《数据库系统概论》期末复习完全手册（直接使用版）

《数据库系统概论》期末复习完全手册（直接使用版）第一部分：考试题型与分值分布（通用）题型题量分值主要考查范围策略选择题20-25题20-30分数据库基本概念、关系代数、SQL语法、范式判断、事务特性、封锁协议辨析相近概念，牢记标准语法和性质填空题10-15题10-15分SQL关键字、完整性约束名、事务属性、封锁粒度、ER图符号含义熟记专有名词和SQL语句结构判断题10题10分概念正误辨析注意绝对化表述简答题4-5题20-25分三级模式结构、关系完整性规则、范式定义、事务ACID、并发问题、日志恢复分点作答，条理清晰SQL编程题2-3题15-20分创建表、单表查询、连接查询、嵌套查询、聚合分组、更新操作注意语法细节，先分析再写综合/设计题1-2题10-15分ER图绘制及转换为关系模式、规范化分析（确定范式并分解）遵循设计步骤，标注主键外键第二部分：数据库系统概论速查2.1数据库基本概念术语定义数据（Data）描述事物的符号记录数据库（DB）长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合数据库管理系统（DBMS）位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，如MySQL、Oracle数据库系统（DBS）由数据库、DBMS、应用程序和数据库管理员（DBA）组成的整体2.2数据管理技术发展阶段人工管理→文件系统→数据库系统2.3数据库系统的三级模式结构层次说明视图举例外模式（用户模式）用户看到的数据视图，可有多个学生成绩视图模式（逻辑模式）数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述，只有一个学生、课程、选课表定义内模式（存储模式）数据物理存储方式，只有一个索引、聚簇两级映像：外模式/模式映像（逻辑独立性）、模式/内模式映像（物理独立性），保证了数据与程序的逻辑独立性和物理独立性。2.4数据模型三要素数据结构、数据操作、完整性约束。第三部分：关系模型速查3.1关系数据结构术语说明关系（Relation）一张二维表元组（Tuple）表中的一行属性（Attribute）表中的一列域（Domain）属性的取值范围候选码（CandidateKey）能唯一标识一个元组的最小属性集主码（PrimaryKey）被选用的候选码外码（ForeignKey）一个关系中的属性，对应另一关系的主码3.2关系模型的完整性约束约束含义实体完整性主码不能取空值参照完整性外码要么为空，要么等于被参照关系的主码值用户定义完整性用户针对具体应用定义的约束（如取值范围）3.3关系代数（常考）运算符号说明选择σ条件(R)选取满足条件的元组投影π属性列表(R)选取指定属性列连接R⋈条件S从笛卡尔积中选取满足条件的元组自然连接R⋈S自动按同名属性连接，去除重复列除R÷S返回满足“包含S中所有值”的R元组并R∪S同类关系合并交R∩S差R-S第四部分：SQL语言速查4.1数据定义（DDL）--建表

CREATETABLE表名(

列名数据类型[约束],

PRIMARYKEY(列名),

FOREIGNKEY(列名)REFERENCES父表(列名)

);

--删除表

DROPTABLE表名;

--修改表

ALTERTABLE表名ADD列名类型;

ALTERTABLE表名DROPCOLUMN列名;4.2常见约束约束关键字主码PRIMARYKEY外码FOREIGNKEY...REFERENCES非空NOTNULL唯一UNIQUE检查CHECK(条件)默认值DEFAULT值4.3数据查询（DQL）SELECT[DISTINCT]列名

FROM表名

[WHERE条件]

[GROUPBY列名[HAVING条件]]

[ORDERBY列名[ASC|DESC]];连接查询：FROMAJOINBONA.x=B.y；左外连接LEFTJOIN；右外连接RIGHTJOIN。嵌套查询：WHERE列IN(SELECT...)；相关子查询使用EXISTS。聚合函数：COUNT、SUM、AVG、MAX、MIN。GROUPBY后不能直接对聚合函数使用WHERE，要用HAVING。LIKE模糊匹配：%匹配任意字符串，_匹配单个字符。4.4数据更新（DML）INSERTINTO表名VALUES(值列表);

INSERTINTO表名(列1,列2)VALUES(值1,值2);

UPDATE表名SET列=新值WHERE条件;

DELETEFROM表名WHERE条件;4.5视图CREATEVIEW视图名ASSELECT语句;

