《数据库原理》知识点总结.pdf
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1、 1 目录未找到目录项。一 数据库基础知识(第 1、2 章)一、有关概念 1数据 2数据库(DB)3数据库管理系统(DBMS)Access 桌面 DBMS VFP SQL Server Oracle 客户机/服务器型 DBMS MySQL DB2 4数据库系统(DBS)数据库(DB)数据库管理系统(DBMS)开发工具 应用系统 二、数据管理技术的发展 1数据管理的三个阶段 人工管理 文件系统 数据库系统 数据能否保存 不能保存 可以保存 可以保存 数据面向的对象 某一应用程序 某一应用程序 整个应用系统 数据的共享程度 无共享,一组 数据只能对应一个应用程序。共享性差,一个数据文件只能对应一个
2、应用程序。共享性高 数据的独立性 不独立,它是应用程序的一部分。独立性差 数据库与应用系统完全分开 概念模型 一、模型的三个世界 1现实世界 2信息世界:即根据需求分析画概念模型(即 E-R 图),E-R 图与 DBMS 无关。3机器世界:将 E-R 图转换为某一种数据模型,数据模型与 DBMS 相关。2 注意:信息世界又称概念模型,机器世界又称数据模型 二、实体及属性 1实体:客观存在并可相互区别的事物。2属性:3关键词(码、key):能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。一个表的码可以有多个,但主码只能有一个。例:借书表(学号,姓名,书号,书名,作者,定价,借期,还期)规定:学生一次
3、可以借多本书,同一种书只能借一本,但可以多次续借。4实体型:即二维表的结构 例 student(no,name,sex,age,dept)5实体集:即整个二维表 三、实体间的联系:1两实体集间实体之间的联系 1:1 联系 1:n 联系 m:n 联系 2同一实体集内实体之间的联系 1:1 联系 1:n 联系 m:n 联系 四、概念模型(常用 E-R 图表示)实体型:属性:联系:说明:E-R 图作为用户与开发人员的中间语言。E-R 图可以等价转换为层次、网状、关系模型。举例:学校有若干个系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教员,其中有的教授 和副教授每人各带若干研究生。每个班有若干学生,
4、每个学生选修若干课程,每门课程有若干学生选修。用 E-R 图画出概念模型。3 数据模型 一、层次模型:用树型结构表示实体之间的联系。每个结点代表一个实体型。只能直接处理一对多(含一对一)的实体关系。查找层次数据库中的记录,速度较慢。二、网状模型:用图结构表示实体之间的联系。每个结点代表一个实体型。可以处理多对多的实体关系。查找网状数据库中的记录,速度最快。三、关系模型:用二维表表示实体之间的联系。1重要术语:关系:一个关系就是一个二维表;元组:二维表的一行,即实体;关系模式:在实体型的基础上,注明主码。关系模型:指一个数据库中全部二维表结构的集合。2特点:关系模型是建立在严格的数学理论的基础上
5、的;关系模型的存取路径对用户透明;查找关系数据库中的记录,速度最慢。小结:数据有三种类型,DBMS 就有三种类型,DB 亦有三种类型。数据库系统结构 一、数据库系统的体系结构 单机结构:DBMS、数据库、开发工具、应用系统安装在一台计算机上。C/S 结构:局域网结构 4 客户机:装开发工具、应用系统 服务器:装 DBMS、数据库 B/S 结构:Internet 结构 服务器:装 DBMS、数据库、开发工具、应用系统 客户机:装 IE 即可 三、数据库系统的模式结构 1三级模式 模式:是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。模式只涉及数据库的结构;模式既不涉及应用程序,又不涉及数据库结构的存储
6、;外模式:是模式的一个子集,是与某一个应用程序有关的逻辑表示。特点:一个应用程序只能使用一个外模式,但同一个外模式可为多个应用程序使用。内模式:描述数据库结构的存储,但不涉及物理记录。2两级映象 外模式/模式映象:保证数据库的逻辑独立性;模式/内模式映象:保证数据库的物理独立性;3两级映象的意义 使数据库与应用系统完全分开,数据库改变时,应用系统不必改变。数据的存取完全由 DBMS 管理,用户不必考虑存取路径。数据库管理系统 1 DBMS 的功能:负责对数据库进行统一的管理与控制。数据定义:即定义数据库中各对象的结构 数据操纵:包括对数据库进行查询、插入、删除、修改等操作。数据控制:包括安全性
