数据库期末考试要点总结.pdf





《数据库期末考试要点总结.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数据库期末考试要点总结.pdf(55页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章数据库技术概述本章学习目标本章主要讲述数据库和数据模型的有关概念、数据库技术的发展与研究领域以及数据库系统的结构。通过本章的学习,读者应该掌握以下内容:数据库系统的发展及其概念 数据库的常用术语(数据模型、数据库、数据库管理系统、数据库系统、应用程序、数据库系统相关人员)常见的数据库系统(ACCESS、SQLServer.Oracle、DB2,两种程序开发模式)1.1数据库技术的发展第一代数据库的代表是1969年 IBM公司研制的层次模型的数据库管理系统IMS和 70年代美国数据库系统语言协商CODASYL卜属数据库任务组DBTG提议的网状模型。层次数据库的数据模型是有根的定向有序树,网
2、状模型对应的是有向图。这两种数据库奠定了现代数据库发展的基础。在数据库中,对满足以下两个条件的数据模型称为层次模型。(1)有且仅有一个节点无双亲,这个节点称为“根节点”。(2)其他节点有且仅有一个双亲。若用图来表示,层次模型是一棵倒立的树。节点层次(L evel)从根开始定义,根为第一层,根的孩子称为第二层,根称为其孩子的双亲,同一双亲的孩子称为兄弟。网状数据模型在数据库中,对满足以下两个条件的数据模型称为网状模型:(1)允许一个以上的节点无双亲。(2)一个节点可以有多于一个的双亲。自然界中实体型间的联系更多的是非层次关系,用层次模型表示非树形结构是很不直接的,网状模型则可以克服这一弊病。第二
3、代数据库的主要特征是支持关系数据模型。这一理论是在2 0 世 纪 7 0 年代由时任IBM研究员的E.F.Codd博士提出的。关系数据库系统管理的数据,其结构较为简单,数据本身以二维表的形式进行存储;关系数据库最重要的特征不是其存储和读取数据的能力,而是关系数据库系统提供的强大的查询功能以及提供的十分方便、易于使用的结构化查询语言S Q L,这些优点使得关系型数据库得到广泛的应用。第三代为面向对象为主要特征的数据库系统主要有:分 布 式 数 据 库 多 媒 体 数 据 库 工 程 数 据 库 空 间 数 据 库 实 时 数 据 库1.2.2概念模型概念模型是现实世界到机器世界的个中间层次。现实
4、世界的事物反映到人的脑子中来,人们把这些事物抽象为一种既不依赖于具体的计算机系统又不为某一 DBM S支持的概念模型,然后再把概念模型转换为计算机上某一 DBMS支持的数据模型。1.概念模型的主要概念实体:客观存在并相互区别的事物及其事物之间的联系。例如,一个学生、门课程、学生的一次选课等都是实体。属性:实体所具有的某一特性。例如,学生的学号、姓名、性别、出生年份、系、入学时间等。码:惟一标识实体的属性集。例如,学号是学生实体的码。域:属性的取值范围。例如,年龄的域为大于15小于35的整数,性别的域为(男,女)。实体型: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。例如,学 生(学号
5、,姓名,性别,出生年份,系,入学时间)就是一个实体型。实体集:同型实体的集合称为实体集。例如,全体学生就是一个实体集。联系:实体与实体之间以及实体与组成它的各属性间的关系。联系有三种情况:一对一联系,一对多联系,多对多联系。2.概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多,最常用的是实体联系方法。该方法用E-R 图来描述现实世界的概念模型。E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法。实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体名。属性:用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连接起来。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连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型(1:1,l:n 或
6、m:n)。1.2.3 三种主要的数据模型目前最常用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。关系数据模型关系模型是目前最重要的一种模型。美国IBM公司的研究员E.F.Codd于 1970年发表题为“大型共享系统的关系数据库的关系模型”的论文,文中首次提出了数据库系统的关系模型。20世 纪 8 0 年代以来,计算机厂商新推出的数据库管理系统(DBMS)几乎都支持关系模型,非关系系统的产品也大都加上了关系接口。数据库领域当前的研究工作都是以关系方法为基础的。本书的重点也将放在关系数据模型上。1.关系数据模型的数据结构个关系模型的逻辑结构是张二维表,它由行和列
