数据库知识点.docx

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1、UNIT 1四个根本概念1. 数据(Data):数据库中存储的根本对象2. 数据库的定义 :数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合3. 数据库治理系统简称 DBMS：位于用户与操作系统之间的一层数据治理软件系统软件。用途:科学地组织和存储数据;高效地猎取和维护数据主要功能: 数据定义功能; 数据操纵功能; 数据库的运行治理; 数据库的建立和维护功能(有用程序)4. 数据库系统Database System，简称DBS：指在计算机系统中引入数据库后的系统数据库系统的构成数据库数据库治理系统及其开发工具 应用系统数据库治理员DBA)和用户数据治理技

2、术的进展过程人工治理阶段文件系统阶段 数据库系统阶段数据库系统治理数据的特点如下(1) 数据共享性高、冗余少；(2) 数据构造化；(3) 数据独立性高；(4) 由 DBMS 进展统一的数据掌握功能数据模型用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具。通俗地讲数据模型就是现实世界数据的模拟。数据模型三要素。数据构造：是所争论的对象类型的集合，它是刻画一个数据模型性质最重要的方面;数据构造是对系统静态特性的描述数据操作:对数据库中数据允许执行的操作及有关的操作规章;对数据库中数据的操作主要有查询和更改包括插入、修改、删除;数据操作是对系统动态特性的描述数据的约束条件:数据及其联系应当满足的条件

3、限制E-R 图实体：矩形框表示联系：菱形表示属性：椭圆形(或圆角矩形)表示组织层数据模型层次模型网状模型关系模型(用“二维表”来表示数据之间的联系) 根本概念:关系Relation :一个关系对应通常说的一张表元组记录:表中的一行属性字段 ： 表中的一列，给每一个属性名称即属性名重量 ：元组中的一个属性值，重量为最小单位，不行分主码Key：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域Domain：属性的取值范围。关系模式 ：对关系的描述。一般表示为： 关系名属性 1，属性 2，属性 n关系模型的数据完整性约束实体完整性参照完整性用户定义的完整性DBS 三级模式构造: 外模式、概念模式、内模式(

4、一个数据库只有一个内模式)UNIT 2在进展数据库的操作时，会消灭以下几方面的问题： 1.数据冗余; 2. 插入特别; 3. 删除特别; 4. 更特别好的关系模式应避开以上问题函数依靠设有关系模式R(A1,A2,An)，X 和Y 均为A1,A2,An的子集假设 XY，但Y 不包含于X，则称XY 是非平凡的函数依靠。 假设 XY，则称X 为打算因子。假设 Y 函数不依靠于X，则记作XY 。假设 XY，并且YX，则记作XY。范式从外到里依此增加模式分解的准则：模式分解具有无损连接性；模式分解能够保持函数依靠标准化理论主要是争论关系中各属性之间的依靠关系，依据依靠关系的不同，我们介绍了不包含子属性的

5、第一范式，到消退了属性间的局部依靠关系的其次范式， 再到消退了属性间的传递依靠关系的第三范式，最终到每个打算因子都必需是候选码的 BCNF。范式的每一次升级都是通过模式分解实现的，在进展模式分解时应留意保持分解后的关系能够具有无损连接性并能保持原有的函数依靠关系。对于一般的数据库应用来说，设计到第三范式就足够了。由于标准化程度越高,分解得越细,表的个数越多,则在检索操作时会因连接而降低检索效率。例：S-D-LSno，Dept，Loc有函数依靠： Sno Dept， Dept Loc不是第三范式的。至少可以有三种分解方案，分别为：方案 1：S-LSno，Loc，D-LDept，Loc,将 S-D

