《数据库系统概论》复习笔记

期末复习顺便总结下，书本为高等教育出版社的《数据库系统概论》。 第一章知识点 数据库是长期储存之计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。 1，数据库数据特点 P4 永久存储，有组织，可共享 。 2，数据独立性及其如何保证 P10，P34 逻辑独立性 ：用

期末复习顺便总结下，书本为高等教育出版社的《数据库系统概论》。


第一章知识点
数据库是长期储存之计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。
1，数据库数据特点 P4 永久存储，有组织，可共享。
2，数据独立性及其如何保证 P10，P34

逻辑独立性：用户的应用程序与数据库的逻辑结构互相独立。（内模式保证） 物理独立性：用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据相互（外模式保证）

3，数据模型的组成要素 P13 数据结构、数据操作、完整性约束。
4，用ER图来表示概念模型 P17
实体、联系和属性。联系本身也是一种实体型，也可以有属性。


第二章
1，关系的相关概念（如关系、候选码、主属性、非主属性） P42-P44 单一的数据结构----关系。现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。 域是一组具有相同数据类型的值的集合。

若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 关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码 候选码的诸属性称为主属性 不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性

 

2，关系代数运算符 P52

自然连接是在广义笛卡尔积R×S中选出同名属性上符合相等条件元组，再进行投影，去掉重复的同名属性，组成新的关系。 给定关系 r(R) 和 s(S), S ? R,则 r ÷ s是最大的关系 t(R-S) 满足 t x s ? r 3，关系代数表达式


第三章

操 作 对 象	操 作 方 式
	创 建	删 除	修 改
模式	CREATE SCHEMA	DROP SCHEMA
表	CREATE TABLE	DROP TABLE	ALTER TABLE
视 图	CREATE VIEW	DROP VIEW
索 引	CREATE INDEX	DROP INDEX

1，SQL的特点P79-P80

1. 综合统一 2. 高度非过程化 3. 面向集合的操作方式 4.以同一种语法结构提供多种使用方式 5. 语言简洁，易学易用

2，基本表的定义、删除和修改P84-P87

PRIMARY KEY PRIMARY KEY (Sno，Cno) UNIQUE FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno)
ALTER TABLE [ ADD [ 完整性约束 ] ] [ DROP ] [ ALTER COLUMN ]；
DROP TABLE ［RESTRICT| CASCADE］；

3，索引的建立与删除P89-P90 CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX ON ([][,[] ]…)； 唯一索引 UNIQUE、非唯一索引或聚簇索引CLUSTER DROP INDEX ；
4，数据查询P91-P114 唯一 DISTINCT

确定范围 BETWEEN AND，NOT BETWEEN AND 确定集合 IN，NOT IN 字符匹配 LIKE，NOT LIKE 空值 IS NULL，IS NOT NULL 多重条件（逻辑运算） AND，OR，NOT

ORDER BY子句 升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序
聚集函数：

计数

COUNT

（[DISTINCT|ALL] *）

COUNT

（[DISTINCT|ALL] ）

计算总和

SUM

（[DISTINCT|ALL] ）

计算平均值

AVG

（[DISTINCT|ALL] ）

最大最小值

MAX

（[DISTINCT|ALL] ）

MIN

（[DISTINCT|ALL] ）

 

GROUP BY子句分组 && HAVING短语 -- 具体各种使用在老师课件 第3章 关系数据库标准语言SQL（2）中
5，数据更新P115-P118

INSERT INTO [([，…)] VALUES ( [，] … )/或子查询
UPDATE SET =[，=]… [WHERE ]；
DELETE FROM [WHERE ]；

6，视图的P118-126 CREATE VIEW [( [，]…)] AS --子查询不允许含有ORDER BY子句和DISTINCT短语 [WITH CHECK OPTION]；
DROP VIEW ；


第四章、第五章 1，授权与回收P137-P140

GRANT语句的一般格式： GRANT [,]... -- ALL PRIVILIGES [ON ] TO [,]... --PUBLIC [WITH GRANT OPTION]; --允许他再将此权限授予其他用户 REVOKE语句的一般格式为： REVOKE [,]... [ON ] FROM [,]...; --级联（CASCADE）收回

 

2，数据库角色P142-P143 角色是权限的集合

一、角色的创建 CREATE ROLE
二、给角色授权 GRANT ［，］… ON 对象名 TO ［，］…
三、将一个角色授予其他的角色或用户 GRANT ［，］… TO ［，］… ［WITH ADMIN OPTION］
四、角色权限的收回 REVOKE ［，］… ON FROM ［，］…

 

3，数据库的三类完整性及其实现P152-P158
实体完整性 CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义
参照完整性 在CREATE TABLE中用FOREIGN KEY短语定义哪些列为外码 用REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码
用户定义的完整性 CREATE TABLE时定义 列值非空（NOT NULL） 列值唯一（UNIQUE） 检查列值是否满足一个布尔表达式（CHECK）
CONSTRAINT 约束 CONSTRAINT ［PRIMARY KEY短语 |FOREIGN KEY短语 |CHECK短语］
使用ALTER TABLE语句修改表中的完整性限制 可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件 ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C1; ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 900000 AND 999999)

 

