华南师范大学数据库系统复习

考试范围： 1、 第一到第七章。包括教材、课件、实验（基本内容，只要做过实验就没问题） 2、 “熟记”部分，一定要熟记 3、 “查询习题讲解”课件中的题型及方法（跟第二次实验讲评一起的方法PPT） 4、 掌握蓝色部分的应用题型和解题方法（对应章节的课件中有） 第一章 数据库系统概述 1. 四个概念：什么是数据? 什么是数据库? 什么是数据库管理系统（DBMS）？什么是数据库系统(DBS)？ 答：数据：以描述事物属性的符号；数据库：一个相互联系的数据的集合；数据库管理系统DBMS：存取和管理这些数据的一套程序；数据库系统DBS：由数据库、数据库管理系统、计算机系统组成。 2. 熟记数据库系统的组成。 数据库、硬件、软件（DBMS，OS，数据库应用程序，应用程序开发工具），人员（数据库管理员，应用程序员，最终用户） DBS=数据库+数据库管理系统+计算机系统 3. 理解数据库管理员DBA是对数据库进行集中控制和管理的最重要人员。 4. 实例和模式的对比（内容/状态 vs 结构，变化 vs 稳定） 模式：数据库中表的结构（属性），相对稳定。 实例：数据库中表的具体内容（元组），时时变化。 5. 三级模式：物理模式（又称内模式），逻辑模式（又称模式），和子模式（又称外模式）的含义是什么？一个数据库有几个物理模式，逻辑模式和子模式？ 三级模式间的两极映射，以及是由谁（DMBS）完成这种映射功能的？两级映射的作用（好处）是带来以下两种数据独立性。 物理模式：整体数据库的物理结构，描述全体数据在硬盘等介质上如何存储。一个数据库只有一个内模式。 逻辑模式：整体数据库的逻辑结构，描述所有数据的结构和数据间联系，屏蔽了向下的物理模式，即与数据的物理存储细节和硬件环境无关。一个数据库只有一个模式。 子模式：一部分数据库的逻辑结构（特定用户能看到的部分），一部分数据库的逻辑结构（特定用户能看到的部分）。外模式=用户视图=（逻辑）模式的子集 两级映射：内模式/模式映像，外模式/模式映像 6. 两种数据独立性：什么是逻辑数据独立性？什么是物理数据独立性？用户或者应用程序面向的到底是哪一级数据库模式？ 物理数据独立性：当数据库的物理存储结构改变时（如存储位置改变），应用程序不必变化。内模式/模式映射保证了物理数据独立性。 逻辑数据独立性：当数据库的整体逻辑结构改变时（如字段的增减，字段名修改），应用程序不一定要改变。外模式/模式映射保证了逻辑数据独立性。 用户/应用程序面向的是：外模式 7. 熟记数据模型的定义，组成部分（三要素）：数据结构，数据操作，数据完整性约束 数据模型是用于描述数据、数据联系、数据语义和数据约束的一套工具与方法。 8. 概念数据模型用于数据库设计，是对客观世界的第一层抽象。常见例子是E-R模型。 9. 例举各种用于数据库的数据模型：层次、网状、关系、对象、半结构化等。 第二章 关系模型与关系运算 1. 数据模型的三要素？关系模型的三要素？ 数据模型三要素：数据结构、数据操作、数据完整性约束 关系模型三要素：关系、关系操作、关系完整性约束 2. 关系的组成：什么是属性？什么是元组？什么是分量？ 属性：关系的一列 元组：关系的一行 分量：行和列的交叉（某个元组的某个属性值） 3. 理解关系有哪些基本性质？ 列的同质性：同一列中的分量（值）必须具有相同的类型，因为它们来自同一个域。 异列同域性：不同列可以来自同一个域，但属性名不能相同 元组相异性：关系里的任意两行不能相同，因为关系是一个元组集合 行列无序性：关系的行或列是顺序无关的。 属性值原子性：每一个属性值(分量)都必须是原子的(不可分)，不允许出现组合数据，更不允许“表中有表”。 4. 关系有哪四种键？数量（是否有多个）？什么是外部键？外部键的属性名可以和所对应的主键不同。外部键可以指向同一个关系的主键。例如：学生（学号，姓名，班长学号...）。外部键从E-R图的什么概念转化而来？ 超键：关系中能够唯一标识每个元组的属性或者属性组，数量可能有多个。 候选键：把超键中多余的属性去掉后，剩余的就是候选键，数量可能有多个。 主键：从候选键选出一个作为主键，数量只能一个。 外部键：关系R1中的单个属性或属性集合，对应关系R2的主键，可能有多个。 5. 关系模式和关系实例的对比。 关系模式比较稳定。而关系实例随时间而变化，原因是元组不断被插入/删除/更新 6. 查询语言分类：过程化和非过程化语言的区分和理解——看课件。 过程化：用户要指定 ① what: 查询什么 ② how:怎么查询，用什么方法、过程？ 非过程化：用户只要指定查询什么，而“怎么查询”的问题留给系统处理——系统会自动寻找(近似)最优的查询方法/查询执行计划，即查询优化。 关系代数是过程化的，SQL和关系演算是非过程化的 7. 关系操作分为查询和更新操作。表示关系操作的语言：关系代数，关系演算（又分为元组关系演算和域关系演算）。关系代数是过程化的，关系演算是非过程化的。 8. 掌握关系代数的各种运算（包括符号）。其中最基本的运算（不可替代）是哪些？ 基本运算：选择，投影，笛卡儿积X，集合并，集合差－，更名 附加运算：集合交，自然连接（同名属性相等，去掉重复同名属性），除÷（“…所有…”的查询，一般用除运算表示），赋值 扩展运算：广义投影（下标可有计算表达式），外连接，聚集运算 聚集函数：avg，sum,count,max,min(-distinct)

