數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)基本知識(shí)

數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)基本知識(shí)數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)基本知識(shí)數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)基本知識(shí)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)基本知識(shí)日期：20xx年X月數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)基本知識(shí)1、數(shù)據(jù)庫的4個(gè)基本概念：數(shù)據(jù)（描述事物的符號(hào)記錄）、數(shù)據(jù)庫（長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ)，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶共享概括的講，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)具有永久存儲(chǔ)、有組織和可共享三個(gè)基本特點(diǎn)）、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（DBMS）和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征這一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別）、數(shù)據(jù)的共享性高、冗余度低且易擴(kuò)充（數(shù)據(jù)共享可以大大減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲(chǔ)空間，數(shù)據(jù)共享還能夠避免數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性）、數(shù)據(jù)的獨(dú)立性高（物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性）、數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制（必須具備的4各控制功能1、數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)2、數(shù)據(jù)的完整性檢查3、并發(fā)控制4、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)）3、數(shù)據(jù)庫的定義：數(shù)據(jù)庫是長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)有組織、大量、共享的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一控制，以保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，并在多用戶同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫時(shí)進(jìn)行并發(fā)控制，在發(fā)生故障后對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)。4、兩大數(shù)據(jù)模型：1、概念模型（也稱信息模型，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)）2、數(shù)據(jù)模型（包括邏輯模型和物理模型邏輯模型主要用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)）數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面的要求：1、能比較真實(shí)的模擬現(xiàn)實(shí)世界2、容易為人所理解3、便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)5、概念模型：它是按用戶的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，從現(xiàn)實(shí)世界到概念模型的轉(zhuǎn)換是由數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成的。數(shù)據(jù)模型：它是對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。是用來描述數(shù)據(jù)、組織數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。包括邏輯模型（主要包括層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型等。它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模，主要用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)）和物理模型（對數(shù)據(jù)最底層的抽象，它描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方方法是面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的）從概念模型到邏輯模型的轉(zhuǎn)換可以有數(shù)據(jù)可設(shè)計(jì)人員完成，也可以用數(shù)據(jù)可設(shè)計(jì)工具協(xié)助設(shè)計(jì)人員完成；從邏輯模型到物理模型的轉(zhuǎn)換主要由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)完成。數(shù)據(jù)模型的組成三要素：1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)庫的組成對象以及對象之間的聯(lián)系，是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，相對來說屬穩(wěn)定不變的）2.數(shù)據(jù)操作（對數(shù)據(jù)庫中各種對象的值允許執(zhí)行的操作及有關(guān)操作規(guī)則，主要有查詢和更新兩大類操作是對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述）3.數(shù)據(jù)的完整性約束條件（數(shù)據(jù)的完整性約束條件是一組完整性規(guī)則在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件）常用的3中數(shù)據(jù)模型：1.層次模型（1.有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)2.根以外的其他節(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親節(jié)點(diǎn)。層次模型像一顆倒立的樹，結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的）2.網(wǎng)狀模型（1.允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親2.一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親層次模型中子女結(jié)點(diǎn)與雙親結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系是唯一的，而在網(wǎng)狀模型中這種聯(lián)系不唯一）3.關(guān)系模型（關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的，關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和結(jié)果都是關(guān)系）9、概念模型：現(xiàn)實(shí)世界的基本概念：1.實(shí)體（客觀存在并可相互區(qū)別的事物）2.屬性（實(shí)體所具有的某一特性）3.碼（唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集）4.實(shí)體型（用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體例如學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，等）就是一個(gè)實(shí)體型）5.實(shí)體集（同一類型實(shí)體的集合例如全體學(xué)生）6.聯(lián)系（通常指實(shí)體之間的聯(lián)系）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)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，它僅僅涉及型的描述，不涉及具體的值。模式的一個(gè)具體指稱為模式的一個(gè)實(shí)例。同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例。