数据仓库系统的理论基础总复习
数据库复习资料考试必备知识点总结
数据库复习资料考试必备知识点总结引言数据库是信息系统的核心组成部分，它存储、检索和管理数据。
掌握数据库的基本概念、设计原则、操作语言和管理系统对于计算机科学与技术专业的学生至关重要。
本文档旨在为数据库课程的复习和考试提供一份全面的知识点总结。
数据库基础1. 数据库定义数据库（DB）：一个长期存储在计算机系统中的、有组织的数据集合。
数据库管理系统（DBMS）：用于创建和管理数据库的软件。
2. 数据库模型层次模型网状模型关系模型：最常用的模型，基于二维表格结构。
3. 数据库语言数据定义语言（DDL）：定义数据库结构的语言，如CREATE, ALTER。
数据操纵语言（DML）：用于数据查询和修改的语言，如SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE。
数据控制语言（DCL）：用于定义数据库的安全策略和访问权限，如GRANT, REVOKE。
关系数据库1. 关系数据库基础关系：一个二维表，行表示元组，列表示属性。
主键：唯一标识表中每行的字段或字段集合。
外键：用于在两个表之间建立链接的字段。
2. 规范化理论第一范式（1NF）：确保每个字段都是不可分割的基本数据项。
第二范式（2NF）：在1NF的基础上消除部分函数依赖。
第三范式（3NF）：在2NF的基础上消除传递函数依赖。
3. SQLSELECT语句：用于查询数据。
JOIN操作：用于连接多个表。
子查询：在查询中嵌套另一个查询。
数据库设计1. 设计过程需求分析：确定数据库需要存储的信息。
概念设计：创建实体-关系模型（E-R模型）。
逻辑设计：将E-R模型转换为关系模型。
物理设计：确定数据库在物理存储上的实现。
2. 数据库正向工程与逆向工程正向工程：从概念模型到物理数据库的创建。
逆向工程：从现有数据库生成概念模型或逻辑模型。
数据库高级主题1. 事务管理事务：一个或多个操作的集合，具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID属性）。
2. 并发控制锁机制：确保事务在并发执行时数据的一致性。
数据库基础理论知识复习资料
数据库基础理论知识复习资料数据：数据是记录下来的可以鉴别的符号。
数据模型：数据模型就是一种对客观事物抽象化的表现形式。
分为（层次模型，关系模型，网络模型）数据库：长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库系统：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、应用系统、数据库管理员构成。
数据库优点：数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的独立性和易扩展性，并能为多个用户所共享。
为什么要使用数据库？（1）数据结构化:数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中独立的文件的记录内部是有结构的。
传统文件的最简单形式是等长同格式的记录集合。
在数据库系统中，实现了整体资料的结构化，把文件系统中简单的记录结构变成了记录和记录之间的联系所构成的结构化资料。
在描述资料的时候，不仅要描述资料本身，还要描述资料之间的联系，把相关的资料有机地组织在一起。
(2)资料共享性好,冗余度低，易扩充。
(3)数据独立性好：数据库系统有三层结构：用户(局部)资料的逻辑结构、整体资料的逻辑结构和资料的物理结构。
在这三层结构之间数据库系统提供了两层映象功能。
首先是用户资料逻辑结构和整体资料逻辑结构之间的映象，这一映象保证了资料的逻辑独立性；当数据库的整体逻辑结构发生变化时，通过修改这层映象可使局部的逻辑结构不受影响，因此不必修改应用程序。
另外一层映象是整体资料逻辑结构和资料物理结构之间的映象，它保证了资料的物理独立性：当资料的存储结构发生变化时，通过修改这层映象可使资料的逻辑结构不受影响，因此应用程序同样不必修改。
