济南大学期末（数据库技术与应用）考试知识整理

1、 7/7 信息与数据的概念通俗讲，信息是经过加工处理并对人类社会实践和生产活动产生决策影响的数据。它是现实世界各种事物的特征、形态以及不同事物间的联系等在人脑里的抽象反映。数据是记录现实世界的信息的符号。二者既有区别，又有联系。数据是信息的载体，信息依赖数据表达。但并非任何数据都能表示信息，它是加工处理后的数据；信息不随表示它的数据形式而改变，而数据则具有任意性，可用不同形式表示同样的信息。信息世界中的基本概念 ：实体（Entity）：客观存在的，可以相互区别的事物称为实体。实体集（Entity Set）：性质相同的同类实体组成的集合，称为实体集。属性（Attribute）：实体有很多的特征，

2、如果我们把我们感兴趣的每一个特征抽取出来，每个特征称为属性。 码（Key）：能唯一标识每个实体的属性或属性集，称为码。机器世界中数据描述的常用概念：字段（Field）：表示属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最小信息单位。字段的定义包括字段名、字段类型、字段长度等。记录（Record）：字段的有序集合称为记录，一般对应信息世界中的一个实体，如描述图书的由有序的字段集组成（图书编号，单价，出版社）。 文件（File）：同类的记录汇集成文件。文件是描述实体集的。例如，所有图书记录组成了一个图书文件。 关键字（Key）：能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集，称为记录的关键字。例如图书的图

3、书编号可以作为图书记录的关键字，学生的学号可以作为学生记录的关键字。信息世界机器世界实体记录属性字段实体集文件码关键字数据是记录现实世界的信息并可以识别的符号，是数据库中存储的基本对象 数据的定义描述事物的符号记录数据的种类文字、图形、图象、声音等数据的特点数据与其语义是不可分的数据库的定义数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合数据库的特征:数据按一定的数据模型组织、描述和储存可为各种用户共享冗余度较小数据独立性较高易扩展什么是DBMS数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS的用途科

4、学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据数据定义功能提供数据定义语言(DDL)定义数据库中的数据对象数据操纵功能:提供数据操纵语言(DML)操纵数据实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)数据库的运行管理保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能(实用程序)数据库数据批量装载数据库转储介质故障恢复数据库的重组织性能监视等数据库管理员是控制数据整体结构的一组人员，负责数据库系统的正常运行，承担创建、监控和维护数据库结构的责任 DBA的主要任务：为用户授予数据库的存取权限统筹和监控数据库的使用情况获得必需的软件和硬件资源什么是数据库系统数据

5、库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。数据库系统的构成由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。人工管理特点数据不保存应用程序管理数据 数据不共享数据不具有独立性文件系统特点：数据可以长期保存由文件系统管理数据数据共享性差、冗余度大数据的独立性差数据库系统特点：数据结构化（文件系统中数据最小单位是：记录；而数据库系统中能细化到数据项文件系统中，记录内部有了某些结构，但记录之间没有联系；数据库系统不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系）数据的共享性高

6、，冗余度低，容易扩充 （数据可以被多个用户、多个应用同时使用冗余度是指同一数据被重复存储的程度。数据共享和减少冗余还能避免数据之间的不一致性易于扩充，因为面向整个系统，适应不同用户的需求）数据独立性高 （物理独立性指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。逻辑独立性指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。）数据由DBMS统一管理和控制（数据的安全性（Security）保护数据的完整性（Integrity）检查数据完整性：数据的正确性、有效性和相容性。并发（Concurrency）控制数据

7、库恢复（Recovery）在数据库中用模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息，通俗地讲数据库模型就是现实世界的模拟。数据库模型应满足三方面要求1能比较真实地模拟现实世界2容易为人所理解3便于在计算机上实现根据模型应用的不同目的，可将数据库模型分成两类。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：主要包括层次模型、网状模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。数据模型是数据库系统的核心和基础信息世界中的基本概念 ：实体（Entity）：客观存在的，可以相互区别的事物称为实体。属性（Attribute）：实体有很多的特征，如果我们把我们感兴趣

8、的每一个特征抽取出来，每个特征称为属性。与属性相关的概念有：码（Key）：能唯一标识每个实体的属性或属性集，称为码。域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域。实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。实体集（Entity Set）：具有相同实体型的实体组成的集合，称为实体集联系（Relationship）： 1对1联系、1对多联系、多对多联系E-R方法（Entity-Relationship Approach）： 表示概念模型的实体-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图提供了表示实体型、属性和联系的方法。实体型：用矩形表示，矩形

