《数据库原理》知识点总结

1目录未找到目录项。一数据库基础知识（第1、2章）一、有关概念1．数据2．数据库（DB）3．数据库管理系统（DBMS）Access桌面DBMSVFPSQLServerOracle客户机/服务器型DBMSMySQLDB24．数据库系统（DBS）数据库（DB）数据库管理系统（DBMS）开发工具应用系统二、数据管理技术的发展1．数据管理的三个阶段人工管理文件系统数据库系统数据能否保存不能保存可以保存可以保存数据面向的对象某一应用程序某一应用程序整个应用系统数据的共享程度无共享，一组数据只能对应一个应用程序。共享性差，一个数据文件只能对应一个应用程序。共享性高数据的独立性不独立，它是应用程序的一部分。独立性差数据库与应用系统完全分开概念模型一、模型的三个世界1．现实世界2．信息世界：即根据需求分析画概念模型（即E-R图），E-R图与DBMS无关。3．机器世界：将E-R图转换为某一种数据模型，数据模型与DBMS相关。2注意：信息世界又称概念模型，机器世界又称数据模型二、实体及属性1．实体：客观存在并可相互区别的事物。2．属性：3．关键词（码、key）：能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。一个表的码可以有多个，但主码只能有一个。例：借书表（学号，姓名，书号，书名，作者，定价，借期，还期）规定：学生一次可以借多本书，同一种书只能借一本，但可以多次续借。4．实体型：即二维表的结构例student(no，name，sex，age，dept)5．实体集：即整个二维表三、实体间的联系：1．两实体集间实体之间的联系1：1联系1：n联系m：n联系2．同一实体集内实体之间的联系1：1联系1：n联系m：n联系四、概念模型（常用E-R图表示）实体型：属性：联系：说明：①E-R图作为用户与开发人员的中间语言。②E-R图可以等价转换为层次、网状、关系模型。举例：学校有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生。每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程有若干学生选修。用E-R图画出概念模型。3数据模型一、层次模型：用树型结构表示实体之间的联系。①每个结点代表一个实体型。②只能直接处理一对多（含一对一）的实体关系。③查找层次数据库中的记录，速度较慢。二、网状模型：用图结构表示实体之间的联系。①每个结点代表一个实体型。②可以处理多对多的实体关系。③查找网状数据库中的记录，速度最快。三、关系模型：用二维表表示实体之间的联系。1．重要术语：关系：一个关系就是一个二维表；元组：二维表的一行，即实体；关系模式：在实体型的基础上，注明主码。关系模型：指一个数据库中全部二维表结构的集合。2．特点：①关系模型是建立在严格的数学理论的基础上的；②关系模型的存取路径对用户透明；③查找关系数据库中的记录，速度最慢。小结：数据有三种类型，DBMS就有三种类型，DB亦有三种类型。数据库系统结构一、数据库系统的体系结构①单机结构：DBMS、数据库、开发工具、应用系统安装在一台计算机上。②C/S结构：局域网结构4客户机：装开发工具、应用系统服务器：装DBMS、数据库③B/S结构：Internet结构服务器：装DBMS、数据库、开发工具、应用系统客户机：装IE即可三、数据库系统的模式结构1．三级模式①模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。模式只涉及数据库的结构；模式既不涉及应用程序，又不涉及数据库结构的存储；②外模式：是模式的一个子集，是与某一个应用程序有关的逻辑表示。特点：一个应用程序只能使用一个外模式，但同一个外模式可为多个应用程序使用。③内模式：描述数据库结构的存储，但不涉及物理记录。2．两级映象①外模式/模式映象：保证数据库的逻辑独立性；②模式/内模式映象：保证数据库的物理独立性；3．