1、【精品文檔】如有侵權，請聯系網站刪除，僅供學習與交流數據庫原理知識點總結.精品文檔.目錄未找到目錄項。一 數據庫基礎知識（第1、2章） 一、有關概念1數據2數據庫（DB）3數據庫管理系統（DBMS） Access桌面DBMS VFP SQL Server Oracle客戶機/服務器型DBMS MySQL DB24數據庫系統（DBS） 數據庫（DB） 數據庫管理系統（DBMS） 開發工具 應用系統二、數據管理技術的發展1數據管理的三個階段人工管理文件系統數據庫系統數據能否保存不能保存可以保存可以保存數據面向的對象某一應用程序某一應用程序整個應用系統數據的共享程度無共享，一組數據只能對應一個應用程

2、序。共享性差，一個數據文件只能對應一個應用程序。共享性高數據的獨立性不獨立，它是應用程序的一部分。獨立性差數據庫與應用系統完全分開 概念模型一、模型的三個世界1現實世界2信息世界：即根據需求分析畫概念模型（即E-R圖），E-R圖與DBMS無關。3機器世界：將E-R圖轉換為某一種數據模型，數據模型與DBMS相關。注意：信息世界又稱概念模型，機器世界又稱數據模型二、實體及屬性1實體：客觀存在并可相互區別的事物。2屬性：3關鍵詞（碼、key）：能唯一標識每個實體又不含多余屬性的屬性組合。一個表的碼可以有多個，但主碼只能有一個。例：借書表（學號，姓名，書號，書名，作者，定價，借期，還期）規定：學生一次

3、可以借多本書，同一種書只能借一本，但可以多次續借。4實體型：即二維表的結構例 student(no，name，sex，age，dept)5實體集：即整個二維表三、實體間的聯系：1兩實體集間實體之間的聯系 1：1聯系 1：n聯系 m：n聯系2同一實體集內實體之間的聯系1：1聯系 1：n聯系 m：n聯系四、概念模型（常用E-R圖表示）實體型：屬性：聯系：說明： E-R圖作為用戶與開發人員的中間語言。 E-R圖可以等價轉換為層次、網狀、關系模型。舉例：學校有若干個系，每個系有若干班級和教研室，每個教研室有若干教員，其中有的教授和副教授每人各帶若干研究生。每個班有若干學生，每個學生選修若干課程，每門課

4、程有若干學生選修。用E-R圖畫出概念模型。 數據模型一、層次模型：用樹型結構表示實體之間的聯系。 每個結點代表一個實體型。 只能直接處理一對多（含一對一）的實體關系。 查找層次數據庫中的記錄，速度較慢。二、網狀模型：用圖結構表示實體之間的聯系。 每個結點代表一個實體型。 可以處理多對多的實體關系。 查找網狀數據庫中的記錄，速度最快。三、關系模型：用二維表表示實體之間的聯系。1重要術語：關系：一個關系就是一個二維表；元組：二維表的一行，即實體；關系模式：在實體型的基礎上，注明主碼。關系模型：指一個數據庫中全部二維表結構的集合。2特點： 關系模型是建立在嚴格的數學理論的基礎上的； 關系模型的存取路

5、徑對用戶透明； 查找關系數據庫中的記錄，速度最慢。小結：數據有三種類型，DBMS就有三種類型，DB亦有三種類型。 數據庫系統結構一、數據庫系統的體系結構 單機結構：DBMS、數據庫、開發工具、應用系統安裝在一臺計算機上。 C/S結構：局域網結構客戶機：裝開發工具、應用系統服務器：裝DBMS、數據庫 B/S結構：Internet 結構服務器：裝DBMS、數據庫、開發工具、應用系統客戶機：裝IE即可三、 數據庫系統的模式結構1三級模式 模式：是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述。Ü 模式只涉及數據庫的結構；Ü 模式既不涉及應用程序，又不涉及數據庫結構的存儲； 外模式：是模式

