[工学]数据库～期末复习.ppt

1,期末复习,答疑： 12月21日(周三) 下午13:30-15:30 计算中心实验课 12月23日(周五) 上午10:00-12:00 1#117,共5次实验报告上传至FTP的截止日期：12月28日,2,题型,概念题 选择题 填空题 简答题 计算题 SQL语言题,3,四个基本概念,数据(Data) 数据库(Database) 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS),第一章 绪论,4,数据管理技术的发展过程 人工管理阶段(40年代中-50年代中) 文件系统阶段(50年代末-60年代中) 数据库系统阶段(60年代末-现在),DBMS对数据的控制功能,数据的安全性（Security）保护 数据的完整性（Integrity）检查,并发（Concurrency）控制 数据库恢复（Recovery）,5,数据模型,数据模型分成两个不同的层次 (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。 (2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。,客观对象的抽象过程-两步抽象 现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。 概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。,6,概念模型的表示方法 实体联系方法(E-R方法) 用E-R图来描述现实世界的概念模型 E-R方法也称为E-R模型,E-R图,实体型 用矩形表示，矩形框内写明实体名。,学生,教师,7,E-R图(续),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,8,E-R图(续),联系 联系本身：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、1:n或m:n） 联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来,9,联系的表示方法-举实例,10,数据库系统的三级模式与二级映像,11,数据库系统的组成,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DBA（重点） 用户,1. 数据库管理员(DBA),决定数据库中的信息内容和结构 决定数据库的存储结构和存取策略 定义数据的安全性要求和完整性约束条件,监控数据库的使用和运行 周期性转储数据库 数据文件 日志文件 系统故障恢复 介质故障恢复 监视审计文件,数据库的改进和重组 性能监控和调优 数据重组 数据库重构,13,关系模式通常可以简记为 R (U) 或 R (A1，A2，An) R 关系名 A1，A2，An 属性名,第二章 关系数据库,14,关系的完整性,关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。 关系模型中三类完整性约束： 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性 实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称作是关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。,实体完整性,实体完整性规则（Entity Integrity） 若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值,15,针对某一具体数据的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的特殊语义 由应用环境决定,用户自定义完整性,16,关系代数运算符,17,关系代数运算符（续）,18,关系代数运算的分类 传统的集合运算 并、差、交、广义笛卡尔积 专门的关系运算 选择、投影、连接、 计算题,19,广义笛卡尔积,R n目关系，k1个元组 S m目关系，k2个元组 RS 列：（n+m）列的元组的集合 元组的前n列是关系R的一个元组 后m列是关系S的一个元组 行：k1k2个元组 RS = tr ts |tr R tsS ,20,专门的关系运算,选择 投影 连接,综合举例-转换成相应的SQL语句, 例 查询选修了2号课程的学生的学号。 Sno（Cno=2（SC）,21,联接（Join）-计算，定义,自然联接 联接 等值联接,22,第三章 关系数据库标准语言SQL 结合实验,23,SQL的发展历程,1972：IBM开始研究System R系统，配置了数据库语言SQUARE SQUARE ( Specifying Queries As Relational Expressions) 使用了大量的数学符号 1974：Boyce和Chamberlin将SQUARE修改为SEQUEL SEQUEL (Structured English QUEry Language ) 去掉了数学符号，以英语单词和结构式语法代替查询 后简称为SQL (Structured Query Language),24,SQL数据库的三级体系结构,SQL数据库：支持SQL语言的关系数据库,25,SQL语言的组成及功能,26,第四章 关系数据理论,27,关系模式由五部分组成，即它是一个五元组： R (U, D, DOM, F) R： 关系名 U： 组成该关系的属性名集合 D： 属性组U中属性所来自的域 DOM： 属性向域的映象集合 F： 属性间数据的依赖关系集合,28,规范化：将低一级范式的关系模式通过模式分解转换为高一级范式的关系模式集合的过程 5NF 4NF BCNF 3NF 2NF 1NF,29,数据库并发性的含义 为了充分利用数据库资源，很多时候数据库用户都是对数据库系统并行存取数据，这样就会发生多个用户并发存取同一数据块的情况，如果对并发操作不加控制可能会产生不正确的数据，破坏数据的完整性。 并发控制就是解决这类问题，以保持数据库中数据的一致性，即在任何一个时刻数据库都将以相同的形式给用户提供数据。,30,事务是数据库系统中执行的一个工作单位，它是由用户定义的一组操作序列。 一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序，一个应用程序可以包括多个事务。 定义事务的语句有三条： BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK,事务（Transaction）,事务的开始,事务的提交,事务的回滚,31,事务的特征 原子性（Atomicity） 一个事务是一个不可分割的工作单位，事务在执行时，应该遵守“要么不做，要么全做”（Nothing or All）的原则，即不允许完成部分的事务。 一致性（Consistency） 事务对数据库的作用是数据库从一个一致状态转变到另一个一致状态。所谓数据库的一致状态是指数据库中的数据满足完整性约束。 隔离性（Isolation） 如果多个事务并发地执行，应像各个事务独立执行一样，一个事务的执行不能被其他事务干扰。 持久性（Durability） 持久性指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是持久的，即使数据库因故障而受到破坏，DBMS也应该能够恢复。,32,T1的修改被T2覆盖了！,数据不一致实例：飞机订票系统,33,并发操作带来的数据不一致性,丢失修改（lost update） 不可重复读（non-repeatable read） 读“脏”数据（dirty read）,34,三种数据不一致性,(a) 丢失修改,(b) 不可重复读,(c) 读“脏”数据,35,封锁就是事务T在对某个数据对象（例如表、记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。 加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事务不能更