数据库复习资料

1、第一章1. 数据管理技术发展的三个阶段，其管理的异同点。1) 人工管理阶段背景：硬件，没有直接存取设备，软件，没有操作系统及管理数据的软件；数据处理的方式为批处理2) 文件系统阶段背景：硬件，有直接存取设备，软件，有操作系统和专门的数据管理的软件；数据处理方式可为批处理方式也可为联机方式3) 数据库系统阶段背景：多用户、多应用共享数据要求，大量数据处理需求。 2. 数据模型的概念：概念数据模型（概念模型）、结构数据模型（数据模型），类型、特点及应用情况。数据模型：是数据抽象的工具，即用此工具来组织数据，使数据结构化。概念数据模型：是独立于计算机系统，完全不涉及数据在计算机系统中的表示，按用户的

2、观点在信息世界中对事物建模，强调其语义表达能力，主要用于数据库概念设计。特点：应用情况：实体联系模型（ER模型）和对象模型结构数据模型：是面向计算机系统的，是现实世界中的信息最终在机器世界中得到的反映，它通常有一组严格定义了语法和语义的语言，人们可以使用它来定义、操纵数据库的数据。特点：应用情况：层次模型、网状模型和关系模型3. 数据库系统的构成，不能死背，要理解1) 数据库：是存储在计算机系统内的、有结构的数据的集合；2) 数据库管理系统：是管理数据库的系统软件，为用户和数据之间提供接口，使用户可对数据库进行各种操作。是数据库系统的核心部分。3) 运行环境：包括计算机硬件系统、操作系统、开发

3、工具等；4) 数据库管理员：主要负责设计、建立、管理和维护数据库，协调各用户对数据库的要求等；DBA不一定只是一个人，可以是一个工作组；5) 用户：数据库系统的服务对象6) 数据库应用系统：满足用户功能需求的软件系统4. 数据模型的三要素1) 数据结构:用于描述数据的静态特性。数据结构不仅要描述数据本身，如数据类型、内容、属性；还要描述数据之间的联系。2) 数据操作:用于描述数据的动态特性。是指对数据库中的数据所允许执行的操作的集合。主要有插入、删除、修改和查询四种操作。3) 数据约束:是一组完整性规则的集合。完整性规则是数据模型中数据及其联系所具有的约束规则，用来限定数据库状态以及状态的变化

4、，以保证数据的正确性。5. 数据库系统的核心部分DBMS。数据库管理系统的三级模式、数据与程序独立的概念、数据的物理独立性和数据的逻辑独立性数据库管理系统的三级模式：数据：描述现实世界中各种具体事务或抽象概念的、可存储并具有明确意义的信息数据与程序独立：应用程序独立于数据的逻辑表示与物理存储。通过将数据的定义与存储从程序中独立出来实现。数据的物理独立：是指当数据库的内模式发生改变时，如存储设备或存储方法发生改变，由DBA对概念模式/内模式映像作相应改变，使概念模式尽可能保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性数据的逻辑独立：是当概念模式改变时，例如，增加了新的关系、新的属

5、性、改变了属性的数据类型等，由DBA对各个外模式/概念模式的映像作相应改变，可使外模式尽可能保持不变。6. 数据库系统的主要特点1) 数据结构化2) 可控数据冗余3) 数据共享性好：多种应用、多种语言共享4) 数据独立性高5) 集中统一控制：数据的安全性控制、数据的完整性控制、并发控制7. 数据库管理系统的功能1) 数据库的定义：2) 数据库的建立3) 数据库的操作4) 数据库的控制5) 数据库的维护与故障恢复6) 数据通信第二章1. 如何评价一个数据模型1) 真实地描述现实系统。2) 易于为一般用户所理解。3) 易于计算机实现。2. ER模型的构成要素：实体、属性、联系1) 实体：现实世界中

6、有别于其他对象的对象。对象可以是具体的，也可以是抽象的。注：实体用矩形来表示。2) 属性：是指实体的特征或性质，即实体用属性描述。注：用椭圆框表示。i. 属性按结构分:简单属性、复合属性和子属性。简单属性表示属性不可再分；复合属性表示该属性还可再分为子属性。ii. 属性按取值分，有单值属性，多值属性、导出属性和空值属性。只有一个取值的属性称为单值属性；多于一个取值的属性为多值属性；值不确定或还没有值的属性称为空值属性；其值可由另一个属性的取值推导出来的属性为导出属性。3) 联系：是两个或多个实体间的关联。注：联系用棱形框表示3. 键（码）的概念、主键、候选键的概念键：能惟一标识实体的一个或一组

