数据库系统原理简答总结

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1、第一章 数据库系统基本概念 联系是实体间的相互关系。联系的元数与一个联系有关的实体集个数。逻辑/概念模式：是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。 外模式：是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。 内模式：是数据库在物理存储方面的描述，定义所有的内部记录类型、索引和文件的组成方式， 以及数据控制方面的细节。 逻辑模式/内模式映象：这个映象存在于概念级和内部级之间，用于定义概念模式和内模式间的对应性，此映象一般在内模式中描述。 外模式/逻辑模式映象：这人映象存在于外

2、部级和概念级之间，用于定义外模式和概念模式间的对应性，此映象都是在外模式中描述。 数据独立性：是指应用程序和数据库的数据结构之间相互独立，不受影响。在修改数据结构时，尽可能不修改应用程序。分物理数据独立性和逻辑数据独立性两个级别。物理数据独立性：对内模式修改时，对逻辑模式/内模式像作相应修改，可以尽量不影响逻辑模式。 逻辑数据独立性：逻辑模式修改时，对外模式/逻辑模式映像作相应修改，可以使外模式和应用程序保持不变。 主语言：在数据库技术中，用于编写应用程序的高级程序设计语言。 DDL：数据定义语言。DBMS提供DDL定义数据库的三级结构、两级映像,定义数据的完整性约束、保密限制等约束。 DML

3、：数据操纵语言。DBMS提供DML实现对数据的操作。基本的数据操作有两类：检索（查询）、更新（插入、删除、修改）。过程性DML：用户编程时，不仅需要指出“做什么” （需要什么样的数据），还需要指出“怎么做”（怎样获得这些数据）。如层次、网状的DML。非过程性DML：用户编程时，只需要指出“做什么”，不需要提出“怎么做”。如关系型DML。 DD：数据库系统中存放三级结构定义的数据库。它还存放数据库运行时的统计信息。 DD系统：管理DD的子系统。 1.1文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？试举例说明。 (1)数据冗余。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件， 有可能同样的数据在多个文

4、件中重复存储。 (2)数据不一致。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎， 就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。 (3)数据联系弱。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。 例：一个单位的不同部门在一个计算机中分别建立职工档案文件、职工工资文件、职工保健文件三个独立数据文件就会造成上述三个缺陷。1.2数据管理的数据库阶段产生的标志是哪三件事情？1968年美国IBM公司推出层次模型的IMS系统；1969年美国CODASYL组织发布了DBTG报告；1970年美国IBM公司的E .F.Codd连续发表论文，提出关系模型。1.3你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别

5、？试举例说明。 实体：是指客观存在可以相互区别的事物。如一辆汽车；一次借书属性：实体有很多特性，每一个特性称为属性。类型可以是整数型、实数型、字符串型。如学生（实体）有学号、姓名、年龄、性别等属性， 相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。 字段：标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。如学生有学号、姓名、性别等字段记录：字段的有序集合，能完整地描述一个实体的字段集。如一个学生记录，由有序的字段集组成。 1.4高级数据库阶段有哪些技术？面向对象的概念建模、开放数据库互联技术。1.5逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？ 联系:(1)逻辑记录与物理记录都是记录，是字段的有序集

6、合(2)逻辑文件与物理文件都是文件，是同一类记录的汇集.区别： (1)逻辑记录与逻辑文件是逻辑数据描述,物理记录与物理文件是物理数据描述(2)物理数据描述是指数据在存储设备上的存储方式，物理记录、物理文件都是用来描述实际存储设备上的数据。(3)逻辑数据描述是指程序员或用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据, 逻辑记录、逻辑文件，都是用户观点的数据描述。 1.6数据抽象的过程，有哪几个步骤？根据用户的需求，设计数据库的概念模型根据转换规则，把概念模型转换成数据库的逻辑模型根据用户的业务特点，设计不同的外部模型，供程序员使用根据逻辑模型设计内部模型，实现数据库。1.7概念模型的特点？1表达了数

7、据的整体逻辑结构,它是系统用户对整个应用项目涉及的数据的全面描述2从用户的需求观点出发，对数据建模3独立于硬件和软件4是数据库设计人员和用户之间的交流工具。1.8逻辑模型的特点：1表达了DB的整体逻辑结构，是设计人员对整个应用系统项目数据库的全面描述；2从数据库实现的观点出发，对数据建模；3独立于硬件，但依赖于软件（DBMS）；4是数据库设计人员与应用程序员之间的交流工具。1.9外部模型的特点：1逻辑模型的一个逻辑子集；2独立于硬件，但依赖于软件；3反映了用户使用数据库的观点。1.10内部模型的特点：1是数据库最低层抽象，它描述数据在外存上存储方式、存取设备和存取方法；2与硬件和软件紧密相连。

8、1.11试叙述层次、网状和关系三种逻辑模型的区别。层次：用树型结构表示（复杂），只能表示1：N ，记录间联系用指针实现，过程性DML；网状：用有向图表示（复杂），可以表示1：N 或M：N，记录间联系用指针实现，过程性DML；关系：由关系模式集合表示（简单），可以表示1：N 或M：N，记录间的联系用关键码实现，非过程性DML 1.12外部模型使数据库系统有哪些优点？简化了用户的观点；有助于数据库的安全保护；外部模型是对概念模型的支持，如果用户使用外部模型得心应手，那么说明当初根据用户需求综合成的概念模型是正确的、完善的1.13数据独立性和数据联系这两个概念有什么区别？数据独立性是指应用程序与数据

