数据库复习重点概念Word格式.docx
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5.DBMS得功能
数据定义;
数据操作;
数据库得运行管理;
数据组织、存储与管理;
数据库得保护;
数据库得维护;
通信。
6.数据库管理系统得组成、主要模块:
存储管理与事务处理
查询处理器:
DDL编译器、DML编译器、嵌入式DML得预编译器与查询运行核心程序。
存储管理器:
权限与完整性管理器、事物管理器、文件管理器与缓冲区管理器。
7.DBA及其作用
DBA就是对系统进行集中控制得人,被称为数据库管理员。
主要作用有:
模式定义;
存储结构及存取方法定义;
模式及物力组织得修改;
数据访问授权;
日常维护。
8.数据模型（概念模型、结构模型）
概念模型;
逻辑模型;
物理模型。
概念模型（ConceptualDataModel）,就是面向数据库用户得现实世界得模型,主要用来描述世界得概念化结构。
在概念数据模型中最常用得就是ER模型、扩充得ER模型、面向对象模型及谓词模型。
逻辑模型（LogicalDataModel）,这就是用户从数据库所瞧到得模型,就是具体得DBMS所支持得数据模型,如网状数据模型（NetworkDataModel）、层次数据模型（HierarchicalDataModel）等等。
此模型既要面向用户,又要面向系统,主要用于数据库管理系统（DBMS）得实现。
物理模型（PhysicalDataModel）,就是面向计算机物理表示得模型,描述了数据在储存介质上得组织结构,它不但与具体得DBMS有关,而且还与操作系统与硬件有关。
9.关系模式
关系得描述称为关系模式（RelationSchema）通常简记为:
R（U）或R（A1,A2,…,An）
其中R为关系名,U为属性名集合,A1,A2,…,An为各属性名。
10.超码、候选码、主码
超码就是一个或多个属性得集合,这些属性可以让我们在一个实体集中唯一地标识一个实体。
如果K就是一个超码,那么K得任意超集也就是超码,也就就是说如果K就是超码,那么所有包含K得集合也就是超码。
候选码就是从超码中选出得,自然地候选码也就是一个或多个属性得集合。
因为超码得范围太广,很多就是我们并不感兴趣即无用处得。
所以候选码就是最小超码,它们得任意真子集都不能成为超码。
主码:
从多个候选码中任意选出一个做为主码,如果候选码只有一个,那么候选码就就是主码。
11.强实体、弱实体及其区别
其定义为一个实体对于另一个实体（一般为强实体,也可以就是依赖于其她强实体得弱实体）具有很强得依赖联系,而且该实体主键得一部分或全部从其强实体（或者对应得弱实体依赖得强实体）中获得,则称该实体为弱实体。
注:
在现实世界中,有时某些实体对于另一些实体有很强得依赖关系,即一个实体得存在必须以另一实体得存在为前提。
前者就称为“弱实体”,后者称为“强实体”。
比如在人事管理系统中,职工子女得信息就就是以职工得存在为前提得,子女实体就是弱实体,子女与职工得联系就是一种依赖联系。
表示方法:
在ER模型中也称（实体联系图（EntityRelationshipDiagram）,弱实体用双线矩形框表示。
与弱实体得联系用双线菱形框表示。
注意:
强实体与弱实体得联系只能就是1:
1或1:
N。
弱实体参与联系时应该就是“完全参与”,因此弱实体与联系间得联系也画成双线边。
12.关系代数
基本操作:
选择、投影、并、差、笛卡尔乘积、更名运算。
附加得关系代数运算:
集合交、连接（θ连接、自然连接）、除、赋值。
拓展得关系代数:
广义投影、聚集函数、外连接。
13.自然连接、外连接及其适用场合
自然连接:
在连接运算当中,一种最常用得连接就是自然连接。
如果关系R与S具有相同得属性组B,且该属性组得值相等时得连接称为自然连接,。
结果关系得属性集合为R得属性并上S减去属性B得属性集合R与S自然连接可记作:
R⋈S={tr⌒ts|tr∈R∧ts∈S∧tr[A]=ts[B]}
自然连接也可瞧作就是在广义笛卡尔积R×
S中选出同名属性上符合相等条件元组,再进行投影,去掉重复得同名属性,组成新得关系。
外连接:
如果把舍弃得元组也保存在结果关系中,而在其她属性上空值,那么这种连接就叫外连接。
如果只把左边关系R要舍弃得元组保留就叫左外连接,如果只把右边关系S中要舍弃得元组保留右外连接。
自然连接与等值连接得区别
1、等值连接中不要求相等属性值得属性名相同,而自然连接要求相等属性值得属性名必须相同,即两关系只有在同名属性才能进行自然连接。