7、控制、完整性控制、并发控制、数据库恢复。2DBMS 的组成:DDL 语言 DML 语言 DCL 语言 实用程序 注意:SQL 集 DDL,DML,DCL 功能于一体;所有应用程序通过 SQL 语句才能访问数据库 一、基本概念 1码:能唯一标识元组的属性集。2候选码:一个属性集既能唯一标识元组,且又不含有多余属性,一个关系模式可以有多个候选码。3主码:任选候选码中的一个。5 4主属性:主码中包含的各个属性。5非主属性:不包含在主码中的各个属性。6外码:设 F 是关系 R 的一个属性,不是 R 的主码,但却是另一个关系 S 的主码,则称 F 是关系 R 的外码。例:student(sno,snam
8、e,ssex,sage,sdept)Sc(sno,cno,grade)Sc 的主码为:(sno,cno);外码为:sno 二 数据库设计(第 3 章)一、数据库设计的步骤 需求分析:了解分析用户的需要、要求。概念结构设计:根据需求分析的结果画概念模型(即 E-R 图)。逻辑结构设计:将 E-R 图转换为某一种数据模型,并优化。物理结构设计 数据库实施 数据库运行与恢复 概念结构设计 一、局部 E-R 图设计 1确定局部范围 通常把系统涉及的各个部门或各个主要功能作为局部。2确定实体与属性 属性是不能再分的数据项;联系只发生在两实体之间;原则上,能够作为属性,就不要作为实体。二、合并成总体 E-
9、R 图 1消除各局部 E-R 图的冲突问题。2按公共实体名合并,生成初步 E-R 图。3消除冗余的属性和冗余的联系,生成总体 E-R 图。6 逻辑结构设计 一、联系的属性和主码(1)联系的属性:必须包含相关联的各实体型的主码。(2)联系的主码 1:1 联系:可以是相关联的任一实体型的主码。1:n 联系:必须是 n 方实体型的主码。m:n 联系:必须是相关联的各实体型的主码之和。二、E-R 图向关系模型的转换(1)把每个实体型转换为一个关系模式。(2)1:1 联系:可以消化到相关联的任一实体型对应的关系模式中。班长(XH,XM,NL,BH)班级(BH,RS)(3)1:n 联系:可以消化到 n 方
10、实体名对应的关系模式中。例:一个班级有多名学生,每名学生只能属于一个班级。每一个班级有一名班长,他是学生中的一员。班长 XH XM NL 管理 班级 BH RS XH BH 1 1 学生 XH XM NL 组成 班级 BH RS XH BH 1 n 班 长1 1 7 学生(XH,XM,NL,BH)班级(BH,RS,XH)班长的学号(4)m:n 联系:必须转换为一个关系模式,并且不能消化。例:学生(sno,sname,ssex,sage,sdept)课程(cno,cname,credit)选修(sno,cno,grade)(5)多元联系:不能消化 例:物理结构设计与数据库实施 1物理结构设计 在
11、逻辑设计的基础上,为每个关系模式选择合适的存储结构与存储方式。选择存储结构:即决定每个表的记录顺序。学生 sno sname ssex sage sdept 选 修课程 cno cname credit sno cno grade m n 供应商 m 供应 产品 零件 nk 8 选择存取方式:即决定为哪些属性建立非聚集索引,以便加快查找速度。一般把经常查询的属性名指定为非聚集索引。2数据库实施 主要工作:定义数据库结构;组织数据入库;编写应用程序;数据库试运行;三 关系数据库 (第 4 章)一、域(domain)1定义:域是一组具有相同类型的值的集合。2域的基数:域中所含数据的个数。二、笛卡尔
12、积 1定义:给定一组域 D1,D2,D3,则 D1D2D3 称为笛卡尔积。2笛卡尔积 D1D2D3 对应一个二维表,所含元组的个数等于各个域的基数之积。三、关系 1定义:笛卡儿积的一部分元组称为关系。2关系的目(或度):一个关系所含属性的个数。3关系的性质 任意两个元组不能完全相同,同一关系的属性名不允许重复。四、关系的完整性 1实体完整性:指关系的所有主属性都不能取空值。9 注意:实体完整性不仅仅是主码整体不能取空值。2参照完整性:指一个关系外码的取值必须是相关关系中主码的有效值或空值。例:班级(班名,人数)学生(学号,姓名,性别,密码,班名)在学生表中,班名的取值必须是班级表班名的值或空值
13、。关系代数 一、传统的集合运算 设关系 R、S 的结构完全相同,则:RS:由属于 R 或属于 S 的元组组成。RS:由既属于 R 又属于 S 的元组组成。RS:由属于 R 而不属于 S 的元组组成。思考:(RS)(RS)=?RS:设 R 有 m 个属性,K1 个元组;S 有 n 个属性,K2 个元组,则 RS 含有(m+n)个属性,(K1K2)个元组。二、专门的关系运算 1选择:从关系 R 中选择满足条件的元组。记为:)(RF 2投影:从关系 R 中选择若干属性组成新的关系,并把新关系的重复元组去掉。记为:(R)A 3条件连接:将两关系按一定条件连接成一个新关系,记为:S)(RSRFF 说明:
14、条件连接:两关系可以没有公共属性,若有公共属性,则新关系含有重复属性。4自然连接:将两关系按公共属性连接成一个新的关系,并把新关系的重复属性去掉。记为:SR 说明:自然连接:两关系至少有一个公共属性。对于 R 的每个元组,S 都从第一个元组开始判断,若两元组的公共属性值相同,则产生一个新元组添加到新关系中,最后把新关系中的重复属性去掉。等值连接?5除:给定关系 R(x,y)和 S(y,z),则 RS=P(x),其中 x,y,z 为属性组。求解过程:求 R 中 x 可以取哪些值,并求各值的象集。求 S 在属性组 y 上的投影 K。检查每个象集是否包含 K 10 注:除不是一个必须的运算,可以由其
15、它运算符代替。例:设有关系 R,S 如下图,求 RS。R A B C S B C D a1 b1 c2 b1 c2 d1 a2 b3 c7 b2 c1 d1 a3 b4 c6 b2 c3 d2 a1 b2 c3 a4 b6 c6 a2 b2 c3 a1 b2 c1 解:在关系 R 中,A 可以取四个值,a1,a2,a3,a4。a1 的象集为(b1,c2),(b2,c3),(b2,c1)a2 的象集为(b3,c7),(b2,c3)a3 的象集为(b4,c6)a4 的象集为(b6,c6)S 在(B,C)上的投影 K 为(b1,c2),(b2,c3),(b2,c1)显然只有 a1 的象集包含 K,故
16、 RS=a1 结论:如何写关系代数表达式?答:查询涉及多个关系时,一般使用。查询涉及“否定”时,一般用差运算。查询涉及“全部”时,一般用除运算。查询涉及“至少”时,一般用 11 四 关系数据库标准语言 SQL(第 5 章)T-SQL 一、SQL 语言的特点 SQL 语言集数据定义、数据查询、数据操纵、数据控制的功能于一体。动词 数据定义 Create、drop 数据查询 select 数据操纵 Insert、delete、update 数据控制 Grant、revoke 所有的 DBMS 都支持 SQL 语言。SQL 基础 一、创建和使用数据库 1创建数据库 create database 数
17、据库名 2使用数据库 Use 数据库名 3删除数据库 drop database 数据库名 二、定义表 1创建表 create table 表名(属性名 类型,属性名 类型)指定标识字段:identity(标识种子,标识增量)指定公式字段:属性名 as 表达式 例:create table student (no int identity(1,1),name char(6),chi smallint,mat smallint,score as chi+mat)2删除表 drop table 表名,表名 12 三、select 语句 select*/表达式表 into 新表 from 表名,表名
18、 where 条件 group by 属性名 having 条件 order by 属性名Asc/Desc 1Select 子句 *代表所有属性名 若一个属性名来自多个表,则属性名前须冠以表名,格式为:表名.属性名 设置表达式的别名:表达式 As 别名 限制查询结果的记录行数:all 返回全部记录 top n 返回前面 n 号记录 distinct 表示取消重复行 说明:top n 只能放在关键字 select 的后面;all、distinct 只能放在关键字 select 或聚合函数的后面。2Where 子句 in 的格式:属性名 in(常量,常量)like 的格式:属性名 like 通配字
19、符串 通配符有:%表示 0 个或多个字符 -表示 1 个字符 在 Where 子句中指定连接:Where 表名 1.属性名=表名 2.属性名 3Order by 子句 order by 属性名 1 Asc/Desc,属性名 2 Asc/Desc 4聚合函数 sum(属性名):纵向求数值型属性之和。avg(属性名)count(*)返回表的记录行数(含重复行)。count(属性名)返回指定列中取非 NULL 值的单元格数目。count(distinct 属性名)返回指定列中取非 NULL 值、非重复的单元格数目。13 max(属性名)min(属性名)5Group by 子句 使用 Group by
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