(4)资料存取粒度小：文件系统中，资料存取的最小单位是记录；而在数据库系统中，资料存取的粒度可以小到记录中的一个数据项。
因此数据库中资料存取的方式非常灵活，便于对资料的管理。
(5)数据库管理系统(DBMS)对数据进行统一的管理和控制：DBMS不仅要有基本的数据管理功能，还要有如下的控制功能：①资料的完整性：保证资料的正确性，要求资料在一定的取值范围内或相互之间满足一定的关系。
数据仓库考试复习资料
数据仓库资料一、简答1、什么是元数据？元数据如何分类？请叙述元数据的作用。
答：元数据与数据字典类似，类似于电话黄页，是数据仓库数据本身信息的数据。
元数据的类型：1）操作性元数据2）抽取和转换元数据3）最终用户元数据元数据的作用：元数据负责连接数据仓库的所有部分，并为最终用户提供向导：1）易于数据仓库数据的理解2）保证数据质量3）提高系统的应用的适用度和可适展性4）便于信息交换。
2、数据仓库项目与OLTP系统项目有什么不同？答：存储数据不同：OLTP存储的是操作性数据，数据仓库中存储的是分析性数据对数据处理不同：OLTP是以传统的数据为中心进行企业日常处理，而数据仓库中的数据被用于分析背后的关联，为企业决策提供可靠的依据。
面向的使用人员不同：OLTP使用人员通常是企业中的具体操作员，处理的数据通常是企业业务细节信息，其目标是实现企业的业务运营。
而数据仓库的使用人员是企业中的高层，或是工程师，其中包含的信息是企业的宏观信息而非具体细节，其目的是为企业决策者提供支持。
3、MOLAP和ROLAP模型之间的本质区别是什么？列出它们的一些相同点。
答：本质区别：MOLAP是基于多维数据库来存储OLAP分析所需要的数据，数据以多维方式存储，并以多维视图方式显示，而ROLAP的底层数据库是关系数据库。
相同点：1）数据都作为关系表存储再数据仓库中2）都能获得一定成都的汇总数据3）都是从数据仓库存储器中访问数据4、什么是星型模式？什么是雪花模型？它由哪些表组成？答：星型模式：一种多维数据关系，由一个事实表和一组维表组成，每个维度表表达一个维，所有维度字段组成事实表的复合主键，事实表中的非主键属性称为事实，汇总出来的数值型数据大都是文字，时间等类型的数据。
雪花模式：它是对星型模式的一种扩展，比如日期，地区等多层次的维度的扩展，可类似扩展，是对星型模式进行规范化处理的产物，从消除数据冗余，从而使事实表，字段数和总长度降低。
《数据库系统原理》期末复习资料
《数据库系统原理》期末复习资料第一章绪论复习要点：数据库的4个基本概念（数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统）；数据库系统的特点；数据模型及数据模型的三要素；关系模型；数据库系统结构：三级模式和两级映像（模式、外模式和内模式；外模式/模式映像、模式/内模式映像）；关系数据库系统的组成（数据库、数据管理系统和数据库系统的关系）。
数据库的4个基本概念：1. 数据（Data）：是描述事物属性或特征的符号记录，可以是数字、文字、图像等形式。
2. 数据库（Database）：是一种有组织的、可共享的数据集合，用于存储、管理和操作数据。
3. 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）：是用于管理数据库的软件系统，提供了对数据库的访问、操作和维护等功能。
4. 数据库系统（Database System）：是由数据库、数据库管理系统和相关应用程序组成的系统，用于管理和处理大量数据。
数据库系统的特点：1. 数据共享：多个用户可以同时访问和共享数据库中的数据。
2. 数据独立性：数据库中的数据与数据的存储方式相互独立，改变存储方式不影响数据的使用。
3. 数据一致性：数据库系统能够保证数据的一致性和完整性，避免了数据的冗余4. 数据安全性：数据库系统可以对数据进行各种权限控制和安全防护，保证数据的安全性和机密性。
5. 数据并发性：多个用户可以同时对数据库进行读写操作，数据库系统能够处理并发操作的问题。
数据模型及数据模型的三要素：数据模型是一种用于描述数据库结构和数据之间关系的概念工具。
数据模型的三个要素包括：1. 数据结构（Data Structure）：描述数据之间的关系和组织方式，如层次结构、网状结构和关系结构等。