2、等值连接不将重复属性去掉,而自然连接去掉重复属性,也可以说,自然连接就是去掉重复列得等值连接。
14.视图及其作用
视图就是从一个或几个基本表（或视图）导出得表。
它与基本表不同,就是一个虚表。
数据库只存放视图得定义,而不存放视图对应得数据,这些数据仍存放在原来得基本表中。
视图得作用
1、视图能够简化用户得操作
2、视图使用户能以多种角度瞧待同一数据
3、视图对重构数据库提供了一定程度得逻辑独立性
4、视图能够对机密数据提供安全保护
5、适当得利用视图可以更清晰得表达查询。
15.SQL标准得发展
SQL86:
“数据库语言SQL”
SQL89:
“具有完整性增强得数据库语言SQL”,增加了对完整性约束得支持
SQL92:
“数据库语言SQL”,就是SQL89得超集,增加了许多新特性,如新得数据类型,更丰富得数据操作,更强得完整性、安全性支持等。
SQL3（99年）:
新得标准,增加对面向对象模型得支持
16.DDL、DML、DCL
DDL（DataDefinitionLanguage数据定义语言）用于操作对象与对象得属性,这种对象包括数据库本身,以及数据库对象,像:
表、视图等等,DDL对这些对象与属性得管理与定义具体表现在Create、Drop与Alter上。
DML（DataManipulationLanguage数据操控语言）用于操作数据库对象中包含得数据,也就就是说操作得单位就是记录。
如insert、update、delete等对记录得操作。
DCL（DataControlLanguage数据控制语句）得操作就是数据库对象得权限,这些操作得确定使数据更加得安全。
17.嵌入式SQL、宿主语言
嵌入式SQL（英文:
EmbeddedSQL）就是一种将SQL语句直接写入C语言等编程语言源代码中得方法。
借此方法,可使得应用程序拥有了访问数据以及处理数据得能力。
在这一方法中,将SQL文嵌入得目标源码得语言称为宿主语言。
18.ODBC、JDBC
开放数据库连接（OpenDatabaseConnectivity,ODBC）
JDBC（JavaDataBaseConnectivity,java数据库连接）就是一种用于执行SQL语句得JavaAPI,可以为多种关系数据库提供统一访问,它由一组用Java语言编写得类与接口组成。
19.数据库完整性及其主要措施
数据库完整性（DatabaseIntegrity）就是指数据库中数据得正确性与相容性,要防止不合语义得数据进入数据库。
保证数据库完整性得措施主要有:
完整性约束、触发器。
完整性约束包括:
非空约束、主键约束、check约束、唯一约束、参照完整性约束、断言。
20.触发器及其功能
触发器就是一种特殊得存储过程,它在试图更改触发器所保护得数据时自动执行
触发器有如下作用:
可在写入数据表前,强制检验或转换数据。
触发器发生错误时,异动得结果会被撤销。
部份数据库管理系统可以针对数据定义语言（DDL）使用触发器,称为DDL触发器。
可依照特定得情况,替换异动得指令（INSTEADOF）。
21.数据库安全性及其主要措施
数据库安全性:
保护数据库,防止不合法得使用造成得数据泄露、更改或破坏。
22.范式、各范式之间得关系
范式就是符合某一种级别得关系模式得集合。
关系数据库中得关系必须满足一定得要求,满足不同程度要求得为不同范式
第一范式:
第一范式就是为了要排除重复组得出现,所采用得方法就是要求数据库得每个列得值域都就是由原子值组成;
每个字段得值都只能就是单一值。
第二范式:
它得规则就是要求数据表里得所有数据都要与该数据表得键（主键与候选键）有完全依赖关系:
每个非键属性必须独立于任意一个候选键得任意一部分属性。
第三范式:
要求所有非键属性都只与候选键有相关性,也就就是说非键属性之间应该就是独立无关得。
BCNF:
BCNF与第三范式得不同之处在于:
第三范式中不允许非主属性被另一个非主属性决定,但第三范式允许主属性被非主属性决定;
而在BCNF中,任何属性（包括非主属性与主属性）都不能被非主属性所决定。
任何一个BCNF必然满足:
所有非主属性都完全函数依赖于每个候选键
所有主属性都完全函数依赖于每个不包含它得候选键
没有任何属性完全函数依赖于非候选键得任何一组属性
23.函数依赖:
完全依赖、部分依赖、传递依赖、多值依赖
完全函数依赖:
设X,Y就是关系R得两个属性集合,X’就是X得真子集,存在X→Y,但对每一个X’都有X’!
