大學(xué)數(shù)據(jù)庫課本：數(shù)據(jù)庫知識點

1、第一章1. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)定義語言（DDL）、數(shù)據(jù)操縱語言（DML）2. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫管理員組成3. 數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展（1） 人工管理階段（2）文件管理階段（3）數(shù)據(jù)庫管理階段各區(qū)別見P7表（重）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化4. 物理獨立性和邏輯獨立性的概念P135. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)：數(shù)據(jù)模型6. 兩類數(shù)據(jù)模型：第一類概念模型、第二類邏輯模型和物理模型 邏輯模型->物理模型,由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完成7. 概念模型的表示方法：實體聯(lián)系方法（E-R方法）P168. 數(shù)據(jù)模型的組成要素

2、：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、完整性約束條件9. 按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型10. 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：關(guān)系（表）、元組（一行）、碼、域、分量（元組中的一個屬性值）、關(guān)系模式（表示為 關(guān)系名（屬性1，屬性2.）11. 模式是相對穩(wěn)定的，實例時相對變動的12. 三級模式：模式、外模式、內(nèi)模式 模式：是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述外模式（子模式或用戶模式）：數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述內(nèi)模式（儲存模式）：是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述13. 二級映像：（1）模式/外模式映像：保證數(shù)據(jù)和程序的邏輯獨立性對于每一個外模式，都有一個。（2）

3、 模式/內(nèi)模式映像：保證數(shù)據(jù)和程序的物理獨立性第二章1. 域：具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合 不同取值個數(shù)個數(shù)稱為域的基數(shù)2. 笛卡爾積：所有域的所有不同組合 P383. 關(guān)系：R(D1，D2，.,Dn) n是關(guān)系的目或度 關(guān)系的候選碼、主屬性、主碼、全碼4. 關(guān)系有三種類型：基本關(guān)系（基本表或基表）、查詢表、視圖（虛表）5. 基本關(guān)系具有的性質(zhì)：（1） 列是同質(zhì)的（2） 不同的列可以出自同一個域（3） 分量必須去原子值，即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項6. 關(guān)系模式是型，關(guān)系是值7. 關(guān)系操作包括兩大部分：查詢操作和更新操作（插入、刪除、修改） 查詢操作分為選擇、投影、并、差、笛卡爾積（5種基

4、本操作）、連接、除、交 操作的對象和結(jié)果都是集合 該操作方式也稱“一次一集合方式” 非關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式稱“一次一記錄方式8. 關(guān)系數(shù)據(jù)語言的分類 關(guān)系代數(shù)語言 關(guān)系演算語言：元組關(guān)系演算語言、域關(guān)系演算語言 具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言：結(jié)構(gòu)化查詢語言結(jié)構(gòu)化查詢語言是集查詢、數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操作語言和數(shù)據(jù)控制語言于一體的關(guān)系數(shù)據(jù)語言關(guān)系完備性：一個關(guān)系數(shù)據(jù)語言能夠表示關(guān)系代數(shù)可以表示的查詢9. 外碼：自身不是主碼、取值會參照另外一張表（也可同一張表）的主碼的取值 外碼不一定要與相應(yīng)的主碼同名10.關(guān)系的完整性（1） 實體完整性：主屬性不能取空值（2） 參照完整性：關(guān)系中的外

5、碼或取空值或取等于它參照的關(guān)系的主碼值（3） 用戶定義的完整性11. 集合運算（1） 傳統(tǒng)的關(guān)系運算：并：RUS 差：- 交 笛卡爾積：A×B關(guān)系A(chǔ)、B分別有k1、k2個元組,則A×B有k1×k2個元組（2） 專門的關(guān)系運算：投影、選擇、連接、除運算等A.投影后會取消相同的元組B.連接：等值連接（含自然連接，符號：，查詢常用到）、非等值連接 自然連接中被舍棄的元組稱為懸浮元組 外連接、左外連接、右外連接 P55C.除運算（待定）D.查詢練習(xí)：P53、P5657（重）第4章 數(shù)據(jù)庫安全性1. 數(shù)據(jù)庫安全性主要包括：用戶身份鑒別、多層存取控制、審計、視圖、數(shù)據(jù)加密等技

6、術(shù)2. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的最外層安全保護措施：用戶身份鑒別 方法：靜態(tài)口令鑒別、動態(tài)口令鑒別、生物特征鑒別、智能卡鑒別3. 存取控制機制主要包括：定義用戶權(quán)限、合法權(quán)限檢查（組成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的存取控制子系統(tǒng)）定義用戶權(quán)限：登記到數(shù)據(jù)字典中，這些定義稱為安全規(guī)則（授權(quán)規(guī)則）4. 自主存取控制（MAC）（1） 通過SQL的GRANT和REVOKE語句來實現(xiàn)（2） 用戶權(quán)限由兩個要素組成：數(shù)據(jù)庫對象和操作類型（3） 定義存取權(quán)限稱為：授權(quán)（4）GRANT.ON.TO 用戶; 詳見P141-P142若用戶后面再加 WITH GRANT OPTION，表示該用戶可以將該權(quán)限授權(quán)給其他（5）REVOK

