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  • 参照完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。设定相应的更新删除插入规则来更新参考表。 例如表sutdent(id,username,password),表sutdent_info(id,name,age,sex)。其中表sutdent_info参照了表...

    一、实体完整性

    实体完整性要求每个表都有唯一标识符,每一个表中的主键字段不能为空或者重复的值。

    二、参照完整性

    参照完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。设定相应的更新删除插入规则来更新参考表。

    例如表sutdent(有id,username,password),表sutdent_info(有id,name,age,sex)。其中表sutdent_info参照了表student。id作为外键。那么当student表删除一行时,表student_info对应的id那一列将被删除或者置空(根据设定的规则而定)。同样,表student_info增加一行,其中的id必须等于student表中的id。

    三、用户自定义完整性

    用户自定义完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件,它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

    也就是说:某个表你设置这一列为null,not null,default,check等。包括:非空约束、唯一约束、检查约束、主键约束 、外键约束

    1、非空约束(Not Null Constraint) 这个可能大家都了解,就是我们在添加那个表 userinfo,在id、name后面都添加了not null,就是有些列不能把它设为空,相信大家都理解,我就说下我在一个英文资料看到的一段英文:The not null specification prohibits the insertion of a null value for this attribute.Any database modifucation that would cause a null to be inserted in an attribute declared to be not null generates an error diagnostic.(大家就得自己翻译了) 

    2、唯一约束(Unique Constraint) 一个唯一约束并不包括一个NULL值。直接在字段定义后加入UNIQUE即可定义该唯一约束。 1) 一个表只能创建一个主键约束,但一个表可以根据需要对不同的列创建若干unique约束 2)主键字段不允许为null ,unique允许为空 3)一般创建主键约束时,系统自动产生簇索引,unique约束自动产非簇索引 

    3、检查约束(The Check Clause) 通过在定义数据库表里,在字段级或者是在表级加入的检查约束,使其满足特定的要求。 我来举一个例子 create table student ( name varchar(15) not null, student_id varchar(15), degree_level varchar(15), primary key(student_id), check(degree_level in('Bachelors','Masters','Doctorate'))); Here ,we use the check clause to simulate an enumerated type by specifying that degree_level must to be one of 'Bachelors','Masters','Doctorate'; 

    4、主键约束(Primary Key Constraint) 其实主键约束就是一张表只能建立一个主键约束,其实就是唯一约束+非空约束。大家通过上课讨论那么多关于“依赖”的事情,估计大家都能理解了 

    5、外健约束( Foreign Key Constraint) Foreign Key Constraint主要是确保同一个表或者不同表之间的引用完整性,所以必须引用一个PRIMARY KEY或者UNIQUE约束,用户必须在应用表上具有REFERENCES权限;一个表中最多可以有31个外部键约束; 在临时表中,不能使用外部键约束; 主键和外部键的数据类型必须严格匹配 。

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  • 那么我们就来认识一下关系的完整性有哪一些,对于数据来说,他有一些完整性是指关系模型中的数据正确性与一致性,计算机关系模型允许定义三类的完整性约束,实体的完整性,参照完整性,以及用户自定义完整性约束,...

    那么我们就来认识一下关系的完整性有哪一些,对于数据来说,他有一些完整性是指关系模型中的数据正确性与一致性,计算机关系模型允许定义三类的完整性约束,实体的完整性,参照完整性,以及用户自定义完整性约束,对于实体完整性规则来说,实体完整性规则要求关系构成。那么现在我们就来讲解一下实体完整性规则以及他的场照完整性规则。

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    知识点①:对实体完整性来说,实体完整性规则邀请关系中的主吗?他们的属性不能够去充值,也就是说关系模型必须遵守实体完整性规则的原因有两个方面,第一个方面就是现实世界中的实体与实体之间都是可区分的,就是说他们具有某一种唯一性标识,相应的,关系模型中能够主吗作为唯一性表示,第二个方面就是空其能够就是,没有意义的纸,那么主码中的属性取空值,就说明了存在了一个不可标识的实体。不过这也是一种矛盾来的,就是相对于第一个方面来说。

    知识点②:那么什么是参照完整性的规则吗?对于目标关系来说,它能够长叫关系了外贸必须要定义在同一个区域内,成交完整性的规则就是定义外满语祖玛之间的应用规则,参照完整性的规则就是属性是他们的基本关系,他与基本关系相对应,那么对于,另一些元祖来说他必须要取空值,每一个属性都,可以取空值。

    知识点③:那么什么是用户定义了完整性规则吗?其实用户定义的完成性规则是由用户根据实际情况对数据库中的数据内容进行规定的,也被称为完整性规则,通过这些规则来限制数据库只接受符合完整性约束条件的数据,但是不能够接受违反约束条件的数据,从而保证数据库中的数据有效性和可靠性。

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    小编结语:其实对于数据完整性的作用就是能够保证数据库中的数据是正确,然后通过数据模型中定义完整性规则,他们用户定义的完整性规则,那么数据库管理系统常规检查和维护数据库中的数据完整性。

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  • 文章目录数据库的管理技术的三个阶段发展的三个阶段数据库的锁数据库设计的基本步骤事务的四大特性什么是视图如果关系模式设计不好,可能带来...中的常见故障有哪些简述SQL语言的组成说明关系模型有哪三类完整性规则...

