2022年数据库原理要点整理、复习重点、小抄实用 .pdf

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1、=数据库原理 ( 高等教育出版社) 复习重点整理 = 第 1 章数据库系统概述（1）基本概念数据库 ：长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库管理系统（DBMS ） ：位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS 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 ） ：在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。数据模型 ：用来描述数据、组织数据, 对进行操作的模型。数据模型的要素：数据结构、数据操作和

2、完整性约束条件。数据独立性 ：包括物理独立性和逻辑独立性。物理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。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立。数据的完整性约束条件：完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存的规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。（2）数据管理技术的发展人工管理阶段：数据不保存；应用程序管理数据；数据不共享；数据不具有独立性。文件系统阶段：数据可以长期保存；由文件系统管理数据；数据共享性差、冗余度大；数据独立性差。数据库系统阶段：数据结构化；共享度高、冗余度低、易扩充；独立性高

3、；DBMS同意管理和控制。（3）数据库系统相对文件系统的优势数据结构化；共享度高、冗余度低、易扩充；独立性高；DBMS 同意管理和控制。（4）数据建模过程与两类数据模型概念模型（信息模型）：按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。逻辑模型 ：按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型。（5）概念模型：E-R 模型要素和绘制实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。属性：用椭圆表示，并用无向边将其与相应的实体型连接起来。联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁标上

4、联系的类型（1:1 、1:N或M:N） 。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来。（6）逻辑模型：层次模型的特点；网状模型的特点；关系模型的特点关系模型：优点：建立在严格的数学概念的基础上的；缺点：概念单一，所以数据结构简单、清晰、用户易懂易用。（7）数据库系统的三级模式结构和两级映像功能三级模式结构是指数据库系统是由外模式、内模式、模式三级构成。( 外模式是模式的子集.) 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

5、与某一应用有关的数据编辑表示；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达方式。数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/ 模式映像 ( 体现了逻辑独立性) 、模式 / 内模式映像 ( 体现了物理独立性) 。（8）数据库系统的构成硬件平台及数据库、软件、人员（数据库管理员、系统分析员和数据库设计人员、应用程序员、用户）。（9）数据库管理员（DBA ）的职责1、决定数据库中的信息内容和结构；2、决定数据库的存储结构和存取策略；3、定义数据的安全性要求和完整性约束条件； 4、监控数据库的使用和运行；5、数据库的改进和重组结构。

6、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第 2 章关系数据库（1）基本概念关系 ：关系模型只包含单一的数据结构即关系。候选码 ：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则该属性组为候选码。主码 ：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码。外码 ：设 F 是基本关系R 的一个或一组属性，但不是关系R的码。 K是基本关系 S 的主码。若 F 与 K 相对应，则称 F 是 R的外码。全码 ：在最极端的情况下，关系模式

7、的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。主属性 ：候选码的诸属性称为主属性。非主属性 ：不包含再任何候选码中的属性称为非主属性。实体完整性规则：若属性 A是基本关系R的主属性，则A 不能取空值。参照完整性规则：若属性 F 是基本关系R的外码，它与基本关系S 的主码 K，相对应，则对于R中每个元组在F上的值必须为：取空值或者等于S中某个元组的主码值。（2）关系模型的要素R（U、D、F、DOM ）R 是关系名， U为组成该关系的属性名，D为属性组 U中属性所带来的域，DOM 为属性向域的影像集合， F 为属性间数据的依赖关系集合。（3）关系的类型和基本性质类型：基本关系（基本表） 、查询表、视

8、图表。性质： 1、列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据；2、不同的列可出自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名； 3 、列（行）的顺序无所谓，次序可任意调换；4、任意两个元组的候选码不能相同；5、分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。（4）关系操作增删改查；8 种查询操作：选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡尔积。5 种基本的查询操作：选择、投影、并、差、笛卡尔积。3 类关系数据语言：关系代数语言、关系演算语言、具有双重特点的语言。（5）关系代数4 种集合运算：并、差、交、笛卡尔积。交运算的等价表示：RS=R-(R-S) 4 种关系运算：选

