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2015年整理后的数据库提纲
数据是数据库中存储的基本对象。描述事物的符号记录称为数据。数据的含义称为数据的语义,数据与其语义是不可分的。数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的、可分享的大量数据的集合。具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。数据库管理系统是计算机的基础软件(和操作系统一样)。数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员(DBA)组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。数据库管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。(1)人工管理阶段:硬件方面无直接存取存储设备,软件方面没有操作系统。特点:①数据不保存②应用程序管理数据 ③数据不共享 ④数据不具有独立性(2)文件系统阶段:硬件方面已有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备,软件方面已有文件系统。特点:①数据可以长期保存 ②由文件系统管理数据 ③数据共享性差,冗余度大 ④数据独立性差(3)数据库系统阶段:硬件已有大容量磁盘,软件方面则已有数据库管理系统。特点:①数据结构化 ②数据的共享性高、冗余度低且易扩充 ③数据独立性高 ④数据由数据库管理系统统一管理和控制数据模型是数据库系统的核心和基础。第一类是概念模型,第二类是逻辑模型和物理模型。数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束条件三部分组成。(数据库的三大要素)关系模型的优缺点:优点:①是建立在严格的数学概念的基础上的 ②概念单一 ③关系模型的存储路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全必威体育官网网址性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作缺点:①存储路径对用户是隐蔽的 ②查询效率不如格式化数据模型 ③开发数据库管理系统的难度较大数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。外模式也称子模式或者用户模式,是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。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描述,是所有用户的公共数据视图。内模式也称存储模式,一个数据库只有一个内模式。它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。数据库的二级映像:外模式/模式映像和模式/内模式映像关系可分三种类型:基本关系(基本表)、查询表和视图表关系模型中常用的两大关系操作:查询操作和插入、删除、修改操作。查询操作可分为选择、投影、连接、除、并、交、笛卡儿积等,其中选择、投影、并、差、笛卡儿积是5种基本操作。SQL的特点: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,易学易用视图的作用(优点):①视图能够简化用户的操作 ②视图使用户能以多种角度看待同一数据 ③视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性 ④视图能够对机密数据提供安全保护 ⑤适当利用视图可以更清晰地表达查询用户身份鉴别是数据库管理系统提供的最外层安全保护措施。常用的用户身份鉴别方法:①静态口令鉴别 ②动态口令鉴别 ③生物特征鉴别 ④智能卡鉴别数据库管理系统提供的安全措施主要包括用户身份鉴别、存取控制机制、视图机制、审计和数据加密等。触发器的概念:触发器是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。一旦定义,任何用户对表的增、删、改操作均由服务器自动激活相应的触发器,在关系数据库管理系统核心层进行集中的完整性控制。数据依赖分为函数依赖和多值依赖。规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分,使模式中的各关系模式达到某种程度的“分离”,即“一事一地”的模式设计原则。规范化实质上是概念的单一化。Armstrong公理系统是有效的、完备的。有效性指的是:由F出发根据Armstrong公理推导出来的每一个函数依赖一定在F+中;完备性指的是:F+中的每一个函数依赖,必定可以由F出发根据Armstrong公理推导出来。数据库设计步骤:①需求分析阶段 ②概念结构设计阶段 ③逻辑结构设计阶段 ④物理结构设计阶段 ⑤数据库实施阶段 ⑥数据库运行和维护阶段数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程几部分。为了简化E-R图,能作为属性对待的尽量作为属性对待。有两条准则:①作为属性,不能再具有需要描述的性质 ②属性不能与其他实体具有联系各子系统的E-R图之间的冲突主要有三类:属性冲突、命名冲突和结构冲突。简述关系模式的水平分解和垂直分解:水平分解是把(基本)关系的元组分为若干子集合,定义每个子集合为一个子关系,以提高系统效率。垂直分解是把关系模式R的属性分解为若干集合,形成若干子关系模式。其原则是将经常在一起使用的属性从R中分解出来形成一个子关系模式。关系数据库管理系统查询处理可分为4个阶段:查询分析、查询检查、查询优化和查询执行。查询优化分为代数优化
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