數據庫系統概論 第一章 1.數據是數據庫中存儲的基本對象。 2.數據庫是長期存儲在計算機內、 有組織的、 可共享的大量數據結構。 3.數據庫管理系統是位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件。 4.數據庫在建立、 運用和維護時由數據庫管理系統統一管理、 同一控制， 以保證數據的安全性、 完整性、 多用戶對數據的并發使用及發生故障后的系統恢復。 5.數據庫系統一般是由數據庫、 數據庫管理系統（及其開發工具）、 應用系統、 數據庫管理員構成。 6.數據庫系統的特點： ①數據結構化②數據的共享性高， 冗余度低， 易擴充③數據獨立性高（包括數據的物理獨立性和數據的邏輯獨立性。 數據獨立性是由 DBMS 的二級影像功能來保證的。） ④數據由DBMS 統一管理和控制（數據的安全性保護； 數據的完整性； 并發控制； 數據庫恢復） 7.數據模型通常由數據結構、 數據操作和完整性約束三部分組成。 8.兩個實體之間的聯系： ①一對一聯系（1： 1） ②一對多聯系（1： n） ③多對多聯系（m： n） 9.E-R 圖提供了表示實體型、 屬性和聯系的方法： 實體性： 用矩形表示， 矩形框內寫明實體名。
屬性： 用橢圓形表示， 并用無向邊將其與相應的實體型連接起來。 聯系： 用菱形表示， 10.最常用的數據模型： 層次模型； 網狀模型； 關系模型； 面向對象模型； 對象關系模型 11.關系模型 從用戶觀點看， 關系模型由一組關系組成。 每個關系的數據結構是一張規范化的二維表。 · 關系： 一個關系對應通常說的一張表 · 元組： 表中的一行即為一個元組 · 屬性： 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： 也稱為碼鍵。 表中的某個屬性組， 它可以唯一確定一個元組 · 域： 屬性的取值范圍 · 分量： 元組中的一個屬性值 · 關系模型： 對關系的描述 12.數據庫系統的三級模式結構是指數據庫系統是由外模式、 模式和內模式三級構成。 13.模式實際上是數據庫數據在邏輯級上的視圖。 一個數據庫只有一個模式。 14.外模式通常是模式的子集。 一個數據庫可以有多個外模式。 15.內模式也成存儲模式。 一個數據庫只有一個內模式。 16.數據庫的二級映像功能與數據獨立性 · 外模式/模式映像 · 模式/內模式映像 正是這兩層映像保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。
17. 外模式/模式映像： 當模式改變時， 由數據庫管理員對各個外模式/模式的映像作相應改變， 可以使外模式保持不變。 保證了數據與程序的邏輯獨立性。 18. 模式/內模式映像： 當數據庫的存儲結構改變了， 由數據庫管理員對模式/內模式映像作相應改變， 可以使模式保持不變， 從而應用程序也不必改變。 保證了數據與程序的物理獨立性。 第二章 1. 關系模型的數據結構非常簡單， 只包含單一的數據結構——關系。 2. 在用戶看來， 關系模型中數據的邏輯結構是一張扁平的二維表。 3. 若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼。 4. 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。 5. 基本關系具有以下 6 條性質： ①列是同質的數據庫是長期存儲在計算機內， 即每一列中的分量是同一類型的數據， 來自同一個域。 ②不同的列可出自同一個域， 稱其中的每一列為一個屬性， 不同的屬性要給予不同的屬性名。 ③列的順序無所謂， 即列的次序可以任意交換。 ④任意兩個元組的候選碼不能相同。 ⑤行的順序無所謂， 即行的次序可以任意交換。 ⑥分量必須取原子值， 即每一個分量都必須是不可分的數據項。
6. 關系操作的特點是集合操作方式， 即操作的對象和結果都是集合。 7. 關系模型中有三類完整性約束： 實體完整性、 參照完整性和用戶定義完整性。 a. 實體完整性規則 若屬性（指一個或者一組屬性） A 是基本關系 R 的主屬性， 則 A 不能取空值。 所謂空值就是“不知道” 或“不存在” 的值。 例： 學生（學號， 姓名， 性別， 年齡） 中學號屬性為主碼， 則其不能為空值。 b. 參照完整性規則 若屬性（或屬性組） F 是基本關系 R 的外碼， 它與基本關系 S 的主碼 K 相對應（基本關系R 和 S 不一定是不同的關系）， 則對于 R 中每個元組在 F 上的值必須為： · 或者取空值（F 的每個屬性值均為空值）； · 或者等于 S 中某個元組的主碼值。例： 學生實體、 專業實體以及專業與學生間的一對多聯系： 學生（學號， 姓名， 性別，專業號， 年齡） 專業（專業號， 專業名） C. 用戶定義的完整性： 就是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語義要求。例： 課程（課程號， 課程名， 學分） 中“課程名” 屬性必須取唯一值， 非主屬性“課程名” 也不能取空值， “學分” 屬性只能取值（1， 2， 3， 4） 8. 設關系 R 和關系 S 具有相同的目 n(即兩個關系都有 n 個屬性) ， 且相應的屬性取自同一個域， t 是元組變量， t∈R 表示 t 是 R 的一個元組。
