数据库系统概论笔记_王珊版

第一章1.数据库的四个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统。

数据：是数据库中存储的基本对象。

描述事物的符号称为数据。

数据库：是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。

数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。

数据库管理系统：是计算机的基础软件。

数据库系统：是由数据库、数据库管理系统、应用程序和人组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

2.数据处理和数据管理。

数据处理：指对各种数据进行手机、存储、加工和传播的一系列活动的总和。

数据管理：指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护。

3. 数据独立性。

物理独立性：指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。

逻辑独立性：指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

4. 数据模型--- 是对现实世界数据特征的抽象（现实世界的模拟）。

数据模型是数据库系统的核心和基础。

概念模型：信息模型，按照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：按照计算机系统的观点对数据建模。

物理模型：描述数据在计算机内部的表示方式和存取方法。

数据模型组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件。

5.信息世界中的基本概念。

实体：客观存在并可相互区别的事物。

属性：实体所具有的某一特征。

码：唯一标识实体的属性集。

联系：失误内部以及事物之间是有联系的。

实体内部的联系通常是指组成实体的个属性之间的联系，实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。

实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等各种类型。

6.数据完整性约束条件。

实体完整性：检查主码值是否唯一，检查主码的各个属性是否为空。

实体完整性在创建表时用primary key 主键来定义。

参照完整性：检查增删改时检查外码约束。

在创建表时用外码foreign key 短语定义。

用户定义完整性：创建表中定义属性的同时，可以根据应用要求定义属性上的约束条件，即属性值限制。

列值非空（not null ）、列值唯一（unique ）、检查列值是否满足一个条件表达式（check 短语）7.数据库系统的模式。

型：是指对某一类数据的结构和属性的说明，对结构的描述和说明。

值：是型的一个具体赋值。

模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，对结构进行描述，仅仅涉及型。

模式的一个具体值称为模式的一个实例。

模式反应的事数据的结构及其联系，而实例反应的是数据库某一时刻的状态。

8.数据库的三级模式结构。

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，需要定义数据想的名字，类型，取值范围和数据之间的联系，安全性完整性要求等。

夕卜模式（子模式）：数据库中数据的局部逻辑结构。

内模式（存储模式）：是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。

第二章1.关系模型------关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束三部分组成。

2.关系。

域：一组具有相同数据类型的值的集合。

关系：笛卡尔积的有限子集。

候选码：关系中某一属性组的值能唯一地标识一个元组候选码的诸属性称为主属性。

不包含在任何候选码中的属性称为非主属性3.表。

基本表（基本关系、基表）：实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示查询表：是查询结果对应的表。

视图表：是由基本表或其他视图表导出的表，虚表，不对应实际存储的数据。

4.关系代数：用对关系的运算来表达查询。

关系代数运算的三个要素：1.运算对象：关系；2.运算结果：关系；3：运算符：四类选择运算是从行的角度进行的运算查询信息系（IS系）全体学生d Sdept = 'IS' （Stude nt）投影操作主要是从列的角度进行运算。

投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组（避免重复行）查询学生的姓名和所在系，即求Student关系上学生姓名和所在系两个属性上的投影n Sname Sdept（Student）连接也称0连接：连接运算从R和S的广义笛卡尔积RX S中选取（R关系）在A 属性组上的值与（S关系）在B属性组上值满足比较关系的元组等值连接斤冈SRB=SSR%b z£在关系R中，A可以取四个值｛al, a2, a3, a4｝冃的象集为｛（0,勺），（鸟，C3）» g Cj）｝色的象集为｛（爲,q）,（如q）｝角的象集为｛（b v Q）｝回的象集为｛（饥・Q）｝前（3。

上的投影为｛（bl, c2）, （b2, cl）, （b2, c3）｝只有马的象集包含了琏（5。

属性组上的投影所以R^S = ｛a］｝交二RCS= R -连接：R X15 = o A0B（RXS）A&B除二RWS=肌X（R）-肌二31K（R）X31y（S）-R）［例10］查询选修了全部课程的学生号码和姓名。

31皿，eno（SC）三兀皿（Course）(Student)第四章什么是数据库的安全性k 数据库的安仝性是指保护数据库，防止因用户非法使用 敷据库造成数据泄露F 史改或破坏F数据用系统的安全保护措施是否有效是数据用系统土更数据库安全控制层次用户身份鉴别：静态口令鉴别，动态口令鉴别、生物特征鉴别、智能卡鉴别。

存取控制：定义用户权限。

合法权限检查。

自主存取控制：授予不同对象不同权限。

强制存取控制：数据库中的内容带有密级标记，只有具有相应标记的用户才能够访问。

■强制存取控制规则十当某一用户（或某一主休）以标记1恥1注册入系统时，系统要求他对任何客 体的存取必须遵循下面两条规则：（1） 仅当主体的许可证级别大于或等于客休的密级时，该主休才能读取相应的 客体；（2） 仅当主体的许可证级别等于客体的密级时，该主体才能写相应的客体口■修正规则严主休的许可证级别 ＜二客体的密级今主体能写客体DB迢跡DBMS奂作:青用户标识 -TT^£-J8»I1.数据库安全性控制。

