數(shù)據(jù)庫的4個基本概念

1、數(shù)據(jù)庫的4個基本概念1 .數(shù)據(jù)(Data):描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。2 .數(shù)據(jù)庫(DataBase,DB)：長期存儲在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。3 .數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem,DBMS4 .數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem,DBS)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型(datamodel)也是一種模型，是對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象。用來抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)模型的分類第一類：概念模型按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模，完全不涉及信息在計算機中的表示，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間

2、層次實體(Entity):客觀存在并可相互區(qū)分的事物。可以是具體的人事物，也可以使抽象的概念或聯(lián)系實體集(EntitySet):同類型實體的集合。每個實體集必須命名。屬性(Attribute):實體所具有的特征和性質(zhì)。屬性值(AttributeValue):為實體的屬性取值。域(Domain):屬性值的取值范圍。碼(Key):唯一標識實體集中一個實體的屬性或?qū)傩约W(xué)號是學(xué)生的碼實體型(EntityType):表示實體信息結(jié)構(gòu)，由實體名及其屬性名集合表示。如：實體名(屬性1,屬性2,)聯(lián)系(Relationship):在現(xiàn)實世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實體

3、型內(nèi)部的聯(lián)系(各屬性)和實體型之間的聯(lián)系(各實體集)。有一對一，一對多，多對多等。第二類：邏輯模型和物理模型邏輯模型是數(shù)據(jù)在計算機中的組織方式物理模型是數(shù)據(jù)在計算機中的存儲方式數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的完整性約束條件三部分組成關(guān)系模型(數(shù)據(jù)模型的一種，最重要的一種)從用戶觀點看關(guān)系模型由一組關(guān)系組成。每個關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一張規(guī)范化的二維表。?關(guān)系(Relation):一個關(guān)系對應(yīng)通常說的一張表。?元組(Tuple):表中的一行即為一個元組。?屬性(Attribute):表中的一列即為一個屬性，給每一個屬性起一個名稱即屬性名。?碼(Key):表中的某個屬性組，它可

4、以唯一確定一個元組。?域(Domain)：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。屬性的取值范圍來自某個域。?分量：元組中的一個屬性值。?關(guān)系模式：對關(guān)系的描述，一般表示為關(guān)系名(屬性1,屬性2,屬性n)學(xué)生(學(xué)號，姓名，年齡，性別，系，年級)關(guān)系模式最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項。關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱：查詢、插入、刪除、更新。數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系(若干元組的集合)完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性關(guān)系模型的優(yōu)缺點建立在嚴格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上關(guān)系模型的概念單一。無論實體還是實體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示。對數(shù)據(jù)的檢索和更新結(jié)果也是關(guān)系

5、。關(guān)系模型的存取路徑對用戶隱藏，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性，也簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作。缺點：存取路徑對用戶隱藏，查詢效率往往不如格式化數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由外模式、模式和內(nèi)模式三級構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念型(Type)對某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明值(Value)是型的一個具體賦值模式(Schema)-數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述-是型的描述- 反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系- 模式是相對穩(wěn)定的模式的一個實例(Instance)- 模式的一個具體值- 反映數(shù)據(jù)庫某一時刻的狀態(tài)- 同一個模式可以有很多

6、實例- 實例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)模式：也稱邏輯模式，數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層外模式(ExternalSchema):也稱子模式或用戶模式，數(shù)據(jù)庫用戶(包括應(yīng)用程序員和最終用戶)能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。介于模式與應(yīng)用之間內(nèi)模式(internalSchema):也稱存儲模式，是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式1、外模式/模式映象定義外模式與模式之間

7、的對應(yīng)關(guān)系每一個外模式都對應(yīng)一個外模式/模式映象保證數(shù)據(jù)的邏輯獨立性當模式改變時，數(shù)據(jù)庫管理員修改有關(guān)的外模式/模式映象，使外模式保持不變應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。2、模式/內(nèi)模式映象模式/內(nèi)模式映象定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)庫中模式/內(nèi)模式映象是唯一的保證數(shù)據(jù)的物理獨立性當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變了(例如選用了另一種存儲結(jié)構(gòu))，數(shù)據(jù)庫管理員修改模式/內(nèi)模式映象，使模式保持不變。應(yīng)用程序不受影響。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性關(guān)系數(shù)據(jù)庫?域：是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集

