數據庫復習基本知識數據庫復習基本知識數據庫復習基本知識V:1.0精細整理，僅供參考數據庫復習基本知識日期：20xx年X月數據庫復習基本知識1、數據庫的4個基本概念：數據（描述事物的符號記錄）、數據庫（長期存儲在計算機內、有組織的、可共享的大量數據的集合。數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和存儲，具有較小的冗余度、較高的數據獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享概括的講，數據庫數據具有永久存儲、有組織和可共享三個基本特點）、數據管理系統（DBMS）和數據庫系統（DBS）2、數據庫系統的特點：數據結構化（數據庫系統實現整體數據的結構化，這是數據庫的主要特征這一，也是數據庫系統與文件系統的本質區別）、數據的共享性高、冗余度低且易擴充（數據共享可以大大減少數據冗余，節約存儲空間，數據共享還能夠避免數據之間的不相容性與不一致性）、數據的獨立性高（物理獨立性和邏輯獨立性）、數據由數據庫管理系統統一管理和控制（必須具備的4各控制功能1、數據的安全性保護2、數據的完整性檢查3、并發控制4、數據庫恢復）3、數據庫的定義：數據庫是長期存儲在計算機內有組織、大量、共享的數據集合。它可以提供各種用戶共享，具有最小冗余度和較高的數據獨立性。數據庫管理系統在數據庫建立、運用和維護時對數據庫進行統一控制，以保證數據的完整性和安全性，并在多用戶同時使用數據庫時進行并發控制，在發生故障后對數據庫進行恢復。4、兩大數據模型：1、概念模型（也稱信息模型，主要用于數據庫設計）2、數據模型（包括邏輯模型和物理模型邏輯模型主要用于數據庫管理系統的實現）數據模型應滿足三方面的要求：1、能比較真實的模擬現實世界2、容易為人所理解3、便于在計算機上實現5、概念模型：它是按用戶的觀點來對數據和信息建模，主要用于數據庫設計，從現實世界到概念模型的轉換是由數據庫設計人員完成的。數據模型：它是對現實世界數據特征的抽象。是用來描述數據、組織數據和對數據進行操作的。數據模型是數據庫系統的核心和基礎。包括邏輯模型（主要包括層次模型、網狀模型、關系模型等。它是按計算機系統的觀點對數據建模，主要用于數據庫管理系統的實現）和物理模型（對數據最底層的抽象，它描述數據在系統內部的表示方式和存取方方法是面向計算機系統的）從概念模型到邏輯模型的轉換可以有數據可設計人員完成，也可以用數據可設計工具協助設計人員完成；從邏輯模型到物理模型的轉換主要由數據庫管理系統完成。數據模型的組成三要素：1.數據結構（數據結構描述數據庫的組成對象以及對象之間的聯系，是對系統靜態特性的描述，相對來說屬穩定不變的）2.數據操作（對數據庫中各種對象的值允許執行的操作及有關操作規則，主要有查詢和更新兩大類操作是對系統動態特性的描述）3.數據的完整性約束條件（數據的完整性約束條件是一組完整性規則在關系模型中，任何關系必須滿足實體完整性和參照完整性兩個條件）常用的3中數據模型：1.層次模型（1.有且只有一個結點沒有雙親節點，這個節點稱為根節點2.根以外的其他節點有且只有一個雙親節點。層次模型像一顆倒立的樹，結點的雙親是唯一的）2.網狀模型（1.允許一個以上的結點無雙親2.一個結點可以有多于一個的雙親層次模型中子女結點與雙親結點的聯系是唯一的，而在網狀模型中這種聯系不唯一）3.關系模型（關系模型要求關系必須是規范化的，關系的每一個分量必須是一個不可分的數據項關系模型中的數據操作是集合操作，操作對象和結果都是關系）9、概念模型：現實世界的基本概念：1.實體（客觀存在并可相互區別的事物）2.屬性（實體所具有的某一特性）3.碼（唯一標識實體的屬性集）4.實體型（用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體例如學生（學號，姓名，性別，等）就是一個實體型）5.實體集（同一類型實體的集合例如全體學生）6.聯系（通常指實體之間的聯系）數據庫系統模式：模式是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，它僅僅涉及型的描述，不涉及具體的值。模式的一個具體指稱為模式的一個實例。同一個模式可以有很多實例。模式是相對穩定的，而實例是相對變動的。數據庫系統的三級模式結構：模式（也稱邏輯模式，是數據苦衷全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖一個數據庫只有一個模式）、外模式（也稱子模式或用戶模式，它是數據庫用戶能故看得見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述，是數據庫用戶的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示一個數據庫可以有多個外模式）、內模式（也稱存儲模式，它是數據物理結構和存儲方式的描述，是數據在數據庫內部的組織方式一個數據庫只有一個內模式）數據庫的二級映像功能與數據獨立性：數據庫系統的三級模式是數據的三個抽象級別，為了能夠在系統內部實現這三個抽象層次的涼席和轉換，數據庫管理系統在這三級模式之間提供了兩層映像：外模式/模式映像和模式/內模式映像兩層映像：1.