7、属性。如学号、课程号等。按键所包含的属性个数分：简单键和复合键。由一个属性构成的键称为简单键；由多个属性构成的键称为复合键。候选键：最小属性集合的键。主键：当存在多个候选键时，需选定其中一个作为主键，将其作为描述实体的惟一标识。注：键用属性名加下划线表示 学号4. ER图的画法，要能结合数据库的应用设计一章使用。第三章1. 关系模型有关的术语及含义。属性：表中每一列称为一个属性。每个属性都有一个属性名。域： 每个属性所对应的值变化范围叫做属性的域列（字段）：表中的每一列称为一个字段，与一个属性相对应。元组（记录）：表中的每一行称为一个元组，与一个实体对应，也称为记录关系：关系是元组的集合。若一

8、个关系由n个属性构成，则称该关系为n元关系。关系模式：对关系的描述。由关系名及其所有属性名的集合构成。关系模型：是所有的关系模式的集合。一个关系模型描述了若干实体及其相互联系，反映了对客观世界一部分的逻辑抽象。2. 关键字、外部关键字的概念及作用关键字：在给定的关系中，能用来唯一地标识一个元组的属性或属性组外部关键字：设有两个关系R和S，它们的共有属性X是关系S的候选关键字或主关键字，但不是关系R的关键字，则称X为关系R的外部关键字外部关键字作用：外部关键字为两个表之间的联系提供了桥梁作用3. 关系模型的四类完整性的概念及作用。域完整性约束：属性值必须取自其对应的值域；一个属性值能否为空值由其

9、语义决定。域完整性约束可以通过数据定义来实现，如数据类型、数据宽度、默认值等就能限制域的范围。实体完整性约束：主关键字值必须是唯一的，且不能为空值参照完整性约束 ：设有两个关系R和S，属性（组）A是S的候选关键字，是R的外部关键字，则对于R中的A的取值只有两种可能性：取空值或等于S中某个元组的关键字值。用户自定义完整性约束：针对某一具体数据的约束条件，由应用环境决定，它反映的是某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求4. 关系代数，会按语义要求写出关系代数表达式。第四章1. SQL Server的系统数据库有哪 些？数据库对象有哪些？2. 域约束、实体完整性约束、参照完整性约束、用户自定约束

10、等在SQL Server中如何实现的？3. 定义数据库、修改数据库、定义表、修改表的操作命令4. 插入记录、删除记录、更新记录、查询记录等操作命令5. 定义视图、删除视图6. 索引的作用、类型及建立索引的原则，定义索引、删除索引7. SQL server的数据类型、字符函数、时间日期函数8. 游标的作用及游标的使用第五章1. DBMS对数据库的保护措施:完整性约束：保证数据的正确、完整、一致。权限机制：保证非法用户不得访问数据库、合法用户只能访问有权限的数据、合法用户一定能够访问得到数据。并发控制机制：保证多用户同时访问相同数据时不发生冲突。故障恢复机制：保证自动恢复事务故障、系统故障和介质故

11、障。2. 事务的概念及特性ACID事务：是一个操作系列，这些操作要么都做，要么都不做，它是一个不可分割的工作单位。只有所有操作都成功执行，该事务才可“提交”(Commit)完成，否则，其中任一操作失败，则该事务失败，事务中已执行的操作应“撤消”或“回退”(Rollback)。注：DBMS将事务作为其最小的执行单位，也是最小的故障恢复单位和并发控制单位。ACID原子性（Atomicity)：事务中的所有操作要么都成功执行，要么都不执行。该特性的保证由DBMS的事务管理器负责，“提交”和“回退”操作是其中的关键。一致性(Consistency)：事务管理器应保证事务执行前后，数据库从一个一致状态转

12、到另一个一致状态。隔离性(Isolation)：DBMS是并发执行多个事务的操作，对用户而言像是单独执行，即事务应相互隔离，任一事务内的更新操作对数据库的改变，只有在其成功提交后才对其他事务是可见的。持久性(Durability)：一个事务一旦提交，其对数据库中数据的更新应是持久的，即使该事务的数据更新还未写入磁盘，系统就出现故障，也将有效。3. 日志文件的内容日志(Log)的概念：在系统正常运行时记下它们的变化情况，以便提供恢复所需要的信息，这种历史记录即为日志。日志记录的内容主要有前像、后像和事务状态。前像(Before Image, I)：事务更新的数据所在的物理块更新前的映像。撤消事务