聚集运算：G1 , G2 , ... , Gn G F1(A1) , F2(A2) , … , Fm(Am)（E） 一元运算：输入为一个关系 二元关系：输入为两个关系 9. 查询优化的三种技术：物理优化，规则优化，代价估算优化。规则优化的三种启发式规则：选择优先，投影优先，笛卡尔积合并。 物理优化：利用某些存储数据结构，如索引、聚簇、排序文件等进行优化 规则优化：只考虑查询语句本身，根据某些启发式规则进行优化，例如“先选择、先投影和后连接” 代价估算优化：对多个候选查询计划，逐个进行代价估算（需要访问一些数据字典信息，如表的大小），从而选取代价最小的 10. 应用题型：用关系代数表达查询问题（查询习题课件） 第三章 关系数据库语言SQL 1. SQL的全名（中英文）。SQL是非过程化的语言。理解SQL的特点（基本功能特征）。 SQL的全名：结构化查询语言Structured Query Language 特点：综合统一性（功能的统一、操作过程的统一）、高度非过程化、面向集合的操作方式 2. 熟记SQL的四种功能。这些功能分别由哪些语句（动词）实现？ DDL（数据定义）：create，alter，drop DML（数据操纵）：select（数据查询）insert、update、delete（数据修改） DCL（数据控制）：grant，revoke 3. SQL对数据库三级模式的规定：每级模式由什么组成？ 物理模式：描述所有数据是如何在硬盘等介质上存储的，存储文件。 （逻辑）模式：描述所有数据的结构及所有数据间的联系，基表。 子模式：描述某个特定用户能看到的那一部分数据的结构及它们之间的联系，视图。 4. 理解SQL中的系统数据类型，char/varchar/numeric等。 char (n)：长度固定为n的字符串 varchar (n)：可变长度的字符串，最大长度为n numeric (p, q)：总共不多于p位，小数点右边不多于q位的定点数 5. 掌握SQL的各个数据定义语句（特别是新建表，建视图，修改表，删除表的语句）。 1) create table Student (Sno char(8) not null, SName varchar(8) not null, Sex char(1) default ‘M’, Primary key (Sno,SName), 名 from 选修，选修 as 王 3)where中可以出现：<、<=、>、>=、=、<>、and、or、not、between 下 and 上、in(集合)、not in(集合)、like(匹配串) 4) Group By 属性1,属性2,…：作用：Where子句筛选元组后，对它们分组，分组依据：属性1，属性2。用法：出现统计词，比如“平均,最高,总和, …”的问题 Select 子句的作用发生变化：对分组进行统计，Select中出现的属性只能是：分组属性、聚集函数 Select 课程,Avg(成绩) as 平均成绩,Max(成绩) as 最高成绩 From 选修 Group By 课程 5) Having Q (分组限定条件)：作用：出现在group by子句后面，不能单独使用，Group By分好组后，按条件Q作筛选，Q中出现的属性只能是：分组属性、聚集函数（Having用于分组，Where用于元组）。 Having Avg(成绩) > 85 6）Order By 属性1[asc｜desc],属性2 [asc｜desc],…：出现在最最后面，作用：在Select子句得出结果后，先按属性1的值，升序(asc)或降序(desc)排列，缺省是升序；属性1的值相等时，再按属性2值升序或降序排列… Order By 成绩 desc ,姓名 7) From子句中用子查询构造派生关系：复杂的查询分解成若干步->把上一步的查询结果变成一个派生关系->在下一步查询中使用，例如求平均一间宿舍的人数?（先求各间宿舍的人数，再求平均） 8) Where子句中用子查询构造条件： A [not] in (子查询)，意义：A是否出现在子查询的结果中? (是为真,否则为假)，可以多个元组，但只能有一个属性 Where 课程 in (Select 课程 From 课程计划 Where 专业=‘网络' ) A (比较运算, >, <, =,…) some|all (子查询),意义：some: A与子查询结果中的一个值满足，比较时为真； all：A与子查询结果中的所有值都满足，比较时为真 Where 年龄<=all (Select 年龄 From学生)，可以多个元组，但只能有一个属性 A [not] exists (子查询)，意义：子查询结果存在 (至少一条)记录，可包含多个属性。exists和in的差别：exists可包含多个属性，in只能有一个属性，故in的Select语句只有一个属性。