8、合。?笛卡兒積：給定一組域D1、D2、Dn,這些域中可以有相同的。D1、D2、Dn的笛卡爾積為：D1XD2XXDn=(d1,d2,dn)|diDi,i=1,2,n其中每一個元素(d1,d2,dn)叫作一個n元組或簡稱元組元素中的每一個值di叫作一個分量一個域允許的不同取值個數(shù)稱為這個域的基數(shù)n?D1XD2X-XDn基數(shù)M為M=巴甲(各個域基數(shù)的乘積)?笛卡爾積可表示為一個二維表。表中而每行對應(yīng)一個元組，表中的每列對應(yīng)一個域。關(guān)系：D1XD2X-XDn的子集叫做在域D1,D2,，Dn上的關(guān)系(Relation),表小為：R(D1,D2，Dn)R是關(guān)系名，n為關(guān)系的目。關(guān)系是笛卡爾積的有限子集，所

9、以關(guān)系也是一個二維表。若關(guān)系中的某一個或多個屬性的集合能唯一地標識一個元組，則稱該屬性或?qū)傩越M為超碼。如果構(gòu)成超碼屬性組的任意真子集都不能成為超碼，這樣的最小超碼稱為候選碼。若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼。候選碼的諸屬性稱為主屬性。不包含在任何候選碼中的屬性稱為非主屬性或非碼屬性關(guān)系可以有三種類型：基本關(guān)系(基本表或基表)實際存在的表，是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示查詢表:查詢結(jié)果對應(yīng)的表視圖表：由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表,是虛表，不對應(yīng)實際存儲的數(shù)據(jù)基本關(guān)系具有的性質(zhì) 列是同質(zhì)的，每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。 不同的列可出自同一個域，其中的每一列稱為一個屬性，不同

10、的屬性要給予不同的屬性名。 列的順序無所謂，列的次序可以任意交換。 任意兩個元組的候選碼不能相同。 行的順序無所謂，行的次序可以任意交換。 分量必須取原子值，每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。關(guān)系模式定義：關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式。它可以形式化地表示為：R(U,D,domF)其中R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬性名集合，D為屬性組U中屬性所來自的域，dom為屬性向域的映象集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。關(guān)系模式簡記為R(U)或R(A1,A2,，An)其中R為關(guān)系名，A1,A2,An為屬性名。而域名及屬性向域的映象常常直接說明為屬性的類型、長度。關(guān)系模式是型，關(guān)系是值關(guān)系模型中三類完整性約束：實

11、體完整性：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。參照完整性：若屬性F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)，則對于R中每個元組在F上的值必須為：或者取空值或者等于S中某個元組的主碼值用戶定義的完整性實體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，被稱作是關(guān)系的兩個不變性、應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。SQL數(shù)據(jù)定義一、定義基本表CREATETABLE表名>(<列名><數(shù)據(jù)類型><列級完整性約束條件>,<列名><數(shù)據(jù)類型><列級完整性約束條件>,<表級完整性約束條件>)Prima

12、rykey(Sno,Cno),Foreignkey(sno)referencesS(sno),常用完整性約束實體完整性約束：PRIMARYKEY參照完整性約束：FOREIGNKEY用戶自定義的完整性約束：CHECKS束check(grade>=0andgrade<=100),唯一性約束(UNIQUE非空值約束(NOTNULL二、修改基本表ALTERTABLE表名>ADD<新列名><數(shù)據(jù)類型>完整性約束DROP<完整性約束名>ALTERTABLESDROPCONSTRAINTS束名；AlterTableSdropcolumnScome;MOD

