软件设计师重点难点-数据库

1、软件设计师重点难点数据库数据库管理系统（DBMS ）数据库管理系统（DBMS ）是指DBS中对数据进行管理的软件系统， 它是DBS的核心成 分。DBS中所有与数据库打交道的操作， 包括建库、查询、更新及数据控制，都是通过DBMS 进行的。数据库管理系统总是基于某种数据库模型，可分为网状型、层次型、关系型和面向对象型DBMS。数据库管理系统的主要目标：把数据作为可管理的资源处理。数据库管理系统的5个重要功能：数据库的定义功能： DBMS提供数据定义语言（DDL ）定义数据库的3级结构，包括 外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象，定义数据的完整性约束、保密限制等条件。 因此在DBMS中包括D

2、DL的编译程序。数据库的操纵功能：提供数据操纵语言（DML ）实现对数据的操作。有 4种基本操作：检索（查询）、插入、删除、修改。在 DBMS中包括DML的编译程序或解释程序。数据库的保护功能：DBMS对数据库的保护主要通过 4个子系统：A. 数据库恢复（在数据库被破坏或数据不正确时，系统有能力把数据库恢复到最近某个 正确的状态B. 数据完整性控制（保证数据库中数据及语义的正确性和有效性，防止任何对数据错误 的操作）C. 多用户环境下的并发控制。D. 数据安全性控制（防止未被授权的用户蓄谋或无意地存取数据库中的数据，以免数据 的泄露或破坏）。数据库的维护功能：这部分包括数据库的初始数据载入、转

3、换功能、存储功能、数据库的改组、性能监视功能。数据字典（DD ）： DD管理数据库3级结构的定义。对于数据库的操作都要通过查阅DD才能进行。现在有的大型系统中，把DD单独抽出来自成一个系统，成为一个系统工具，使得DD成为一个比DBMS更高级的用户与数据库之间的接口。要注意的是：应用程序并不属于DBMS的范围。应用程序是用主语言和DML编写的，程序中的DML语句由DBMS执行，而其余部分仍由主语言编译程序完成。数据库系统（DBS）数据库系统是一个复杂的系统，它是采用了数据库技术的计算机系统。因此，它不仅仅 是一组对数据进行管理的软件（即DBMS ）,也不仅仅是一个数据库。它是一个实际可运行的、按

4、照数据库方法存储、维护和向应用系统提供数据支持的系统。它是存储介质、处理对 象和管理系统的集合体，由数据库DB、硬件支持系统、软件支持系统和数据库管理员DBA这四部分组成。SQL 语句基本表的定义可用“ CREATETABLE语句实现，增加属性可以用ALTER.ADD 语句，删除属性可以用“ALTER.DROP. 语”句 ;删除已存在的表可用“DROP TABLE.”语句。视图的定义和撤消索引的定义和撤销 SELECT 查询语句 DELETE 删除语句 INSERT 插入语句 uPDATE 语句关系运算专门的关系运算包括选择、投影、连接、除等。选择( Selection )选择又称为限制( R

5、estriction )。它是在关系 R 中选择满足给定条件的诸元组，记作：d F(R) = t|t R A F(t)=真其中 F 表示选择条件，它是一个逻辑表达式，取逻辑值 真或假 。逻辑表达式 F 的基本形式为：X1 0 Y1 $ X2 B Y2 B表示比较运算符，它可以是、NV、W =或玮XI、Y1等是属性名或常量或简单函数。属性名也可以用它的序号来代替。$表示逻辑运算符，它可以是僼、A或V。 表示任选项，即 中的部分可以要也可以不要，.表示上述格式可以重复下去。因此选择运算实际上是从关系 R 中选取使逻辑表达式 F 为真的元组。这是从行的角度进 行的运算。举例设有一个学生-课程关系数据

6、库，包括学生关系 Student、课程关系Course和选修关系SC。 下面的许多例子将对这三个关系进行运算。例 1 查询信息系( IS 系)全体学生d Sdept=IS(Student) 或 d 5=IS(Student)例 2 查询年龄小于 20 岁的元组d Sage20(Student)或 d 420(Student) 。投影( Projection )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：n A(R) = tA | t R 其中 A 为 R 中的属性列。举例例3查询学生关系Student在学生姓名和所在系两个属性上的投影：n Sname,Sdept(Student

7、)或n 2,5(Student)结果如图2-7(a)。投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组，因为取消了某些属 性列后，就可能出现重复行，应取消这些完全相同的行。例4查询学生关系Student中都有哪些系，即查询学生关系Student在所在系属性上的投影n Sdept(Student)投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组，因为取消了某些属 性列后，就可能出现重复行，应取消这些完全相同的行。连接(Join )连接也称为 B连接。它是从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：R x t t s | t rgRa t s eSAt i-A

8、6 t 5B仙巳(RXS)其中A和B分别为R和S上度数相等且可比的属性组。B是比较运算符。连接运算从R和S的笛卡尔积RXS中选取(R关系)在A属性组上的值与(S关系)在B属性组上值满 足比较关系0的元组。连接运算中有两种最为重要也最为常用的连接，一种是等值连接(equi-join )，另一种是自然连接(Natural join )。0为二”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的笛卡尔积中选取 A、B属性值相等的那些元组。即等值连接为：R X it t d t 审几 t rA = t 5 B =CrAtB RXS)A=B自然连接(Natural join )是一种特殊的等值连接，它要求两个关

9、系中进行比较的分量必 须是相同的属性组，并且要在结果中把重复的属性去掉。即若R和S具有相同的属性组 B ,则自然连接可记作：尺 X S= tttsSAt JB = t KHAiW(RXS)一般的连接操作是从行的角度进行运算。但自然连接还需要取消了重复列，所以是同时 从行和列的角度进行运算。除( Division )给定关系R(X,Y)和S(Y,Z)，其中X、Y、Z为属性组。R中的Y与S中的Y& 127;可以有 不同的属性名，但必须出自相同的域集。R与S的除运算得到一个新的关系 P(X) , P是R中满足下列条件的元组在 X属性列上的投影：元组在 X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。记作：rvs= trx( |cs) aYj = nac(町-nxtfnfK) x ny(sj)-R)其中Yx为x在R中的象集，x=t r凶。举例例6设关系R、S分别为图2-9中的和(b), R+S的结果为图2-9(c)。在关系R中，A可以取四个值al, a2, a3, a4。其中：al 的象集为(b1,c2), (b2,c3), (b2,c1)a2 的象集为(b3,c7), (b2,c3)a3的象集为(b4,c6)a4的象集为(b6,c6)S 在(B,C)上的投影