6、-L 分解投影得到 S-L 和 D-L 关系方案 2：S-DSno，Dept，S-LSno，Loc方案 3：S-DSno，Dept，D-LDept，LocUNIT 3Sql 功能命令动词数据定义CREATE DROP ALTER数据查询SELECT数据操纵INSERT UPDATE DELETE数据掌握GRANT REVOKESQL 的数据类型：数值型；字符串型；日期时间类型；货币类型数据定义功能操作对象创立语句删除语句修改语句根本表CREATE TABLEDROP TABLEALTER TABLE索引CREATE INDEXDROP INDEXALTER DATABASE建立表CREATE

7、TABLE例 1为SC 表添加“修课类别”列，此列的定义为：XKLB char(4)ALTER TABLE SC ADD XKLB char(4) NULL例 2将添加的XKLB 的类型改为char(6)。ALTER TABLE SC ALTER COLUMN XKLB char(6)例 3删除Course 表的 Period 列ALTER TABLE Course DROP COLUMN Period索引：聚簇索引、非聚簇索引:复合索引是将两个字段或多个字段组合起来建立的索引，而单独的字段允许有重复的值。建立索引格式： create unique clustered index索引名 on

8、表名(asc | desc ，unique：用于指定为表创立唯一索引，即不允许存在索引值一样的两行。clustered：用于指定创立的索引为聚簇索引。默认是非聚簇索引。asc 升序，desc 降序，默认为asc 例 1：为学生表建立按学号升序索引create index student_snoonstudent(sno) 例 2：为选课表按学号升序和课程号降序建唯一索引create unique index SCI on sc(sno，cno desc) 例 3: 为学生表按系升序建立聚簇索引。create clustered index TI on student (sdept)删除索引语句

9、根本格式：dropindex 例 4 ：删除表SC 的索引SCI。drop index注：索引名前肯定要加：表名SELECT FROM WHERE GROUP BY HAVING ORDER BYORDER BY - 需要哪些列- 来自于哪些表- 依据什么条件查询- 对查询结果进展分组- 指定组的选择条件- 对查询结果进展排序简洁查询 单表查询例 1. 查询全体学生的学号与姓名SELECT Sno，Sname FROM Student比较大小例 8查询全部年龄在 20 岁以下的学生的姓名及年龄。SELECT Sname, Sage FROM Student WHERE Sage = 20确定范

10、围BETWEENAND 和 NOT BETWEENAND确定集合IN)IN 是一个规律运算符，可以用来查找属性值属于指定集合的元组使用 IN 的格式为：列名 NOT IN 常量 1, 常量 2, 常量 nIN 的含义为：当列中的值与 IN 中的某个常量值相等时，则结果为 True，说明此记录为符合查询条件的记录；NOT IN 的含义正好相反：当列中的值与某个常量值一样时，则结果为False，说明此记录为不符合查询条件的记录；例 12查询信息系、数学系和计算机系学生的姓名和性别。SELECT Sname, Ssex FROM StudentWHERE Sdept IN (”信息系”, ”数学系”

11、, ”计算机系”) 此句等价于：SELECT Sname, Ssex FROM StudentWHERE Sdept = 信息系 OR Sdept = 数学系 ORSdept = 计算机系字符匹配LIKE 用于查找指定列名与匹配串常量匹配的元组模糊查询匹配串是一种特别的字符串，它不仅包含一般字符，还可以包括通配符。通配符用于表示任意的字符或字符串。_：匹配任意一个字符；%：匹配 0 个或多个字符； ：匹配 中的任意一个字符； ：不匹配 中的任意一个字符。LIKE 运算符的一般形式为： 列名 NOT LIKE 在 LIKE 运算符前边也可以使用NOT 运算符，表示对结果取反。例 14查询姓张的学

12、生的具体信息。SELECT * FROM Student WHERE Sname LIKE 张%例 15查询学生表中姓张、姓李和姓刘的学生的状况。SELECT * FROM Student WHERE Sname LIKE 张李刘%例 16查询名字中第 2 个字为小或大字的学生的姓名和学号。SELECT Sname, Sno FROM Student WHERE Sname LIKE ”_小大%”例 17查询全部不姓“刘”的学生。SELECT Sname FROM Student WHERE Sname NOT LIKE ”刘%”例 18从学生表中查询学号的最终一位不是2、3、5 的学生状况。