两级映象的意义①使数据库与应用系统完全分开，数据库改变时，应用系统不必改变。②数据的存取完全由DBMS管理，用户不必考虑存取路径。数据库管理系统1．DBMS的功能：负责对数据库进行统一的管理与控制。①数据定义：即定义数据库中各对象的结构②数据操纵：包括对数据库进行查询、插入、删除、修改等操作。③数据控制：包括安全性控制、完整性控制、并发控制、数据库恢复。2．DBMS的组成：DDL语言DML语言DCL语言实用程序注意：①SQL集DDL，DML，DCL功能于一体；②所有应用程序通过SQL语句才能访问数据库一、基本概念1．码：能唯一标识元组的属性集。2．候选码：一个属性集既能唯一标识元组，且又不含有多余属性，一个关系模式可以有多个候选码。3．主码：任选候选码中的一个。54．主属性：主码中包含的各个属性。5．非主属性：不包含在主码中的各个属性。6．外码：设F是关系R的一个属性，不是R的主码，但却是另一个关系S的主码，则称F是关系R的外码。例：student(sno,sname,ssex,sage,sdept)Sc(sno,cno,grade)Sc的主码为：（sno,cno）；外码为：sno二数据库设计（第3章）一、数据库设计的步骤①需求分析：了解分析用户的需要、要求。②概念结构设计：根据需求分析的结果画概念模型（即E-R图）。③逻辑结构设计：将E-R图转换为某一种数据模型，并优化。④物理结构设计⑤数据库实施⑥数据库运行与恢复概念结构设计一、局部E-R图设计1．确定局部范围通常把系统涉及的各个部门或各个主要功能作为局部。2．确定实体与属性①属性是不能再分的数据项；②联系只发生在两实体之间；③原则上，能够作为属性，就不要作为实体。二、合并成总体E-R图1．消除各局部E-R图的冲突问题。2．按公共实体名合并，生成初步E-R图。3．消除冗余的属性和冗余的联系，生成总体E-R图。6逻辑结构设计一、联系的属性和主码（1）联系的属性：必须包含相关联的各实体型的主码。（2）联系的主码1：1联系：可以是相关联的任一实体型的主码。1：n联系：必须是n方实体型的主码。m：n联系：必须是相关联的各实体型的主码之和。二、E-R图向关系模型的转换（1）把每个实体型转换为一个关系模式。（2）1：1联系：可以消化到相关联的任一实体型对应的关系模式中。班长(XH，XM，NL，BH)班级（BH，RS）（3）1：n联系：可以消化到n方实体名对应的关系模式中。例：一个班级有多名学生，每名学生只能属于一个班级。每一个班级有一名班长，他是学生中的一员。班长XHXMNL管理班级BHRSXHBH11学生XHXMNL组成班级BHRSXHBH1n班长组成117学生（XH，XM，NL，BH）班级（BH，RS，XH）班长的学号（4）m：n联系：必须转换为一个关系模式，并且不能消化。例：学生(sno，sname，ssex，sage，sdept)课程（cno，cname，credit）选修（sno，cno，grade）（5）多元联系：不能消化例：物理结构设计与数据库实施1．物理结构设计在逻辑设计的基础上，为每个关系模式选择合适的存储结构与存储方式。选择存储结构：即决定每个表的记录顺序。学生snosnamessexsagesdept选修理工课程cnocnamecreditsnocnogrademn供应商m供应产品零件nmk8选择存取方式：即决定为哪些属性建立非聚集索引，以便加快查找速度。一般把经常查询的属性名指定为非聚集索引。2．数据库实施主要工作：定义数据库结构；组织数据入库；编写应用程序；数据库试运行；三关系数据库（第4章）一、域(domain)1．定义：域是一组具有相同类型的值的集合。2．域的基数：域中所含数据的个数。二、笛卡尔积1．定义：给定一组域D1,D2,D3，则D1×D2×D3称为笛卡尔积。2．笛卡尔积D1×D2×D3对应一个二维表，所含元组的个数等于各个域的基数之积。三、关系1．定义：笛卡儿积的一部分元组称为关系。2．关系的目（或度）：一个关系所含属性的个数。3．关系的性质任意两个元组不能完全相同，同一关系的属性名不允许重复。