数据库每章知识点总结.doc

第一章
数据（Data）是数据库中存储的基本对象；描述事物的符号记录称为数据。
数据库（DataBase）的特点：永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
数据库管理系统的功能：①数据定义功能②数据组织、存储和管理③数据操纵功能④数据库的事务管理和运行管理⑤数据库的建立和维护功能⑥其他功能。
数据库系统（DBS）的特点：
数据模型：
应满足三方面的要求：一是能够比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。
数据模型组成三要素：数据结构；数据操作；数据的完整性约束条件。
数据模型分两类：概念模型；逻辑模型。
信息世界中的基本概念：
实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性：实体所具有的某一特性称为属性。
码：唯一标识实体的属性称为码。
域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。
实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的特征而后性质。用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。
实体集合：同意类型实体的集合称为实体集。
联系：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系就在联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。
数据库系统的三级模式结构：
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式 、模式和内模式三级构成。
模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图
外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
数据库的二级映像功能与数据独立性
外模式/模式映像：模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构。
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/内模式映像是唯一的，它定义了数据全局逻辑结构之间的对应关系。

第二章
关系模型描述出现实世界的实体一集实体间的各种联系。
域是一组具有相同数据类型的集合。
笛卡尔积是域上面的一种集合运算
关系是笛卡尔积的有限子集。
关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。
若一个甘系有多个候选码，则选定其中一个为主码。
候选码的诸属性称为主属性。不包含在任何候选码中的属性称为非主属性或非码属性。
基本的关系操作：关系模型汇总常用的关系操作包括查询操作和插入、删除、修改操作两大部分。关系的查询表达能力很强，是关系操作中最主要的部分。查询操作又可以分为：选择、投影、链接、除、并、查、交、笛卡尔积等。其中选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作。其他操作时可以用基本操作来定义和导出的。
特点：关系操作的特点是是集合操作方式，既操作对象和结果都是集合。
关系的三类完整性约束的概念：
实体完整性：若属性（指一个或一组属性）A是基本关系R的主属性，则A不能取空值。
参照完整性：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码K，相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）；或者等于S中某个元组的主码值。
用户定义完整性:用户定义完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

第三章
SQL的特点：综合统一、高度非过程化、面向集合的操作方式、以同一种语法结构提供多种使用方式、语言简洁，易学易用。
三级模式结构：外模式对应于视图和部分基本表，模式对应于基本表，内模式对应于存储文件。
视图是从一个或几个基本表导出的表。它与基本表不同，是一个虚表。数据库中只存放视图的定义，而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在原来的基本表中。视图就像一个窗口，透过它可以看到实据库中自己感兴趣的数据及其变化。
视图的作用：视图能够简化用户的操作、视图使用户能以多种角度看待统一数据、视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性、视图能够对机密数据提供安全保护、适当的利用视图可以更清晰的表达查询。
SQL的数据定义语句：（P83）

第四章
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
计算机系统安全性是指为家算计系统建立和采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统中的硬件、软件及数据，防止其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄漏等。
授权与回收
GRANT语句向用户授予权限，REVOKE语句收回授权的权限。
GRANT语句的一般格式为：
GRANT<权限>[,<权限>]…
ON<对象类型><对象名>[，<对象类型><对象名>]…
TO<用户>[，<用户>]…
[WITH GRANT OPTION]；
例：
GRANT SELECT,UPDATE(Sno),ALL PRIVILEGES
，INSERT
ON TABLE Student，Course
TO U2，U3, PUBLIC
WITH GRANT OPTION

REVOKE语句的一般格式：
REVOKE<权限>[,<权限>]…
ON<对象类型><对象名>[，<对象类型><对象名>]…
FROM<用户>[，<用户>]…[CASCADE|RESTRICT]；
例：
REVOKE INSERT
ON TABLE SC
FROM U5 CASCADE

第五章
数据库完整性的概念：数据库完整性是指数据的正确性和相容性。
数据的完整性是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，也就是防止数据库中存在不正确的数据。
三类基本的完整性：实体完整性、参照完整性、用户定义完整性。

第六章
设R（U）是属性集U上的关系模式。X，Y是U的子集。若对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Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作X→Y。
X→Y，但Y⊆\X则称X→Y是非平凡的函数依赖。
X→Y，但Y⊆\ X则称X→Y是平凡的函数依赖。
在R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X′,都有X′→∕Y，则称Y对X完全函数依赖。 记作X→(F↑)Y
若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记作：X→(P↑)Y
范式：关系数据库中的关系是要满足一定要求的，满足不同程度要求的为不同范式。满足最低要求的叫第一范式，简称1NF。
若R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R∈2NF
关系模式R<U，F>中若不存在这样的码X，属性组Y及非主属性Z(Z⊆\Y)使得X→Y，Y→Z成立，Y→/X，则称R<U，F>∈3NF。
不好的关系模式带来的问题：在关系数据库中，对关系模式的基本要求是满足第一范式。不好的关系模式会出现插入、删除异常，修改复杂，数据冗余等毛病。

第七章
数据库设计的基本步骤：
需求分析→概念结构设计→逻辑结构设计→物理结构设计→数据库实施→数据库运行和维护。
概念结构设计的结果是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构。通过概念设计得到的概念模型是从现实世界的角度对所要解决的问题的描述。
第八章
数据库工作单元与源程序工作单元之间的通信主要包括：
1. 向主语言传递SQL语句的执行状态信息，使主语言能够据此信息控制程序流程，主要用SQL通信区实现
2. 主语言向SQL语句提供参数，主要用主变量实现
3. 将SQL语句查询数据库的结果交主语言处理，主要用主变量和游标实现。

第九章
查询优化就是选择一个高效执行的查询处理策略。按照优化的层次一般可分为代数优化和物理优化。
代数优化是指关系代数表达式的优化，即按照一定的规则，改变代数表达式中操作的次序和组合，使查询执行更高效。
物理优化则是指存取路径和底层操作算法的选择。选择的依据可以是基于规则的，也可以是基于代价的，还可以是基于语义的。

第十章
事务是用户定义的一个数据库操作序列，是数据库应用程序的基本逻辑单元。
事务具有四个特性：原子性、一致性、隔离性和持续性，简称ACID。
故障的种类：事务内部的故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。
当系统运行过程中发生故障，利用数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。
事务故障的恢复：1.反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作；2.对该事务的更新操作执行逆操作；3.继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理；4.直到读到此事务的开始表记，事务故障恢复就完成了。
系统故障的恢复：1.正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务，将其事务标识记入重做队列。同时找出故障发生时尚未完成的事务，将其事务标识记入撤销队列。2.对撤销队列中的各个事务进行撤销处理；3.对重做队列中的各个事务进行重做处理。
介质故障的恢复：1.装入最新的数据库后备副本，使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态；2.装入相应的日志文件副本，重做已完成的事务。
第十一章
并发操作：多个处理机同时运行多个事务，实现多个事务真正的并行运行。
三种数据不一致性：丢失修改、不可重复读、读“脏”数据
两段锁协议是指所有事务必须分两个阶段对数据加锁和解锁。
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。
2. 在释放一个封锁之后，事务不再申请和获得任何其他的封锁。
“两段”锁的含义是，事务分为两个阶段，第一阶段是获得封锁，也称为扩展封锁。这个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。这个阶段，事务可以释放任何数据项行的任何类型的锁，但是不能再申请任何锁。