数据库复习大纲及答案.doc

第一章 绪论1. 数据的语义数据的解释是对数据含义的说明，数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的2. 数据库的定义 数据库是长期储存在计算机内，有组织的，可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织，描述和储存，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易拓展性，并可为各种用户共享。 概括的讲，数据库具有永久储存，有组织和可共享三个基本特点3. DBMS的定义、功能 定义：数据库管理系统（DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 功能（5点）：1.数据定义功能2.数据组织，储存和管理 3.数据操控功能 4.数据库的事务管理和运行管理 5.数据库的建立和维护功能4. 数据库系统的组成 组成：数据库，数据库管理系统，应用程序和数据库管理员5. 数据管理技术的三个阶段 1.人工管理阶段 2.文件系统阶段3.数据库系统阶段6. 数据库系统的特点 1.数据结构化（最重要） 2.数据的共享性高，冗余度低且易扩充 3.数据独立性高（数据变化，程序不变） 4.数据由数据库管理系统统一管理和控制 数据控制功能：1.数据的安全性保护2.数据的完整性检查3.并发控制4.数据库恢复 7. 数据模型的类型 第一类：概念模型第二类：逻辑模型和物理模型8. 概念模型的基本概念和表示方法 基本概念：1.实体2.属性3.码 4.实体型 5.实体集6.联系 表示方法：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法也称E-R模型 9. 数据模型的组成要素（三要素）重点 1.数据结构：数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系 2.数据操作：数据操作是指对数据库中的各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。数据库主要有查询和更新（包括插入，删除，修改） 3.数据的完整性约束条件：数据的完整性约束条件是一组完整性规则，它保障了数 据的正确，有效和相容。10. 常用的逻辑数据模型 a.层次模型 b.网状模型 c.关系模型11. 关系模型的基本术语 a.关系：一个关系对应通常说的一张表（二维表） b.元组：表中的一行即为一个元组 c.属性：表中的一列即为一个属性 d.码：也称码键，表中的某个属性组，它可以确定一个元组，如学号 e.域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个 域第二章 关系数据库1. 关系模型的组成 关系数据结构，关系操作集合和关系完整性约束2. 关系模型的数据结构 关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构-关系3. 关系的性质 a.列同质， b.列不同名 c.列无序 d.行不全同 e.行无序 f.原子属性 关系模型要求关系必须是规范化的，最基本的要求就是每一个分量必须是一个不可分的数据项，不满足的即为非规范化关系4. 关系操作 查询 （选择，投影，链接，除，并，差，交，笛卡儿积等） 选择，投影，并，差，笛卡儿积是五种基本操作 更新（插入，删除，修改） 特点：集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。5. 关系运算 选择,投影，连接，除6. 关系的码、候选码、主码、外码 码：码可以由数据表中的一个或多个数据项组成，用于唯一标识数据表 中的数据 候选码：若关系中的某一属性组能唯一标识一个元组，而其子集不行， 则称该属性组为候选码 主码：若一个关系有多个候选码，则选定一个为主码 外码：用于建立和加强两个表数据之间的连接的一列或多列7. 关系模型的三类完整性约束 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性8. 实体完整性规则（应用）-主属性不为空/码不为空 （1）实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一个实体集。例如学生关系对应于学生的集合 （2）现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标志。例如每个学生都是独立的个体，是不一样的。 （3）相应的，关系模式中以主码作为唯一性标识。（4）主码中的属性即主属性不能取空值。如果主属性区空值，就说明存在某个不可标识的实体，即存在不可区分的实体，这与第（2）点矛盾，因此这个关系称为实体完整性 9. 参照完整性规则（应用） 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中每个元组在F上的值必须： 1.或者取空值（F的每个属性值均为空值） 2.或者等于S中的某个元组的主码值。 例如，学生关系中每个元组的“专业号”属性只能取下面两类值 1.空值，表示尚未给该学生分配专业 2.非空值，这时该值必须是专业关系中某个元组的“专业号” 号值，表示该学生不可能分配到一个不存在的专业中。即被 参照关系“专业”中一定存在一个元组，他的主码值等于该 参照关系“学生”中的外码值 。第四章 数据库安全性1. 数据库安全性的定义 数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法使用所造成的数据泄露，更改或破坏。 2. 安全模型3. 安全技术 用户身份鉴别，多层存取控制，审计，视图和数据加密4. 用户身份鉴别的常用方法 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 5. 存取控制的作用、机制、方法 作用：确保只授权给有资格的用户访问数据库的权限，同时令所有未授权的用户无法接近数据 机制：定义用户权限，合法权限检查 方法：自主存取控制和强制存取控制6.