数据库期末复习提纲

数据库原理期末复习要点第一章数据库系统概述1.几个概念：数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、DDL、DML数据库系统（DBS）.2. 数据库系统的三级模式结构由外模式、模式、内模式三级构成模式（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。

外模式（子模式或用户模式）：是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述.3.数据库的二级映象功能与数据独立性数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象:外模式/模式映象、模式/内模式映象这两层映象保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和数据的物理独立性.4.构成数据模型的三要素：数据结构、数据操作和数据完整性约束。

5.数据模型的分类：第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。

概念模型按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。

逻辑模型按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。

信息世界涉及的概念主要有：实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系。

概念模型的表示方法：实体-联系表示法，即E-R模型（E-R图）。

第二章关系数据库1．几个概念：什么是码、候选码？什么是主码、外码、主属性、全码？码：唯一标识实体的属性集称为码。

候选码：若关系中的某一属性组的值能惟一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。

主属性：候选码的诸属性称为主属性。

全码：关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。

外部码（外码）：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，Ks是基本关系S的主码。

若F与Ks相对应，则称F是R 的外码。

并称R为参照关系，F为被参照关系。

2．关系模型的三个组成部分：关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束。

实体完整性：关系的完整性可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称作是关系的两个不变性。

3．什么是实体完整性规则？若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。

4．什么是参照完整性规则？参照关系、被参照关系？参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码K S相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）；或者等于S中某个元组的主码值。

5．关系代数的选择、投影、连接运算及用SQL表示关系运算。

第三章SQL语言1．查询语言单表查询，多表连接查询，复合条件查询，带IN谓词的子查询、带比较运算符的子查询SQL数据查询功能1）投影查询SELECT2）选取查询WHERE。

WHERE子句常用的查询条件：BETWEEN AND确定范围、DISTINCT取消重复行、(NOT) IN确定集合、(NOT) LIKE 字符匹配、IS (NOT) NULL空值3）连接查询4）子查询块嵌套查询2．基本表的建立、删除（DROP TABLE）、修改语言（ALTER TABLE）定义基本表CREATE TABLE(用PRIMARY KEY定义主码;用FOREIGN KEY定义外码,用REFERENCES指明这些外码参照哪些表的主码).3．数据更新语言（插入INSERT、修改UPDATE、删除DELETE）的应用.第四章数据库安全性1．数据库的安全性？数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。

2．数据库中的自主存取控制方法和强制存取控制方法？3．数据库的安全保护作用：保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。

4．数据库的安全性控制如何实现：安全措施一级一级层层设置。

主要采取用户标识和鉴定、存取控制、视图和密码存储等安全性技术和方法实现数据库安全控制。

5．GRANT授权语句与REVOKE收回语句的应用。

第五章数据库完整性（指的是正确性和相容性）1．完整性控制机制应具有三个方面功能：完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应。

2．如果违反数据的完整性约束条件，一般采取拒绝操作的方法来保证数据的完整。

3．实体完整性：PRIMARY KEY的应用。

列级定义或表级定义4．参照完整性：FOREIGN KEY的应用。

reference5．元组上的约束条件的定义：CHECK短语的应用。

第六章关系数据理论要点：综合第七章内容,根据语义,给出关系模式，指出每个关系模式是否存在传递函数依赖，是否存在部分函数依赖，属于第几范式。

对关系模式进行分解转换为若干个高一级范式。

不好的数据库一般存在的问题：数据冗余太大、更新异常、插入异常、删除异常、与函数依赖相关的概念：函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖函数依赖：R是U上的关系模式，X,Y是U的子集，若对任意一个可能的关系r，r中都不存在两个元组在X上相等，而在Y上不等，则称X函数确定Y，记为X箭头Y。

完全函数依赖：对任意X的真子集x都有x不函数确定Y。

传递函数依赖：若X确定Y，Y不确定X，Y确定Z，称Z传递函数依赖X。

范化：一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，这种过程就叫规范化。

各级范式的要求（重点1NF----3NF）。

1NF:每个分量是不可分的数据项2HF：属于1NF且每个非主属性完全函数依赖与码。

3HF：不存在码X，属性主Y及非主属性组Z，使得Z传递函数依赖X。

2.规范化的过程1）对1NF关系进行投影，消去非主属性对码的部分函数依赖，产生一组2NF关系对2NF关系进行投影，消去非主属性对码的传递函数依赖，产生一组3NF关系第七章数据库设计1．数据库设计的六个阶段：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护数据字典：数据字典是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。