7、组成。每一行称为一个元组,每一列称为一个字段。2.关系数据模型的数据操纵与完整性约束关系数据模型的操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。3.关系数据模型的存储结构在关系数据模型中,实体及实体间的联系都用表来表示。在数据库的物理组织中,表以文件形式存储,每一个表通常对应一种文件结构。4.关系数据模型的优缺点关系模型与非关系模型不同,它是建立在严格的数学概念的基础上的。关系模型的概念单一,无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示,对数据的检索结果也是关系(即表),所以结构简单、清晰,用
8、户易懂易用。关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性,更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。所以关系数据模型诞生以后发展迅速,深受用户的喜爱。关系数据模型也有缺点,其中最主要的缺点是,由于存取路径对用户透明,查询效率往往不如非关系数据模型。因此,为了提高性能,必须对用户的查询请求进行优化,这增加了开发数据库管理系统的负担。1.2 数据库系统基础1.2.1 常用术语数据、数据库、数据库系统和数据库管理系统是4 个密切相关的基本概念。1.数 据(data)数据指描述事物的符号记录。文字、图形、图像、声音、学生的档案记录、货物的运输情况等都是数据。2.数 据 库
9、(database,简称DB)数据库指长期存储在计算机内有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。有桌面数据库和网络数据库之分。3.数据库管理系统(database management system,简称 DBMS)数据库管理系统指位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据库在建立、运用和维护时山数据库管理系统统一管理、统 控 制。数据库管理系统使用户能方便地定义数据和操纵数据,并能够保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。有数据定义、数据操纵、运行管理及建
10、立和维护功能。4、应用程序指各种开发工具开发的、满足特定应用环境的数据应用程序。(1)有 C/S模式中的客户端程序:VB、VC+等(2)B/C模式中服务端程序:ASP.NET5.数据库系统(database system,简称 DBS)数据库系统指在计算机系统中引入数据库后构成的系统,一般山数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。6、相关人员:数据库管理员、开发人员、最终用户。7 数据模型:为了反映事物本身及事物之间的各种关系,数据库中的数据必须有一定的结构,这种结构用数据模型来表示。数据模型由三部分组成:数据结构、数据操作和完整性规则。8、数据库系统由硬件系
11、统、数据库管理系统、数据库、数据应用程序、相关人员等构成人-机交互系统。如书中第8页图1.2.2数据库的三级模式结构全世界的数据库系统一般均满足ANSI下属的一个标准计划和要求委员会(SPARC)提出的一个有关数据库的报告SPARC报告。其称:数据库系统应具有三级模式:内模式、模式、外模式。如书中第9页图1.3 数据库应用程序从运行模式看,有 C/S和 B/S两种结构。1、C/S(Client/Server,客户机/服务器)结构又称C/S模式,是软件系统体系结构的一种。C/S结构的关键在于功能的分布,一些功能放在前端机(即客户机)上执行,另一些功能放在后端机(即服务器)上执行。2、B/S 结构
12、,即 Browser/Server(浏览器/服务器)结构,就是只安装维护一个服务器(Server),而客户端采用浏览器(Browse)运行软件。B/S 三层体系结构采用三层:客户层/中间层/服务器结构,在数据管理层(Server)和用户界面层(Client)增加了一层结构,称为中间层,使整个体系结构成为三层。1.4 数据库系统开发 1、C/S开发工具:VB、VC+、Dephi、PowerBuilder 2、B/S开发工具ASP、ASP.net(ASP.net+SQLServer sR ACCESS)PHP JSP 一些常用的数据库:SQL Server,ACCESS、Oracle,DB2,Vi