13、IFY<數(shù)據(jù)類型>ALTERTABLESMODIFYSnameChar(20);三、刪除基本表語句格式：DROPTABLE<表名>索引?創(chuàng)建索引的方法可以分為直接方法和間接方法?直接創(chuàng)建索引的方法就是使用CREATEINDEX旬直接創(chuàng)建?間接創(chuàng)建索引就是通過創(chuàng)建其他對象而附加創(chuàng)建了索引，例如在表中定義主鍵約束或唯一約束時，同時也創(chuàng)建了索引。建立索引CREATEUNIQUE|BITMAPINDEX索引名>ON<名>(<列名><次序刁卜列名><次序>)；-用<次序>指定索引值的排列次序，升序：ASC降序：DE

14、SC缺省值：ASC-UNIQU法明此索引的每一個索引值只對應(yīng)唯一的數(shù)據(jù)記錄-BITMAP表示要建立的索引是位圖索引，位圖索引主要用來節(jié)省空問，減少ORACLE數(shù)據(jù)塊的訪問。在OLAP數(shù)據(jù)分析處理)中應(yīng)用位圖索引有優(yōu)勢。刪除索引DROPINDEX索引名>查詢語句格式SELECTALL|DISTINCT<目標歹I表達式>別名,<目標列表達式>別名FROM表名或視圖名>別名北，<表名或視圖名>別名WHERE盜件表達式>GROUPBY的J名1>HAVING<條件表達式>ORDERBY<J名2>ASC|DESC;（缺省即

15、為asc升序）WHERE句常用的查詢條件查詢條件渭詞比較=,>,<,>=,<=,!=,<>,!>,!<not+上述比較運算符確定范圍Betweenand,notbetweenand確定集合In,notin字符匹配_ike,notlike空值Isnull,isnotnull多重條件And,or,not字符串匹配謂詞Like可以用來進行字符串的匹配。格式如下：NOTLIKE<匹配用>ESCAPE<換碼字符>通配符?%（百分號）代表任意長度（長度可以為0）的字符串- 例：a%bg示以a開頭，以b結(jié)尾的任意長度的字符串。如acb,

16、addgb,ab等都滿足該匹配用?_（下橫線）代表任意單個字符- 例：a_b表示以a開頭，以b結(jié)尾的長度為3的任意字符串。如acb,afb等都滿足該匹配用ESCAPE®語：當用戶要查詢的字符串本身就含有%或_時，要使用ESCAP&換碼字符>'短語對通配符進行轉(zhuǎn)義WHERECnameLIKE'DB_%i_'ESCAPE''后的字符不再具有通配符的含義，專義為普通的字符聚集函數(shù)5類主要集函數(shù)- 計數(shù)COUNTDISTINCT|ALL*）COUNTDISTINCT|ALL<歹|名>）- 計算總和SUIM（DISTINCT|A

17、LL<列名>）- 計算平均值A(chǔ)VG（DISTINCT|ALL<列名>）求最大值MAX(DISTINCT|ALL<列名>)求最小值MIN(DISTINCT|ALl<列名>)DISTINCT短語：在計算時要欣加指定列中的重復(fù)值A(chǔ)LL短語：不取消重復(fù)值(all為默認值)Where語句中不能用聚集函數(shù)作為條件表達式連接查詢：略嵌套查詢：略Any,all謂詞：any某個all所有<any小于最大值<all小于最小值=<><<=>>=ANY-<MAX<=MAX>MIN>=MININALL

18、NOTIN<MIN<=MIN>MAX>=MAXEXISTS謂詞(p110)帶有EXISTS謂詞的查詢中，子查詢不返回任何數(shù)據(jù)，只產(chǎn)生邏輯真值“True”或邏輯假值"False”。集合操作種類并操作(UNION)交操作(INTERSECT)差操作(EXCEPT)基于派生表的查詢子查詢不僅可以出現(xiàn)在where子句中，還可以出現(xiàn)在from子句中，這時子查詢生成的臨時派生表成為主查詢的查詢對象。SELECTSno,CnoFRONSC,(SELECTSnoavg_sno,Avg(Grade)avg_gradeFROMSCGROUPBYSno)Avg_scWHEREC.S