6、的一個子集，是與某一個應用程序有關的邏輯表示。特點：一個應用程序只能使用一個外模式，但同一個外模式可為多個應用程序使用。 內模式：描述數據庫結構的存儲，但不涉及物理記錄。2兩級映象 外模式/模式映象：保證數據庫的邏輯獨立性； 模式/內模式映象：保證數據庫的物理獨立性；3兩級映象的意義 使數據庫與應用系統完全分開，數據庫改變時，應用系統不必改變。 數據的存取完全由DBMS管理，用戶不必考慮存取路徑。 數據庫管理系統1 DBMS的功能：負責對數據庫進行統一的管理與控制。 數據定義：即定義數據庫中各對象的結構 數據操縱：包括對數據庫進行查詢、插入、刪除、修改等操作。 數據控制：包括安全性控制、完整性

7、控制、并發控制、數據庫恢復。2DBMS的組成：DDL語言 DML語言DCL語言實用程序注意： SQL集DDL，DML，DCL功能于一體； 所有應用程序通過SQL語句才能訪問數據庫一、 基本概念1碼：能唯一標識元組的屬性集。2候選碼：一個屬性集既能唯一標識元組，且又不含有多余屬性，一個關系模式可以有多個候選碼。3主碼：任選候選碼中的一個。4主屬性：主碼中包含的各個屬性。5非主屬性：不包含在主碼中的各個屬性。6外碼：設F是關系R的一個屬性，不是R的主碼，但卻是另一個關系S的主碼，則稱F是關系R的外碼。例：student ( sno, sname, ssex, sage, sdept) Sc ( s

8、no, cno, grade)Sc的主碼為：（sno,cno）；外碼為：sno二 數據庫設計 （第3章） 一、數據庫設計的步驟 需求分析：了解分析用戶的需要、要求。 概念結構設計：根據需求分析的結果畫概念模型（即E-R圖）。 邏輯結構設計：將E-R圖轉換為某一種數據模型，并優化。 物理結構設計 數據庫實施 數據庫運行與恢復 概念結構設計一、局部E-R圖設計 1確定局部范圍 通常把系統涉及的各個部門或各個主要功能作為局部。2確定實體與屬性 屬性是不能再分的數據項； 聯系只發生在兩實體之間； 原則上，能夠作為屬性，就不要作為實體。二、合并成總體E-R圖1消除各局部E-R圖的沖突問題。2按公共實體名

9、合并，生成初步E-R圖。3消除冗余的屬性和冗余的聯系，生成總體E-R圖。 邏輯結構設計一、聯系的屬性和主碼（1）聯系的屬性：必須包含相關聯的各實體型的主碼。（2）聯系的主碼1：1聯系：可以是相關聯的任一實體型的主碼。1：n聯系：必須是n方實體型的主碼。m：n聯系：必須是相關聯的各實體型的主碼之和。二、E-R圖向關系模型的轉換（1）把每個實體型轉換為一個關系模式。（2）1：1聯系：可以消化到相關聯的任一實體型對應的關系模式中。NLXMXHBHXHBHRS班級管理班長 11班長( XH， XM， NL，BH)班級（BH，RS）（3）1：n聯系：可以消化到n方實體名對應的關系模式中。例：一個班級有多

10、名學生，每名學生只能屬于一個班級。每一個班級有一名班長，他是學生中的一員。XHXMNL 學生 1n班長組成XH組成BH11班級BHRS學生（XH，XM，NL，BH）班級（BH，RS，XH） 班長的學號（4）m：n聯系：必須轉換為一個關系模式，并且不能消化。sagessexsname例：sdeptcnogradesno選修理工creditcnamecno課程sno學生 mn學生(sno，sname， ssex， sage， sdept)課程（cno， cname，credit）選修（sno， cno， grade）（5）多元聯系：不能消化例：供應商m供應 nmk零件產品物理結構設計與數據庫實施1

11、物理結構設計在邏輯設計的基礎上，為每個關系模式選擇合適的存儲結構與存儲方式。選擇存儲結構：即決定每個表的記錄順序。選擇存取方式：即決定為哪些屬性建立非聚集索引，以便加快查找速度。一般把經常查詢的屬性名指定為非聚集索引。2數據庫實施主要工作：定義數據庫結構；組織數據入庫；編寫應用程序；數據庫試運行；三 關系數據庫 （第4章）一、域( domain)1定義：域是一組具有相同類型的值的集合。2域的基數：域中所含數據的個數。二、笛卡爾積1定義：給定一組域D1,D2,D3，則D1×D2×D3稱為笛卡爾積。2笛卡爾積D1×D2×D3對應一個二維表，所含元組的個數等于