第六章 关系模式 是一个五元组： R(U, D, DOM, F)
1，函数依赖和码的定义P172-P174

数据依赖：一个关系内部属性与属性之间的约束关系。最重要的数据依赖：函数依赖和多值依赖 函数依赖：一个属性或一组属性的值可以决定其它属性的值。
函数依赖：平凡函数依赖与非平凡函数依赖 在关系模式R(U)中，对于U的子集X和Y， 如果X→Y，但Y 不属于 X，则称X→Y是非平凡的函数依赖 若X→Y，但Y 属于 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:XY 。
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XY。
在R(U)中,如果X→Y,(YX)，YX,Y→Z,则称Z对X传递函数依赖。 加上条件Y→X,是因为如果Y→X,则X←→Y,实际上是, 是直接函数依赖而不是传递函数依赖。

2，1NF,2NF，3NF P175-P176 如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R∈1NF 第一范式是对关系模式的最起码的要求 若R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R∈2NF。 每一个非主属性既不部分依赖于码也不传递依赖于码，则R∈3NF

 

3，函数依赖公理系统（Armstrong公理系统P183，闭包P184,最小覆盖P186)

Armstrong公理系统 A1.自反律（Reflexivity）：若Y属于XU，则X →Y为F所蕴含。属于 A2.增广律（Augmentation）：若X→Y为F所蕴含，且Z属于U，则XZ→YZ为F所蕴含。 A3.传递律（Transitivity）：若X→Y及Y→Z为F所蕴含，则X→Z为F所蕴含。（导出规则）： 合并规则：由X→Y，X→Z，有X→YZ。 （A2， A3） 伪传递规则：由X→Y，WY→Z，有XW→Z。 （A2， A3） 分解规则：由X→Y及 Z属于Y，有X→Z。 （A1， A3）
在关系模式R中为F所逻辑蕴含的函数依赖的全体叫作 F的闭包，记为F+。设F为属性集U上的一组函数依赖，X 属于U， XF+ ={ A|X→A能由F 根据Armstrong公理导出}，XF+称为属性集X关于函数依赖集F 的闭包
F+ = G+ 的充分必要条件是F 属于 G+ ，和G 属于 F+ 最小依赖集 (1) F中任一函数依赖的右部仅含有一个属性。 (2) F中不存在这样的函数依赖X→A，使得F与F-{X→A}等价。 (3) F中不存在这样的函数依赖X→A， X有真子集Z使得F-{X→A}∪{Z→A}与F等价。

4，模式分解（模式分解的准则及定义P189-P190,模式分解方法P191) 模式的分解要保持无损联接性和函数依赖性。算法见教材...


第七章 1，数据库设计的基本步骤P201

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

2，概念结构设计的方法和步骤P209-P211

设计概念结构的4类方法 自顶向下 首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化 自底向上 首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构 逐步扩张 首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构 混合策略 将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。

3，E-R图向关系模型的转换P224-P225 属性不能再具有需要描述的性质。属性不能与其他实体具有联系。这种转换一般遵循如下原则：

⒈ 一个实体型转换为一个关系模式。 ⒉ 一个m:n联系转换为一个关系模式。 ⒊ 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。 ⒋ 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。 ⒌ 三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。 ⒍ 同一实体集的实体间的联系，即自联系，也可按上述1:1、1:n和m:n三种情况分别处理。 ⒎ 具有相同码的关系模式可合并。

4，物理设计（关系模式存取方法的选择P228-P230,数据库的存取结构P230-P231) 常用存取方法

1、索引方法 B+树索引方法 查询条件，聚集函数，连接操作 2、聚簇（Cluster）方法 连接操作，相等比较，重复率高 3、HASH方法 大小可预知，DBMS提供动态存取方法

确定数据库的物理结构

⒈ 确定数据的存储结构 ⒉ 设计数据的存取路径 ⒊ 确定数据的存放位置（存取时间 存储空间利用率 维护代价） ⒋ 确定系统配置

第十一章 事务(Transaction)是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位；事务是恢复和并发控制的基本单位;
1，事务的特性P279 事务的ACID特性：原子性（Atomicity）一致性（Consistency）隔离性（Isolation）持续性（Durability ）
2，并发控制不当导致的问题P294 1）丢失修改（Lost Update） 2）读“脏数据” （dirty read） 3）不可重复读（Non-repeatable Read）
3，封锁P295-296

封锁具有3个环节： 第一个环节是申请加锁； 第二个环节是获得锁； 第三个环节是释放锁。基本的封锁类型有两种：排它锁(Exclusive Locks，简称X锁)和共享锁(Share Locks，简称S锁)。
解决活锁问题的方法是采用先来先服务。 解决死锁方法： (1)预防死锁的发生；(2)允许发生死锁，然后采用一定手段定期诊断系统中有无死锁，若有则解除之。预防死锁的方法： 一次封锁法， 顺序封锁法死锁的诊断：超时法，事务等待图法

4，并发调度的可串行性P299-P230 定义：多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与按某一次序串行地执行这些事务时的结果相同。
冲突操作是指不同的事务对同一个数据的读写操作和写写操作。 不同事务的冲突操作不能交换。 同一事务的两个操作不能交换。 冲突可串行化调度是可串行化调度的充分条件，不是必要条件。
5，两段锁协议P301-P302 两段锁协议：指所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁。 第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶。 第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。
事务遵守两段锁协议是可串行化调度的充分条件，而不是必要条件。