7、E.ON.FROM 用戶； 詳見P143-P14若用戶后面再加 CASCADE，表示級聯(lián)回收了該用戶之前對其他用戶的授權(quán)（6）創(chuàng)建用戶：CREATE USER<username> WITH3個權(quán)限 3個權(quán)限：CONNECT、RESOURCE、DBA 其區(qū)別見P145表 沒有指定權(quán)限時，默認(rèn)只是最低級權(quán)限（7）角色：是權(quán)限的集合 角色的創(chuàng)建（CREATE）和收回（REVOKE）見P1474. 強制存取控制（DAC）（1）數(shù)據(jù)庫全部實體分為：主體（用戶、進程）、客體（文件、基本表、視圖等）（2）給主體客體指派一個敏感度標(biāo)記 ：絕密、機密、可信、公開（3）規(guī)則：不上讀、不下寫 P1485

8、.MAC和DAM共同構(gòu)成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全機制。 系統(tǒng)先檢查MAC，再檢查DAC6. 視圖機制的作用：A.提供數(shù)據(jù)的邏輯獨立性 B.提供一定的安全性 創(chuàng)建：CREATE VIEW 視圖名稱 AS SELECT選出的一張小表 創(chuàng)建后可以對用戶在該視圖上授權(quán) P1497. 審計：事后檢查的安全機制（1） 功能：把用戶對數(shù)據(jù)庫的所有操作自動記錄在審計日志里（2） 分為：用戶級審計：用戶對自己創(chuàng)建的表或視圖進行審計 系統(tǒng)級審計：監(jiān)測登錄要求、授權(quán)和回收等（3） 通過AUDIT語句設(shè)置審計功能，NOAUDIT語句取消審計功能 P151（4） 審計設(shè)置和審計日志存放在：數(shù)據(jù)字典8.數(shù)據(jù)加密 P151第五

9、章 數(shù)據(jù)庫完整性1. 指數(shù)據(jù)的正確性和相容性2. 數(shù)據(jù)完整性和安全性的區(qū)別：P1573. 實體完整性（1） 定義方法：2種 P158 PRIMARY KEY（2） 實體完整性檢查： A.檢查主碼是不是唯一（全表掃描或在主碼上建立索引如B+樹索引） B.檢查主碼的各屬性是否為空（3）處理：都拒絕執(zhí)行3. 參照完整性（1） 定義方法：P160 FOREIGN KEY （）REFERENCES表名（）（2） 參照完整性檢查： 可能破壞參照完整性的情況： 參照表增加或修改一個元組；被參照表刪除或修改一個元組 P161（3） 處理：拒絕（NO ACTION）、級聯(lián)（CASCADE）、設(shè)置為空值 后2個是

10、被參照表刪除或修改時，對應(yīng)的參照表刪除或設(shè)為空值 后1個還要根據(jù)實際情況看是否可以設(shè)置為空值（4） 默認(rèn)操作是拒絕，可以自己設(shè)置，在定義外碼后加 ON DELETE CASCADE 或ON UPDATE CASCADE等等 P1624. 用戶定義完整性：（1） 屬性上的約束條件定義：NOT NULL;UNIQUE;CHECK(.) P163164（2） 元組上的約束條件定義：在最后用CHECK語句，適用范圍所有元組 P165（3） 處理：拒絕執(zhí)行5. 完整性命令約束語句 CONSTRAINT 名字 P165166（1）可以對約束條件命名、可以對2個屬性聯(lián)合進行約束（2）可以刪除（DROP）或修

11、改（ADD，修改前先刪除）約束條件6.觸發(fā)器（事件-條件-動作規(guī)則）：類似約束，但可實施更為復(fù)雜的檢查和操作（1）只有創(chuàng)建表的用戶才可以在表上創(chuàng)建觸發(fā)器，且數(shù)量有限（2）只能在表上創(chuàng)建（觸發(fā)器的目標(biāo)表），視圖不可（3）定義：CREATE TRIGGER 觸發(fā)器名 P170 觸發(fā)時機 觸發(fā)事件（包含在哪個表） REFERENCING（引用到的變量） . 觸發(fā)動作間隔 WHEN(觸發(fā)條件) 觸發(fā)動作體觸發(fā)時機：BEFORE、AFTER觸發(fā)動作間隔：FOR EACH ROW（行級）、FOR EACH STATEMENT（語句級）可引用的變量：對于行級，有OLDROW、NEWROW 對于語句級，有OL