2. 数据操作（Data Operation）：描述在数据库中进行的各种操作，如查询、插入、更新和删除等。
3. 数据约束（Data Constraint）：定义了对数据库中数据的限制和规范，如键、域和实体完整性等。
数据库系统原理复习资料（补充说明版）
数据库系统原理复习资料（补充说明版）数据库系统原理复习资料1、数据、信息、数据处理、数据处理基本概念P3-4数据：是⽤来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式。
信息：是⼀种被加⼯为特定形式的数据。
数据处理：是将数据转换成信息的过程，包括对数据的收集、存储、加⼯、检索、传输等⼀系列活动。
信息=数据+数据处理（数据处理是为了产⽣信息⽽处理数据）2、数据管理的发展阶段？P4-61）⼈⼯管理阶段2）⽂件系统阶段3）数据库系统阶段3、数据库学科研究领域？P7-81）数据库管理系统软件（DBMS）的研制2）数据库设计3）数据库理论4、数据库系统的组成和系统结构？P8-10数据库系统的组成：1）数据库2）⽤户3）软件相应的软硬件系统4）硬件外模式系统结构：1）从数据库管理系统的⾓度看三级模式结构模式内模式集中式结构2）从数据库最终⽤户的⾓度看分布式结构客户/服务器结构5、数据库管理系统的主要功能和组成P11-12主要功能：1）数据定义2）数据操纵3）数据库运⾏管理4）数据库的建⽴和维护功能5）数据通信（内部体系结构）（外部体系结构）组成：1）语⾔编译处理程序2）系统运⾏控制程序3）系统建⽴、维护程序4）数据字典（Data Dictionary，DD）6、数据模型的组成要素？P13-141）数据结构（静态特性）2）数据操作（动态特性）3）数据的约束条件7、ER图的基本组成和画法？P15-16基本组成：1）实体：是具有公共性质的、可相互区别的现实世界对象的集合。
（在ER图中⽤矩形框表⽰具体的实体）2）属性：是描述实体或者联系的性质或特征的数据项。
（在ER图中⽤圆⾓矩形表⽰）3）联系：是数据之间的关联集合，是客观处在的应⽤语义链。
（联系⽤菱形框表⽰）(a)(b)例题：（P26、9）某⼯⼚⽣产若⼲产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可⽤在不同的产品上。
这些零件由不同的原材料制成，不同零件所⽤的材料可以相同。
数据库复习总结知识点大全
数据库复习总结知识点大全数据库是指按照数据模型组织、描述和存储数据的集合。
数据库系统是指由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成的系统。
本文将对数据库的相关知识点进行复习总结，包括数据库的概念、数据库管理系统、关系数据库和面向对象数据库的比较、SQL语言、数据库设计、数据完整性、数据索引、事务和并发控制等内容。
1.数据库的概念-数据库是指按照数据模型组织、描述和存储数据的集合。
-数据库系统是指由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成的系统。
2.数据库管理系统（DBMS）-DBMS是指用于管理数据库的软件系统，提供了对数据库的访问、操作和管理的功能。
3.关系数据库和面向对象数据库的比较-关系数据库以表格的形式存储数据，使用结构化查询语言（SQL）进行操作，适用于结构化数据。
-面向对象数据库以对象的形式存储数据，使用面向对象的查询语言进行操作，适用于半结构化和非结构化数据。
-关系数据库适用于多表之间关系复杂的数据，而面向对象数据库适用于对象之间关系复杂的数据。
4.SQL语言- SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数据库的标准化查询语言。
-SQL包括数据库定义语言（DDL）、数据库操作语言（DML）、数据查询语言（DQL）和数据控制语言（DCL）等部分。
-DDL用于创建、修改和删除数据库和表的结构。
-DML用于插入、更新和删除数据。
-DQL用于查询数据。
-DCL用于授权和撤销权限。