四、关系的完整性1．实体完整性：指关系的所有主属性都不能取空值。9注意：实体完整性不仅仅是主码整体不能取空值。2．参照完整性：指一个关系外码的取值必须是相关关系中主码的有效值或空值。例：班级(班名,人数)学生(学号,姓名,性别,密码,班名)在学生表中，班名的取值必须是班级表[班名]的值或空值。关系代数一、传统的集合运算设关系R、S的结构完全相同，则：R∪S：由属于R或属于S的元组组成。R∩S：由既属于R又属于S的元组组成。R－S：由属于R而不属于S的元组组成。思考：（R∩S）∪（R－S）=？R×S：设R有m个属性，K1个元组；S有n个属性，K2个元组，则R×S含有(m+n)个属性，(K1×K2)个元组。二、专门的关系运算1．选择：从关系R中选择满足条件的元组。记为：)(RF2．投影：从关系R中选择若干属性组成新的关系，并把新关系的重复元组去掉。记为：（R）A3．条件连接：将两关系按一定条件连接成一个新关系，记为：S）（RSRFF说明：条件连接：两关系可以没有公共属性，若有公共属性，则新关系含有重复属性。4．自然连接：将两关系按公共属性连接成一个新的关系，并把新关系的重复属性去掉。记为：SR说明：①自然连接：两关系至少有一个公共属性。②对于R的每个元组，S都从第一个元组开始判断，若两元组的公共属性值相同，则产生一个新元组添加到新关系中，最后把新关系中的重复属性去掉。等值连接？5．除：给定关系R（x，y）和S（y，z），则R÷S=P（x），其中x，y，z为属性组。求解过程：①求R中x可以取哪些值，并求各值的象集。②求S在属性组y上的投影K。③检查每个象集是否包含K10注：除不是一个必须的运算，可以由其它运算符代替。例：设有关系R，S如下图，求R÷S。RABCSBCDa1b1c2b1c2d1a2b3c7b2c1d1a3b4c6b2c3d2a1b2c3a4b6c6a2b2c3a1b2c1解：在关系R中，A可以取四个值，a1，a2，a3，a4。a1的象集为{（b1，c2），（b2，c3），（b2，c1）}a2的象集为{（b3，c7），（b2，c3）}a3的象集为{（b4，c6）}a4的象集为{（b6，c6）}S在（B，C）上的投影K为{（b1，c2），（b2，c3），（b2，c1）}显然只有a1的象集包含K，故R÷S={a1}结论：如何写关系代数表达式？答：①查询涉及多个关系时，一般使用∞→。②查询涉及“否定”时，一般用差运算。③查询涉及“全部”时，一般用除运算。④查询涉及“至少”时，一般用×11四关系数据库标准语言SQL（第5章）T-SQL一、SQL语言的特点①SQL语言集数据定义、数据查询、数据操纵、数据控制的功能于一体。动词数据定义Create、drop数据查询select数据操纵Insert、delete、update数据控制Grant、revoke②所有的DBMS都支持SQL语言。SQL基础一、创建和使用数据库1．创建数据库createdatabase数据库名2．使用数据库Use数据库名3．删除数据库dropdatabase数据库名二、定义表1．创建表createtable表名（属性名类型，…，属性名类型）①指定标识字段：identity(标识种子，标识增量)②指定公式字段：属性名as表达式例：createtablestudent(nointidentity(1,1),namechar(6),chismallint,matsmallint,scoreaschi+mat)2．删除表droptable表名,…,表名12三、select语句select*/表达式表[into新表]from表名,…,表名[where条件][groupby属性名][having条件][orderby属性名][Asc/Desc]1．Select子句①*代表所有属性名②若一个属性名来自多个表，则属性名前须冠以表名，格式为：表名.属性名③设置表达式的别名：表达式As别名④限制查询结果的记录行数：all返回全部记录topn返回前面n号记录distinct表