→Y,则称Y完全函数依赖于X。
部分函数依赖:
设X,Y就是关系R得两个属性集合,存在X→Y,若X’就是X得真子集,存在X’→Y,则称Y部分函数依赖于X。
传递函数依赖:
设X,Y,Z就是关系R中互不相同得属性集合,存在X→Y（Y!
→X）,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X。
多值函数依赖:
设R（U）就是一个属性集U上得一个关系模式,X、Y与Z就是U得子集,并且Z＝U－X－Y。
关系模式R（U）中多值依赖X→→Y成立,当且仅当对R（U）得任一关系r,给定得一对（x,z）值,有一组Y得值,这组值仅仅决定于x值而与z值无关
平凡函数依赖:
当关系中属性集合Y就是属性集合X得子集时（Y⊆X）,存在函数依赖X→Y,即一组属性函数决定它得所有子集,这种函数依赖称为平凡函数依赖。
非平凡函数依赖:
当关系中属性集合Y不就是属性集合X得子集时,存在函数依赖X→Y,则称这种函数依赖为非平凡函数依赖。
24.规范化得主要目得:
消除冗余
使结构合理,使数据冗余尽量小,清除插入,删除与更新异常、
25.无损连接分解、
无损链接分解:
关系模式R<
U,F>
得一个分解ρ={R1<
U1,F1>
R2<
U2,F2>
…,Rn<
Un,Fn>
}若R与R1、R2、…、Rn自然连接得结果相等,则称关系模式R得这个分解ρ具有无损连接性（Losslessjoin）
保持函数依赖分解:
设关系模式R<
被分解为若干个关系模式R1<
…,Rn<
（其中U=U1∪U2∪…∪Un,且不存在UiÍ
Uj,Fi为F在Ui上得投影）,若F所逻辑蕴含得函数依赖一定也由分解得到得某个关系模式中得函数依赖Fi所逻辑蕴含,则称关系模式R得这个分解就是保持函数依赖得（Preservedependency）。
26.索引
在关系数据库中,索引就是一种单独得、物理得数对数据库表中一列或多列得值进行排序得一种存储结构,它就是某个表中一列或若干列值得集合与相应得指向表中物理标识这些值得数据页得逻辑指针清单。
索引得作用相当于图书得目录,可以根据目录中得页码快速找到所需得内容。
27.建立索引得优缺点
优点:
通过创建唯一索引,可以保证数据记录得唯一性。
可以大大加快数据检索速度。
可以加速表与表之间得连接,这一点在实现数据得参照完整性方面有特别得意义。
在使用ORDERBY与GROUPBY子句中进行检索数据时,可以显著减少查询中分组与排序得时间。
缺点:
但过多得索引会多耗费空间,且降低了插入、删除、更新得效率。
28.主索引、辅助索引
主索引:
在顺序排序得文件中,搜索键指定文件得顺序得索引。
也称为聚类索引,主索引得搜索键通常但不一定就是主键。
辅助索引:
搜索键指定与文件顺序不同得顺序得索引。
也称为非聚类索引。
29.稠密索引、稀疏索引
稠密索引对文件中得每个搜索键值显示索引记录。
稀疏索引某些搜索键值得索引记录。
30.查询处理、查询处理得一般过程
第一步:
语法分析与翻译;
第二步:
优化查询;
第三步:
执行查询
31.决定查询代价得主要因素
磁盘读写;
CPU;
内存;
网络。
32.查询优化得目得及一般原则
查询优化:
对于给定得查询选择代价最小得操作序列,使查询过程既省时间,具有较高得效率,这就就是所谓得查询优化。
一般原则
1）选择运算尽早进行。
在优化策略中这就是最重要、最基本得一条。
它常常可使执行时节约几个数量级,因为选择运算一般使计算得中间结果大大变小。
2）投影运算尽早进行。
3）投影运算与选择运算可同时进行。
如有若干投影与选择运算,并且它们都对同一个关系操作,则可以在扫描此关系得同时完戌所有得这些运算以避免重复扫描关系。
4）将笛卡儿积与随后得选择运算合并为连接运算。
5）投影运算与其她运算同时进行。
33.事务以及事务得ACID性质
事务（Transaction）就是访问并可能更新数据库中各种数据项得一个程序执行单元（unit）
原子性:
一个事务（transaction）中得所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不会结束在中间某个环节。
事务在执行过程中发生错误,会被回滚（Rollback）到事务开始前得状态,就像这个事务从来没有执行过一样。
一致性:
在事务开始之前与事务结束以后,数据库得完整性没有被破坏。