9、择、投影、连接、除运算。第 3 章关系数据库标准语言SQL 视图及其用途 :视图是从一个或几个基本表( 或视图 ) 中提取的表。它与基本表不同, 是一个虚表。作用： 1. 视图能够简化用户的操作。 2. 视图使用户能以多种角度看待同一数据。 3. 视图对重构数据库提供了一定程度的物理独立性 4. 视图能够对机密数据提供安全保护。5. 适当的利用视图可以更清晰的表达查询。第 4 章数据库安全性（1）基本概念 ：数据库安全性 ：为计算机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，数据遭更改或泄露。自主存取控制（ DAC ） ：实现对

10、用户和数据的分离，进行自助存取控制，保护或限制用户权限的传播。强制存取控制（ MAC ） ：对系统数据加以标记，并对标记的主体和客体实施强制存取控制以及审计等安全机制。（2）TCSEC/TDI安全级别与评估保证级（EAL） ：安全策略，责任，保证，文档（3）数据库安全技术计算机系统中采用具有一定安全性的硬件，软件来实现对计算机系统及其所存数据的安全保护，当计算机系统受到无意或恶意的攻击时仍能保证系统正常运行，保证系统内的数据不增加，不丢失，不泄露。（4）MAC 存取规则名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

11、 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1. 当主体许可证级别大于或等于客体的密集时，该主体才能读取相应的客体。2. 当主体许可证级别等于客体的密集时，该主体才能写相应的客体（5）数据存取控制模型1. 定义用户权限，并将用户权限登记到数据字典中 2. 合法检查权限。（6）审计的功能和用途审计功能把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中。DBA 可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列实践，找出非法存取数据的人，时间和内容等。第 5 章数据库完整性（1）基本概念：数据库完整性 ：数据的正确性和相容性,为了防止数据中存在不符

12、合语义的数据，也就是防止数据库中存在不正确的数据。触发器 ：用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。一旦定义，任何用户对表的增删改操作均由服务器自动激活相应的触发器，在DBMS 核心层进行集中的完整性控制。（2）DBMS 维护数据库的完整性需要哪些功能1. 提供定义完整性约束条件的机制 2.提供完整性检查的方法 3.违约处理第 6 章关系数据理论函数依赖 ：类似数学中的函数y=f(x)，自变量确定之后函数值对应确定的一类数据依赖。平凡的函数依赖：XY，但 Y属于 X非平凡的函数依赖：XY，但 Y 不属于 X 完全函数依赖：1NF：每一个分量必须是不可分的数据项（范式最起码的要求）2NF：

13、若 R1NF ，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R2NF 3NF：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 （ZY） ，使得 XY, YZ 成立，Y不能推出 X，则 R3NF BCNF ：关系模式 R1NF。若 XY且 YX 时 X 必含有码，则RBCNF 规范化： 基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各关系模式达到某种程度的分离，即一事一地的模式设计原则。实质上是概念的单一化。1NF到 2NF：消除非主属性对码的部分函数依赖；2NF到 3NF：消除非主属性对码的传递函数依赖；3NF到 BCNF ：消除主属性码的部分和传递函数依赖；BCNF到 4NF：消除

14、非平凡且非函数依赖的多值依赖。Armstrong 公理系统： 自反律，增广律，传递律极小函数依赖集：每一个函数依赖集F 均等价于于一个函数Fm ，此 Fm称为 F 的我最小依赖集。第 7 章数据库设计（1）数据库设计指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据库逻辑模式和物理结构，凭据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求（2）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。（3）数据字典的内容数据项，数据结构，数据存储，处理过程。（4）视图集成方法1. 多个分 E-R 图

15、一次集成 2. 逐步集成，用累加的方式一次集成两个分E-R 图第 8 章数据库编程ODBC 应用系统的体系结构：第 10 章数据库恢复技术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 事务及其特性： 事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要不全不做，是一个不可分割的工作单位。事务的特性： 原子性，一致性，隔离性，持续性。可能破坏事务ACID特性的因素： 1. 多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行2. 事务在