12、各個域的基數之積。三、關系1定義：笛卡兒積的一部分元組稱為關系。2關系的目（或度）：一個關系所含屬性的個數。3關系的性質任意兩個元組不能完全相同，同一關系的屬性名不允許重復。四、關系的完整性1實體完整性：指關系的所有主屬性都不能取空值。注意：實體完整性不僅僅是主碼整體不能取空值。2參照完整性：指一個關系外碼的取值必須是相關關系中主碼的有效值或空值。例：班級( 班名,人數)學生(學號,姓名,性別,密碼,班名)在學生表中，班名的取值必須是班級表班名的值或空值。 關系代數一、傳統的集合運算設關系R、S的結構完全相同，則：RS：由屬于R或屬于S的元組組成。RS：由既屬于R又屬于S的元組組成。RS：由屬

13、于R而不屬于S的元組組成。思考：（RS）（RS）=？R×S：設R有m個屬性，K1個元組；S有n個屬性，K2個元組，則R×S含有(m+n)個屬性，(K1×K2)個元組。二、專門的關系運算1選擇：從關系R中選擇滿足條件的元組。記為： 2投影：從關系R中選擇若干屬性組成新的關系，并把新關系的重復元組去掉。記為： 3條件連接：將兩關系按一定條件連接成一個新關系，記為： 說明：條件連接：兩關系可以沒有公共屬性，若有公共屬性，則新關系含有重復屬性。4自然連接：將兩關系按公共屬性連接成一個新的關系，并把新關系的重復屬性去掉。記為： 說明： 自然連接：兩關系至少有一個公共屬性。

14、對于R的每個元組，S都從第一個元組開始判斷，若兩元組的公共屬性值相同，則產生一個新元組添加到新關系中，最后把新關系中的重復屬性去掉。 等值連接？5除：給定關系R（x，y）和S（y，z），則R÷S=P（x），其中x，y，z為屬性組。求解過程：求R中x可以取哪些值，并求各值的象集。求S在屬性組y上的投影K。檢查每個象集是否包含K注：除不是一個必須的運算，可以由其它運算符代替。例：設有關系R，S如下圖，求R÷S。RABCSBCDa1b1c2b1c2d1a2b3c7b2c1d1a3b4c6b2c3d2a1b2c3a4b6c6a2b2c3a1b2c1解：在關系R中，A可以取四個值，a

15、1，a2，a3，a4。a1的象集為（b1，c2），（b2，c3），（b2，c1）a2的象集為（b3，c7），（b2，c3）a3的象集為（b4，c6）a4的象集為（b6，c6）S在（B，C）上的投影K為（b1，c2），（b2，c3），（b2，c1）顯然只有a1的象集包含K，故R÷S=a1結論：如何寫關系代數表達式？答： 查詢涉及多個關系時，一般使用 。 查詢涉及“否定”時，一般用差運算。 查詢涉及“全部”時，一般用除運算。 查詢涉及“至少”時，一般用× 四 關系數據庫標準語言SQL （第5章）T-SQL一、SQL語言的特點SQL語言集數據定義、數據查詢、數據操縱、數據控制的功

16、能于一體。動詞數據定義Create、drop數據查詢select數據操縱Insert、delete、update數據控制Grant、revoke所有的DBMS都支持SQL語言。SQL基礎一、創建和使用數據庫1創建數據庫create database 數據庫名2使用數據庫Use數據庫名3刪除數據庫 drop database數據庫名二、 定義表1創建表 create table 表名（屬性名 類型，屬性名 類型）指定標識字段：identity(標識種子，標識增量)指定公式字段：屬性名 as 表達式例：create table student (no int identity(1,1),name

