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1、数据仓库实践系列课程 数据库基础与SQL文思海辉课程说明 Pactera. Confidential. All Rights Reserved. 201020304数据库基本概念关系代数SQL基础练习数据库基本概念数据(Data)数据是承载信息的物理符号，也就是描述事物的符号记录 。数据库(Database,简称DB)数据库是指长期存储在计算机内，有组织 的、可共享的数据集合。是数据管理的新手段和新技术。数据库系统(Database system，简称DBS)数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由计算机硬件、数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员(DBA
2、)和用户构成。数据库管理系统是提供数据库管理的计算机系统软 件。数据库应 用系统是实现 某种具体信息管理功能的计算机应用的软件。硬件操作系 统DBMS应用软件应用程序包数据库发展的历史1963年: 美国Honeywell公司IDS（Integrated Data Store）系统投入运行1965年:美火箭公司用IDS帮助设计阿波罗登月火箭1968年:IBM公司： 层次IMS1969年: 美CODASYL： 网状DBTG标准1970年: IBM的E.F.Codd（Edgar Frank Codd)提出关系模型(1981)20世纪70年代以层次、网状为主流20世纪80年代关系系统逐渐代替层次与网状
3、模型目前流行的数据库IBMIBM公司的公司的DB2DB2、NetezzaNetezza微软公司的微软公司的SQL ServerSQL Server产品产品Oracle Oracle 公司的公司的OracleOracle、ExadataExadataGreenplumGreenplum公司的公司的GPGPTDTD公司的公司的TeradataTeradata数据模型与概念模型模型是一种人们用来描述事物，认识 事物的一种 方法。数据库中的模型主要是对现实 世界数据特 征的抽象，通俗地讲就是对现实 世界的模拟。也称为信息模型，是按用户的观点来对数据和信 息建模。是对信息世界的管理对象、属性及联系 等信
4、息的描述形式。是对现实 世界真实全面的反 映。模型按计算机的观点对数据建模。数据模型是DBMS 的核心和基础。概念模型数据模型数据模型与概念模型信息的三种描述现实世界事物个体 特征 事物间联 系信息世界实体 属性 概念模型机器世界记录 字段 数据模型n现实世界：即客观世界，产生最原始的数据。 n信息世界：是现实世界在人们头脑中反映并用文字或符号记 载下来，是人对现实世界的认识抽象过程，经选择、命名、分 类等抽象工作后进入信息世界。 n机器世界：用数据模型描述现实世界中的事物及其联系。概念模型示例：学生选修课程用矩形表示实体用椭圆表示实 体的属性用无向边把实体与 其属性连接起来用菱形表示实体 间
5、的联系实体与联系用线段 连接并注明类型学生课程选修姓名学号系别课程号课程名学分成绩mn数据模型数据模型分类：非关系模型(层次、网状)、关系模型、面向对象模型v非关系模型v实体：记录属性：数据项（字段）联系：记录之间的联系v非关系模型中数据结构的单位是基本层次联系。v基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多（包括 一对一）的联系。v关系模型v建立在数据概念的基础上，数据的逻辑结构是一张二维 表，由行和列组成。关系模型学号 姓名 性别 001 王一男 002 李二男课程 号课程名 学分0001数据库2 0002C+2学号课程号成绩 001000180 001000274 002000195 00
6、2000288学生课程选修学生课程选修mn关系模型关系数据模型实体以及实体之间的联系都是用关系来表示的。v关系：二维表（规范化的）v元组：行v属性：列(属性名唯一)v主码：唯一确定一个元组的属性组。v域：属性的取值范围。v分量：元组中的一个属性值。v关系模式：对关系的描述。关系名(属性名1，属性名2，)课程说明 Pactera. Confidential. All Rights Reserved. 1201020304数据库基本概念关系代数SQL基础练习关系代数笛卡尔积：给定一组域D1，D2Dn(可以完全 不同，也可以部分或全部相同)， D1，D2Dn 的笛卡尔积为：D1 D2 Dn=(d1，
7、d2dn)|diDi，i=1,2,n关系代数一、关系代数运算的三个要素 1、运算对象：关系 2、运算符号： v集合运算符：、 v专门的关系运算符： 、 v算术比较符：、 v逻辑运算符： 、 3、运算结果：关系关系代数二、专门的关系运算 1、选择 v选择又称为限制。它是在关系R中选择满足给定条 件的诸元组。选择是从行的角度进行运算的。 记作：F(R) F：表示选择条件，是一个逻辑表达式。2、投影 v投影是从R中选择出若干个属性列组成一个新的关 系。投影操作是从列的角度进行的运算。 记作： A(R) A为R中的属性列。 投影操作后，不仅取消了原有关系中的某些列，而且还 可能取消某些元组。关系代数3
8、、连接 v连接是从两个关系的笛卡尔积中选取属性 间满足一定条件的元组。 记作：R S AB 两种最为常用的连接： v等值连接：为“=” 的连接运算称为等值连 接。 v自然连接：是一种特殊的等值连接，它要求两 个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组， 并且在结果中把重复的属性列去掉。关系代数学号 姓名 性别001 王一男 002 李二男学号课程号成绩 001000180 001000274 002000195 002000288学生选修学号姓名性别课程号成绩 001王一男000180 001王一男000274 002李二男000195 002李二男000288学生 选修关系代数4、除运算： 给