9、之间相互独立，不受影响。 数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。 1.14试叙述用户、DB的三级模式结构、磁盘上的物理文件之间有些什么联系和不同？外模式、逻辑模式、内模式。内模式并不涉及物理设备的约束，那一部分由操作系统完成。如从磁盘读写数据的操作。1.15试述DBMS在用户访问数据库过程中所起的作用. 用户对数据库进行操作，DBMS把操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。 1.16试叙DBMS对数据库的保护功能。 1）数据库的恢复。2）数据库的并发控制。3）数据库的完整性控制。4）数据库的安全性控制。 1.17试叙DBMS对数据库的维护

10、功能。 1）数据装载程序2）备份程序3）文件重组织程序 4）性能监控程序 1.18什么是DB系统缓冲区？其作用是什么？DBMS为应用程序在内存中开辟的一个DB的系统缓冲区。用于数据的传输和格式的转换1.22 DBS能产生哪些效益？灵活性,简易性,面向用户,有效的数据控制,加快应用系统的开发速度,维护方便,标准化。1.21使用DBS的用户有哪几类？DBA,专业用户,应用程序员,终端用户。1.19 DBMS的查询处理器和存储管理器分别由哪几部分组成？查询：DDL解释器、DML编译器、嵌入式DML预编译器、查询求值引擎。存储：权限和完整性管理器、事务管理器、文件管理器、缓冲区管理器。 1.20 DB

11、S由哪几部分组成？它有哪些系统软件？其中DD有什么作用？ a数据库、硬件、软件、数据库管理员。b包括DBMS、OS、各种主语言和应用开发支撑软件等系统软件。c数据字典DD用来存放三级数据结构定义的数据库，还用来存储数据库运行时的统计信息。1.23什么是DBA？DBA应具有什么素质？DBA的职责是什么？DBA是控制数据整体结构的一组人员，负责DBS的正常运行，承担创建、监控和维护数据库结构的责任。DBA应具有的素质：熟悉企业全部数据的性质和用途；对所有用户的需求有充分的了解；对系统的性能非常熟悉；兼有系统分析员和运筹学专家的品质和知识。DBA的职责：定义模式；定义内模式；与用户的联络；定义安全性

12、规则，对用户访问数据库授权；定义完整性规则，监督数据库的运行；数据库的转储和恢复工作。1.24磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构？ 数据文件:存储了数据库中的数据； 数据字典（DD）：存储三级结构的描述；索引文件：为提高查询速度而设置的逻辑排序手段；统计数据组织：存储DBS运行时统计分析数据。第三章 关系模式设计理论 (1) 函数依赖：FD，设有关系模式R（U），X，Y是属性集U的子集，只要r是R有当前关系，对r中的任意两个元组t和s，都有tXsX蕴含tYsY，那么就称函数依赖（FD）XY在关系模式R（U）中成立。 (2)平凡的函数依赖：对于FD XY，如果YX，那么该FD就是平凡的FD。(3

13、)函数依赖集F的闭包F+:设F为函数依赖集，被F逻辑蕴涵的函数依赖全体构成的集合。(4)属性集X的闭包X+:设F是属集U上的FD集，X是U的子集,那么属性集X的闭包是一个从F集使用FD推理规则推出的所有满足XA的属性A的集合(5)函数依赖的逻辑蕴涵：设F是关系模式R上成立的函数依赖集合，XY是一个FD，如果对于R的每一个满足F的关系r也满足XY，那么称F逻辑蕴涵XY。 (6)函数依赖集的等价：如果关系模式R（U）上的两个函数依赖集F和G,有F+G+，则称F和G是等价的函数依赖集,(7)最小依赖集：如果函数集合F满足以下三个条件：(1) G中每个FD的右边都是单属性； (2) G中没有冗余的FD

14、。即G中不存在这样的函数依赖XY，使得GXY与G等价；(3) G中每个FD的左边没有冗余的属性。即G中不存在这样的函数依赖XY，X有一个真子集W，使得GXYUWY与G等价。 (10) 保持依赖集:所谓保持依赖就是指关系模式的函数依赖集在分解后仍在数据库中保持不变， 即关系模式R到=R1,R2,.,Rk的分解，使函数依赖集F被F这些Ri上的投影蕴涵。 (12)泛关系假设在定义无损分解时，先假设存在泛关系r的情况下，再去谈论分解。(13) 1NF：第一范式.关系模式的每一个关系的属性值都是不可分的原子值. 2NF：第二范式.关系模式是1NF,且每一个非主属性都完全函数依赖于候选键.3NF：第三范式

15、.关系模式是1NF,且每一个非主属性都不传递依赖于候选键.(14) BCNF：BC范式.关系模式是1NF，且每一个属性都不传递依赖于候选键。 (15)平凡的MVD：对于属性集U上的MVD XY，如果YX或XYU。则此MVD是平凡的MVD。(17) 4NF：第四范式。设D是关系模式R上成立的FD和MVD的集合。如果D中每个非平凡的MVD XY的左部都是R的超键。3.2试解释下面两个“数据冗余”的概念：文件系统中不可避免的“数据冗余”；关系数据库设计中应尽量避免的“数据冗余”。文件的：由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有相应的文件，有可能同样的数据在不同的文件中重复存储。关系的：数据库某一关系中多个元组大量重复存储同样的属性值。3.3关系模式的非形式化设计准则有哪几条？这些准则对数据库设计有什么帮助？尽可能只包含有直接联系的属性，不要包含有间接联系的属性。尽可能使得关系不出现插入、删除、修改等操作异常。如出现异常，则要清楚地加以说明，保证更新数据库的应用程序正确操作。尽可能使关系中避免放置经常为空值的属性。尽可能使关系等值连接在主键和外键上进行，并保证连接后不会产生额外的元组。3.4 对函数依赖XY的定义加以扩充，X和Y可以为空属性集，用表示， 那么