17、char(6),chi smallint,mat smallint,score as chi+mat)2刪除表 drop table表名, 表名三、select語句select */表達式表into 新表from 表名,表名where 條件group by 屬性名having 條件order by屬性名Asc/Desc1Select 子句 *代表所有屬性名 若一個屬性名來自多個表，則屬性名前須冠以表名，格式為：表名. 屬性名 設置表達式的別名： 表達式 As 別名 限制查詢結果的記錄行數： all 返回全部記錄 top n 返回前面n號記錄 distinct 表示取消重復行 說明：top n只

18、能放在關鍵字select的后面； all、distinct只能放在關鍵字select或聚合函數的后面。2Where 子句 in的格式：屬性名 in (常量，常量) like的格式：屬性名 like 通配字符串 通配符有： % 表示0個或多個字符 - 表示1個字符 在Where 子句中指定連接： Where 表名1. 屬性名=表名2. 屬性名3Order by子句 order by屬性名1 Asc/Desc, 屬性名2 Asc/Desc4聚合函數 sum(屬性名)：縱向求數值型屬性之和。 avg(屬性名) count(*) 返回表的記錄行數（含重復行）。count(屬性名) 返回指定列中取非NU

19、LL值的單元格數目。 count(distinct 屬性名) 返回指定列中取非NULL值、非重復的單元格數目。 max(屬性名) min(屬性名)5Group by子句 使用Group by子句時，Select 子句只能使用分組項字段和聚合函數 例：以性別為分組項，求每一組的平均年齡。 Select ssex, avg(sage) as 平均年齡 From student Group by ssex6Having子句 Having子句只能跟在Group by子句之后，且只能使用聚合函數和分組項字段。 where子句放在Group by子句之前，甚至可以沒有Group by子句；且不能包含聚合函

20、數。 例：以系別為分組項，查詢學生平均年齡大于19歲的系的系名，平均年齡。Select sdept,avg(sage) as平均年齡From studentGroup by sdeptHaving avg(sdept)>197into子句 功能：將查詢結果保存到新的基表中。一、 查詢的分類 單表查詢連接查詢嵌套查詢1連接查詢：在where子句中指定連接where 表名1.屬性名=表名2.屬性名2嵌套查詢 嵌套查詢的特點·每級查詢的from子句一般只包含一個表名。·一個嵌套查詢總可以分解為若干個單表查詢，總可以改寫成連接查詢。·若查詢結果顯示的屬性名來自一個表

21、，才可以寫成嵌套查詢。·子查詢不能使用order by子句，order by只能用于最頂層的查詢。 在where子句中指定子查詢 where 屬性名 not in（子查詢）：子查詢返回一列多行。 where 屬性名=（子查詢）：子查詢返回一列一行。 where not exists（子查詢）：子查詢返回多列多行。五、數據操縱1insert語句（1）每次插入一條記錄 insert into 表名(屬性名表) values(表達式表)（2）插入子查詢的結果 insert into 表名(屬性名表) 子查詢 例：insert into student select * from stude

22、nt12update語句update 表名 set 屬性名=值，屬性名=值 where 條件 缺省where子句，默認為更新全部記錄。3delete語句delete from 表名 where 條件五 關系數據庫規范化理論（第7章） 函數依賴一、有關概念：1函數依賴：任給R（U），U為屬性集，x、y為U的子集，如果對于x的每個值，y有唯一確定的值與之對應，則稱x決定y，或y函數依賴于x。記為：xy。2. 完全函數依賴：若xy，且對于x的所有真子集x,都有x y，則稱x完全決定y，或y完全函數依賴于x。記為：。結論：若xy，且x只包含一個屬性，則。3部分函數依賴：若xy，且存在x的一個真子集x,

23、滿足xy，則稱x部分決定y，或y部分函數依賴于x。記為：。4傳遞函數依賴：若xy,yz,但 y x,則二、平凡函數依賴與非平凡函數依賴設xy，如果y是x的子集，則該依賴是平凡的。如：Sno,snamesno 如果y中至少有一個屬性不在x中，則該依賴是非平凡的。如：Sno,snamesname,sdept如果y中沒有一個屬性在x中，則該依賴為完全非平凡的。三、函數依賴的推理規則設有關系R，x、y、z為R的一個屬性集，則有：自反律：若，則xy。增廣律：若xy，則xzyz。傳遞律：若xy，yz，則xz。注意傳遞律與傳遞函數依賴的區別。合并律：若xy，xz,則xyz。分解律：若xyz，則xy，xz。