13、sual Foxpro第 2 章关系数据库本章的学习目标 本章讲述关系数据库的基本概念、关系模型以及关系代数。本意的重点在于:关系模型以及基本术语。关系的数学定义。专门的关系运算。2.1 关系数据库的应用实例图书馆中的数据库、教学中的选课、成绩查询等。2.2.1 关系模型基本术语1、关系模型的基本术语1.关系2.属性3.域4.元组5,度或目6.基数7.超键8.候选键9.复合键10.主键11.外键2、关系的数学定义 1)域(Domain)域是组具有相同数据类型的值的集合。例:整 数实 数 介于某个取值范围的整数 长度指定长度的字符串集合 身,女 介于某个取值范围的日期 2)笛卡尔积给定一组域D2
14、,D n,这些域中可以有相同的。DI,D2,D n的笛卡尔积为:O 1 X O 2 X.X )”=(d l,d2,dn)I di Di,i=l,2.n所有域的所有取值的一个组合实例:D l=“张三”,“李四”,D 2=82,89,90.D1*D2=?例 给 出 三 个 域:D1=SUPERVISOR=张清玫,刘 逸 O2=SPECIALITY=计算机专业,信息专业O3=POSTGRADUATE=李勇,文 U 晨,王敏则D2,D 3的笛卡尔积为:01X 02X 03=(张清玫,计算机专业,李勇),(张清玫,计算机专业,刘晨),(张清玫,计算机专业,王敏),(张清玫,信息专业,李勇),(张清玫,信
15、息专业,刘晨),(张清玫,信息专业,王敏),(刘逸,计算机专业,李勇),(刘逸,计算机专业,刘晨),(刘逸,计算机专业,王敏),(刘逸,信息专业,李勇),(刘逸,信息专业,刘晨),(刘逸,信息专业,王敏)3)基 数(Cardinal number)若 Di(i=l,2,n)为有限集,其基数 为 加(i=l,2.“),则 1 X Z)2 X.X )的基数M 为:在上例中,基数:2 X 2 X 3=1 2,即0 1 X 0 2 X 0 3 共有2X 2X 3=12个元组4)关系:DlxD2xDn的子集叫做在域D1,D2,Dn上的关系。在数据库中一个关系就是一张二维表。二维表的名称称为关系名。如:学
16、生关系。(1)元 组(Ibple)-笛卡尔积中每一个 元 素(J I,d2,d n)叫作一个“元 组(n-tuple)或简称元组。(2)分 量(Component)-笛卡尔积元素(1,(1 2,d n)中的每一个值,叫作-个分量。分量名称称为属性。属性的值称为属性值。2.2.2关系模型的三要素1、数据结构:关系2、数据操作:关系操作的集合3、关系完整性约束第 三 章 数 据 库 设 计1 数据库设计概述、概念:数据库设计是研制数据库及其应用系统的技术,是数据库在应用领域中主要的研究课题。二.数据库设计人员应具备的知识1、数据库的基本知识和数据库设计技术;2、计算机科学的基础知识和程序设计的方法
17、和技巧:3、软件工程的原理和方法;4、应用领域的知识。2 数据库设计的特点,如图3.1一、特点之一:数据库建设是硬件、软件和干件的结合。二、特点之二:数据库设计和应用系统设计相结合。3数据库设计方法简述一.规范设计法中比较著名的有新奥尔良(New Orleans)方法1.需求分析2.概念设计 新奥尔良方法设计数据库的四个阶段3.逻辑设计4.物理设计二,基 于 E-R模型的数据库设计法及其它1 用户需求分析2 概念结构设计(ER图)3 逻辑结构设计(关系模式)4 物理结构设计图 3.1结构和行为分离的设计一、用户需求分1、确定系统设计范围,调查信息需求、收集数据。2、综合各种信息包含的数据,各种
18、数据之间的关系,数据的类型、取值范围和流向。3、建立需求说明文档、数据字典、数据流程图。二、实体联系模型(E-R 模型)实体联系模型反映的是现实世界中的事物及其相互联系。1、实体(E ntity):描琴客观事物的年含表示方法:实体名称2、属性:“属性”指实体具有的某种特性。表示方法:3、联系:现实世界的事物总是存在着这样或那样的联系联系的类型设 A,B为两个包含若干个体的总体,1、一对一联系如果对于A 中的一个实体,B中至多有一个实体与其发生联系,反之,B中的每一实体至多对应A中一个实体,则称A与 B是一对一联系。2、一对多联系如果对于A中的每一实体,实体B中有一个以上实体与之发生联系,反之,
19、B中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体,则称A与 B是一对多联系。3、多对多联系如果A 中至少有一实体对应于B 中一个以上实体,反之,B 中也至少有一个实体对应于 A 中一个以上实体,则称A 与 B 为多对多联系。ER 图建模ER 图绘制1、利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体,并一一命名。2、描述实体之间的联系构造E-R 图应注意的问题:1、注意标识实体属性中的关键字;2、如果所处理的对象是个比较大的系统,则应该先画出各个部门的子E-R图,然后再合并同类实体,消除冗余。3、对于一个特定的应用处理对象,所构造的E-R模型可能不是唯一的。E R 图向关系数据模型的转换E-R模型DBMS的数据