外模式/模式映像（模式描述的是數據的全局邏輯結構，外模式描述的是數據的局部邏輯結構。對應于同一個模式可以有任意多個外模式。對于每一個外模式，數據庫系統都有一個外模式/模式映像，所以當模式改變時，數據可管理員對各個外模式/模式的映像做相應改變，可以使外模式保持不變。保證了數據的邏輯獨立性）2.模式/內模式（數據庫只有一個模式，也只有一個內模式，所以模式/內模式映像是唯一的，保證了數據的物理獨立性）13、碼和外碼的定義：唯一標識實體的屬性集稱為碼，不一定是一個屬性，也可能是一個屬性組。如果一個關系中的一個屬性是另外一個關系中的主碼則這個屬性為外碼。外碼的值要么為空，要么要為其對應的主碼中的一個值。需要指出的是，外碼并不一定要與相應得住嗎同名，不過在實際應用中為了便于識別，當外碼與相應的主碼屬于不同關系時，往往給他們取相同的名字。外碼能反映兩個關系之間的一對多或多對多的關系14、笛卡兒積：兩個集合之間的乘法15、關系可以有三種類型：基本關系（通常又稱為基本表或基表）、查詢表和視圖表。基本標識實際存在的表，它是實際存儲數據的洛基表示；查詢表是查詢結果對應的表；視圖表是由基本表或其他視圖表導出的表，是虛表，不對應實際存儲的數據。關系模型要求關系必須是規范化的，及要求關系必須滿足一定的規范條件。這些規范條件中最基本的一條就是，關系的每一個分量必須是一個不可分的數據項。規范化的關系簡稱為范式（NF）。關系數據庫中的關系時要滿足一定要求的，滿足不同程度要求的為不同范式，最低為第一范式，簡稱1NF；往上一次為2NF、3NF；一個低一級范式的關系模式通過模式分解可以轉換為若干個高一級范式的關系模型的集合，這種過程就叫做規范化。范式有一個大題：一范式或二范式書上例題P182完整性約束的定義：是一組完整性規則的集合。它定義了數據模型必須遵守的語義約束，也規定了根據數據模型所構建的數據庫中數據內部及其數據相互間聯系所必須滿足的語義約束。主要分為3種（下面25點有介紹）。概念模型的主要特點：具有較強的語言表達能力，能夠方便、直接的表達應用中的各種語義知識；應該簡單、清晰、易于用戶理解。能真實、充分的反映現實世界；易于更改；易于向關系、王莊、層次等各種數據類型轉換。概念模型是各種數據模型的基礎，比數據模型更加穩定，描述概念模型的有力工具是E-R模型。E-R圖的三要素：1.實體型（用矩形表示，矩形內寫明實體名）2.屬性（用橢圓表示，并用無向邊將其與其相應的實體連接起來）3.聯系（用菱形表示，菱形框內寫明聯系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯系的類型（1:1、1:n或m:n））E-R圖設計有一個大題相應例題P217結構化查詢語言（SQL）是關系數據庫的標準語言，數據庫查詢語言及相應例題見P89數據的查詢、分組、嵌套會考大題視圖是從一個或幾個基本表（視圖）導出的表。它本身不獨立存儲在數據庫中，及數據庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應的數據。所以說視圖是虛表。視圖的建立一般格式：CREATEVIEW<視圖名>[(<列名>[,<列名>]。。。)]AS<子查詢>體完整性（保證關系數據庫中的每一個元組是可分的，是唯一的即保證主碼唯一；主碼不能為空）2.參照完整性（具有參照完整性約束的表中的外碼字段，是其參照表的主碼字段。外碼取值必須取參照表中主碼字段已經有的值，可以為空也可不為空）3.用戶定義完整性（針對某一具體關系數據庫的約束條件，它反映某一具體應用所涉及的數據必須滿足的語義要求）事物的定義：所謂事物使用戶定義的一個數據庫操作序列，這些操作要么全做，要么全不做，是一個不可分割的工作單位。例如，在關系數據庫中，一個事物可以是一條SQL語句、一組SQL語句或整個程序。事物和程序是兩個概念，一般來講，一個程序中包含多個事物。事物的特性（ACID）：原子性、一致性、隔離性、持續性。故障的種類：1、事物內部的故障（該故障的恢復操作稱為事物撤銷UNDO）2、系統故障（該故障的恢復操作稱為重做REDO系統故障通常稱為軟故障）3、介質故障（稱為硬故障）4、計算機病毒。故障對數據庫的影響有兩種可能：一是數據庫本身被破壞，二是數據可能不正確。恢復的基本原理：冗余恢復的實現技術：1、數據轉儲（即備份，有動態海量轉儲、動態增量轉儲、靜態海量轉儲、靜態增量轉儲）2、登記日志文件（登記日只為見是必須遵守兩條原則：等級的刺須嚴格按并發事務執行的時間次序、必須先寫日志文件，后寫數據庫）P297并發控制：在多處理機系統中，每個處理機可以運行一個事物，多個處理機可以運行多個事物，實現多個事物真正的并發運行，這種并行執行方式稱為同時并發方式。并發控制帶來的不正確：1、丟失修改2、不可重復讀3、讀臟