13、SELECT * FROM Student WHERE Sno LIKE ”%235”涉及空值的查询推断取值为空的语句格式为：列名 IS NULL推断取值不为空的语句格式为：列名 IS NOT NULL例 19查询无考试成绩的学生的学号和相应的课程号。SELECT Sno, Cno FROM SC WHERE Grade IS NULL不行写为 WHERE Grade = null多重条件查询在 WHERE 子句中可以使用规律运算符AND 和 OR 来组成多条件查询用 AND 连接的条件表示必需全部满足全部的条件的结果才为True 用 OR 连接的条件表示只要满足其中一个条件结果即为True对

14、查询结果进展排序排序子句的格式为：ORDER BY ASC | DESC ， n ASC 表示对列进展升序排序，DESC 表示对列进展降序排序。默认为升序排序。使用计算函数汇总数据例 26. 计算 9512101 号学生的考试总成绩之和SELECT SUM(Grade) FROM SC WHERE Sno = ”9512101”对查询结果进展分组计算一般形式为：GROUP BY ， n HAVING 例 28统计每门课程的选课人数，列出课程号和人数。SELECT Cno as 课程号, COUNT(Sno) as 选课人数FROM SC GROUP BY Cno多表连接查询1.内连接内连接的格

15、式为：SELECT FROM 表 1 INNER JOIN 表 2 ON 例 32查询每个学生及其修课的状况SELECT * FROM Student INNER JOIN SC ON =外连接外连接是只限制一张表中的数据必需满足连接条件，而另一张表中数据可以不满足连接条件。ANSI 方式的外连接的语法格式为：FROM 表 1 LEFT | RIGHT OUTER JOIN 表 2 ON 例 39查询学生的修课状况，包括修了课程的学生和没有修课的学生。SELECT , Sname,Cno, Grade FROM Student LEFT OUTER JOIN SCON =也可以用右外连接实现：

16、 SELECT , Sname,Cno, Grade FROM SCRIGHT OUTER JOIN Student ON =使用子查询进展基于集合的测试例 40查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。SELECT Sno, Sname, Sdept FROM Student WHERE Sdept IN(SELECT Sdept FROM StudentWHERE Sname = ”刘晨”)使用子查询进展基于集合的测试例 41查询成绩为大于 90 分的学生的学号、姓名。SELECT Sno, Sname FROM StudentWHERE Sno IN ( SELECT Sno FROM SC

17、WHERE Grade 90 )使用子查询进展比较测试通过比较运算符=、=、 ( SELECT AVG(Grade) from SCWHERE Cno = ”c02”)使用子查询进展存在性测试例 44查询选修了c01号课程的学生姓名。SELECT Sname FROM StudentWHERE EXISTS(SELECT * FROM SCWHERE Sno = AND Cno = c01”)数据更改功能插入数据INSERT 语句的格式为：INSERT INTO VALUES 值列表 例 1将生记录9521105，陈冬，男，信息系，18 岁插入到Student 表中。INSERT INTO S

18、tudent VALUES (9521105, 陈冬, ”男”, 18, ”信息系”)更数据UPDATE)UPDATE 语句的语法格式为:UPDATE SET , n WHERE 例 2将9512101学生的年龄改为 21 岁。UPDATE Student SET Sage = 21 WHERE Sno = ”9512101”删除数据(DELETE)DELETE 语句的语法格式为：DELETE FROM WHERE 例 3删除计算机系不及格学生的修课记录用子查询实现: DELETE FROM SCWHERE Grade 60 AND Sno IN(SELECT Sno FROM StudeWH

