法和技术 (1)用户标识和鉴别 (2)存取控制 (3)视图 (4)审计 (5)密码存储 3 什么是自主存取控制和强制存取控制 自主存取控制方法:用户对不同的数据库对象有不同的存取权限,不同的用户对同一对 象也有不同的权限,而且用户还可以将其拥有的存取权限转授给其他用户。 强制存取控制方法:每个对象被标以一定的密级,每一个用户被授予某一个级别的许可 证。对于任一个对象只有具
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