模式是相對穩(wěn)定的，而實(shí)例是相對變動(dòng)的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)：模式（也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)苦衷全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式）、外模式（也稱子模式或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶能故看得見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(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)的邏輯表示一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式）、內(nèi)模式（也稱存儲(chǔ)模式，它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的組織方式一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式）數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式是數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，為了能夠在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的涼席和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在這三級(jí)模式之間提供了兩層映像：外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像兩層映像：1.外模式/模式映像（模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，外模式描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。對應(yīng)于同一個(gè)模式可以有任意多個(gè)外模式。對于每一個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個(gè)外模式/模式映像，所以當(dāng)模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)可管理員對各個(gè)外模式/模式的映像做相應(yīng)改變，可以使外模式保持不變。保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性）2.模式/內(nèi)模式（數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式，也只有一個(gè)內(nèi)模式，所以模式/內(nèi)模式映像是唯一的，保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性）13、碼和外碼的定義：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼，不一定是一個(gè)屬性，也可能是一個(gè)屬性組。如果一個(gè)關(guān)系中的一個(gè)屬性是另外一個(gè)關(guān)系中的主碼則這個(gè)屬性為外碼。外碼的值要么為空，要么要為其對應(yīng)的主碼中的一個(gè)值。需要指出的是，外碼并不一定要與相應(yīng)得住嗎同名，不過在實(shí)際應(yīng)用中為了便于識(shí)別，當(dāng)外碼與相應(yīng)的主碼屬于不同關(guān)系時(shí)，往往給他們?nèi)∠嗤拿?。外碼能反映兩個(gè)關(guān)系之間的一對多或多對多的關(guān)系14、笛卡兒積：兩個(gè)集合之間的乘法15、關(guān)系可以有三種類型：基本關(guān)系（通常又稱為基本表或基表）、查詢表和視圖表?；緲?biāo)識(shí)實(shí)際存在的表，它是實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的洛基表示；查詢表是查詢結(jié)果對應(yīng)的表；視圖表是由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表，是虛表，不對應(yīng)實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的，及要求關(guān)系必須滿足一定的規(guī)范條件。這些規(guī)范條件中最基本的一條就是，關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。規(guī)范化的關(guān)系簡稱為范式（NF）。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系時(shí)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(gè)低一級(jí)范式的關(guān)系模式通過模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個(gè)高一級(jí)范式的關(guān)系模型的集合，這種過程就叫做規(guī)范化。范式有一個(gè)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(guī)則的集合。它定義了數(shù)據(jù)模型必須遵守的語義約束，也規(guī)定了根據(jù)數(shù)據(jù)模型所構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)內(nèi)部及其數(shù)據(jù)相互間聯(lián)系所必須滿足的語義約束。主要分為3種（下面25點(diǎn)有介紹）。概念模型的主要特點(diǎn)：具有較強(qiáng)的語言表達(dá)能力，能夠方便、直接的表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識(shí)；應(yīng)該簡單、清晰、易于用戶理解。能真實(shí)、充分的反映現(xiàn)實(shí)世界；易于更改；易于向關(guān)系、王莊、層次等各種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。概念模型是各種數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，比數(shù)據(jù)模型更加穩(wěn)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(shí)體型（用矩形表示，矩形內(nèi)寫明實(shí)體名）2.屬性（用橢圓表示，并用無向邊將其與其相應(yīng)的實(shí)體連接起來）3.聯(lián)系（用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或m:n））E-R圖設(shè)計(jì)有一個(gè)大題相應(yīng)例題P217結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言，數(shù)據(jù)庫查詢語言及相應(yīng)例題見P89數(shù)據(jù)的查詢、分組、嵌套會(huì)考大題視圖是從一個(gè)或幾個(gè)基本表（視圖）導(dǎo)出的表。它本身不獨(dú)立存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，及數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)。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(guān)系數(shù)據(jù)庫中的每一個(gè)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(jīng)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(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)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(gè)數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做，要么全不做，是一個(gè)不可分割的工作單位。例如，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，一個(gè)事物可以是一條SQL語句、一組SQL語句或整個(gè)程序。事物和程序是兩個(gè)概念，一般來講，一個(gè)程序中包含多個(gè)事物。事物的特性（ACID）：原子性、一致性、隔離性、持續(xù)性。故障的種類：1、事物內(nèi)部的故障（該故障的恢復(fù)操作稱為事物撤銷UNDO）2、系統(tǒng)故障（該故障的恢復(fù)操作稱為重做REDO系統(tǒng)故障通常稱為軟故障）3、介質(zhì)故障（稱為硬故障）4、計(jì)算機(jī)病毒。故障對數(shù)據(jù)庫的影響有兩種可能：一是數(shù)據(jù)庫本身被破壞，二是數(shù)據(jù)可能不正確。恢復(fù)的基本原理：冗余恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)（即備份，有動(dòng)態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、靜態(tài)海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、靜態(tài)增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)）2、登記日志文件（登記日只為見是必須遵守兩條原則：等級(jí)的刺須嚴(yán)格按并發(fā)事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序、必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫）P297并發(fā)控制：在多處理機(jī)系統(tǒng)中，每個(gè)處理機(jī)可以運(yùn)行一個(gè)事物，多個(gè)處理機(jī)可以運(yùn)行多個(gè)事物，實(shí)現(xiàn)多個(gè)事物真正的并發(fā)運(yùn)行，這種并行執(zhí)行方式稱為同時(shí)并發(fā)方式。并發(fā)控制帶來的不正確：1、丟失修改2、不可重復(fù)讀3、讀臟