数据库复习范围

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1、,数据库系统及其应用复习范围,1 数据的概念和四个基本特征 概念 数据是对客观事物记录下来的，可鉴别的符号（数字、字符、图形、图象等） 特征 1) 数据有“型”和“值”之分。数据的型是指数据的结构，数据结构指数据的内部结构和对外联系。 2)数据受数据类型和取值范围的约束。数据类型是对不同应用场合设计的数据约束。数据的取值范围指数据的值域 3）数据有定性表示和定量表示之分。 4) 数据应具有载体和多种表现形式。,第1章 绪论,2 数据库概念和性质 概念 数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。 性质 1）数据库中的数据具有数据整体性 2) 数据库中的数据具有数据共享性。,3

2、数据库管理系统概念和用途 概念 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间专门用于管理数据库的计算机系统软件。 用途 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据,4 数据库管理系统的基本功能 1） 数据定义功能：提供数据定义语言，定义数据库中的数据对象 2） 数据操纵功能：提供数据操纵语言，操纵数据实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改) 3） 数据库的建立和维护功能：数据库数据批量装载， 数据库转储，介质故障恢复，数据库的重组织，性能监视等 4）数据库的运行管理功能：保证数据的安全性、完整性；多用户对数据的并发使用，

3、发生故障后的系统恢复,5 数据库系统概念 概念 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。一个数据库系统应由计算机硬件、数据库、数据库管理系统、应用软件和数据库管理员等5部分构成。,6 文件系统阶段的数据管理特点和缺陷 特点 1) 管理的数据以文件的形式长久地被保存在计算机的外存中。 2) 文件系统有专门的数据管理软件提供有关数据存取、查询及维护功能。 3) 文件系统中的数据文件已经具有多样化。 4) 文件系统的数据存取是以记录为单位的。 缺陷 1) 文件系统的数据共享性差，冗余度大。 2) 文件系统中缺乏数据与程序独立性。 3) 应用程序的改变将影响到文件数据结构的改变。,7 数据

4、库系统阶段的数据管理特点 特点 数据库设计时面向数据模型对象 数据库系统的数据冗余度小、数据共享度高 数据和程序之间具有较高的独立性 数据库系统通过DBMS进行数据安全性、完整性、并发控制和数据恢复控制 数据库中数据的最小存取单位是数据项,8 数据库系统的三级数据模式结构 数据库的体系结构是数据库的一个总体框架，大多数数据库系统在总的体系结构上都具有三级结构的特征，既外部模式，逻辑模式和内部模式。 外模式是对各个用户或程序所涉及到的数据的逻辑结构和数据特征的描述。 逻辑模式是对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述。 内模式是数据的存储模式，它是数据的内部表示或底层描述。,9 数据独立性 物理

5、独立性 指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性 指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。,1 信息的三种世界及其描述 现实世界：是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及事物的发生、变化过程 。 信息世界：是指现实世界在人们头脑中的反映。数据库设计者必须对用户提供的原始数据进行综合，抽象出所需要的数据，将现实世界中的事物及其联系，转换成信息世界中的实体及其联系。 计算机世界：是指信息世界中的信息在计算机中的数据存储，信息世界中的实体及其联系将被转换成数据世界

6、中的数据及其联系，这种联系是用数据模型表示的。,第2章 数据模型与概念模型,2 解释概念模型中的以下术语 (1)实体实体是客观存在且可区别其他对象的事物。 (2)实体型对现实世界中，对具有相同性质、服从相同规则的一类事物（或概念，既实体）的抽象称为实体型。 (3)实体集实体集是具有相同类型和相同性质的实体的集合 (4)属性 属性为实体的某一方面特征的抽象表示。 (5) 码 码能够惟一标识实体集中一个实体；码可以是属性或属性组。 (6) 域 属性的取值范围称为属性的域。,3 举例说明实体联系的类型, 1) 2个实体集之间一对一联系（1:1） 2) 2个实体集之间一对多联系（1:n） 3) 2个实

7、体集之间多对多联系（m:n） 4) 2个实体集之间的一个以上的不同联系 5) 3个实体之间多对多的联系,4 概念模型以及概念模型的作用 概念模型 实体及其相互之间的联系用概念模型描述，概念模型是一种独立于计算机系统的数学模型，它是按用户的观点组织所关心的信息结构，是对现实世界中的第一层抽象。 作用 是DB设计人员进行数据库设计的有力工具，也是DB人员和用户之间进行交流的语言。 E-R模型实际上是现实世界到数据世界的中间层次，是现实世界到信息世界的第一层抽象。,5 根据题目的文字描述画出ER模型图,5 论述数据模型的概念 数据模型是一组严格定义的概念集合，这些概念精确的描述了系统数据结构，数据操

8、作和数据完整性约束条件。数据模型是通过概念模型数据化处理得到的。 6 数据模型组成的三要素 数据结构: 数据类型, 内容, 性质， 数据之间联系 数据操作: 插入, 删除, 修改 数据的约束条件: 完整性集合,7 关系模型的概念，解释相关术语 概念 关系数据模型是建立在严格的数学基础上。在关系模型中，数据逻辑结构是一张二维表，由行和列组成。 术语 关系：一个关系对应通常所说的一张二维表。 元组：表中的一行称为一个元组。 属性：表中的一列称为一个属性。主码：表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确定一个元组，且属性组中不含多余的属性，这样的属性或属性组称为关系的主码。域：属性的取值范围称为域