5.数据库设计-数据库设计是指根据应用需求，将实体、属性和关系映射到数据库的过程。
-数据库设计的步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
-需求分析阶段通过收集应用需求，确定数据库中的实体、属性和关系。
-概念设计阶段将实体、属性和关系转换为概念模型，通常使用E-R图进行表示。
-逻辑设计阶段将概念模型转换为逻辑模型，通常使用关系模型进行表示。
-物理设计阶段根据逻辑模型选择合适的存储结构、索引和数据分布方案。
数据库系统概论期末复习总结
数据库系统概论复习总结By Joshua_Guo第一章绪论1.1数据库系统概述【三代演变：层次/网状数据库系统、关系数据库系统、新一代数据库系统】1.1.1 数据库的四个基本概念·数据：数据库中储存的基本对象定义：描述事物的符号记录种类：数字、文字、图形、图像、音频、视频等数字的含义称为语义，与之密不可分：如93是数据，可表示为成绩，体重等数据是有结构的，记录是计算机存储数据的一种格式或方法·数据库：长期存储在计算机内，有组织可共享的数据集合基本特征：1.数据按一定是数据模型组织、描述和储存2.可为各个用户共享，冗余度较小，易扩展3.数据独立性较高·数据库管理系统：位于应用和操作系统间的一层数据管理软件是基础软件，是一个大型复杂的软件系统用途：科学的组织和存储数据，高效的获取和维护数据主要功能：1.数据定义功能2.数据的组织、存储和管理3.数据操纵功能4.数据库的事务管理和运行管理5.数据库的建立和维护功能·数据库系统：计算机系统引入数据库后的系统构成【不引起混淆前提简称数据库】主要构成：·数据库·数据库管理系统（及其应用开发工具）·应用程序·数据库管理员1.1.2 数据管理技术的产生和发展·数据管理：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护数据处理和数据分析的中心问题1.1.3 数据库系统的特点·文件系统：程序员必须关注记录结构和不同文件中记录的联系，工作量大编程复杂，开发速度慢·数据库系统：不用关注记录的存储和不同表之间的联系，不用编程，开发速度快·数据结构化：整体结构化，数据之间有联系数据记录可以变长，最小存取单位是数据项·数据的共享性高，冗余度低且易扩充：可以被多个用户应用共享使用·数据独立性高·数据由数据库管理系统统一管理和控制：1）数据的安全性保护2）数据的完整性检查3）并发控制4）数据库恢复1.2数据模型【数据模型是对现实世界数据特征的抽象，是数据库系统的核心和基础。
数据库复习总结知识点大全
数据库复习总结知识点大全第一篇：数据库复习总结知识点大全《黄色填充区域是不确定区域需要在找找》1.数据库有什么特点？主要特点(1)实现数据共享。
(2)减少数据的冗余度。
(3)数据的独立性。
(4)数据实现集中控制。
(5)数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性。
主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用；④故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏(6)故障恢复。
由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。
2.数据库系统是数据库、数据库管理系统、硬件、操作人员的合在一起的总称数据库管理系统,用来管理数据及数据库的系统。
数据库系统包含数据库管理系统、数据库及数据库开发工具所开发的软件（数据库应用系统）。
3.内模式内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。
它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表示方式。
4.外模式也称子模式或用户模式，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，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