DROPVIEW视图名;视图是虚表，不存储数据，可简化复杂查询，提供安全保护。第五部分：关系数据理论（范式）速查5.1函数依赖完全函数依赖：X→Y，且不存在X的真子集也决定Y。部分函数依赖：存在X的真子集决定Y。传递函数依赖：X→Y，Y→Z，且Y↛X。5.2范式级别与规范化范式条件消除的异常1NF所有属性不可再分基本要求2NF1NF+非主属性完全函数依赖于候选码部分依赖造成的冗余3NF2NF+非主属性不传递依赖于候选码传递依赖造成的冗余BCNF每一个决定因素都包含候选码主属性对码的部分/传递依赖规范化步骤：1NF→消除非主属性对码的部分依赖→2NF→消除非主属性对码的传递依赖→3NF→消除主属性对码的部分/传递依赖→BCNF。第六部分：数据库设计速查6.1设计阶段阶段主要任务输出需求分析了解用户需求数据字典、数据流图概念结构设计抽象信息结构，生成ER图ER模型逻辑结构设计ER图转换为关系模式关系模式集物理设计选择存储结构和存取方法物理数据库实施与维护建库、调试、运行数据库系统6.2ER图基本元素元素表示实体矩形属性椭圆联系菱形联系类型：1:1、1:N、M:N。6.3ER图向关系模式转换原则一个实体型转换为一个关系模式。1:1联系：可将任意一端的主码并入另一端，或单独建表。1:N联系：可将“1”端主码并入“N”端作为外码。M:N联系：必须单独建表，包含两端实体主码及联系属性。第七部分：事务与并发控制速查7.1事务及其ACID特性特性含义原子性（Atomicity）事务中的操作要么全做，要么全不做一致性（Consistency）事务执行结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个隔离性（Isolation）并发事务之间互不干扰持久性（Durability）事务提交后，其更新永久保存7.2并发操作带来的问题问题描述丢失修改两个事务同时读并修改同一数据，一个覆盖另一个不可重复读事务内两次读取同一数据结果不同（被另一事务修改）读“脏”数据事务读取到另一未提交事务的修改，随后该事务回滚7.3封锁排它锁（X锁/写锁）：加锁后其他事务不能读也不能写。共享锁（S锁/读锁）：加锁后其他事务可读不可写。封锁协议：一级封锁协议：修改前加X锁，事务结束释放，防止丢失修改。二级封锁协议：一级+读前加S锁读完释放，防丢失修改和读脏数据。三级封锁协议：一级+读前加S锁事务结束释放，防上述三种问题。7.4可串行化调度多个事务并发执行的结果与按某一次序串行执行结果相同，则称为可串行化调度。第八部分：数据库恢复速查8.1故障分类故障类型描述事务内部故障如运算溢出、死锁等，由系统自动回滚系统故障（软故障）断电、操作系统崩溃，需重新启动恢复介质故障（硬故障）磁盘损坏，需备份恢复8.2恢复技术数据转储（备份）：定期将数据库复制保存。登记日志文件（Log）：记录每个事务的更新操作。遵循“先写日志”原则。恢复策略：利用日志进行撤销（UNDO）和重做（REDO）。第九部分：数据库安全性与完整性速查9.1安全性控制用户标识与鉴别存取控制：自主存取控制（DAC）——GRANT/REVOKE；强制存取控制（MAC）视图机制审计数据加密9.2完整性约束实体完整性：PRIMARYKEY参照完整性：FOREIGNKEY，可指定违约处理（RESTRICT/CASCADE/SETNULL）用户定义完整性：CHECK、NOTNULL、UNIQUE等第十部分：高频选择题题库（50题）模块一：数据库概论题号题目ABCD答案1数据库系统的核心是数据库数据库管理系统操作系统应用程序B2数据库三级模式中，描述物理存储的是外模式模式内模式逻辑模式C3外模式/模式映像保证了数据的物理独立性逻辑独立性安全性完整性B4数据模型的三个组成部分不包括数据结构数据操作完整性约束数据查询D模块二：关系模型与关系代数题号题目ABCD答案5关系模型中，主码不能取空值，这属于参照完整性实体完整性用户定义完整性域完整性B6专门的关系运算不包括选择投影连接并D7自然连接要求两个关系有相同属性名值相同结构相同元组数相同A8在关系R和S的除运算R÷S中，结果包含的属性是R的全部属性S的全部属性R中除去S的属性R与S的交集C模块三：SQL语言题号题目ABCD答案9SQL中删除记录的命令是DROPDELETEREMOVEERASEB10下列聚合函数中，忽略NULL值的是COUNT(*)COUNT(列名)SUMB和CD11在WHERE子句中不能直接使用聚合函数，必须配合ORDERBYGROUPBYHAVINGDISTINCTC12使用LIKE'a%'匹配的是以a开头以a结尾包含a第二个字符为aA13在SQL中，创建视图的命令是CREATEVIEWCREATETABLEALTERVIEWMAKEVIEWA14下列语句中，不属于DML的是INSERTUPDATEDELETECREATED15左外连接输出左表全部行，右表无匹配则填充0空串NULL1C模块四：范式理论题号题目ABCD答案16关系模式中，若属性不可再分，则属于1NF2NF3NFBCNFA172NF要求消除了非主属性对码的传递依赖部分函数依赖多值依赖连接依赖B183NF要求消除了非主属性对码的部分依赖传递依赖多值依赖任何依赖B19如果一个关系模式的所有决定因素都包含码，则属于2NF3NFBCNF4NFC20关系R(学号,课程号,成绩,教师)中，学号+课程号→成绩，(课程号→教师)，该关系最高属于1NF2NF3NFBCNFA模块五：数据库设计题号题目ABCD答案21数据库设计概念结构阶段通常使用的工具是数据字典ER图程序流程图判定树B22在ER图中，菱形表示实体属性联系关系C23M:N联系转换为关系模式时必须单独建表可不建表并入任一端并入N端A模块六：事务与并发题号题目ABCD答案24事务的四个特性不包括原子性一致性隔离性并行性D25防止丢失修改至少需要一级封锁协议二级封锁协议三级封锁协议不需要封锁A26并发操作可能导致的问题不包括丢失修改不可重复读读脏数据死锁D27共享锁（S锁）允许其他事务读和写读但不写写但不读不读写B28解决不可重复读至少需要一级封锁协议二级封锁协议三级封锁协议不需要封锁C模块七：恢复、安全与完整性题号题目ABCD答案29数据库恢复的基础是备份和日志备份和索引日志和索引备份和数据字典A30故障分类中，磁盘损坏属于事务故障系统故障介质故障软件故障C31日志文件登记必须遵循先执行再写日志先写日志原则同时进行只写修改B32GRANT和REVOKE语句属于自主存取控制强制存取控制审计加密A33实体完整性可以通过定义什么实现外键检查主键视图C34外码为空或等于参照关系主码值，属于实体完整性参照完整性用户完整性域完整性B模块八：综合题号题目ABCD答案35SQL中，删除表结构和数据的命令是DELETEDROPREMOVETRUNCATEB36视图的说法正确的是视图是虚表视图存储数据不能更新视图视图只能从一个表生成A37一个关系有多个候选码，选定一个作为外码主属性主码外部键C38两个事务T1、T2并发执行，最终结果等于串行(T1后T2)结果，称为可串行化可恢复无级联无丢失A39在R(U)中，如果X→Y，且X的任一真子集都不能决定Y，则称为部分依赖完全函数依赖传递依赖多值依赖B40设有关系模式R(A,B,C,D)，码为A，若A→B，B→C，则R最高属于1NF2NF3NFBCNFB（部分依赖不存在，但B→C是非主属性对码的传递依赖）41HAVING子句作用于列组行表B42下列关于索引的说法正确的是索引越多越好索引一定提高查询速度索引需要占用存储空间索引自动创建C43数据库系统的数据独立性是指数据与程序独立数据与DBMS独立数据与操作系统独立数据与磁盘独立A44下列哪个不是DBMS的功能数据定义数据操纵数据编译数据库运行管理C45要求关系中不能有重复元组，可通过定义什么实现主键外键视图检查A46下列SQL语句中，去掉重复记录的关键字是UNIQUEDISTINCTDIFFERENTONLYB47对表建立索引可以加快数据插入数据删除数据查询数据更新C48数据库恢复中，用于撤销事务的日志记录是旧值新值操作类型事务标识A49数据库设计过程，将ER图转换为关系模式是需求分析概念设计逻辑设计物理设计C50下列属于SQL中的聚合函数的是MAXLIKEBETWEENORA第十一部分：填空题高频考点（直接背诵）序号题目答案1数据库系统的核心是____。数据库管理系统（DBMS）2三级模式结构的中间层是____。模式（逻辑模式）3数据模型的三个要素是数据结构、数据操作和____。完整性约束4关系代数中，从表中选择满足条件的元组使用____运算。选择（σ）5关系模型中，实体完整性要求____不能取空值。主码6SQL中创建表的关键字是____。