19、ERE Sdept = 计算机系 )用多表连接实现:DELETE FROM SCFROM SC JOIN Student ON =WHERE Sdept = 计算机系AND Grade 60定义视图CREATE VIEW 视图列名表AS 子查询语句例 1建立信息系学生的视图。CREATE VIEW IS_Student ASSELECT Sno, Sname, SageFROM Student WHERE Sdept = ”信息系” 例 4定义一个反映学生诞生年份的视图CREATE VIEW BT_S(Sno, Sname, Sbirth) ASSELECT Sno, Sname, 2022-

20、Sage FROM Student删除视图DROP VIEW 视图可简化查询语句例：将信息系学生的视图中学号为 9512102 的学生姓名改为“刘呈” UPDATE IS_Student SET Sname=刘呈WHERE Sno =9512102例：在信息系学生的视图中找出年龄小于20 岁的学生SELECT Sno, SageFROM IS_Student WHERE Sage 20Unit 4数据库设计的根本步骤需求分析阶段信息要求、处理要求、安全性与完整性要求概念构造设计阶段规律构造设计阶段物理构造设计阶段数据库实施阶段数据库运行和维护阶段 DBMS 常用存取方法：索引方法，目前主要是

21、B+树索引方法聚簇Cluster方法HASH 方法UNIT 5DBMS 对数据库的安全保护功能是通过四方面实现的，即安全性掌握、完整性掌握、并发性掌握和数据库恢复。完整性掌握数据库的完整性是指保护数据库中数据的正确性、有效性和相容性，防止错误的数据进入数据库造成无效操作。关系模型的完整性包括实体完整性，参照完整性和用户定义完整性。对于违反实体完整性和用户定义完整性规章的操作一般都是承受拒绝执行的方式进展处理。完整性约束条件的作用对象可以是表、元组和列。并发掌握数据库的并发操作导致的数据库不全都性主要有以下四种：丧失修改Lost Update：当两个事务 T 和 T 读入同一数据做修改，并发执行

22、时， T 把 T1221或 T 把 T 的修改结果掩盖掉。12污读Dirty Read: 事务 T 更了数据 R，事务 T 读取了更后的数据R，事务 T 由于121某种缘由被撤消，修改无效，数据 R 恢复原值。事务 T 得到的数据与数据库的内容不全都，2这种状况称为“污读”。不行重读Unrepeatable Read:事务 T1 读取了数据后，事务 T2 更了 T1 读取的数据，当事务 T1再读取数据以进展一样操作时，得到的两次值不全都，这种状况称为“不行重读”产生“幽灵”数据:指当事务T1 按肯定条件从数据库中读取了某些数据记录后，事务T2 删除了其中的局部记录，或者在其中添加了局部记录，则

23、当T1 再次按一样条件读取数据时， 觉察其中莫名其妙地少了对删除或多了对插入一些记录。这样的数据对T1 来说就是“幽灵”数据或称“幻影”数据。并发掌握的主要方式是封锁机制，即加锁Locking。排它锁Exclusive Lock，又称写锁，简称为 X 锁-事务 T 对数据对象 A 加了X 锁，则允许T 读取和修改A，但不允许其它事务再对A 加任何类型的锁, 直到T 释放了A 上的锁。共享锁Share Lock，又称读锁，,简称为 S 锁 事务T 对数据对象A加了 S 锁，则事务 T 可以读A，但不能修改 A，其它事务只能再对 A 加 S 锁， 而不能加X 锁，直到T 释放了A 上的S 锁。三个

24、封锁协议的主要区分在于X 锁对写数据S 锁对只读数据不 丢 失修改不读脏数可重复读一级事务全程加锁不加写据读读二级三级事务全程加锁事务全程加锁事务开头加，读完放事务全程加锁预防死锁两种方法：一次封锁法、挨次封锁法数据库的恢复数据库运行故障：事务故障可以利用日志文件撤消此事务对数据库已进展的修改 系统故障介质故障重装数据库，然后利用备份或镜像设备恢复数据库。UNIT 6使用Transact-SQL语言创立数据库CREATE DATABASE 数据库名ON , n LOG ON , n 例 2：创立一个数据库，数据库名称为：“人事信息数据库”，此数据库包含一个数据文件和一个事务日志文件。数据文件只