16、运行过程中被强行停止。故障的因素： 1. 事务内部的故障 2. 系统故障 3. 介质故障 4. 计算机病毒=数据库原理修订版= 第 1 章数据库系统概述（1）基本概念数据库 ：长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库管理系统（DBMS ） ：位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS 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 ） ：在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。数据模型 ：用来

17、描述数据、组织数据, 对进行操作的模型。数据模型的要素：数据结构、数据操作和完整性。数据独立性 ：包括物理独立性和逻辑独立性。物理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。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立。数据的完整性约束条件：完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存的规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。（2）数据管理技术的发展人工管理阶段：数据不保存；应用程序管理数据；数据不共享；数据不具有独立性。文件系统阶段：数据可以长期保存；由文件系统管理数据；数据共享性差、冗余度大；数据独立性

18、差。数据库系统阶段：数据结构化；共享度高、冗余度低、易扩充；独立性高；DBMS同意管理和控制。（3）数据库系统相对文件系统的优势数据结构化；共享度高、冗余度低、易扩充；独立性高；DBMS同意管理和控制。（4）数据建模过程与两类数据模型概念模型（信息模型）：按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。逻辑模型 ：按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。 主要包括层次模型、网状模型、 关系模型、面向对象模型和对象关系模型。（5）概念模型：E-R 模型要素和绘制实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。属性：用椭圆表示，并用无向边将其与相应的实体型连接起来。联系：用菱形表示，菱形

19、框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（ 1:1 、1:N或M:N） 。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来。（6）逻辑模型：层次模型的特点；网状模型的特点；关系模型的特点关系模型：优点：建立在严格的数学概念的基础上的；缺点：概念单一，所以数据结构简单、清晰、用户易懂易用。（7）数据库系统的三级模式结构和两级映像功能三级模式结构是指数据库系统是由外模式、内模式、模式三级构成。( 外模式是模式的子集.) 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

20、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编辑表示；内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表达方式。数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/ 模式映像 ( 体现了逻辑独立性) 、模式 / 内模式映像( 体现了物理独立性) 。（8）数据库系统的构成硬件平台及数

21、据库、软件、人员（数据库管理员、系统分析员和数据库设计人员、应用程序员、用户）。（9）数据库管理员（DBA ）的职责1、决定数据库中的信息内容和结构；2、决定数据库的存储结构和存取策略；3、定义数据的安全性要求和完整性约束条件； 4、监控数据库的使用和运行；5、数据库的改进和重组结构。第 2 章关系数据库（1）基本概念关系 ：关系模型只包含单一的数据结构即关系。候选码 ：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则该属性组为候选码。主码 ：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码。外码 ：设 F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。 K是基本关系S的主码。若F与 K相对应，则

22、称F是 R的外码。全码 ：在最极端的情况下，关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。主属性 ：候选码的诸属性称为主属性。非主属性 ：不包含再任何候选码中的属性称为非主属性。实体完整性规则：若属性 A 是基本关系 R 的主属性，则A不能取空值。参照完整性规则：若属性 F 是基本关系 R 的外码，它与基本关系S的主码 K，相对应，则对于R中每个元组在F上的值必须为：取空值或者等于S 中某个元组的主码值。（2）关系模型的要素R（U、D、F、DOM ）R是关系名， U 为组成该关系的属性名，D为属性组 U中属性所带来的域，DOM 为属性向域的影像集合， F 为属性间数据的依赖关系集合。（3

23、）关系的类型和基本性质类型：基本关系（基本表）、查询表、视图表。性质： 1、列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据；2、不同的列可出自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名； 3 、列（行）的顺序无所谓，次序可任意调换；4、任意两个元组的候选码不能相同； 5、分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。（4）关系操作增删改查；8 种查询操作：选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡尔积。5 种基本的查询操作：选择、投影、并、差、笛卡尔积。3 类关系数据语言：关系代数语言、关系演算语言、具有双重特点的语言。（5）关系代数4 种集合运算：并、差、交、笛卡尔积