9、框内写明实体名。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。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）。注意的是：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。数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。数据结构：即所研究的对象类型的集合。是对系统静态特性的描述。数据操作：即对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作及有关的操作规则。分检索和更新（包括插入、删除、修改）两类。是对系统动态特性的描述。数据完整性约束即一组完整性规则的

10、集合。完整性规则用以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、相容。反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。常用的数据模型层次模型(Hierarchical Model)网状模型(Network Model )数据结构：以基本层次联系为单位基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一)的联系关系模型(Relational Model) 数据结构：表面向对象模型(Object Oriented Model）数据结构：对象关系模型的基本概念关系（Relation）：一个关系对应通

11、常说的一张表。元组（Tuple）：表中的一行即为一个元组。属性（Attribute）：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。码（Key）：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域（Domain）：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，属性n）例如：学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级数据库系统的三级模式结构1模式（Schema）模式（也称逻辑模式）数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述一个数据库只有一个模式模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层与数据的物理存储细节和硬件环境、具体的应用程序、开发工具及高级

12、程序设计语言无关模式的定义包括：数据的逻辑结构、数据之间的联系、数据有关的安全性、完整性要求2.外模式（也称子模式或用户模式）数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述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通常是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式外模式的地位：介于模式与应用之间模式与外模式的关系：一对多外模式与应用的关系：一对多外模式的用途：保证数据库安全性的一个有力措施。3内模式（也称存储模式）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表示方式，例如：记录的存储方式（顺序存储，按照B树结构存储，按hash方法存储）索引的组织方式数据

13、是否压缩存储数据是否加密数据存储记录结构的规定一个数据库只有一个内模式二级映象定义个数描述位置作用外模式/模式映象定义该外模式与模式之间的对应关系对应每个外模式，都有一个通常包含在各自的外模式的描述中保证数据与程序的逻辑独立性模式/内模式映象定义模式与内模式之间的对应关系唯一通常包含在内模式的描述中保证数据与程序的物理独立性数据库是一个单位、组织需要管理的全部相关数据的集合，并以一定的组织形式存于存储介质上包括两部分内容：按照一定的数据模型组织并实际存储的所有应用需要的工作数据，它们存放在物理数据库中。存放在数据字典（Data Dictionary）中各级模式的描述信息，主要包括所有数据的结构

14、名、意义、描述定义、存储格式、完整性约束、使用权限等信息。第二章 关系数据库域是一组具有相同数据类型的值的集合，又称值域（用D表示）笛卡尔积定义:给定一组域(集合)D1，D2，Dn，这些域中可以有相同的。 D1，D2，Dn的笛卡尔积为： D1D2Dn（d1，d2，dn）diDi，i1，2，n所有域的所有取值的一个组合不能重复元组（Tuple）笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组。 分量（Component）笛卡尔积元组（d1，d2，dn）中的每一个值di叫作一个分量。基数（Cardinal number）若Di（i1，2，n）为有限集，其基数为mi

15、（i1，2，n），则D1D2Dn的基数5 元组：关系中的每一行称为一个元组6 属性：关系中的每一列称为属性7 属性组：关系中多个属性的组合8 码：唯一标识一个元组的属性或属性组码是由语义决定的码具有最小性9 候选码：每一码都被称为候选码10 主码：选一个候选码作为区分实体的标志11 主属性：所有候选码的属性都称为主属性12 非主属性：不包含在任何候选码中的属性13 数据冗余：指数据之间的重复，也即同一数据在一个关系中出现多次关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。关系数据模型简称为关系模型，由关系数据结构、关系操作和关系完整性约束三部分组成。关系模型的数据结构是关系，在用户看来，其逻辑结构是

16、一张二维表。关系有以下特性：每一列中的分量都来自同一个域不同的列可出自同一个域，称其中每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名列的顺序无所谓，次序可以任意交换任意两个元组不能完全相同，即任何两行不能完全相同行的顺序无所谓，可任意交换每个分量必须是不可再分的数据项关系可分为三种类型：基本关系（通常又为基本表或基表）、查询表和视图表。 数据完整性分为三类：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性。约束是实现数据完整性的重要方法，关系模型允许定义三类完整性约束：实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的约束条件。 实体完整性规则是针对基本关系而言的具有唯一性标识关系模型中以主码作为唯一性标识主属性不能取空值参照完整性约束 是指在两个关系之间指定的，用于维持两个关系的元组之间的一致性的。通俗地说，参照完整性约束规定的是一个关系中的元组引用另一个关系时，它引用的必须是那个关系中已经存在的元组。外码（外关键字）的定义：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外码，并称基本关系R为参照