《数据库系统》复习

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1、第 1 页，共 6 页数据库系统数据库系统 1.数据库基本概念长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合。（1）数据库是一个 实体，它是能够合理保管数据的 “仓库”，用户在该 “仓 库”中存放要管理的事务数据， “数据”和“库”两个概念结合成为数据库。 （2）数据库是数据管理的新方法和技术，它能更合适的组织数据、更方便的维护数据、更严密的控制数据和更有效的利用数据。2.数据库的 ER 图与关系模型第 2 页，共 6 页3.数据模型数据（data）是描述事物的符号记录。模型（Model)是现实世界的抽象。数据模型 （Data Model）是数据特征的抽象，是数据库管理的教学形式

2、框架。数据库系统中用 以提供信息表示和操作手段的形式构架。数据模型包括数据库数据的结构部分、数据 库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。4.三级模式 http:/ 1、模模式式模式又称概念模式或逻辑模式，对应于概念级。 2 2、外外模模式式外模式又称子模式或用户模式，对应于用户级。 3 3、内内模模式式内模式又称存储模式，对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底 层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式和第 3 页，共 6 页物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来 描述、定义，它是数据库的存储观。 三三级级模模式式间间的

3、的映映射射数据库的三级模式是数据库在三个级别 (层次)上的抽象，使用户能够逻辑地、 抽象地处理数据而不必关心数据在计算机中的物理表示和存储。 5.索引、主码和外码码是指二维表中的某一列或者组合列（几个列作为一个整体） ，该列的值唯一地标识了一行。由于在一个表中，或许有几个字段都可以作为码。这时我们可以指定一个作为主码。外码是指一个表中的某个列（非主码）是另一个表的主码，那么该列被称为外码。在关系数据库中，引入主码的作用，在于实施所谓的实体完整性。在关系数据库中，表与表之间的联系是通过外码实现的，引入外码的作用，在于实施所谓的参照完整性。 6.数据库系统的二级映像技术、作用数据库的二级数据库的二

4、级映像功能与数据独立性 为了能够在内部实现数据库的三个抽象层次的联 系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像。 （1）外模式模式映像 对应于同一个模式可以有任意多个外模式。对于每一个外 模式，数据库系统都有一个外模式模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应 关系。 当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式模式映像作相应的改变，可以 使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序可以不必修 改，保证了数据与程序的逻辑独立性。 （2）模式内模式映像 数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式 内模式映像是惟一的，它定义了数据库的全局逻辑结构与存储结构之间的对

5、应关系。 当数据库的存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变，可以使 模式保持不变，从而应用程序也不必修改。保证了数据与程序的物理独立性。7.3NF、BCNF如果由 3NF 转化为 BCNF，则消除了主属性对码的部分和传递函数依赖。 3NF 和 BCNF 是在函数依赖的条件下对模式分解所能达到的分离程度的测度。 一个模式中的关系模式如果都属于 BCNF，那么在函数依赖范畴内，它已实现了彻底 的分离，已消除了插入和删除的异常。第 4 页，共 6 页答案 2BCNF 是由 Boyce 和 Codd 提出的,比 3NF 又进了一步,通常认为是修正的第三范 式. 所谓第三范式,定义是

6、关系模式 R中若不存在这样的码 X,属性组 Y 及非主属 性 Z,使得 XY,YZ 成立,(不存在 YX),则称 R为 3NF. 即当 2NF 消除了非主属性对码的传递函数依赖，则称为 3NF。 对 3NF 关系进行投影，将消除原关系中主属性对码的部分与传递依赖，得到一组 BCNF 关系。 BCNF 定义,关系模式中,若 X 函数确定 Y 且 Y 不在 X 内时 X 必含有码,则此关系属 于 BCNF。 具有函数依赖集 F 的关系模式 R 属于的条件是，对所有的闭包中形如 ，下面至少有一个成立： 是平凡的依赖。 是的一个超码。 一个满足 BCNF 的关系模式有： 1 所有非主属性对每一个码都是