12、DTABLE、NEWTABLE（4）刪除觸發(fā)器：DORP TRIGGER 觸發(fā)器名 ON 表名第六章1. 函數(shù)依賴、平凡函數(shù)依賴和非平凡函數(shù)依賴、完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴 P1822. 1NF；2NF：不存在部分函數(shù)依賴（若碼只有一個屬性，則一定滿足）； 3NF：非主屬性對碼不存在傳遞函數(shù)依賴 BCNF：決定因素都是碼 4NF：不存在多值依賴3. 多值依賴P1874. 多值依賴的性質(zhì) P1871885. 規(guī)范化的目的：盡量消除插入，刪除異常，修改復(fù)雜，數(shù)據(jù)冗余6. 采取“一事一地”的模式設(shè)計原則7. 練習(xí)題P189第7章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點：（1）數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基本規(guī)

13、律：三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（2）結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計和行為（處理）設(shè)計相結(jié)合2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法：新奧爾良方法、基于E-R模型的設(shè)計方法、3NF設(shè)計方法、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法、統(tǒng)一建模語言（UML）方法3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟：（1）需求分析（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：產(chǎn)生E-R圖（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：轉(zhuǎn)為某個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型（4）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計：選取一個物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）（5）數(shù)據(jù)庫實施（6）數(shù)據(jù)庫運行和維護以上3、4步與所選的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)密切相關(guān)4. 需求分析（1） 調(diào)查的重點是“數(shù)據(jù)”和“處理”，通過調(diào)查獲得以下要求： 信息要求、處理要求、安全性和完

14、整性要求（2） 分析需求的方法：結(jié)構(gòu)化分析方法（SA方法） 采用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)（3） 數(shù)據(jù)字典：即元數(shù)據(jù)，在需求分析階段建立 包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理過程 P2135. 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 四類方法：自頂向下、自底向上（主要）、逐步擴張、混合策略（2） E-R圖的集成：A. 合并E-R圖，生成初步E-R圖B. 消除不必要的冗余，設(shè)計基本E-R圖（3） 合并E-R圖會產(chǎn)生3種沖突： 屬性沖突：屬性域沖突、屬性取值單位沖突 命名沖突：同名異義、異名同義 結(jié)構(gòu)沖突：3種 P228（4） 消除冗余的方法：分析方法，即以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)6. 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計（1

15、） E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式 1：1關(guān)系、1：n關(guān)系、m：n關(guān)系的轉(zhuǎn)換方法：P232（重）（2） 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化：通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo) 方法：確定函數(shù)依賴關(guān)系，消除冗余，確定范式，確定是否要對某些模式進行合并或分解7. 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 常用的存取方法：索引方法、聚簇方法（都是針對某個屬性列）（2） 索引方法：B+樹索引、hash索引 P236（重） 代價：維護索引，查找索引要付出代價（3） 聚簇方法：把屬性上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊中 聚簇的好處：A.大大提高查找的效率 B.減少訪問磁盤的次數(shù) C.減少存儲空間（相同在聚集在一起，聚簇碼只要存1次） 一個關(guān)系只能有一個聚簇。

16、何處建立聚簇：A.經(jīng)常在一起進行連接操作的關(guān)系； B.經(jīng)常出現(xiàn)在在相等條件比較中的屬性 C.屬性上的值重復(fù)率很高（學(xué)號肯定不適合） 建立聚簇將導(dǎo)致元組移動其物理存儲位置，此關(guān)系上原來建立的所有所有無效；（4） 確定數(shù)據(jù)的存放位置：將易變部分和穩(wěn)定部分，經(jīng)常存取部分和存取頻率較低部分分開存放。 A.表和索引放在不同的磁盤上 B.比較大的表分放在不同磁盤上 C.日志文件與數(shù)據(jù)庫對象放在不同磁盤上第八章1.使用游標(biāo)的步驟：P251第9章 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化1. 查詢處理分為四個階段：查詢分析、查詢檢查、查詢優(yōu)化、查詢執(zhí)行（1） 查詢分析：語法規(guī)則（2） 查詢檢查：語義檢查->根據(jù)數(shù)據(jù)字典中