自主存取控制的含义 自由存储机制能够通过授权机制有效的控制敏感数据的存取，主要通过SQL的GRANT语句和REVOKE来实现 用户权限是由两个要素组成的（数据库对象和操作类型） 定义存储权限称为授权 存储控制的对象不仅有数据本身（基本表中的数据，属性列上的 数据），还有数据库模式（包括数据库，基本表，视图和索引的创 建等） 6. 强制存取控制的含义 所谓强制存取存取控制，是指系统为保障更高程度的安全性，按照TDI/TCSES标准中安全策略的要求所采取的强制存取检查手段。它不是用户能直接感知和进行控制的。7. 数据加密的作用、基本思想、种类 作用：防止数据库在储存和传输过程中失密 基本思想：根据一定算法将原始数据明文变换为不可直接识别的格式 种类：储存加密和传输加密第五章 数据库完整性1. 数据库完整性的定义 数据库的完整性是指数据的正确性和相容性2. 完整性约束条件的定义 完整性约束条件也称为完整性规则，是数据库中的数据必须满足的语义约束条件。（它表达了给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用一限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确，有效和相容）3. DBMS完整性控制机制的功能 1.提供定义完整性约束条件的机制 2.提供完整性检查的方法 3.进行违约处理4. 实体完整性的定义（应用）、检查、违约处理定义：关系模型中的实体完整性在CREAT TABLE中用PRIMARY KEY定义（对单属性构成的码可以定义为列级约束条件，也可定义为表级约束条件，而对于多属性构成的码只有一种说明方法，即定义为表级约束条件）检查与违约处理：1.检查主码是否唯一，如果不唯一则拒绝插入或修改 2.检查主码的各个属性是否为空，只要有一个为空就 拒绝插入或修改。5. 参照完整性的定义（应用）、检查、违约处理 定义：关系模型的参照完整性在CREAT TABLE中用FOREIGN KEY短语定义哪些列为外码，用REFERENCE短语指明这些外码参照哪些表的主码 检查：对被参照表和参照表进行增加、删除、修改操作时有可能会破坏参照完整性，必须检查以保证这两个表的相容性。 违约处理：被参照表（例如Student）参照表（例如SC）违约处理可能破坏参照完整性插入元组拒绝可能破坏参照完整性修改外码值（学号）拒绝删除元组可能破坏参照完整性拒绝/级联删除/设置为空值修改主码值可能破坏参照完整性拒绝/级联修改/设置为空值6. 用户定义的完整性的定义、检查、违约处理 用户定义完整性就是针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求（1）属性上的约束条件 在CREAT TABLE中定义属性的同时，可以根据应用要求定义属性上的约束条件，即属性值限制，包括： 1.列值非空（NOT NULL） 2.列值唯一（UNIQUE） 3.检查列值是否满足一个条件表达式（CHEAK短语） 检查和违约处理：当往表中插入元组或修改属性的值时，关系数据库管理系统将检查属性上的约束条件是否被满足，如果不被满足则操作被拒绝。（2） 元组上的约束条件 在CREAT TABLE 语句中可以用CHEAK短语定义元组上的约束条件，即元组级的限制。同属性值限制相比，元组级的限制可以设置不同属性之间的取值的相互约束条件。（例如当学生的性别是男时，其名字不可用Ms.打头） 检查和违约处理，当往表中插入元组或修改属性值时，关系数据库管理系统将检查元组上的约束条件是否被满足，如果不满足则操作被拒绝执行。 第六章 关系数据理论1. 数据依赖的定义、种类 定义：数据依赖是一个关系内部属性与属性之间的一种约束关系。这种约束关系是通过属性间值的相等与否体现出来的数据间相关联系。 种类：1.函数依赖（最重要）2.多值依赖 3.连接依赖2. 关系模式存在的问题 （1）数据冗余（2）更新异常（3）插入异常（4）删除异常3. 规范化的定义、实质 定义：一个第一级范式的关系模式通过模式分解，可以转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，这个过程就叫做规范化 实质：概念的单一化 补充：规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各个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4. 范式的定义、种类、级别 定义：关系数据库中的关系是要满足一定的要求的，满足不同程度要求的为不同范式 种类和级别： 高 5NF4NFBCNF3NF2NF1NF 低 修正的第三范式第七章 数据库设计1. 数据库设计的定义、特点、步骤定义：数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效的储存和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理的需求和数据操作的需求特点：1.数据建设的基本规律“三分技术，七分管理，十二分基础数据” 2.结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合步骤：1.需求分析阶段 2.概念结构设计阶段 逻辑结构设计阶段 物理结构设计阶段 数据实施阶段 数据库运行和维护阶段 2. 概念模型的特点 （1）能真实（2）易于理解（3）易于更改（4）易于向关系、网状、层级等各种数据模型转换3. 画E-R图（应用） （1）实体型用矩形表示，矩形框里写明实体名（2）属性用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体型连接起来 （3）l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型连接一起，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1：n、m：n）4. E-R图转换成关系模型（应用） 一个实体型转换为一个关系模式，关系的的属性就是实体的属性，关系的码就是实体的码 （1）一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可