24、關系模式的規范化一、問題提出R表XHKHKMXMDZCJ961C1OS高明D170962C2DBS高飛D272962C4AI高飛D280962C1OS高明D175963C1OS高明D190答：存在問題 數據冗余大； 修改麻煩； 插入異常：應該插入到DB中的數據插不進去。如：新開課程沒有學生選修時，新開課程的課程號、課程名插不進去。 刪除異常：不應該刪除的數據被刪掉。如選修某門課的學生畢業了，在刪除學生信息的同時，把課程信息也刪除掉。結論：一個好的關系模式應滿足： 冗余應盡可能少； 應盡可能避免插入、刪除異常； 消去關系中不合適的屬性依賴關系。二、范式 什么叫范式？指一個關系的非主屬性函數依賴于

25、主碼的程度。 什么叫關系規范化？指一個關系從低級范式向高級范式的轉換過程。 應用：關系規范化理論應用在邏輯結構設計階段。三、關系模式的規范化1第一范式（1NF） 定義：若關系R的所有屬性不能再分，則R1NF2第二范式（2NF） 定義：若關系R1NF，且它的每個非主屬性都完全依賴于主碼，則稱R2NF。 存在問題：l 冗余大： R1必要冗余，R2冗余可以修改。l 修改麻煩l 插入異常：如新來的教師沒有上課，則該教師的信息就沒辦法插入R2表中。l 刪除異常：若某位教師只授一門課，當該門課不開時，該教師的信息亦被刪除。 原因：存在非主屬性對主碼的傳遞依賴。KHXM，XMDZ，但XM KH傳遞依賴必須有

26、兩個非主屬性 解決辦法：將R2 一分為二R21表 R22表KHKMXMXMDZC1OS高明高明D1C2DBS高飛高飛D2C4AI高飛R21主碼：KHR22主碼：XM3第三范式（3NF） 定義：若關系R2NF，且它的每個非主屬性都不傳遞依賴于主碼，則稱R3NF。 規范化過程非規范關系使每個屬性都不能再分1NF 消去非主屬性對主碼的部分依賴2NF 消去非主屬性對主碼的傳遞依賴3NFBCNF：關系模式R<U,F>中，如每一個決定因素都包含碼，則R是范式。如果R屬于BCNF 那么R一定屬于3NF，反之未必。3NF 消去主屬性對主碼的部分依賴和傳遞依賴 BCNF4結論 若R1NF，且主碼只含

27、一個屬性，則R一定為2NF。 若R2NF，且只有01個非主屬性，則R一定為3NF。 3NF一般控制了數據冗余，一般避免了操作異常。 范式并非越高越好，適可而止。六 數據庫保護技術（第8章）安全管理一、兩種身份驗證模式：僅windows模式：用戶只能使用windows登錄名登錄SQL Server混合模式：用戶可以使用windows登錄名或SQL Server登錄名登錄SQL Server二、兩種身份驗證： 用戶登錄到SQL Server時，必須使用特定的登錄名和密碼標識自己。 Windows身份驗證：用戶登錄到SQL Server時，使用操作系統當前的登錄名和密碼。SQL Server身份驗證

28、：用戶登錄到SQL Server時，必須顯式提供登錄名和密碼。常用安全性控制方法：用戶標識和控制、存取控制、視圖、審計、數據加密 數據庫完整性一、在創建表時指定約束1主鍵約束 constraint約束名 Primary key Clustered/Nonclustered (屬性名，屬性名)說明： 每個約束都有一個約束名，約束名通常由系統自動給出。 列級約束：只牽涉到一個屬性的約束，它放在相關屬性的后面，且省略屬性名表。 表級約束：牽涉到多個屬性的約束。 創建主鍵約束、唯一性約束時可以指定聚集（clustered）或非聚集(nonclustered)。 主鍵約束默認為聚集的，唯一性約束默認為非