9、。分量：元组中的一个属性值称为分量。关系模式：关系的型称为关系模式，关系模式是对关系的描述。关系模式一般的表示是：关系名(属性1，属性2，属性n),8 关系操作和关系的完整性约束条件,关系操作主要包括数据查询和插入、删除、修改数据。关系中的数据操作是集合操作。 关系的完整性约束条件包括三类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。,9 论述 关系模型的特点 1) 关系数据模型建立在严格的数学基础之上。 2) 关系数据模型的概念单一，容易理解。 3) 关系模型中的数据联系是靠数据冗余实现的。,第3章 数据库系统设计的步骤和方法,1 叙述 数据库设计的基本步骤 需求分析：调查和分析用户的应用需求

10、 概念结构设计：表达出一个组织环境中信息需求的概念模型，明确描述出业务环境数据需求，数据之间的联系，数据约束条件。 逻辑结构设计把概念结构设计转换成所选择的DBMS支持的数据模型 数据库物理设计为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法 数据库实施建立数据库，编制程序，装载数据 数据库运行与维护性能监测、数据转储与恢复、安全控制,2 什么叫数据抽象？用什么方法实现数据抽象？ 数据抽象 数据抽象是从实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节。把这些特性用各种概念精确地加以描述。这些概念组成了某种模型 方法 分类、聚集、和概括。 分类定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类

11、型，这些对象具有某些共同的特性和行为。 聚集定义某一类型的组成部分，它抽象了对象内部类型和对象内部“组成部分”的语义。 概括定义类型之间的一种子集联系，它抽象了类型之间的“所属”的语义。,3 确定实体和属性的原则是什么？ 1） 属性不能再具有描述特性 2）属性不能与其他实体发生联系 3）在满足处理问题的要求前提下，尽量减少实体，能作属性时不要作为实体。,4 E-R 模型的设计步骤 1）根据需求分析确定局部结构范围 2）局部ER设计：确定局部结构实体、属性、联系 3）下一个局部结构的ER设计 4）全局E-R模型设计,5 掌握概念模型向关系模型的转换规则 1) 实体集的转换：概念模型中的一个实体集

12、转换为关系模型中的一个关系 2) 1:1的转换：将1:1联系与某一端实体集所对应的关系合并，在被合并关系中增加属性，其新增的属性为联系本身的属性和与联系相关的另一个实体集的主码 3) 1:n的转换：在n端实体集中增加新属性，新属性由联系对应的 1 端实体集的主码和联系自身的属性构成，新增属性后原关系的主码不变。 4) m:n联系的转换: 一个m:n联系转换为一个关系模式。转换方法为：与该联系相连的各实体集的主码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，新关系的主码为两个相连实体主码的组合,6 将局部ER图合并成为一个全局ER图会遇到的问题及解决 1）属性冲突 属性域冲突，即属性值的类型、取值范围或

13、取值集合不同。 属性取值单位冲突 属性冲突通常以讨论和协商方式解决 2）命名冲突 同名异义冲突，即不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字。 异名同义冲突，即意义相同的对象在不同的局部应用中有不同的名字。 调整和统一命名,3）结构冲突 同一对象在不同的应用中具有不同的抽象。 同一实体在不同分E-R图中的属性组成不一致. 实体之间的联系在不同的分E-R图中呈现不同的类型。 结构冲突通过进行综合调整解决： 同一对象的抽象不同，按高一级的数据抽象处理，例如同一对象属性与实体不同的抽象，应抽象为实体。 同一实体的属性应包括不同分E-R图中的属性。 1：1与1：n联系的矛盾按1：n处理，1：n与n

14、：m联系的矛盾按n：m处理。,7 什么是数据库的物理设计和物理结构？ 数据库的物理设计是对于给定的逻辑数据模型选择一个最适合应用环境的物理结构。物理结构数据库在物理设备上的存储结构与存取方法，它依赖于给定的计算机系统。,8 根据题目设计ER模型 9 根据题目将ER模型转换为关系模型,第7章 关系数据库理论,1 范式 范式是指规范化的关系模式。由于规范程度不同，就产生了不同的范式。满足最基本的规范化的关系模式叫第一范式，第一范式再满足另外一些约束条件就产生了第二范式、第三范式、BC范式等。 一个低一级的关系模式通过分解可以转换成若干高一级的范式的关系模式集合，这种过程叫关系的规范化,2 关系模式

15、应满足的基本要求 1) 元组的每个分量必须是不可分的数据项。 2) 数据库中的数据冗余应尽可能少。 3) 不能因为数据更新操作而引起数据不一致问题。 4) 当执行数据插入操作时，不能产生插入异常现象。 5) 不能在执行删除操作时产生删除异常问题。 6) 数据库设计应考虑查询要求，数据组织应合理。,3 函数依赖 定义1：设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等， 而在Y上的属性值不等， 则称X函数确定Y函数，或Y函数依赖于X函数，记作XY。,4 完全函数依赖与部分函数依赖,5 传递函数依赖,定义3 在关

16、系模式R(U)中，如果XY，且Y X， YX ，YZ ，则称Z对X传递函数依赖。（或称Z传递函数依赖于X）,6 1NF、2NF、3NF的定义 1）如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R1NF。 2）若关系模式R1NF，且每一个非主属性都完全函数依赖于码，则 R 2NF。 3）若关系模式 R 1 NF，且每个非主属性都不传递依赖于码，则 R 3 NF。,7 对给定的关系模式判断其满足的范式,第四章 SQL Server 2000 RDBMS,1) 基本数据文件 基本数据文件也称为主文件。 2) 辅助数据文件（次文件） 辅助数据文件又称从属文件或次文件，当数据库中的数据较多时需要建立辅助数据文件。 3) 日志文件 日志文件是用于存放数据库日志信息的文件。一个数据库可以有一个或多个日志文件。,1 SQL Server 2000的三种物理文件,SELECT 查询语句 SELECT ALL|DISTICT 字段表达式1 ,.n FROM 1 ,.n WHERE GROUP BY ORDER BY 字段名 ASC | DESC ,