数据库系统原理【一】

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文章目录

一、考试介绍

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第一章:数据库系统概论

1、数据库基本概念

a、什么是数据?

数据(data)是描述事物的符号记录,是指利用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息

数据是信息存在的一种形式,只有通过解释或处理的数据才能成为有用的信息。

b、什么是数据库?

数据库(Database, DB)是指长期储存在计算机中的有组织的、可共享的数据集合。

数据要按照一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性,系统易于扩展,并可以被多个用户分享

c、数据库中存储的数据的三个基本特点

  1. 永久存储
  2. 有组织
  3. 可共享

d、数据库管理系统及其功能

数据库管理系统(DBMS)
数据库管理系统(DBMS)是专门用于建立管理数据库的一套软件,介于应用程序操作系统之间。

它可以做

  • 数据定义功能
  • 数据操纵功能
  • 数据库的运行管理功能
  • 数据库的建立和维护功能
  • 数据组织、存储和管理功能
  • 其他功能【网络通信功能】

e、数据库系统的构成

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2、数据管理技术的发展

a、人工管理阶段

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b、文件系统阶段

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**使用文件系统的优点:**物理数据独立性

c、数据库系统阶段

  1. 数据集成(主要目的)
  2. 数据共享性高
  3. 数据冗余小
  4. 数据一致性
  5. 数据独立性高:数据定义与使用数据的应用程序分离称为数据独立。
  6. 实施统一管理与控制:数据的安全性、完整性并发控制与故障恢复等,即数据库保护。
  7. 减少应用程序开发与维护的工作量。

3、数据库系统的结构

a、数据库系统的结构分类

从用户的角度分类:
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从数据库管理员的角度分类:
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数据库系统的三级模式结构

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模式也称为概念模式或逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。数据库的核心,也是数据库设计的关键。

外模式也称为子模式或用户模式。

内模式也称为存储模式。

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b、数据库系统的三级模式结构

三级模式结构的俩层映像与数据独立性。
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模式/内模式映像
保证了数据与程序的物理独立性

外模式/模式映像
保证了数据与程序的逻辑独立性

c、客户/服务器(C/S)结构

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d、浏览器/服务器(B/S)结构

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4、数据模型

1、什么是模型

**模型(Model)**是现实世界特征的模拟和抽象表达。

数据模型是对现实世界数据特征的抽象,描述的是数据的共性内容

2、数据的特征

静态特征:

  1. 数据的基本结构
  2. 数据间的联系
  3. 数据取值范围的约束

动态特征:
4. 指对数据可以进行符合一定规则的操作。

3、数据模型组成要素

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4、数据模型的分类

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5、什么是概念层数据模型

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6、信息世界涉及的基本概念

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7、概念模型的表示方法

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8、什么是逻辑层数据模型

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9、逻辑模型的类型

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10、物理层数据模型

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第二章:关系数据库

1.关系数据库概述

a.关系数据库的产生历史

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b.关系数据模型的组成要素

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2.关系数据模型

a.表(Table)

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b.关系(Relation)

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c.列(Column)

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d.行(Row)

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e.码或键(Key)

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f.超码或超键(Super Key)

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g.候选码或候选键(Candidate Key)

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h.主属性(Primary Attribute)或非主属性(Nonprimary Attribute)

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i.主码或主键(Primary Key)

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j.全码或全键(All Key)

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k.外码或外键(Foreign Key)

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l.参照关系(Referencing Relation)和被参照关系(Referenced Relation)

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m.域(Domain)

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n.数据类型(Data Type)

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o.关系模式(Relation Schema)

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p.关系数据库(Relation Database)

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q.关系数据库对关系的限定/要求:

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r.基本的关系操作

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s.关系数据语言的分类

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t.关系代数的运算符

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u.传统的集合运算

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U代表并
俩个关系必须有相同的属性个数。
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- 代表差
俩个关系必须有相同的属性个数
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n 代表交
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x 代表笛卡尔积
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v.专门的关系运算

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w.关系的完整性约束

数据库的数据完整性是指数据库中数据的正确性相容性一致性

举例:在这里插入图片描述

分类:
  1. 实体完整性约束
    主码的组成不能为空,主属性不能是空值NULL
  2. 参照完整性约束
    定义外码和主码的引用规则
    要么外码等于主码中某个元祖的主码值,要么为空值(NULL)
  3. 用户定义完整性约束
    域完整性约束(针对某一应用环境的完整性约束)、其他

3.关系数据库的规范化理论

a.关系模式中可能存在的冗余和异常问题

1) 数据冗余 -> 更新异常 -> 插入异常 -> 删除异常
2)

b.函数依赖与关键字

函数依赖:

关系中属性间的对应关系。
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分类:

  • 完全函数依赖
  • 部分函数依赖
  • 传递函数依赖
关键字的定义:

设R为任一给定关系,U为其所包含的全部属性集合,X为U的子集,若有完全函数依赖X -> U,则X为R的一个候选关键字。

c.范式与关系规范化过程

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第一范式1NF

设R为任一给定关系,如果R中每个列与行的交点处的取值都是不可再分的基本元素,则R为第一范式。
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第二范式2NF

设R为任一给定关系,若R为1NF,
且其所有非主属性都完全函数依赖于候选关键字,则R为第二范式。

第三范式3NF

设R为任一给定关系,若R为2NF,
且其每一个非主属性都不传递函数依赖于候选关键字,则R为第三范式。

第三范式的改进形式BCNF

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设R为任一给定关系,X、Y为其属性集,F为其函数依赖集,若R为3NF,且其F中所有函数依赖X -> Y(Y不属于X)中的X必包含候选关键字,则R为BCNF。

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