19、no=Avg_sc.avg_snoandSC.Grade>=Avg_sc.avg_grade數(shù)據(jù)更新一.插入數(shù)據(jù)1 .插入單個元組語句格式INSERTINTO<表名>(<屬性列1>,<屬性列2>)VALUES(哧量1>,<常量2>)2 .插入子查詢結(jié)果語句格式INSERTINTO<表名>(<屬性列1>,<屬性列2")子查詢；二.修改數(shù)據(jù)?語句格式UPDATE<表名>SET<列名>=<表達式>,<列名>=<表達式>WHERE<條件刁

20、；Extract抽取EXTRACT(YEARFROMsysdate)-EXTRACT(YEARFROMbirth計算年齡三.刪除數(shù)據(jù)DELETEFROM<表名>WHERE<條件刁；視圖定義視圖語句格式CREATEVIEW視圖名>(<列名>,<列名習(xí))AS<子查詢>WITHCHECKOPTION;?DBMSWTCREATEVIEW1何時只是把視圖的定義存入數(shù)據(jù)字典，并不執(zhí)行其中的SELECTS旬。在對視圖查詢時，按視圖的定義從基本表中將數(shù)據(jù)查出。?WithCheckOption表示對視圖進行Update、Insert和Delete操作時要保證

21、更新、插入或刪除的行滿足視圖定義中的謂詞條件(即子查詢中的條件表達式)刪除視圖語句格式：DROPVIEW<視圖名>視圖查詢DBM軟現(xiàn)視圖查詢的方法視圖消解法(ViewResolution)?進行有效性檢查，檢查查詢的表、視圖等是否存在。如果存在，則從數(shù)據(jù)字典中取出視圖的定義?把視圖定義中的子查詢與用戶的查詢結(jié)合起來，轉(zhuǎn)換成等價的對基本表的查詢?執(zhí)行修正后的查詢更新視圖DBM軟現(xiàn)視圖更新的方法：視圖消解法(ViewResolution)指定WITHCHECKOPTION旬后，DBMS4更新視圖時會進行檢查，防止用戶通過視圖對不屬于視圖范圍內(nèi)的基本表數(shù)據(jù)進行更新更新視圖的限制一些視圖是

22、不可更新的，因為對這些視圖的更新不能唯一地有意義地轉(zhuǎn)換成對相應(yīng)基本表的更新數(shù)據(jù)庫安全性O(shè)racle用戶是Oracle數(shù)據(jù)庫中的重要概念，與用戶密切相關(guān)的另一個概念就是模式(schema)。用戶主要連接數(shù)據(jù)庫和訪問數(shù)據(jù)庫對象，用戶是用來連接數(shù)據(jù)庫和訪問數(shù)據(jù)庫。模式是數(shù)據(jù)庫對象的集合。模式對象是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，把數(shù)據(jù)庫對象用模式分開成不同的邏輯結(jié)構(gòu)。用戶是用來連接數(shù)據(jù)庫對象。而模式是用來創(chuàng)建和管理對象的。模式跟用戶在oracle數(shù)據(jù)庫中是一對一的關(guān)系。一個用戶一般對應(yīng)一個模式，該用戶的模式名等于用戶名，并作為該用戶的缺省模式。權(quán)限管理Oracle有兩種類型的權(quán)限：系統(tǒng)權(quán)限和對象權(quán)限。授予系統(tǒng)

23、權(quán)限grant系統(tǒng)權(quán)限|角色,系統(tǒng)權(quán)限|角色To用戶|角色|public,用戶|角色|publicwithadminoption回收系統(tǒng)權(quán)限：revoke系統(tǒng)權(quán)限|角色,系統(tǒng)權(quán)限|角色from用戶|角色|public,用戶|角色|public對象權(quán)限：允許用戶訪問一個特定對象并對特定對象執(zhí)行特定操作所需要的權(quán)限稱為對象權(quán)限。授予對象權(quán)限：grant對象權(quán)限,對象權(quán)限|allprivilegeson模式.對象名to用戶|角色|public,用戶|角色|publicwithgrantoption?對象權(quán)限例子：UPDATE(Sno)UPDATE回收對象權(quán)限：revoke對象權(quán)限,對象權(quán)限|allprivilegeson模式.對象名from用戶|角色|public,用戶|角色|publiccascadeconstr