5.数据模型的三要素：数据结构、数据操作及完整性约束条件 1）：数据结构，就是前面说的数据在数据区中的存储结构，在关系模型中就是采用的关系模型了，就是“二维表”的形式2）：数据操作，指的是对数据的一些操作，包括查询、删除、更新、插入等等3）：数据的完整性约束：就是对所存数据的约束规则，有实体完整性、参照完整性等等，就是取值唯一、不能为空等一系列操作6.E-R图即实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，是指提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
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数据仓库的特征—1
数据仓库是面向主题的
主题是一个在较高层次上将数据归类的标准，每个主题基 本对应于一个宏观的分析领域。
业务系统 采购子系统：
订单、订单细则、供应商
数据仓库系统 商品：
商品固有信息、商品采购信息、商品 销售信息、商品库存信息
销售子系统：
顾客、销售
供应商：
供应商固有信息、供应商品信息
关系型 OLAP 服务器
多维视图
34
主要技术问题
速度问题 存储与索引方法
位图索引 联接索引 按列存储
物化视图
物化视图的选择、更新及创建
35
物化视图
物化视图
事先将查询的 中间结果计算 出来， 作为视图存储 在数据库中 实时对视图进 行维护更新
NULL
(地点)
(时间)
(型号)
(时间，地点) (时间，型号) (地点，型号)
27
多维分析的基本分析动作
旋转
改变一个报告或页面显示的维的方向
耐 克 上海 阿迪 达斯 … 耐 克 北京 阿迪 达斯 … 耐 克 南京 阿 迪 达斯 … … …
1月 2月 3月 4月 5月 …
上海 1月 耐克 阿迪达斯 … 耐克 阿迪达斯 …
北京
南京
…
2月
…
28
多维分析的基本分析动作
下钻（Drill_down）
20
主要手段
数据清洗
数据装载
全量装载
运行时间 时间间问题 日志
21
主要问题
模式设计上的问题
缺少成熟的数据模型 缺乏合适的数据转换工具
技术上的问题
组织上的问题
加强和业务人员的交流
对系统带来的效益的认识
22
观念上的问题
目录
数据仓库简介 数据仓库系统的创建 联机分析系统（OLAP）
16
雪花模型
时间键 基本事实表 时间键 产品键 地域键 客户键 销售数量 价格 总额 时间键 财政年度
17
周时间
时 间 维
时间键 日期 时间键 季度
模式设计
逻辑模型
关系、元组、属性、主码、域、… 粒度
数据仓库中数据的综合程度高低的一个度量 样本数据库
物理模型
合并表、冗余、索引 分割
7
数据仓库中的数据组织结构
高度综合级
元 数 据
轻度综合级
当前细节级
早期细节级
8
数据仓库系统的结构
应用系统/OLTP 数据库 外部数据源
数据抽取
数据转换 数据清洗
数据复制
商业信息元 数据 中央数据仓库 操作型数据存储体
9
数据仓库系统的结构
商业信息元 数据 中央数据仓库 数据重整 操作型数据存储体
数据单元
多维数组的一个取值
26
多维分析的基本分析动作
切片
在多维数组的某一维上选定一维成员的动作 选定多维数组的一个二维子集的动作
查询上海一年中每个月所有品牌鞋子的销售情况
切块
在多维数组的某一维上选定某一区间的维成员 的动作 选定多维数组的一个三维子集的动作
查询3月-6月所有城市所有品牌鞋子的销售情况
数据仓库系统的理论基础和技术
东华大学计算机科学与技术学院 乐嘉锦 2012年4月
1
数据仓库系统的建设背景
计算机管理系 统的长期使用 大量的数据 （历史据） 数据分布与 多数据源难 于进行管理 数据仓库（模 式设计、数据 集成）
企业规模的不 断扩大和计算 机管理系统向 分布式方向的 发展
对企业现状的 进一步分析和 对未来发展的 预测
库存管理子系统：
领料单、进料单、库存、库房
顾客：
顾客固有信息、顾客购物信息
人事管理子系统：
员工、部门
5
数据仓库的特征—2
数据仓库是集成的