9、定关系R(X，Y)和S(Y，Z)，R与S的除运算得到一个新的 关系P(X)，P是R中满足下列条件的元组在X属性列上的投影 ： v元组在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上的投影的集合。ABC 3 4 3 5 3 41 3 2 5 3 23 2 2 3 1 4BC 1 2 33 2 1A 3RSR/S关系代数例1：查询姓名为“王一”的男生记录。 姓名=“王一” 性别=“男”(学生) 例2：查询王一同学“0001”号课程成绩。 成绩(姓名=“王一”(学生) 课程号=“0001” (选修) ) 例3：查询选修了全部课程的学生学号。 学号，课程号(选修) 课程号(课程)三、五种基本的关系运算 并、差、笛
10、卡尔积、选择和投影为基本的关系运算。 其他三种运算：交、连接和除运算均可以用这5种运 算来表达。关系数据库关系数据库，是建立在关系数据模型基础上的 数据库，借助于集合代数等概念和方法来处理数据 库中的数据。关系数据库事务(Transaction): 是用户定义的一个数据库操作序列,这些 操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。多个事务可以并行执行一个事务的执行必须保证数据库的一致性在事务执行过程中允许暂时的不一致当事务成功执行后，数据库必须是一致的当事务成功提交后，对数据库的改变应该是持久的，即使以后系统出现 故障关系数据库事务事务的特性：原子性（Atomicity） 一致性（Co
11、nsistency） 隔离性（Isolation） 持久性（Durability） 事务的所有操作在数据库中要么全 部正确反映，要么全部不反映事务执行的结果必须是使数据库 从一个一致性状态变到另一个一 致性状态。一个事务的执行不能被其他事务 干扰。即使事务并发也要感觉不 到其它事务的存在一个事务成功完成后，它对数据库 的改变是永久性的。关系数据库事务事务的控制命令包括：COMMIT（事务提交）ROLLBACK（事务回退）SAVEPOINT（设置保留点）课程说明 Pactera. Confidential. All Rights Reserved. 2401020304数据库基本概念关系代数SQ
12、L基础练习SQL简介SQL（Structured Query Language）结构化查询语言是IBM公司San Jose实验室为System R而设计的查询语言，后被国际标准化组织（ISO）批准作为关系数据库语言的国际标准。SQL目前遵循的是1999年标准，即SQL-99，最新的标准是SQL:2008(比SQL99主要增加XML，Windows函数，Merger语句等)。各数据库厂家对SQL-99标准均有扩充，扩充部分不能完全保证数据库之间的兼容性。SQL简介SQL可以分为: DCL:数据控制语言（Data Control Language）DDL:数据定义语言 （Data Definiti
13、on Languages）DML:数据操作语言（Data Manipulation Language）DCL数据定义语言GRANT (授权)REVOKE(废除、撤销)SET ROLE(设置角色状态)27 Pactera. Confidential. All Rights Reserved.DDL数据定义语言CREATE(建立)ALTER(修改)DROP(删除)TRUNCATE(截断)DDL数据定义语言语言描述约定 ：表示可选项 | ：表示选择项 CREATE：粗体表示关键字或必输项Table_name：细体表示用户输入项 创建 ：蓝色表示说明DDL数据定义语言CREATE-创建用户CREATE
14、 USER user_name IDENTIFIED BY password DEFAULT TABLESPACE tablespace_name TEMPORARY TABLESPACE tablespace_name;创建user_name用户，密码为password，使用tablespace_name表空间，如果没有指定表空间，默认表空间为system表空间。Oracle10g有用户默认表空间设置。例：CREATE USER test IDENTIFIED BY test;DDL数据定义语言CREATE-创建数据表CREATE TABLE table_name(Column1 datat
15、ype defaultnot null primary key, , constraint key_name primary key(column_list) using index tablespace tablespace_name )tablespace tablespace_name;Datatype 是数据类型:varchar2(x), number(x,x), date, integer等。 Not null非空限制，如果不写表示可为空。 Primary key主键，可以紧跟在字段后，或在最后使用constraint。 未指名表空间，数据表建立在用户默认的表空间中。例: CREAT
16、E TALBE test ( aa INTEGER, bb DATE)CONSTRAINT key_test PRIMARY KEY( aa);DDL数据定义语言CREATE-创建索引CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name(column_list)tablespace tablespace_name;在table_name表上按照column_list建立索引，索引名为index_name，索引保存在tablespace_name表空间中。UNIQUE:唯一性索引。例：CREATE INDEX incex_test ON table_test ( aa);索引在数据库中的概念和作用索
