数据库基础再总结，数据库基础总结
数据库基础再总结
再次导读书本第一章节对整本书的基础概述：
数据库（Database,DB）：是存放数据的仓库。是长期储存在计算机内、有组织的，可共享的数据集合。
数据库中的数据可分为两类：
1）用户数据：一般由用户定义和使用
2）系统数据：数据库系统定义和使用的数据，称为数据字典（DD，Data Dictionary）
数据库管理系统（Database Managemetn System,DBMS）：是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件：
主要功能：1）数据定义：DDL
2）数据操纵（或存取）：DML
3）数据库的运行管理
4）数据组织、存储和管理功能
5）数据库的建立和维护
6）其他功能
数据库管理系统的主要成分：存储管理器、查询处理器、事务管理器
数据库系统（Database System,DBS）：组成部分：DB、DBMS、应用系统、Admin、User。
数据库系统中的人员
1、数据管理员的职责：
1）
2）
3）
4）
5）
6）
2、系统分析员：负责应用系统的需求分析和规范说明，要和用户和DBA相结合，确定系统的软、硬件配置并参于数据库的概要设计。
3、数据库设计人员：负责数据中数据的确定、数据库各级模式的设计
4、应用程序员：
5、用户：
数据库系统的三级模式结构：
外模式：子模式或用户模式，是数据库用记能看见的和使用的、局部的、逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示，一个数据库可以有多个外模式。
模
内模式：物理模式
数据库的二层映像（外模式/模式映像、模式/内模式映像）保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性
数据库系统的特点：
1）数据结构化
2）数据共享
3）可控冗余度，保证了数据的一致性
4）有较高的数据独立性
5）统一的管理和控制
数据模型：是数据库结构的基础，是描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及一致性的概念工具的集合。可分为两类：概念模型和结构模型。
1）概念模型：信息模型，按用户观点来对信息和数据建模，主要用于数据库设计中的概念模型设计。如实体-联系模型（E-R模型）。
2）结构模型：逻辑模型，按计算机系统的观点来对数据建模，主要用于数据库的逻辑模型设计。如：层次模型、网状模型、关系模型、面向对像模型。
数据模型的三要素：数据结构、数据操作、数据约束
关系数据模型：由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三在要素组成（关系、属性和值域、关系模式）
关系操作集合：集合运算符：交（∩）、差（—）、并（∪）、广义笛卡儿积（╳）
专门的关系运算符：选择（σ）、投影（Л）、连接（
比较运算符：=、>、<、≥、≤、≠
逻辑运算符：与（∧）、或（∨）、非（┐）
关系的完整性约束：
1）
2）
3）
关系模式的规范化：
1）
2）
3）
4）
数据库设计：包括结构特性的设计和行为特性的设计，步骤如下：
1）需求分析
2）概念设计：E-R模型
3）逻辑设计：网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型
4）物理设计：存储方法设计（顺序、散列、索引、聚簇存放）、存取方法设计、存储记录的格式设计。
5）实现和维护
关系数据对关系的限定：
1、每一个属性是不可分解的
2、每一个关系模式中属性的数据类型以及属性的个数是固定的，并且每个属性必须命名在同一个关系模式中，属性名必须是唯一的
3、每一个关系仅仅有一种记录类型，即一种关系模式
4、在关系中元组的顺序（即行序）是无关紧要的
5、在关系中属性的顺序可任意交换，交换时应连同属性名一起交换才行，否则顺序是重要的
6、同一个关系中不允许出现完全相同的元组。
9、设有关系模式R（E，F，G，H），函数依赖F={ E→G，G→E，F→（E，G），H→（E，G），
（F，H）→E}
（1）求出R的所有候选关键字；
（2）根据函数依赖关系，确定关系模式R属于第几范式；
（3）将R分解为3NF，并保持无损连接性和函数依赖保持性；
（4）求出F的最小函数依赖集。
参考答案：
（1）R的候选关键字为：（F，H）
（2）R为：1NF
（3）分解为：
（{E，G}，{E→G，G→E }）、（{F，E}，{F→E}）、（{H，G}，{H→G}）、（{F，H}，{}）
（4）最小函数依赖集为：{ E→G，G→E，F→G，H→G }
按定理4.3,求最小函数依赖集步骤：
F={E→G，G→E，F→（E，G），H→（E，G），（F，H）→E}
={E→G，G→E，F→G，H→E，H→G，（F，H）→E}
={E→G，G→E，F→G，H→G}
10、试问下列关系模式最高属于第几范式，并解释其原因。
（1）R（A，B，C，D），F={B→D，AB→C}。
（2）R（A，B，C，D，E），F={AB→CE，E→AB，C→D}。
（3）R（A，B，C，D），F={B→D，D→B，AB→C}。
（4）R（A，B，C），F={A→B，B→A，A→C}。
（5）R（A，B，C），F={ A→B，B→A，C→A }。
（6）R（A，B，C，D），F={A→C，D→B}。
（7）R（A，B，C，D），F={A→C，CD→B}。
参考答案：
只依次写出候选关键字与范式等级（范式按定义判定，具体略）
（1）AB 1NF
（2）AB，E 2NF