①并 ?差 ?交 ④笛卡爾積（元組個數相乘， 屬性個數相加） 9. 連接 等值連接： ? 為“=” 的連接運算。 自然連接： 是一種特殊的等值連接。 它要求兩個關系中進行比較的分量必須是相同的屬性組， 并且在結果中把重復的屬性列去掉。（沒有公共屬性的時候的結果， 就是笛卡爾積結果）第三章 一、 SQL 的特點1. 綜合統一 SQL 則集數據定義語言 DDL、 數據操作語言 DML、 數據控制語言 DCL 的功能于一體。 2. 高度非過程化只要提出“做什么”， 而無須指明“怎么做”， 因此無需了解存取路徑。 3. 面向集合的操作方式 非關系數據模型采用的是面向記錄的操作方式， 操作對象是一條記錄。 4. 以同一種語法結構提供多中使用方式SQL 既是獨立的語言， 又是嵌入式語言。 5. 語言簡潔， 易學易用 SQL 功能極強， 但由于設計巧妙， 語言十分簡潔。 二、 視圖 1. 視圖是從一個或幾個基本表（或視圖） 導出的表。 2. 視圖分為： 定義視圖、 查詢視圖、 更新視圖 3. 更新視圖： ①由于視圖不是實際存儲數據的虛表， 因此對視圖的更新， 最終要轉換為對基本表的更新。
②在關系數據庫中， 并不是所有的視圖都是可更新的， 因為有些視圖的更新不能唯一地有意義地轉換成對相應基本表的更新。 ③一般地， 行列子集視圖是可更新的。 除行列子集試圖外， 還有些視圖理論上是可更新的， 但他們的確切特征還是尚待研究的課題。 4. 視圖的作用①視圖能夠簡化用戶的操作。②視圖使用戶能以多種角度看待同一數據。③視圖對重構數據庫提供了一定程度的邏輯獨立性。④視圖能夠對機密數據提供安全保護。（有了視圖機制， 就可以在設計數據庫應用系統時， 對不同的用戶定義不同的視圖， 使機密數據不出現在不應看到這些數據的用戶仕途上。這樣視圖機制就自動提供了對機密數據的安全保護功能。）⑤適當的利用視圖可以更清晰的表達查詢。第四章 一、 存取控制 1. 合法權限檢查： 每當用戶發出存取數據的操作請求后， DBMS 查找數據字典， 根據安全規則進行合法權限檢查， 若用戶的操作請求超出了定義的權限， 系統將拒絕執行此操作。 二、 授權與回收 第五章 一、 數據庫完整性分為： 實體完整性、 參照完整性、 用戶定義的完整性 第六章 一、 關系數據理論 關系模式存在以下問題： （規范化的目的就是為了解決以下問題）1. 數據冗余太大 2. 更新異常 3. 插入異常 4. 刪除異常 二、 關系模式的規范化過程是通過對關系模式的分解來實現的。
把低一級的關系模式分解為若干個高一級的關系模式 三、 模式分解的三個定義：1. 分解具有“無損連接性”；2. 分解要“保持函數依賴”；3. 分解既要“保持函數依賴”，又要具有“無損連接性”。 第七章 一、 數據庫設計是指對于一個給定的應用環境數據庫是長期存儲在計算機內， 構造（設計） 優化的數據庫邏輯模式和物理結構， 并據此建立數據庫及其應用系統， 使之能夠有效地存儲和管理數據， 滿足各種用戶的應用需求， 包括信息管理要求和數據操作要求。 二、 為了提高查詢效率適當增加冗余 三、 數據庫設計分為以下 6 個階段： 1. 需求分析； 2. 概念結構設計； 3. 邏輯結構設計； 4. 物理結構設計； 5. 數據庫實施； 6.數據庫運行和維護。 第十章 一、 所謂事務是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。 二、 事務具有四個特性： 原子性、 一致性、 隔離性和持續性。 簡稱為 ACID。 三、 1. 原子性： 要么都做， 要么都不做。 2. 一致性： 從一個一致性狀態變到另一個一致性狀態。 3. 隔離性： 不能被其他事務干擾。 4. 持續性： 指一個事物一旦提交， 他對數據庫中數據的改變就應該是永久性的。 四、 保證事務 ACID 特性是事務管理的重要任務。 事務 ACID 特性可能遭到破壞的因素： 1. 多個事務并行運行時， 不同事務的操作交叉執行。 2. 事務在運行過程中被強行停止。