29、聚集的。 一個表最多只能創建一個約束是聚集的，聚集約束會影響數據表的記錄號順序。2外鍵約束 constraint約束名Foreign key(屬性名，屬性名)References 主鍵表名(屬性名，屬性名)注意：兩表關聯的方式：臨時關聯：where 表名1屬性名=表名2屬性名永久關聯：創建外鍵約束3唯一性約束constraint約束名Unique Clustered/Nonclustered (屬性名，屬性名)主鍵約束與唯一約束的區別： 在一個表中只能定義一個主鍵約束，但可定義多個唯一性約束； 指定為主鍵約束的字段不能取null值，但指定為唯一性約束的字段允許取null值。4檢查約束 cons

30、traint約束名 Check (條件表達式)5. 缺省約束 constraint約束名 Default 常量二、刪除表中的約束alter table 表名drop constraint 約束名,.,約束名注意：alter語句后面只能跟著一個子句。三、向表添加約束alter table 表名 add constraint 約束名 約束定義,., constraint 約束名 約束定義約束定義指：Primary key Clustered/Nonclustered (屬性組)Foreign key(屬性組) references 主鍵表名(屬性組)Unique Clustered/Nonclus

31、tered (屬性組)Check(條件表達式)Default 常量 for 屬性名 默認對象默認對象與默認約束的功能類似。默認對象以單獨的對象創建，可以綁定到數據庫的所有表中。默認約束只能綁定到一個表中。 規則規則與check約束的功能類似。 則以單獨的對象創建，可以綁定到數據庫的所有表中。 check約束只能綁定到一個表中。索引一、索引的概念：索引使用戶能快速訪問數據表的特定信息。 索引必須依附于某個基本表，不能單獨存在。二、索引的類型：聚集索引：影響數據表的記錄順序非聚集索引：不會影響數據表的記錄順序注：一個表只能建立一個聚集索引，但可以建立若干個非聚集索引。三、創建索引1自動創建索引：。

32、如果在數據表的某個屬性設置主鍵約束或唯一約束，則系統將在這些屬性上自動創建唯一索引。自動創建的索引隨約束的存在而存在，隨約束的消失而消失。2使用SQL語句創建索引Create unique clustered/nonclustered index 索引名 On 表名（屬性名asc/desc, 屬性名asc/desc）注：若未指定clustered，則創建非聚集索引；若未指定排序方式，則為ASC；text,ntext類型的字段不能指定為索引字段。四、刪除索引：Drop index 索引名，索引名思考題：創建主鍵時，如果使主鍵字段值不影響數據表的記錄順序？ 視圖一、視圖的特點：視圖只有結構，沒有記

33、錄，是虛表； 一個視圖總對應著一個select語句；對視圖的查詢、更新，實際上是對基本表的查詢、更新。二、定義視圖：1創建視圖： Create view 視圖名 (屬性名，屬性名) As 子查詢 with check option說明：視圖的屬性個數必須與子查詢中select子句的表達式個數相同。2刪除視圖： Drop view 視圖名，視圖名三、查詢視圖：select */表達式表from 視圖名,視圖名 where 條件group by 屬性名order by屬性名Asc/Desc四、操縱視圖：1向視圖插入一條記錄 insert into 視圖名(屬性名表) values(表達式表)2修改

34、視圖中的數據 update視圖名set 屬性名=值，屬性名=值 where 條件3刪除視圖中的記錄 delete from 視圖名 where 條件 存儲過程1什么叫存儲過程？ 將一組SQL語句，以一個名稱存儲在數據庫中，就形成存儲過程。2創建存儲過程Create proc存儲過程名形參名 類型=常量outputAs SQL語句序列說明： =常量：用于指定形參的默認值；output用來指定該形參值是可以返回的。觸發器一、維護數據完整性的措施：創建約束 基于一個表創建創建觸發器創建規則：以單獨的對象創建，可以綁定到數據庫的所有表中。事務處理與并發控制1什么叫事務？ 事務是用戶定義的一組操作序列。 事務是并發控制的基本單位。 一個事務包含的諸操作要么都執行，要么都不執行。1 事務的屬性原子性：指事務中包含的諸操作要么都執行，要么都不執行。一致性：事務必須使數據庫從一個一致性狀態變到另一個一致性狀態。隔離性：一個事務的執行不能被其他事務干擾。持久性數據的鎖定一、并發操作與數據不一致性1數據