25、有主数据文件，其规律文件名为“人事信息数据库”，其物理文件名为“人事信息数据库.mdf”，存放位置在默认名目下，其初始大小为10MB，最大大小为 30MB，自动增长时的递增量为 5MB。事务日志文件的规律文件名为“人事信息日志”，物理文件名为“人事信息日志.ldf”，也存放在默认名目下，初始大小为 3MB，最大大小为 12MB，自动增长时的递增量为 2MB。CREATE DATABASE 人事信息数据库ON( NAME =人事信息数据库,FILENAME = ”C:program filesMicrosoft SQL ServerMssqlData人事信息数据库.mdf”,SIZE = 10,

26、MAXSIZE = 30, FILEGROWTH = 5 )LOG ON( NAME =人事信息日志,FILENAME = ”C:program filesMicrosoft SQL ServerMssqlData人事信息日志.ldf ”, SIZE = 3,MAXSIZE = 12,FILEGROWTH = 2 )使用Transact-SQL语句删除数据库语法格式为：DROP DATABASE 数据库名 , n 例：用SQL 语句删除Test1 和 Test2 数据库：DROP DATABASE Test1, Test2使用Transact-SQL语句修改数据库ALTER DATABASE)

27、创立触发器(CREATE TRIGGER)使用SQL 语句治理权限（1） 授权语句GRANT例 1：为用户user1 授予Student 表的查询权。GRANT SELECT ON Student TO user1例 2：为用户user1 授予SC 表的查询权和插入权。GRANT SELECT，INSERT ON SC TO user1例 3：授予user1 和user2 具有创立数据库表和视图的权限。 GRANT CREATE TABLE, CREATE VIEW TO user1, user2（2） 收回权限语句REVOKE例 1：收回用户user1 授予Student 表的查询权。REV

28、OKE SELECT ON Student FROM user1例 2：收回授予user1 创立数据库表的权限。REVOKE CREATE TABLE FROM user1（3） 拒绝权限语句DENY例 1：拒绝用户user1 对Student 表的修改权。DENY UPDATE ON Student TO user1例 2：拒绝user1 创立视图的权限。DENY CREATE VIEW TO user1使用Transact-SQL的备份语句进展备份（1） 备份数据库的语句格式为：BACKUP DATABASE 数据库名 TO | DISK | TAPE = 物理备份文件名 WITH DIF

29、FERENTIAL , INIT | NOINIT （2） 备份数据库日志的语句格式为：BACKUP LOG 数据库名 TO | DISK | TAPE = 物理备份文件名 WITH INIT | NOINIT , NO_LOG | TRUNCATE_ONLY | NO_TRUNCATE 例 1对学生治理数据库进展完全备份，并备份到MyBK_1 备份设备上假设此备份设备已创立好。BACKUP DATABASE 学生治理数据库 TO MyBK_1例 2对学生治理数据库进展完全备份，并掩盖掉备份设备上已有的内容BACKUP DATABASE 学生治理数据库 TO MyBK_1 WITH INIT例

30、3 对学生治理数据库进展事务日志备份，并备份到MyBKLog1 备份设备上。BACKUP LOG 学生治理数据库 TO MyBKLog1 DIFFERENTIAL：表示进展差异备份；INIT：表示本次备份数据库将重写备份设备，即掩盖掉本设备上以前进展的全部备份；NOINIT：表示本次备份数据库将追加到备份设备上，即不掩盖掉本设备上以前进展的全部备份；使用Transact-SQL语句实现恢复例 1假设已对学生治理数据库进展了完全备份，并备份到MyBK_1 备份设备上，假设此备份设备只含有对学生治理数据库的完全备份。则恢复学生治理数据库的备份的语句为： RESTORE DATABASE 学生治理数据库 FROM MyBK_1