这表示写入得资料必须完全符合所有得预设规则,这包含资料得精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定得工作。
隔离性:
数据库允许多个并发事务同时对齐数据进行读写与修改得能力,隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据得不一致。
事务隔离分为不同级别,包括读未提交（Readunmitted）、读提交（readmitted）、可重复读（repeatableread）与串行化（Serializable）。
持久性:
事务处理结束后,对数据得修改就就是永久得,即便系统故障也不会丢失。
34.事务得主要状态
35.并行调度
在并行调度中,来自不同事务得指令可以交叉执行;
当并行调度等价于某个串行调度时,则称它就是正确得
36.并行调度有可能引起得问题（重点:
丢失修改）
丢失修改;
读脏数据;
不能重复读
37.可串行性得并行调度
每个事务中,语句得顺序在各种调度中始终保持一致。
在这个前提下,如果一个并发调度得执行结果与某一串行调度得执行结果等价,则称该并发调度为“可串行化调度”,否则称为“不可串行化调度”。
38.封锁
并发控制得主要技术就是封锁（Locking）。
某事务对某个数据操作之前,先对其加锁,其她事务不能更新加锁得数据,直到释放封锁为止
39.死锁及其解决办法
Deadlock（死锁）:
两个事务处于相互等待状态,永远不能结束。
解决方法:
撤销不重要得事务。
死锁得预防
一次封锁法:
要求每个事务必须一次将所有要使用得数据全部加锁,否则就不能继续执行。
顺序封锁法:
预先对数据对象规定一个封锁顺序,所有事务都按这个顺序实行封锁。
40.独占锁（或排她锁）与共享锁
（1）排她锁（X锁或WLOCK）
n某事务对数据加上排她锁,该事务可读写数据,其她事务不能再对数据加任何类型得锁,也就不能读写该数据,只有等待开锁
（2）共享锁（S锁或RLOCK）
1、允许其她事务对同一数据进行检索,但不得对同一数据进行修改操作
2、若事务T对数据对象A加上S锁,则事务可以T读A但不能修改A,其它事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上得S锁。
这就保证了其它事务可以读A,但在T释放A上得S锁之前不能对A做任何修改。
41.两段锁协议
两段锁协议就是指每个事务得执行可以分为两个阶段:
生长阶段（加锁阶段）与衰退阶段（解锁阶段）。
加锁阶段:
在该阶段可以进行加锁操作。
在对任何数据进行读操作之前要申请并获得S锁,在进行写操作之前要申请并获得X锁。
加锁不成功,则事务进入等待状态,直到加锁成功才继续执行。
解锁阶段:
当事务释放了一个封锁以后,事务进入解锁阶段,在该阶段只能进行解锁操作不能再进行加锁操作。
结论:
（1）若并行执行得所有事务均遵守两段锁协议,则对这些事务得所有并行调度策略都就是可以串行化得
（2）所有遵守两段锁协议得事务,其并行执行得结果一定就是正确得
（3）但可串行化得调度中,不一定所有事务都必须符合两段锁协议
42.恢复
计算机系统中硬件得故障、软件得错误、操作员得失误以及恶意得破坏仍就是不可避免得,这些故障轻则造成运行事务非正常中断,影响数据库中数据得正确性,重则破坏数据库,使数据库中全部或部分数据丢失,因此数据库管理系统（恢复子系统）必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知得正确状态（亦称为一致状态或完整状态）得功能,这就就是数据库得恢复。
43.完全备份与增量备份（差异备份）
完全备份:
备份数据库与日志。
增量备份:
只备份自上次全面备份以来数据库发生得变化部分。
44.C/S结构、B/S结构
C/S结构:
即大家熟知得客户机与服务器结构
B/S结构（Browser/Server）:
浏览器/服务器模式
45.分布式数据库系统
分布式数据库系统（DDBS）包含分布式数据库管理系统（DDBMS）与分布式数据库（DDB）。
在分布式数据库系统中,一个应用程序可以对数据库进行透明操作,数据库中得数据分别在不同得局部数据库中存储、由不同得DBMS进行管理、在不同得机器上运行、由不同得操作系统支持、被不同得通信网络连接在一起。
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