13、即用前像。后像(After Image, I)：事务更新的数据所在的物理块更新后的映像。重做事务则用后像覆盖所在的物理块。4. 并发操作引起的三个问题、原因1) 丢失更新 （覆盖未提交的数据）：即一事务更新的数据尚未提交，而另一事务又将该未提交的更新数据再次更新。原因：由两个（或多个）事务对“同一数据”并发地“写入”引起，称为“写写”冲突。结果：与串行地执行两个（或多个）事务的结果不一致。2) 读“脏”数据（读未提交的数据）：即一事务更新的数据尚未提交，被另一事务读到。原因：由一事务读另一事务尚未提交的数据引起，称为“写读”冲突。结果：有可能读到要回退的更新数据3) 读值不可复现：即在一个事务

14、中两次读到的数据不一致。原因：一事务读得一数据后，另一事务对其进行过写操作，该事务再一次读此数据时，已不是上一次读得的值。是由“读-写”冲突引起的，称为“读-写”冲突。结果：第二次读得的数据值与前一次不同。5. 锁的概念、作用、类型、每种锁的性质。“锁”的概念：锁住事务要访问的数据对象，使得其他事务无法访问同一个数据对象。X锁(排他锁)和S锁（共享锁)6. X锁协议、(S,X)锁协议、两阶段加锁协议的含义X锁协议：不论是读操作，还是写操作，都必须先给要操作的数据对象加X锁，直到事务结束（提交或回退）才释放该锁。（X，S）加锁协议：事务T在读取数据A之前必须对其加S锁，而在写操作时，则必须先给要

15、操作的数据对象加X锁，直到事务结束释放该锁。并且遵循“先来先服务”的原则。Two-Phase Locking Protocol，2PL协议：在一个事务中，如加锁都在所有释放锁之前，则此事务为两阶段事务，其中的加锁限制，称为两阶段加锁协议。注：加锁阶段，是其所拥有的锁逐步增长的阶段；解锁阶段则是其所拥有的锁逐步减少的阶段。两阶段中，一旦开始解锁，就不能再对任何数据对象加锁。合式事务：一个事务，如遵守先加锁，后操作的原则，此事务即为合式事务。7. 锁的大小、控制的复杂性、并发度三者之间的关系加锁粒度越大，锁控制的层次越高，这样控制的精细度就越粗，从而控制越简单，系统开销就越小，但同时会降低并发度；

16、反之，加锁粒度越小，锁控制的层次越低，控制的精细度就越高，从而所需的控制越复杂，系统的开销也越大，但可大大提高并发度。在选择加锁粒度时，应权衡系统开销与并发度。8. 并发的目的或作用1) 提高系统资源的利用率2) 改善短事务的响应时间将短事务与长事务交错执行，可使短事务更快地完成。9. 角色的概念及含义10. 自主式访问与强制式访问的概念自主式访问控制DAC（Discretionary Access Control)：基于访问权限概念，即通过授权和撤权方式来实现。强制访问控制MAC(Mandatory Access Control)：基于全系统范围策略，而不由某个用户改变。数据库对象和用户分别

17、具有相应的安全级别，用户只有在满足一定规则的条件下，才能访问某个DB对象。SQL-92不支持MAC。11. SQL server的安全体系：P223 图5112. 各种完整性约束的定义及验证方法概念：静态完整性约束：1) 隐式约束：是指隐含于数据模型中的完整性约束，由数据模型上的完整性约束完成约束的定义和验证。2) 固有约束：是数据模型固有的约束。3) 显式约束：根据具体应用要求而显式定义的状态约束。动态完整性约束简称为动态约束。指数据库从一个正确状态向另一个正确状态转化过程中必须遵循的约束条件，它是对数据库状态变化过程的约束，也称“变迁约束”。动态约束的一个典型的例子就是“职工工资只允许增加

18、”定义及验证：固有约束无需定义，由DBMS自动保证。隐式约束：用数据定义语言来定义，如在SQL Server中定义域约束、主键约束、唯一约束、外键约束和一般性约束等。验证：定义后存于约束库中，当数据发生变化时，DBMS自动从约束库取出约束进行验证。显式约束的定义：1) 过程化定义：利用过程（函数）来定义和验证显式约束。过程由程序员编写，加入到应用程序中。定义过程即定义约束，调用过程即验证约束。均由程序员根据实际应用来安排。2) 断言定义：断言(Assertions)是指数据库状态必须满足的逻辑条件。显式约束使用断言方式时，其定义由程序员编写，而验证则由DBMS的ICS（完整性控制子系统）负责完成。SQL Server不支持断言。3) 触发器：它用来定义一个约束条件，以及该条件为真时需要执行的动作。验证由DBMS自动完成。动态约束的定义：可用过程化定义和触发器。第六章1. 四种异常：插入异常、更新异常、删除异常、数据冗余等所产生的原因原因：关系模式中属性间存在的这些复杂的依赖关系和完整