20、模型数据世界关系模式对关系的描述,用关系名(属 性1,属性2,属性n)来表示。库 存(仓库号,器件号,数 量)仓 库(仓库号,城 市,面积)转换过程示意图转换方法和原则1、实体相应转换为个关系,实体名称作为关系名称,该关系包括对应实体的全部属性,并确定出该关系的关键字。2、联系a.联系具有属性:联系名作为关系名,发生联系的实体的主关键字作为联系的主关键字。b.联系不具有属性:不带有属性的联系可以去掉。转换举例一长 屋 丫 姓名1 6年龄、&号、C,厂名、r地 点:厂 长(厂长号,姓名,年龄)工 厂(厂号,厂名,地点)管 理(厂号,厂长号)转换举例二仓 库(仓库号,地点,面积)产 品(货号,品名
21、,价格)存 放(仓库号,货号,数量)转换举例三学 生(生号,姓名,年龄)课 程(课程号,课程名,学时数)学 习(学号,课程号,成绩)数据模型的优化1、确定数据依赖2、对数据依赖进行极小化处理3、确定关系模式分别属于第几范式4、确定模式是否进行合并或分解数据关系规范化理论:定义了五种规范化模式(Normal Form,N F,简称范式)范式表示的是数据关系模式的规范化程度,也即满足某些约束条件的关系模式。在五种范式中,通常只用到前三种。INF,First NF元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项。2NF,Second NF不仅满足第一范式,而且所有非主属性完全依赖于其主码。完全依赖是指不能存
22、在仅依赖主关键字一部分的属性,如果存在,那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体,新实体与原实体之间是一对多的关系。3NF,Third NF不仅满足第二范式,而且任何一个非主属性都不传递于任何主关键字。四、数据库的物理结构设计物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法,以获得数据库的最佳存取效率。数据库的物理结构设计就是对一个给定的逻辑结构选取一个最适合应用环境的物理结构的过程。1、确定库文件的组织形式如选用顺序文件组织形式、索引文件组织形式等。2、存取路径的选择对同一个数据提供多条存取路径。物理设计要确定应该建立哪些存取路径。3、确定数据存放位置为了提高
23、系统性能,数据应该根据应用情况将易变部分和稳定部分、经常存取部分和存取频率较低的部分分开存放。例如将易变的、存取频繁的数据存放在高速存储器上;稳定的、存取频度小的数据存放在低速存储器上。测试题1.在数据库设计中,根据用户要求,殷先建立能反映不同实体间存在的各种联系,即E一R图。如果一个教师可指导多名研究生,且一名研究生可由多位教师指导,那么指导教师与研究生间的这种指导联系便是()A.自联系B.一 对 一(1:1)C.一 对 多(1:N)D.多 对 多(M:N)2.数据组织的层次由高到低的顺序是()A.数据项、记录、文件、数据库B.数据库、文件、数据项、记录C.数据项、文件、记录、数据库D.数据
24、库、文件、记录、数据项3.有一“职工基本情况”的数据库文件,其记录由“职工号”、“姓名”、“性别”、“年龄”、“籍贯”等数据项组成,其中主键为()A.年龄B.性别C.姓名D.职工号4.解释下列ER 模型图中各图形和线条代表的含义,并将其转化为关系模式。第 四 章 SQL Server及 SQL重点:1、SQL Server软件环境及基本操作步骤2、SQL语言中的查询、更新、视图操作3、建立索引难点:1、视图操作2、灵活运用查询、更新语句。4.1 SQL Server 2000 简介1、概 述:发展、常见版本、系统需求。2、主要组件:企业管理器、查询分析器、系统数据库、服务管理器。4.1.3创建
25、数据库和基本表数据库由数据文件(扩展名为.mdf)和日志文件(扩展名为Jdf)组成。数据类型:P654.2 SQL 语 言:P684.2.1 数据定义创建表:CREATE TABLE 表名 例 1 建立一个“学生”表 Student,它由学号Sno、姓名Sname、性别Ssex、年龄Sage、所在系Sdept五个属性组成。其中学号不能为空,值是唯一的,并且姓名取值也唯一。CREATE TABLE Student(Sno CHAR(5)NOT NULL UNIQUE,Sname CHAR(20)UNIQUE,Ssex CHAR(l),Sage INT,Sdept CHAR(15);定义基本表常用
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数据库 期末考试 要点 总结

限制150内