24、。交运算的等价表示：RS=R-(R-S) 4 种关系运算：选择、投影、连接、除运算。第 3 章关系数据库标准语言SQL 视图及其用途 : 视图是从一个或几个基本表( 或视图 ) 中提取的表。它与基本表不同, 是一个虚表。作用： 1. 视图能够简化用户的操作。 2. 视图使用户能以多种角度看待同一数据。 3. 视图对重构数据库提供了一定程度的物理独立性 4. 视图能够对机密数据提供安全保护。5. 适当的利用视图可以更清晰的表达查询。第 4 章数据库安全性（1）基本概念 ：数据库安全性 ：为计算机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，防止其因偶名师资料总结 - -

25、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭更改或泄露。自主存取控制（DAC ） ：实现对用户和数据的分离，进行自助存取控制，保护或限制用户权限的传播。强制存取控制（MAC ） ：对系统数据加以标记，并对标记的主体和客体实施强制存取控制以及审计等安全机制。（2）TCSEC/TDI安全级别与评估保证级（EAL） ：安全策略，责任，保证，文档（3）数据库安全技术计算机系统中采用具有一定安全性的硬件，软件来实现对计算

26、机系统及其所存数据的安全保护，当计算机系统受到无意或恶意的攻击时仍能保证系统正常运行，保证系统内的数据不增加，不丢失，不泄露。（4）MAC 存取规则1. 当主体许可证级别大于或等于客体的密集时，该主体才能读取相应的客体。2. 当主体许可证级别等于客体的密集时，该主体才能写相应的客体（5）数据存取控制模型1. 定义用户权限，并将用户权限登记到数据字典中 2. 合法检查权限。（6）审计的功能和用途审计功能把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中。DBA可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列实践，找出非法存取数据的人，时间和内容等。第 5 章数据库完整性（1）基本概念：数据

27、库完整性 ：数据的正确性和相容性, 为了防防止数据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。触发器 ：用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。一旦定义，任何用户对表的增删改操作均由服务器自动激活相应的触发器，在DBMS 核心层进行集中的完整性控制。（2）DBMS 维护数据库的完整性需要哪些功能1. 提供定义完整性约束条件的机制 2.提供完整性检查的方法 3.违约处理第 6 章关系数据理论函数依赖 ：类似数学中的函数y=f(x)，自变量确定之后函数值对应确定的一类数据依赖。平凡的函数依赖：XY，但 Y属于 X非平凡的函数依赖：XY，但 Y 不属于 X 完全函数依赖：1NF

28、：每一个分量必须是不可分的数据项（范式最起码的要求）2NF：若 R1NF ，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R2NF 3NF：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 （ZY） ，使得 XY, YZ 成立，Y不能推出 X，则 R3NF BCNF ：关系模式 R1NF。若 XY且 YX 时 X 必含有码，则RBCNF 规范化： 基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各关系模式达到某种程度的分离，即一事一地的模式设计原则。实质上是概念的单一化。1NF到 2NF：消除非主属性对码的部分函数依赖；2NF到 3NF：消除非主属性对码的传递函数依赖；3NF到 BCNF

29、：消除主属性码的部分和传递函数依赖；BCNF到 4NF：消除非平凡且非函数依赖的多值依赖。Armstrong 公理系统： 自反律，增广律，传递律极小函数依赖集：每一个函数依赖集F 均等价于于一个函数Fm ，此 Fm称为 F 的我最小依赖集。第 7 章数据库设计（1）数据库设计指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据库逻辑模式和物理结构，凭据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求（2）数据库设计的基本步骤名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

30、整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 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。（3）数据字典的内容数据项，数据结构，数据存储，处理过程。（4）视图集成方法1. 多个分 E-R 图一次集成 2. 逐步集成，用累加的方式一次集成两个分E-R 图第 8 章数据库编程ODBC 应用系统的体系结构：第 10 章数据库恢复技术事务及其特性： 事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要不全不做，是一个不可分割的工作单位。事务的特性： 原子性，一致性，隔离性，持续性。可能破坏事务ACID特性的因素： 1. 多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行2. 事务在运行过程中被强行停止。故障的因素： 1. 事务内部的故障 2. 系统故障 3. 介质故障 4. 计算机病毒名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -