数据库复习笔记

 

数据库复习

 

第一章 概论
1、数据管理：对数据进行分类，组织，编码，存储，检索和维护，是数据处理的中心问题
2、数据库：存放数据的仓库，需要由一个软件系统统一管理，这个系统称为数据库管理系统
3、数据模型：数据特征的抽象，用来描述数据的一组概念和定义（数据结构，数据操作，数据的完整性约束），分为逻辑数据模型【用户所看到的数据模型】，物理数据模型【表示数据存储结构和存取方法】
4、数据库系统结构：一般划分为三个层次，称为三级模式，外模式，模式，内模式
模式-逻辑模式，是全体数据的逻辑结构和特征的描述，构成了数据库的一个总的框架
外模式-数据库用户能看见的局部数据的逻辑结构和特征的描述，外模式是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式
内模式-存储模式，数据物理结构和存储方式的描述
外模式多个，内模式和模式只有一个，三级模式对数据三个抽象级别（视图级、概念级、物理级）
两级映像：外模式/模式映像 模式/内模式映像，一个模式对应多个外模式实现数据的逻辑独立性，一个模式对应一个内模式，提供数据物理独立性
5、数据库定义功能：模式定义语言【定义数据库全局逻辑结构】，外模式定义语言【定义用户的局部逻辑结构】，内模式定义语言【定义物理数据库的结构】
6、数据库人员分类：数据库管理员，系统分析员，应用程序员，用户
7、数据库管理系统主要功能：数据定义，数据操纵，数据保护，数据维护

第二章 数据模型
1、实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体
2、属性：实体所具有的某一特征称为属性
3、联系：实体内部的联系【组成实体各属性之间的联系】，实体之间的联系【通常指不同实体集之间的联系】，两个实体集之间联系有1-1,1-n，m-n三种。多个实体集之间也可以存在有联系，称为多元联系
4、ER图：实体，属性和联系的方法。基数比约束，参与约束，实体参与度（实体参与联系的最小最大次数）
弱实体：这种实体的存在是依赖于其他实体而存在的
5、层次模型：用树型结构表示各类实体以及实体间的联系
6、关系模型：以关系为基础发展起来的【关系，属性，域，元组-对于实体集中的一个个体，键-唯一标识一个元组】

第三章 关系数据库
1、组成：数据模型【数据结构，数据操作，完整性约束】，关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束
2、域：一组具有相同数据类型的值的集合，关系中用域表示属性的取值范围
3、笛卡尔积：给定一组集合D1，D2，它们可以是相同的，D1*D2*...*Dn所有域的所有值的一个组合，不能重复
4、元组：笛卡尔积中的每一个元素叫做一个n元组
5、分量：笛卡尔积元素中的每一个值叫做一个分量
6、关系：D1*D2*..*Dn的任一个子集称为D1，D2...Dn上的一个关系，N叫做关系的目或度
7、关系模式：关系的型，对关系的描述，包括关系名、属性名、属性的类型和长度，以及属性固有的数据关联关系，关系是值，是元组的集合
8、关系数据库：关系模式的集合称为关系数据库模式
9、关系的键：唯一标识元组的属性或属性组称为关系的键，在一个关系中，如果有多个候选键，选其中一个作为主键
10、关系模型的三类完整性：实体完整性【指主键的值不能为空或部分为空】，参照完整性【对关系中作为外键的值的约束】，用户定义的完整性【针对某一具体关系数据库的约束条件】
11、关系的运算
并：由属于R或属于S的元组组成
差：由属于R而不属于S的所有元组组成
交：由既属于R又属于S的元组组成
笛卡尔积：元组的前n列是关系R的一个元组，后m列是关系S的一个元组
12、专门关系运算
选择：从关系中选择满足一定条件的元组子集
投影：从R中选择若干属性列组成新的关系
连接：把两个关系中的元组按条件连接起来，形成一个新关系，条件连接【不要求去掉重复列】，自然连接【要求把重复列去掉】
除运算：生成一个新的关系，新关系中的属性是R的属性中去掉与S具有公共域属性的其它属性
外连接：左外连接-包含关系R中不满足连接条件的元组 右外连接-包含了关系S中不满足连接条件的元组 完全外连接-包含关系R和S不满足连接条件的元组
13、关系数据语言
关系代数语言，关系演算语言【元组关系演算语言，域关系演算语言】，具有关系带上和关系演算双重特点的语言(SQL)