操作型数据与适合DSS的分析性数据差别甚大。 因此数据在进入数据仓库之前必然要经过加工 和集成 数据仓库反映的是历史数据的内容，而不是处 理联机数据，故极少更新或根本不更新的。 数据仓库中存储大量的历史数据、当前数据和 综合数据等，它们处于永远的发展变化中。
6
数据仓库是稳定的
数据仓库是时变的
数据仓库中的数据
实时数据—包括具体的操作数据
调整数据—经过清理的操作数据 变化数据 — 表示信息仓库中在一段时间内发生变化的 数据 导出数据—通过聚集、转换和求和生成的数据 元数据—表示数据的数据，包括目录、字典和面向用户 的部分信息
对企业当前情 况的充分认识 和对未来发展 的预测
数据发布、 联机分析处 理和数据挖 掘
2
目录
数据仓库简介 数据仓库系统的创建 联机分析系统（OLAP）
3
数据仓库的定义
数据仓库是作为DSS服务基础的分析型数 据库，用来存放大容量的只读数据，为制 定决策提供所需的信息 数据仓库是与操作型系统相分离的、基于 标准企业模型集成的、带有时间属性的、 面向主题及不可更新的数据集合 面向主题的、集成的、稳定的、用以支持 经营管理中的决策制定过程的不同时间的 数据集合
18
数据抽取
主要任务：从各种数据源获取所需要的 数据 多数据源的问题
语义不匹配的问题：本体 半结构化数据的抽取 WEB数据的抽取
多系统同步问题
蜘蛛网问题
19
数据转换
主要任务：解决数据仓库与数据源的不一致
数据模式的转换 数据类型的转换 数据格式和描述方法的转换 基于SQL的方法 通过自行开发的系统 常识性错误的发现 重复数据的发现
对数据沿某一维进行进一步深层的分析
上翻（Draw_up）
对数据沿某一维向上了解其泛化的情况
29
OLAP的实现模式
基于多维数据库的实现方式
基于多维数据库的实现方式的方式是利用多 维数组的技术存放数据仓库中的数据，这种 方式可方便用户进行分析。
基于关系数据库系统
基于关系数据库系统的方式主要是利用关系 数据库中的表来存储数据仓库中的数据，利 用关系间的连接操作得到数据仓库中的数据。
星形模型 雪花模型
15
星型模型
产品键 产品名 产品简称 所属族 客户键 客户名 客户代号 所属族 产 品 维 基本事实表 时间键 产品键 地域键 客户键 客 户 维 销售数量 价格 总额 地 区 维 时间键 时 间 维 日期 周日期 年 周末标志 地域键 地区名 地区简称 商店数
应 用 编 程
系 统 测 试
理 解 需 求
数据仓库
12
目录
数据仓库简介 数据仓库系统的创建 联机分析系统（OLAP）
13
创建数据仓库系统的主要步骤
模式设计 数据抽取、转换与装载（ETL） 开发数据分析与展示工具
14
模式设计
概念模型
主观与客观间的桥梁 最常用的方法是E-R图 利用关系数据库管理系统存储数据仓库中的数 据主要有两种形式：
(时间，地点，型号)
36
两者的比较
数据管理 数据存取 适应性
维数变化 数据变化 数据量变化 适应软硬件的能力
37
完
谢谢！
38
30
多维数据库
地 区 维
时间维 产品维
31
MD-OLAP
DB
基础数据 计算结果
多维 存取
DW
多维数据库引擎
多维视图 体
32
主要技术问题
存储空间
数据压缩 空洞处理 数据语义提取
安全管理
33
ROLAP
DB
基础数据 元数据 计算结果
SQL 存取
多维 综合 引擎
多维 存取
DW RDBMS 服务器
数据集市
决策支持工具 用户工具
OLAP 应用
数据发布
数据挖掘工具
用户界面
10
数据集市
子系统 子系统 子系统 数据抽取 数据抽取 数据集市 数据抽取 数据抽取 数据抽取 子系统 子系统
数据再抽取与集成
全局数据仓库
11
数据仓库的设计过程
数 据 仓 库 建 模
数 据 获 取 与 集 成
DSS
构 建 数 据 仓 库
23
联机分析处理(OLAP)
背景和定义 基本概念 多维分析的基本分析动作 数据仓库的实现模式
24
背景和基本概念
背景 定义
针对特定问题的联机数据访问和分析
变量
数据的实际意义
维
人们观察数据的特定角度
维的层次
维的细节程度不同的多个描述方法
25
基本概念
维成员
维的一个取值
多维数组
表示为(维1，维2，…，维n，变量)