7、完全函数依赖； 2 所有的主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖； 3 没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。 由于 RBCNF,按定义排除了任何属性对码的传递依赖与部分依赖,所以R3NF。但是若 R3NF,则 R 未必属于 BCNF。 例如：关系模式 STJ（S,T,J）中，S 表示学生，T 表示教师，J 表示课程。每一 个教师只教一门课。每门课有 若干个教师，某一学生选定某门课，就对应一个固定的 教师。由语义可得到如下函数依赖： (S,J)T;(S,T)j;TJ。 (S,J),(S,T)都是候选码。 STJ 是 3NF，因为没有任何非主属性对码传递依赖或部分依赖。但 STJ

8、不是 BCNF 关系，因为 T 是决定因素而 T 不包含码。8.事务及其性质是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作。 事务处理可以确保除非事务性单元内的所有操作都成功完成，否则不会永久更新面向数据的资源。原原子子性性（atomic）（atomicity) 事务必须是原子工作单元；对于其 数据修改，要么全都执行，要么全都不执 行。通常，与某个事务关联的操作具有共同的目标，并且是相互依赖的。如果系统 只执行这些操作的一个子集，则可能会破坏事务的总体目标。原子性消除了系统处 理操作子集的可能性。 第 5 页，共 6 页一一致致性性（consistent）(consistency) 事务在完成时，必

9、须使所有的数据都保持一致状态。在相关数据库中，所有规 则都必须应用于事务的修改，以保持所有数据的完整性。事务结束时，所有的内部 数据结构（如 B 树索引或双向链表）都必须是正确的。某些维护一致性的责任由 应用程序开发人员承担，他们必须确保应用程序已强制所有已知的完整性约束。例 如，当开发用于转帐的应用程序时，应避免在转帐过程中任意移动小数点。 隔隔离离性性（insulation）(isolation) 由并发事务所作的修改必须与任何其它并发事务所作的修改隔离。事务查看数 据时数据所处的状态，要么是另一并发事务修改它之前的状态，要么是另一事务修 改它之后的状态，事务不会查看中间状态的数据。这称为

10、可串行性，因为它能够重 新装载起始数据，并且重播一系列事务，以使数据结束时的状态与原始事务执行的 状态相同。当事务可序列化时将获得最高的 隔离级别。在此级别上，从一组可并 行执行的事务获得的结果与通过连续运行每个事务所获得的结果相同。由于高度隔 离会限制可并行执行的事务数，所以一些应用程序降低隔离级别以换取更大的吞吐 量。防止数据丢失 持持久久性性（Duration）(durability） 事务完成之后，它对于系统的影响是永久性的。该修改即使出现致命的系统故障也将一直保持9.SQL 语句定义：sql 语句就是对数据库进行操作的一种语言。 几个简单的基本的 sql 语句:选择：select *

11、 from table1 where 范围 插入：insert into table1(field1,field2) values(value1,value2) 删除：delete from table1 where 范围 更新：update table1 set field1=value1 where 范围 查找：select * from table1 where field1 like %value1% （所有包含value1这个 模式的字符串）-like 的语法很精妙，查资料! 排序：select * from table1 order by field1,field2 desc 总数

12、：select count(*) as totalcount from table1 求和：select sum(field1) as sumvalue from table1 平均：select avg(field1) as avgvalue from table1 最大：select max(field1) as maxvalue from table1 最小：select min(field1) as minvalue from table1separator 第 6 页，共 6 页10. 两段封锁协议所所谓谓两两段段锁锁协协议议是是指指所所有有事事务务必必须须分分两两个个阶阶段段对对数

13、数据据项项加加锁锁和和解解锁锁： 1. 在对任何数据进行读、写操作之前，首先要申请并获得对该数据的封锁，而且 2. 在释放一个封锁之后，事务不再申请和获得任何其他封锁。 所谓“两段”锁的含义是，事务分为两个阶段，第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段。在这阶段，事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是不能释放任何锁。第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。在这阶段，事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁，但是不能再申请任何锁。例如事务 T1 遵守两段锁协议，其封锁序列是： (如右) 又如事务 T2 不遵守两段锁协议，其封锁序列是： Slock A Unlock A Slock B Xlock C Unlock C Unlock B； 可以证明，若并发执行的所有事务均遵守两段锁协议，则对这些事务的任何并 发调度策略都是可串行化的。 另外要注意两段锁协议和防止死锁的一次封锁法的异同之处。一次封锁法要求每个事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，否则就不能继续执行，因此一次封锁法遵守两段锁协议；但是两段锁协议并不要求事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，因此遵守两段锁协议的事务可能发生死锁。