（3）AB，AD 3NF
（4）A，B BCNF
（5）C 2NF
（6）AD 1NF
（7）AD 1NF
二、填空题
1、对数据库的保护一般包括 安全性 、 完整性 、 并发控制 和 数据恢复 四个方面的内容。
2、对数据库 安全 性的保护就是指要采取措施，防止库中数据被非法访问、修改，甚至恶意破坏。
3、安全性控制的一般方法有 用户标识和鉴别 、 用户存取权限控制 、 视图机制 、
数据加密 和 审计 五种。
4、用户鉴定机制包括 用户标识定义 和 用户身份验证 两个部分。
5、每个数据均需指明其数据类型和取值范围，这是数据 完整性 约束所必需的。
6、在SQL中， COMMIT 语句用于提交事务， ROLLBACK 语句用于回滚事务。
7、加锁对象的大小被称为加锁的 粒度 。
8、对死锁的处理主要有两类方法，一是 预防死锁的发生 ，二是 检测死锁发现后予以消除死锁 。
9、解除死锁最常用的方法是 撤消一些陷入死锁的事务 。
10、基于日志的恢复方法需要使用两种冗余数据，即 后备数据库 和 日志文件 。
三、简单题
1、简述数据库保护的主要内容。
对数据库的保护一般包括4个方面的内容，一是对数据库完整性的保护，即保证库中的数据是正确的和相容的，符合完整性约束条件的；二是对数据库安全性的保护，即防止库中数据被非法访问、修改，甚至恶意破坏；三是对并发的事务进行控制，保证数据库的一致性；四是在发生故障后，对数据库进行恢复，尽量减少故障造成的损失。
2、什......余下全文>>
一、数据数据是数据库中存储的基本对象。1. 定义 ：描述事物的符号记录。2. 种类 ：文字、图像、图形、声音。3. 特点 ：数据与其语义是不可分的。二、数据库1. 定义 ：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。2. 特征 ： 1）数据按一定的数据模型组织、描述和存储 2）可为各种用户共享 3）冗余度较小 4）数据独立性较高 5）易扩展三、数据库管理系统（DBMS） 1. 定义：数据库管理系统（Database Management System 即DBMS）是位于用户与操作系统之间的数据管理软件。 2. 用途 ：科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据 3. 功能 ：1）数据库定义功能 2）数据操纵功能 3）数据库的运行管理 4）数据库的建立和维护功能(实用程序)四、数据库系统1. 定义：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、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。2. 特点：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。五、数据库管理技术1. 定义：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题2. 发展过程：1）人工管理阶段(40年代中--50年代中)2）文件系统阶段(50年代末--60年代中)3）数据库系统阶段(60年代末--现在)3. 发展动力：1）应用需求的推动2）计算机硬件的发展3）计算机软件的发展六、 数据模型 1. 定义：数据模型(Data Model)也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。 2. 作用：在数据库中用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟，现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。 3. 三要素： 1）数据结构 2）数据操作 3）完整性约束 4. 常用的数据模型： 1）层次模型 2）网状模型 3）关系模型：ORACLE、SQL、SYBASE、INFORMIX、DB/2、COBASE、PBASE、EasyBase、DM/2、OpenBase 4）面向对象模型 5. 层次： 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：主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模七、关系模型 1. 基本概念： 1）关系：一个关系对应通常说的一张表。2）元组：表中的一行即为一个元组。3）属性：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。 2. 关系模型的优缺点： 优：1）建立在严格的数学概念的基础上2）概念单一，数据结构简单、清晰，用户易懂易用3）关系模型的存取路径对用户透明 缺：1）存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型2）为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化增加了开发数据库管理系统的难度 3. 关系模型的组成：关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束 八、关系数据理论 1. 基本概念关系：描述实体、属性、实体间的联系。从形式上看，它是一张二维表，是所涉及属性的笛卡尔积的一个子集。关系模式：用来定义关系。关系数据库：基于关系模型的数据库，利用关系来描述现实世界。从形式 上看，它由......余下全文>>