张千帆版数据库技术与应用复习资料.docx

基本概念一、 数据库技术基础信息：对客观事物的反映。数据：描述现实世界符号记录。信息与数据的关联 ：信息经过加工处理就可以对人类客观行为产生影响的数据表达形式。信息处理的基本环节：收集，输入，加工，输出，存储和传输。 数据处理：对数据进行分类，收集，组织，存储。数据管理：收集，整理，组织，存储，维护，检索，传送。数据库管理技术发展的三各阶段：人工管理；文件系统管理；数据库管理系统。数据库（DB）：按照一定数据模型组织，存储和使用的互相关联的数据集合。数据库的主要特征 ：数据集中控制；数据冗余度小。数据库系统（DBS）的概念：带有数据库的计算机应用系统。数据库系统的组成：数据库；数据库管理系统；计算机软件；硬件；系统人员；用户。数据库系统的各类用户：数据库管理员；系统分析员；应用程序员；最终用户。 数据库管理系统（DBMS）概念及其主要功能（5个）：数据库定义功能；数据库操作和查询功能；数据库运行管理功能；数据库建立和维护功能；数据字典。数据库的三级模式及其存储位置：内模式，模式，外模式。存储于数据字典。数据库的二级映像及两级数据独立性：外模式/模式映像，逻辑独立性；模式内模式映像，物理独立性。数据库管理系统的工作过程（十步）：P11信息循环经历的三个领域：现实世界；信息世界；数据世界。三类数据模型：概念数据模型；数据结构模型；物理数据模型。概念模型的基本概念：实体 属性 域 键 实体型 实体集 联系P14ER模型的建立：自底向上，先局部后整体数据抽象的三种类型：分类，聚集，概括调整实体和属性时应遵守的两个原则：属性不可分；属性与实体无联系。全局ER模型的设计过程：确定公共实体属性；局部ER模型的合并；消除冲突（属性冲突，命名冲突，结构冲突）好的全局ER模型应满足的条件：实体性个数尽可能少；实体性属性个数尽可能少 ；实体类型间无冗余联系。数据模型三要素：数据结构，数据操作，数据完整性约束。数据模型的的分类：层次模型，网状模型，关系模型。关系模型的优点及存在的问题P28，29新型数据库：分布式数据库，面向对象数据库，智能型知识数据库。二、 关系数据库基础关系模型的组成：关系数据结构，关系操作集合，关系完整性约束。关系数据结构概念：域，笛卡尔积，关系，关系模式，关键字，候选关键字，主关键字，主属性与非主属性，外部关键字基本关系的性质关系完整性约束建立的目的：保证数据库数据的正确性和一致性。数据库完整性是指：数据的正确性和相容性。（与现实世界及数据库内数据之间）三类关系完整性约束：实体完整性，参照完整性，用户自定义完整性实体完整性具体规则及其必要性：P41参照完整性规则：P41三、 关系数据库标准语言SQL的特点：综合统一；高度非过程化；面向集合的操作方式；以一种语法结构一共两种使用方式；语言简洁，易学易用。SQL语言支持三级模式结构：关系模式-基本表，存储模式-存储文件 子模式-视图 ，元组-行，属性-列。视图的作用：满足不同用户的需求；简化数据读取；提供安全机制；保证了基本表数据和应用程序的逻辑独立性。视图的修改规则：若是从多个基本表使用连接操作导出的，则不可更改；若果导出的视图使用了分组和聚合操作，不允许更改。从基本表上做选择和投影操作导出的并包含某个主关键字或候选码，则可更改。四、 查询优化SQL语句优化的主要原因：1，唯一途径；2，消耗资源多；3，代价低；4，效果明显；5，节省经济开销。如何合理使用索引：P112SQL中常用的优化规则：P116五、 关系模式的设计关系模式设计的问题：数据冗余；更新异常；插入异常；删除异常。函数依赖的定义：函数依赖的类型及其表示方法：平凡函数依赖和非平凡函数依赖；部分函数依赖和完全函数依赖；传递函数依赖。规范化：低级范式经过模式分解转换为高级范式的关系模式组合第一范式：关系模式中每一个属性的值域中每一个值都是不可分解的。第二范式：符合第一范式的关系模式，任意非主属性都完全函数依赖于任一候选码。第三范式：符合第二范式的关系模式，任意非主属性都不传递函数依赖于任一候选码。BC范式：关系模式中所有非平凡的，完全的函数依赖的决定因素都是码。第四范式：关系模式属于第一范式，且任意的非平凡函数依赖的决定因素都包含码。多值依赖：对一个关系模式的任意一个可能关系，如果其中两个元组在X属性上的值相等，且交换这两个元组在Y属性上的值而得到的两个新元组仍在这个关系中，则称Y多值依赖于X，记为X-Y。关系模式的分解原则：无损连接性（可通过对分解后形成的关系的某种连接运算使之还原到分解前的关系。），函数依赖保持性（分解过程中不能丢失或破坏原有关系的函数依赖）。Armstrong公理的推理规则：自反律，增广律，传递律，合并规则，分解规则，伪传递规则。六、 数据库对象存储过程：封装在一起的操作集合，包括SQL语句以及可选的流程控制语言的预编译集合，一次编译，多次执行。存储过程的优势：性能，一致性，安全性。存储过程的类型：系统存储过程，本地存储过程，临时存储过程，远程存储过程，扩展存储过程。触发器与存储过程的区别：触发器不能直接被调用而存储过程可以。触发器的优点：立即激活，层叠更改，强强制约束，跨表引用，调用方便。使用触发器应注意：权限;范围（表，而不是视图或临时表）;嵌套使用，操作多样。触发器分类：前触型和后触型；INSERT,UPDATE,DELETE.