CREATETABLE7在SQL中，模糊查询使用____关键字。LIKE8分组后筛选使用____子句。HAVING9若关系模式R的每个分量都是不可分的数据项，则R属于____。1NF10如果非主属性对码没有部分函数依赖，则R至少属于____。2NF11如果非主属性对码没有传递函数依赖，则R至少属于____。3NF12事务的四个特性简称为____。ACID13排它锁又称____锁。X锁（写锁）14保证可重复读需要____级封锁协议。三15数据库恢复的两种基本手段是数据转储和____。登记日志文件16GRANT语句属于____存取控制。自主17实体完整性约束主要通过____关键字实现。PRIMARYKEY18在ER图中，实体用__形表示，联系用__形表示。矩、菱19删除表结构使用____命令。DROPTABLE20SQL中，去掉重复值的关键字是____。DISTINCT第十二部分：判断题速记（20题）序号题目答案1数据库系统就是数据库管理系统。错（DBS包含DB、DBMS等）2外模式/模式映像保证了数据的物理独立性。错（逻辑独立性）3关系必须满足实体完整性和参照完整性。对4自然连接不需要任何条件。对（自动按同名属性等值连接）5SQL中删除记录用DROP。错（DELETE）6聚合函数COUNT(*)不忽略NULL值。对7HAVING子句只能配合GROUPBY使用。对8视图是存储在数据库中的表。错（虚表）92NF一定比1NF好，3NF一定比2NF好。对（更高级范式消除更多异常）10BCNF一定满足3NF。对11事务的原子性是指事务执行后数据必须一致。错（一致性）12一级封锁协议可防止丢失修改。对13共享锁不允许其他事务再加任何锁。错（可加S锁）14先写日志原则意味着在修改数据之前写日志。对15日志文件只用于恢复。错（还可用于审计等）16CHECK约束属于实体完整性。错（用户定义完整性）17ER图到关系模式的转换中，M:N联系必须单独建表。对18索引一定能提高查询速度。错（有时会降低，且占用空间）19数据库的逻辑独立性由模式/内模式映像实现。错（外模式/模式映像实现）20一个关系中可以有重复元组。错（关系要求元组唯一）第十三部分：名词解释高频考点名词定义数据库长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。DBMS数据库管理系统，是管理和控制数据库的系统软件。关系一张二维表，由表名、属性、元组组成。主码从候选码中选出的一个，能唯一标识元组，且不能为空。外码一个关系中的属性，与另一个关系的主码对应，实现表间联系。函数依赖设X,Y为属性集，若对于任意两个元组在X上相等则Y上也相等，称X→Y。范式满足一定约束的关系模式的集合级别，如1NF、2NF、3NF、BCNF。事务用户定义的一个数据库操作序列，是不可分割的工作单位。封锁并发控制技术，事务对数据加锁以限制其他事务的操作。日志记录事务对数据库更新操作的文件，用于故障恢复。第十四部分：简答题高频考点速记1.简述数据库系统的三级模式结构及其优点。三级模式：外模式（用户视图）、模式（逻辑模式）、内模式（物理存储）。两级映像：外模式/模式映像实现逻辑独立性，模式/内模式映像实现物理独立性。优点：保证了数据与程序的逻辑独立和物理独立，简化用户接口，利于安全控制。2.说明关系模型的三种完整性规则。实体完整性：主码不能为空。参照完整性：外码要么为空，要么等于被参照关系主码值。用户定义完整性：用户针对具体应用的约束，如取值范围、格式等。3.简述事务的ACID特性。原子性：事务全做或全不做。一致性：事务使数据库从一种一致状态变到另一种。隔离性：并发事务互不干扰。持久性：提交后更新永久保存。4.什么是可串行化调度？如何保证可串行化？多个事务并发执行结果等价于某串行执行结果。可通过封锁（如两段锁协议）保证。5.简述数据库恢复的基本原理。利用备份和日志文件。故障发生后，对已提交事务根据日志重做（REDO），对未提交事务撤销（UNDO）。恢复核心是先写日志，日志用于重做和撤销。第十五部分：考前速记纸═══════════════════════════════════════════

数据库系统概论考前速记

═══════════════════════════════════════════

【三级模式】外模式·模式·内模式

两级