17、的用戶權(quán)限和完整性約束定義對用戶的存取權(quán)限進行檢查->轉(zhuǎn)換成關(guān)系代數(shù)表達式->查詢樹（語法分析樹）（3） 查詢優(yōu)化：包括代數(shù)優(yōu)化和物理優(yōu)化 代數(shù)優(yōu)化：關(guān)系代數(shù)表達式的優(yōu)化 物理優(yōu)化：存取路徑和底層操作算法的選擇（4） 查詢執(zhí)行：優(yōu)化器->執(zhí)行策略->查詢執(zhí)行計劃->代碼生成器->代碼2. 選擇操作的查詢算法（1） 簡單的全表掃描算法（2） 索引掃描算法：通過索引找到滿足條件的元組指針->元組對于范圍選擇的，可以用B+樹索引3. 連接操作的查詢算法（1） 嵌套循環(huán)算法（2） 排序-合并算法：外、內(nèi)表都要排好序（各掃描一遍）（3） 索引連接算法：在內(nèi)表建立

18、索引（各掃描一遍）（4） hash join算法：把連接屬性作為hash碼第一步：劃分階段/擴建階段：掃描一個較少元組的表進入哈希桶第二步：試探階段/連接階段：掃描另外一個表.條件：第一階段那個表能夠完全放入內(nèi)存的hash桶4. 查詢優(yōu)化例子：P281（重） 引入索引的是屬于物理優(yōu)化5. 查詢樹的啟發(fā)式優(yōu)化：P284-2856. 物理優(yōu)化可以選擇的方法：（1）基于規(guī)則的啟發(fā)式優(yōu)化（2）基于代價估算的優(yōu)化（3）兩者結(jié)合的優(yōu)化方法7. 基于啟發(fā)式規(guī)的優(yōu)化（1） 選擇操作的啟發(fā)式規(guī)則：什么時候用全表掃描，什么時候用索引掃描 P286287（2） 連接操作的啟發(fā)式規(guī)則：選擇算法考慮順序：有序選2算法-

19、>有索引的選3算法->選4算法->選嵌套循環(huán)算法（選小的表作為外表）7. 基于代價估算的優(yōu)化 P288（重）（1） 全表掃描算法（2） 索引掃描算法（3） 嵌套循環(huán)連接算法（4） 排序-合并算法8.語義優(yōu)化法：P289（略看即可）第十章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)1. 事務(wù)：恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單位 4個特性：原子性、一致性、隔離性、持續(xù)性 事物以BEGIN TRANSACTION開始，以COMIT或ROLLBACK結(jié)束2. 三種寫入硬盤的策略：force、no force、steal3. 故障的種類（1） 事務(wù)內(nèi)部的故障：非預(yù)期的，如運算溢出、并發(fā)事務(wù)發(fā)生死鎖 處理：UNDO撤銷（2）

20、 系統(tǒng)故障（軟故障）：CPU故障、操作系統(tǒng)故障、DMBS代碼錯誤，斷電 處理：未提交的UNDO，已提交的REDO重做（3） 介質(zhì)故障（硬故障）：磁盤損壞（4） 計算機病毒4. 恢復(fù)的基本原理：冗余5. 建立冗余數(shù)據(jù)（恢復(fù)的實現(xiàn)）最常用的技術(shù)：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲、登記日志文件6. 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)中采用的基本技術(shù)：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲（通過后備副本或后援副本）7. 轉(zhuǎn)儲類型（1） 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲 優(yōu)點：保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性 缺點：轉(zhuǎn)儲必須等待.新事務(wù)的開始要等待.降低了數(shù)據(jù)庫的可用性（2） 動態(tài)轉(zhuǎn)儲 缺點：數(shù)據(jù)不一致 解決：建立日志文件登記轉(zhuǎn)儲期間各事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的操作（3） 海量轉(zhuǎn)儲（4） 增量轉(zhuǎn)儲8. 登記日志文件 P2982999

21、.恢復(fù)策略（1） 事務(wù)故障的恢復(fù)：UNDO步驟：A.反向掃描日志文件 B.對該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作 C.重復(fù)（2） 系統(tǒng)故障的恢復(fù)：UNDO或REDO步驟：A.正向掃描日志文件，找出已提交的事務(wù)記入重做隊列和未完成的事務(wù)記入撤銷隊列 B.分別對2個隊列進行處理（3） 介質(zhì)故障的恢復(fù)：重裝數(shù)據(jù)庫，重做已完成的事務(wù)步驟：A.裝入最新的后備副本 對于動態(tài)轉(zhuǎn)儲，還要裝入日志文件副本 B.裝入相應(yīng)的日志文件副本，重做已完成的事務(wù)10.具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)（1） 隔一段時間在日志文件中建立檢查點，在另一個文件（重新開始文件）中記錄各個檢查點的地址（2） 檢查點記錄的內(nèi)容：P302（3） 將緩存中的所有日志記錄寫入磁盤的日志文件->建立檢查點->緩存中所有數(shù)據(jù)記錄寫入磁盤的數(shù)據(jù)庫->將檢查點地址寫入重新開始文件（4） 出現(xiàn)故障時