数据字典的内容包括数据项、数据结果、数据流、数据存储和处理过程五个部分。

数据字典的作用是，数据字典有助于这些数据的进一步管理和控制，为设计人员和数据库管理员在数据库设计、实现和运行阶段控制有关数据提供依据。

2.根据E-R图向关系模型转换的原则，如何将E-R图转换为关系模式？一个实体性转换为一个关系模式。

实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。

实体间的联系有多种情况：3.数据抽象有三类：分类、聚集、概括4．关系模式存取方法选择：存取方法是快速存取数据的技术。

数据库管理系统常用的存取方法有三类。

第一类是索引方法，目前主要是B+树索引方法；第二类是聚簇方法；第三类是HASH方法。

第八章数据库编程嵌入式SQL中的主变量和游标概念：主变量：嵌入式SQL语句中可以使用主语言的程序变量来输入或输出数据。

在SQL语句中使用的主语言程序变量简称为主变量。

主变量根据其作用的不同，分为输入主变量和输出主变量。

一个主变量可以附带一个任选的指示变量。

游标：嵌入式SQL引入了游标的概念，用游标来协调SQL语言（关系操作）与主语言的不同处理方式。

游标是系统为用户开设的一个数据缓冲区，存放SQL语句的执行结果。

每个游标区都有一个名字。

用户可以用SQL语句逐一从游标中获取记录，并赋给主变量，交由主语言进一步处理。

游标的作用：协调主语言面向记录与SQL语句面向集合的不同处理方式。

第九章关系系统及查询优化1．关系数据库查询优化的总目标是：选取有效的策略，求得给定关系表达式的值。

使得查询代价最小。

2．查询优化技术是查询处理的关键技术。

3．查询优化的一般准则1）. 选择运算应尽可能先做。

2.）在执行连接前对关系适当地预处理。

3.）把投影运算和选择运算同时进行。

4. ）把投影同其前或其后的双目运算结合起来，没有必要为了去掉某些字段而扫描一遍关系。

5.）杷某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算6.）找出公共子表达式。

4．查询优化：选择一个高效执行的查询处理策略。

第十章数据库恢复技术要点：事务概念、特性，故障种类,故障恢复策略，数据转储,日志文件1.事务概念：用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。

2.事务的特性：原子性、一致性、隔离性、持续性，简称ACID特性。

3.数据库故障的种类：事务内部的故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。

根据故障现象正确判断属于哪一类故障。

4.数据库恢复原理：利用存储在后备副本、日志文件的冗余数据来重建数据库。

5.数据库恢复的基本原理是数据冗余。

建立冗余数据的最常用技术（即数据恢复的基本技术）是：数据转储和登录日志文件。

当系统运行过程中发生故障，利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。

6.数据库恢复策略：对事务故障的恢复策略是：恢复子系统利用日志文件撤销（UNDO）事务已对数据库进行的修改。

事务故障的恢复是由系统自动完成的，不需要用户干预系统故障的恢复策略是：根据不同情况选择撤销（UNDO）或重做（REDO）事务。

系统故障的恢复是由系统重启动时自动完成的，不需要用户干预。

介质故障的恢复策略是：由DBA先装入后备副本，再利用日志文件副本重做建立副本后已完成的操作。

7. 数据转储:所谓转储即DBA定期地将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。

当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入.8．日志文件：日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。

设立日志文件的目的是：进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复。

登记日志文件时必须遵循两条原则：（1）登记的次序严格按并发事务事务执行的时间次序。

（2）必须先写日志文件，后写数据库。

第十一章并发控制1．并发操作带来的数据不一致表现，串行调度、并发调度，可串行化调度策略（定义和应用）。

并发操作不一致性的表现：丢失修改、不可重复读、读“脏”数据.什么是封锁？什么是活锁？什么是死锁？什么是两段锁协议？封锁：封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。

所谓封锁就是某事务对某个数据操作之前，先对其加锁，其他事务不能更新加锁的数据，直到释放加锁为止。

封锁类型为排它锁（简称X锁或写锁）和共享锁（简称S锁或读锁）。

活锁：指某个事务请求封锁，但总也得不到锁而长时间处于等待。

避免活锁的简单方法：采用先来先服务的策略。

死锁：两个或多个事务由于相互封锁了所要封锁的数据，而使得这些事务永远不能结束，这种状态称为死锁。

（或：两个或多个事务同时处于相互等待状态，称为死锁）DBMS在解决死锁的的问题上普遍采用的方法是诊断并解除死锁。

两段锁协议：两段锁协议是指所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁。

并发控制的主要技术是封锁，封锁的目的？保证能够正确地调度并发操作。

或实现并发操作调度的可串行性，从而保证调度的正确性。