■规则的共同点厂禁止了拥有高许可证级别的主体更新低密级的数据对象2.授权。

授权：----对属性列授权必须指出相应的属性列名。

on table Stude nt,Sc收回权限：revoke selecton table Stude nt,Sc仓U建角色、对角色进行授权、将角色授权给其他的角色或者用户、角色权限的收回。

创建角色：create role 角色1,角色2给角色授权：grant select,i nsert …on table Stude nt将角色授权给其他用户：gra nt 角色1收回角色权限：On table Stude ntFrom角色14.视图。

创建视图：Create view 视图 1AsSelect *From Stude nt第五章1.数据库完整性。

数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。

数据的正确性是指额数据是符合现实世界语义、反应当前实际状况的。

数据的相容性是指数据库同一对象在不同的关系表中的数据是符合逻辑的。

2•保障数据库的完整性。

提供定义完整性约束条件的机制。

提供完整性检查的方法。

进行违约处理。

数据完整性约束条件前文中已经讲述，此处不再赘述。

第六章1 .函数依赖。

若对于R(U)的任意一个可能的关系r , r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等, 而在Y上的属性值不等，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X T Y可以从不同角度分类：•平凡函数依剌I与非平凡函数依赖・気全函数依赖与部分函数依赖■直按阴数依赖与传递函数依赖如果XT, fiYcX,则称XT是平凡的函数觴若果X*但Y抽则称XT是非平凡的函数依強如果X~Y*并且对于X的任何一个真子集F •都有X+匕则称Y完全函数依赖于X.记作X二Yo若X-Y*但Y不完全函数依赖于兀则称Y部分函数依赖于石记作X 4 Y.如果X—Y F Y—Z,且Y^X- YP，则称Z传谨函数依赖于几如果X -- Y,则Z直接依赖于X.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，这种过程叫做规范化。

1NF （第一范式）如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R€ 1NF第一范式是对关系模式的最起码的要求。

不满足第一范式的数据库模式不能称为关系数据库。

2NF:如果R€ 1NF,且每一个非主属性完全依赖于码，则R€ 2NF采用投影分解法将一个1NF的关系分解为多个2NF的关系3NF:如果R是2NF,且每个非主属性都不传递依赖于R的候选码，则R属于3NF。

2NF消除非主属性的部分依赖，3NF消除非主属性的传递依赖龙NF和3NE都是刈非主届性的要求，2NF要求每一个非主属亢全函数依赖于码：要求每一个非上属性既不部分依赖于码也不伎递依赖于码舟BCNF的定义：R eiNF,若LY且YQX时X必含有码，则，ReBCNFoBCNF不仅对非主属性有要求，而且也对主属性有要求如果一个关系模式只有两个属性构成，则该关系模式一定属于BCNF例：关系楔式SJP(S, J, P)中.S 是学生学号.J 是课程号.P 表示名次(没有并列名次》•毎一个学生选修每门课程的成绩 有一定的名次.由语义可得到网数依賴隼F 如下二卩二{ (S, J) —(J, P) 一S} 思考5指出该关系模式的候选码 指出主属性.非主属性 该关系棋式是否是3ZF? 该关系模式是否是BCNF?例：关糸模武STJ(S,T,J)中，S 是学生学号，T 表不教帅 编号，庠课稈号，每个教师只教一门课，每门课有若干 教师讲義，某一学生选定某门课，就对应一个固定的教师。

由语义可得到函数依赖集眈下：F={ (S, J) T, T 〜J} 思考.'指曲该关系模式的候选码 指出主属性.非主属性 该关系模式是否是3NF? 该关系模式是否是BCNE?有两个：(S,J) , (S,T)主属性：S. J. P ：没有非主属性SJP F3NF SJP UBCNF1NF消除非主属性对码的部分函数依赖2NF消除非主属性対码的传递函数依赖3NF消除主属性对码的部分和传递函数依赖 BCNF■合并规则：由尸乙有4忆■伪传递规则：由沪Z,有鳩Z 。

■分解规则：由I 旳有心人x~z°有两个：(S,J)■ (J,P) 主属性：S 、J, P ：没冇非主属性 SJP E3NF SJP eBCNFU= {A, B, C, D} ; F={A 一 B, BC — D}; 计算(AC)Q判断一个函数依赖在R 上是否成立R(A, B, C, D), F={A — B, BC — D}; 问：AC — D 是否在R_t 成立？第一种解决力法二计算看看AC-D 是否在其中。

该为法计 算量大，不可行° 第二种解决方法；如果AC-D 成立，则D —定属于（ACV ,因此， 首先计算（ACy ,如果De （ACV >则成立，否则，不成 立.由于（AC ）F * ={A,B,C,D},所以AC->D 在R 上成立。