第五章 查询处理和查询优化
1、数据库查询语的具体处理过程：解释方式【每一次都重新解释执行查询语句，事务完成后返回查询结果】，编译方式【先进行编译处理，生成可执行代码，运行时直接执行可执行代码】
2、选择操作实现：顺序扫描方法，二分查找法，使用索引扫描方法，逻辑合取AND
3、连接操作的实现：嵌套循环法，索引嵌套循环法，排序合并法，散列连接法
4、查询优化技术：代数优化，基于存储路径的优化，基于代价估算的优化

第六章 数据库的安全性
1、定义：保护数据库，防止因用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏
2、三类计算机系统安全性问题：技术安全、管理安全、政策法律
3、存取控制：自主存取控制DAC 强制存取控制MAC
4、SQL Server的安全体系结构四个等级：客户机操作系统安全性，SQL Server的登录安全性，数据库的使用安全性，数据库对象的使用安全性
5、SQL验证阶段：验证阶段，许可确认阶段

第七章 数据库的完整性
1、定义：防止数据库中存在【不符合语义的数据，不正确的数据】，保证数据库中数据的质量
2、完整性约束条件：列级约束，元组约束，关系约束
3、声明式数据完整性：作为对象定义的一部分来定义数据必须达到的标准
4、过程式数据完整性：在脚本中定义数据必须达到的标准
5、实体完整性规则：主键的值不能取空值，主键的值唯一
6、触发器：一种特殊类型的存储过程，在对表或视图发出某些语句时自动执行，由数据库服务器自动执行，一个数据表上可能定义了多个触发器

第八章 数据库恢复技术
1、事务：用户定义的一个数据库操作序列，要么做要么不做，是一个不可分割的工作单位，事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术
2、事务特性：原子性【事务是数据库的逻辑工作单位】，一致性【使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态】，隔离性【对并发执行而言，一个事务的执行不能被其他事务干扰】，持续性【一个事务一旦提交，对数据库中数据的改变应该永久性】
3、事务中止：由于系统原因无法成功执行处在中止状态
4、事务回滚：数据库恢复到事务执行前状态
5、事务状态：活动状态，部分提交状态，失败状态，终止状态，提交状态
6、系统故障：造成系统停止运转的任何事件
7、事务故障：某个事务在运行过程中由于种种原因未运行至正常终止点就夭折了
8、数据转储：DBA定期将数据库复制到磁带上保存起来的过程，方法【静态转储与动态转储，海量转储与增量转储】
9、检查点：记录在日志中表示数据库是否正常运行的一个标志，以记录所有当前活动的事务

第九章  并发控制
1、事务的四个特性：原子性【逻辑工作单位】，一致性【从一个一致性状态变到另一个一致性状态】，隔离性【一个事务不能被其他事务干扰】，持续性【一旦提交，改变是永久的】，ACID特性
2、并发操作带来的数据不一致性：丢失更新、不可重复读、读“脏”数据
3、冲突操作：不同的事务对同一数据的读写操作和写写操作，冲突可串行化调度是可串行化调度的充分条件，不是必要条件
4、并发控制技术：封锁【操作前先加锁，共享锁，排他锁】，时间戳，乐观控制法
5、活锁：在数据库中某个事务由于请求封锁，但总也得不到锁而长时间处于等待状态，避免：采用先来先服务策略
6、死锁：同时处于等待状态的两个或多个事务中相互封锁了对方请求的资源，没有任何一个事务可以获得足够的资源运行完毕
7、两阶段封锁协议：所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁，保证并发调度可串行性的封锁协议。第一个阶段是获得封锁，第二阶段是释放封锁
8、封锁粒度：封锁对象的大小，封锁对象可以是逻辑单元，也可以是物理单元
9、意向锁：对任一结点加基本锁，必须先对它的上层结点加意向锁

第十章 关系数据库设计理论
1、函数依赖：是现实世界属性间相互联系的抽象；是数据内在的性质，表示了关系中属性间的一种制约关系
2、范式：规范化的关系模式，关系数据库中的关系必须满足一定的要求，满足不同程度要求的为不同范式，1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF
3、第一范式：关系模式R的每一个属性对应的域值都是不可再分的，称R属于第一范式
4、第二范式：R属于第一范式，所有非主属性都完全依赖于R的每个候选键
5、第三范式：R属于第一范式，R中没有非主属性传递依赖于R的候选键，一个2NF关系模式不一定属于3NF，3NF一定属于2NF
6、BCNF：R属于第一范式，而且R中没有任何属性传递依赖于R中的任一关键字，3NF不一定是BCNF
7、多值依赖：(X,Y,Z)对于X的每一个值，Y有一组值与之对应，而不论Z取何值
8、4NF：R属于第一范式，对于R上的任何一个非平凡的多值依赖X--Y，X是R的一个超键
9、关系模式规范化：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集合
10、Armstrong公理：自反律，增广律，传递律

第11章  数据库设计
1、数据库设计方法：需求分析-概念结构设计-逻辑结构设计-物理设计-数据库实施-数据库运行和维护
2、需求分析阶段：综合各个用户的应用需求
3、概念结构设计：形成独立于各个DBMS概念模式，四种方法【自顶向下，自底向下，逐步扩张，混合策略】
4、逻辑结构设计：形成数据库逻辑模式与外模式
5、物理结构设计：形成数据库内模式
6、客户/服务器(C/S):分布式系统结构
7、浏览器/服务器(B/S):多节点广域网应用系统
8、中间件：泛指能够屏蔽操作系统和网络差异，为异构环境之间提供通信服务的软件，主要中间件技术(ODBC,JDBC)

第13章 数据库的存储结构
1、定长记录的存储：如果记录中所有字段都是定长的，则称之为定长记录，记录存储在磁盘块中，而块是磁盘和内存之间传输数据的基本单位
2、变长记录的存储：记录的一个或多个字段的长度是可变的，称之为变长记录。
3、文件存储结构：顺序存储，链接存储
4、页面：数据库中使用的最小数据单元，8KB
5、盘区：8个连续的页面组成的数据结构，64KB

第17章 数据库新技术
1、面向对象数据库：既有DBMS特性，又具有面向对象的封装性、继承性、重载、复合对象和可扩充等特性
2、实时数据库：适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理
3、主动数据库：在传统数据库系统中嵌入事件-条件动作规则，自动检测
4、分布式数据库：将分散在各处的数据库系统通过计算机网络连接起来
5、并行数据库：将传统数据库管理技术与并行处理技术结合提供高性能【共享内存结构，共享磁盘结构，无共享资源结构】
6、空间数据库：用于表示空间物体的位置、形状，大小和分布特征等方面信息的数据
7、XML数据库：关系数据库方式，面向对象数据库方式，文本方式，XML数据库方式
8、数据仓库技术：从数据分析的角度将联机事务中的数据经过清理、转换并加载到数据仓库中，数据在数据仓库中被合理的组织和维护，特点【面向主题，集成的数据，数据不可更新，数据随时间不断变化，为了更好的支持制定决策】，分类【标准数据仓库，数据集市，多层数据仓库，联合式数据仓库】，架构【星型架构，雪花型架构（一个维度表分解为多个表，每个表都连接到主维度表）】
9、数据挖掘：数据库知识发现过程的一个步骤，包括数据准备【数据选择，数据预处理，数据转换】，数据挖掘，结果分析，知识的同化；知识分类【广义，关联，分类，预测型，偏差型】；常用技术【人工神经网络，决策树，遗传算法，近邻算法，规则推导】

2011年复试题目数据库题目：

关系代数有哪几种运算？
【传统集合运算，专门关系运算，基本运算】
T-SQL是什么编程语言？
【结构化查询语言】
关系模式（学号，课号，成绩）属性是否能为空？
【不能，否则无意义】
视图能提高数据库的安全性吗？
【可以】
解释XML，它是结构化语言还是非结构化语言？
【可扩展标记语言，用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，结构化语言】
动态SQL的概念是什么？
【预编译时能够动态改变语句正文，变量个数，数据类型等等的SQL语句】
数据库的安全性措施是什么？
【用户标识与鉴别，存取控制，视图机制，数据加密，数据库审计】
数据库中为什么要使用视图？
【提供逻辑数据独立性，简化用户视图，使用户以不同角度看待相同的数据，提供安全保护功能】
什么是意图锁？有哪几种意图锁？
【对任一结点加基本锁，必须先对它的上层结点加意向锁；分为意向共享锁，意向排它锁，共享意向排它锁】
数据库的三级模式是什么？
【内模式，模式，外模式】
如何确定一个关系模式？
【R（U，D，dom，F）其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属性所来自的域，dom为属性向域的映象集合，F为属性间数据的依赖关系集合】
在对数据库做修改时，遇到系统故障，系统重启后是做撤销操作还是重做操作？
【撤销】
删除数据库的表用什么？
【delete table】
select语句中DISTINCT的功能？
【DISTINCT 用于返回唯一不同的值，SELECT DISTINCT 列名称 FROM 表名称】
什么是事物的原子性？
【事务的原子性指的是，事务中包含的程序作为数据库的逻辑工作单位，它所做的对数据修改操作要么全部执行，要么完全不执行。这种特性称为原子性】
数据库中可以进行表合并吗？
【马小蛇答案：如果这两个表有外键关联，那么就可以合并成宽表，如果没有，一般来说就不能合并了】