数据库复习笔记
第一章、绪论
1.数据库管理体统：是位于用户与操作系统之间的一层管理软件，是计算机基础软件。主要功能有，数据定义，数据组织、存储和管理，数据操纵，数据库事务管理、运行管理，数据库的建立与维护等。
2.数据库系统：是由数据库、数据库管理系统和数据库管理员（DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
3.数据结构化：数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的主要区别。所谓“整体”结构化是指数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用，而是面向整个组织或企业；不仅数据内部结构化，而是整体，数据之间是有联系的。
4.数据独立性：包括物理独立性（是指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的），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的，也就是逻辑结构改变，用户程序不变）。
5.数据由数据库管理系统统一管理和控制
1）数据的安全性保护：是指保护数据以防止不合法使用造成数据泄密和破坏。
2）数据的完整性检查：是指数据的正确性、有效性和相容性。
3）并发控制：多个用户同时操作数据，相互干扰产生错，因此必须对并发操作加以控制。
4）数据库恢复：计算机硬件、软件故障和操作员的失误以及故意破坏造成的影响进行恢复。
6.数据库：是长期存储在计算机内有组织、大量、共性数据的集合。它可以供各种用户共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。
7.数据模型：是对现实数据的抽象，应满足三方面的要求：真实地模拟现实世界，容易为人理解，便于在计算机上实现。
两类数据模型：
1）概念模型：是按照用户地观点来对数据信息建模，主用于数据库设计。
2）逻辑模型和物理模型：逻辑模型主要包括层次、网状、关系、面向对象、关系对象、半结构化等数据模型。主用数据库管理系统地实现；物理模型是数据库系统的核心和基础。
8.概念模型：
1）码：唯一标识实体的属性集。
2）联系：指不同实体集之间的联系。一对一、一对多、多对多等。
9.数据模型的主要组成因素：数据结构、数据操作和数据的完整性约束。
1）数据结构：描述数据库组成对象以及对象之间的联系；
2）数据操作：指数据库中各种对象的实例运行执行操作的集合，包括操作规则。
3）数据的完整性约束：是一组完整性规则。
10.关系模型：
1）关系模型的数据结构：关系（一个关系通常是一张表）、元组（表中过的一行）、属性（表中的一列）、码（即码键，表中的一个属性组）、域（具有相同数据类型值的集合）、分量（元组中一个属性值）、关系模式（对关系的描述）。关系模型要求关系必须是规范化的，每一个分量是不可分的数据项。
2）关系模型数据操纵和完整性约束：操作对象和操作结果是关系；关系模型把存储路径向用户隐藏。
3）关系模型的优缺点：建立在严格的数学概念的基础上；概念单一；存储路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、安全保密性，简化了程序员的共组和数据库开发建立的工作。
11.数据库系统模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。模式是相对稳定的而实体是相对变动的。
12.数据库的三级模式结构：
1）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的藐视，是所有用户的公共数据视图。
2）外模式：也称子模式或用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是于某一应用有关的数据的逻辑表示。
3）内模式：也称存储模式，一个数据库只有一个内模式，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组织方式。
13.数据库的二级映像功能与数据独立性：
1）外模式/模式映像：当模式变化时由DBA对外模式/模式映像作相应改变，可以使模式保持不变，应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性
2）模式/内模式映像：当数据库的存储结构改变时，用DBA对模式/内模式映像作相应该百年，可以是模式保持不变，从而 应用程序也不必改变。保证里数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性
14.数据管理员（DBA）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储策略。
3）定义数据的安全性要求和完整性约束。
4）监控数据库的使用和运行。
5）数据库的改进和重组、重构。
15.用户：指最终用户，分为三类，偶然用户、简单用户、复杂用户（使用数据库语言访问数据库，能通过接口编制应用程序）。
第二章、关系数据库
1.关系：一组域的笛卡儿积的子集叫做这一组域上的关系。
笛卡儿积：D1 x D2 x … x Dn
关系：R(D1 x D2 x … x Dn)
2.候选码：某一属性组的值能唯一地标识一个元组，而其自己不能，则称该属性组为候选码。
一个关系有多个候选码，选定其中一个为主码。
候选码地诸属性成为主属性。
关系模式地所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。
3.关系可有有三种类型：基本关系（通常称基本表或基表）、查询表和视图表。
4.基本关系具有6条属性：1）列是同质的；2）不同的列可以出自同一个域； 3）列的顺序无所谓；4）任意两个元组的候选码不能取相同的值；5）行的顺序无所谓；6）分量必须取原子值；
5.关系数据库：关系数据库的型也称关系数据库的模式，是关系数据库的描述。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常就称为关系数据库。
6.基本操作：选择、投影、并、差、笛卡儿积是五种基本操作。
7.关系数据语言的分类：关系代数（对关系的运算来表达查询要求）、关系演算（用谓词来表达查询要求）。
结构化查询语言（SQL）：不仅具有丰富的查询功能，而且有数据定义和数据控制功能，是集查询、数据定义语言、数据操纵语言和数据控制语言于一体的关系数据语言。
8.实体完整性规则：若属性（指一个或一组属性）A是基本关系R的属性，则A不能取空值。所谓控制就是“不知道”或“不存在”或“无意义”的值。
9.参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每一个元组在F上的值不许：或者取空值（F的每一个属性值均为空值）；或者等于S中某个元组的主码值。
设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，Ks是基本关系S的主码。如果F与Ks相对应，则称F是R的外码，并称基本关系R为参照关系，基本关系S为被参照关系或目标关系。
10.传统的集合运算
并：
差：
交：
笛卡儿积：
11.专门的关系运算：选择、投影、连接、除运算。
1）选择：又称为限制。它是关系R中先择满足给定条件的诸元素。记作：
。逻辑表达式F的基本形式：
2）投影:关系R上的投影是从R中选择出若干属性列组成新的关系。记作：
，其中A为R中的一个属性列。
3）连接：连接也称
连接。它是两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组，记作：
其中，A和B分别为R和S上列数相等且可比的属性组，θ是比较运算符。连接运算从R和S的笛卡儿积R×S中选取R关系在A属性组上的值与S关系在B属性上的值满足比较关系θ的元组。
θ为“=”的连接运算称为等值连接。
自然连接是一种特殊的等值连接。它要求两个关系中进行比较的分量必须是同名的属性组，并且在结果中把同名的属性值去掉。
第三章、关系数据库标准语言SQL
1.SQL的特点
1）综合统一：集数据定义、数据操纵、数据控制语言的功能于一体。
2）高度非过程化：只要提出“做什么”，而无需指明“怎么做”。
3）面向集合的操作方式。
4）同一种语言结构提供多种使用方式：即是独立的语言，又是嵌入式语言。
5）语言简介，易学易用：完成核心功能只用了九个动词。
2.SQL的基本概念：