七、 数据库设计数据库设计的六个阶段：需求分析；概念结构设计；逻辑结构设计；物理结构设计；数据库实施；数据库运行和维护。数据库设计：根据客户要求研制数据库结构并应用数据库的过程。数据库设计的内容：数据库结构设计（静态模式设计）；数据库行为设计（动态模式设计）。数据库的需求分析：数据需求分析与数据处理需求分析；业务规则需求分析；性能需求分析，存储需求分析，安全性需求分析，备份和恢复需求分析。数据字典包括：数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程。需求分析的主要工作：调研分析，确认系统边界；整理资料，初步确认目标系统的功能和数据结构；建立数据字典；需求描述；概念结构设计的步骤：确定实体；确定联系及联系模型；建立企业模型；确定实体属性；对信息模型进行优化。概念结构设计的四种方法：自顶而下；自底向上；由里向外；混合策略。逻辑结构设计的依据：概念数据模型；设计处理要求；数据约束；安全性要求；数据库管理系统的相关信息。逻辑结构设计的步骤：概念模型转化成关系数据模型；关系模式的规范化；关系模式的评价。物理结构主要包括：存储记录格式；存储记录安排；存取方法。物理结构设计的步骤：逻辑模式的调整；文件组织与存取设计；数据分布设计；确定系统配置。数据库实施的主要工作：定义数据库结构；组织数据入库；编制与调试应用程序；数据库试运行（功能测试和性能测试）。 数据库运维的主要内容：数据库的转储和恢复；数据库的完整性和安全性控制；数据库性能的监督；数据库性能的监督，分析和改进；数据库的重组和重构。数据库备份的类型：完全备份；差异备份；事务日志备份；文件和文件组备份。备份从策略：完全备份；完全备份加差异备份；完全备份加日志备份加差异备份。数据库恢复模式：简单恢复；完全恢复；批日志恢复。权限的种类：隐含权限；对象权限；语句权限。数据库用户的分类：系统管理员 ；对象拥有者；普通用户。八、 数据库系统的并发控制事务的特性：原子性；一致性；隔离性；持久性。事务模式：自动提交模式；显示事务模式；隐形事务模式。并发操作带来的数据不一致性：丢失修改；脏读；不可重复读；（幻影读）。锁的类型：共享锁（S），排他锁（X）；共享意向锁（IS），排他意向锁（IX），共享排他意向锁（SIX），更新锁。一级封锁协议：修改前必须加X锁（防止丢失修改，事务可恢复）。二级封锁协议：在一级的基础上，读数据前加S锁，读完后释放（防止丢失修改和脏读）。三级封锁协议：在一级基础上，读数据加S锁，事务完成后释放（防止三种错误）。两阶段封锁协议：增长阶段只可加锁，缩减阶段只可释放。解决死锁的两个方法：预防死锁；检测与恢复。死锁的预防：一次封锁发；顺序封锁法。活锁的处理：先来先服务。九、 应用程序接口SQL语法部分一、 Create关键字和DROP模式定义：CREATE schema 模式名 AUTHORIZATION 用户名模式撤销：drop schema 模式名 （cascade|restrict）基本表的创建：create table 表名 （列名 数据类型 约束条件 in 数据库空间）基本表的撤销：drop table 表名创建索引：create （unique ，clustered ，nonclustered）index 索引名 on 基本表名 （列名。）删除索引：drop index 索引名 on 基本表名 创建视图：create view 视图名【列表名】 as SQL语句 【with check option】删除视图：drop view 视图名 创建存储过程：create procedure 存储过程名 参数名 参数类型 =（default，output）as SQL语句删除存储过程：drop procedure 存储过程名创建触发器：create trigger 触发器名 on 表名 for，after ，instead ofinsert ,update ,delete As SQl语句删除触发器：drop trigger 触发器名二、 ALTER 修改基本表：alter table 表名 add新列名 数据类型 Alter column 列名 数据类型 Drop column 列名 Add constraint 约束名 约束定义 Drop constraint 约束名修改触发器：alter trigger 。修改存储过程：alter procedure。三、 数据查询Select【all，distinct】top n 【percent】 列标题=列表名，列名 【as】 列标题From 基本表 ，视图Where 条件（比较运算，范围运算between.and.，列表运算，in，取值运算符【】【】%_,空值判断符IS (NOT)NULL,逻辑运算符（and，not，or）Group by 列名序列Having 组条件表达式（可加聚合函数）（用在group by后面）Order by 列名 【asc，desc】联合查询：union 差查询：except连接查询：内连接 A （inner） join b on 条件 左外连接： a left outer join b on 条件 右外连接： a right outer join b on 条件 全外连接： 交叉连接：返回笛卡