    数据库的管理技术的三个阶段

    1.人工管理
    2.文件管理
    3.数据库系统

    发展的三个阶段

    层次型 网状型 关系型数据型库

    数据库的锁

    共享锁
    如果事务T对数据A加上共享锁后,则其他事务只能对A再加共享锁,不能加排他锁。获准共享锁的事务只能读数据,不能修改数据。

    排他锁
    如果事务T对数据A加上排他锁后,则其他事务不能再对A加任任何类型的封锁。获准排他锁的事务既能读数据,又能修改数据。

    数据库设计的基本步骤

    1.需求分析
    2.概念结构设计
    3.逻辑结构设计
    4.物理结构设计
    5.数据库实施
    6.数据库的运行和维护

    事务的四大特性

    1.原子性:整个事务中的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。

    2.一致性:在事务开始之前和事务结束以后,数据库的完整性约束没有被破坏.

    3.隔离性:隔离状态执行事务,使它们好像是系统在给定时间内执行的唯一操作。如果有两个事务,运行在相同的时间内,执行 相同的功能,事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。这种属性有时称为串行化,为了防止事务操作间的混淆,
    必须串行化或序列化请 求,使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。

    4.持久性:在事务完成以后,该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中,并不会被回滚。

    什么是视图

    视图(VIEW)也被称作虚表,即虚拟的表,是一组数据的逻辑表示,其本质是对应于一条SELECT语句,结果集被赋予一个名字,即视图名字。
    视图本身并不包含任何数据,它只包含映射到基表的一个查询语句,当基表数据发生变化,视图数据也随之变化。
    如果需要经常执行某项复杂查询,可以基于这个复杂查询建立视图,此后查询此视图即可,简化复杂查询;
    视图本质上就是一条SELECT语句,所以当访问视图时,只能访问到所对应的SELECT语句中涉及到的列,对基表中的其它列起到安全和保密的作用,可以限制数据访问。

    如果关系模式设计不好,可能带来哪几个问题

    1)数据冗余大
    2)更新异常
    3)插入异常
    4)删除异常

    数据库管理系统的主要功能有哪些

    数据库定义、操纵、保护、存储、维护和数据字典。

    数据库系统中的常见故障有哪些

    事务故障,系统故障、介质故障

    简述SQL语言的组成

    分为四个部分:数据查询,数据定义、数据操纵、数据控制。

    说明关系模型有哪三类完整性规则?

    实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性

    什么是数据库?

    数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合,数据库是按照某种数据模型进行组织的、存放在外存储器上,
    且可被多个用户同时使用。因此,数据库具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性。

    什么是数据库的数据独立性?

    数据独立性表示应用程序与数据库中存储的数据不存在依赖关系,包括逻辑数据独立性和物理数据独立性。

    逻辑数据独立性是指局部逻辑数据结构(外视图即用户的逻辑文件)与全局逻辑数据结构(概念视图)之间的独立性。当数据库的全局逻辑数据结构(概念视图)发生变化(数据定义的修改、数据之间联系的变更或增加新的数据类型等)时,它不影响某些局部的逻辑结构的性质,应用程序不必修改。
    物理数据独立性是指数据的存储结构与存取方法(内视图)改变时,对数据库的全局逻辑结构(概念视图)和应用程序不必作修改的一种特性,也就是说,数据库数据的存储结构与存取方法独立。

    数据独立性的好处是,数据的物理存储设备更新了,物理表示及存取方法改变了,但数据的逻辑模式可以不改变。数据的逻辑模式改变了,但用户的模式可以不改变,因此应用程序也可以不变。这将使程序维护容易,另外,对同一数据库的逻辑模式,可以建立不同的用户模式,从而提高数据共享性,使数据库系统有较好的可扩充性,给DBA维护、改变数据库的物理存储提供了方便。

    叙述等值连接与自然连接的区别和联系?

    自然连接是除去重复属性的等值连接。俩者之间的区别和联系如下:自然连接一定是等值连接,但等值连接不一定是自然连接
    等值连接要求相等的分量,不一定是公共属性;而自然连接要求相等的分量必须是公共属性。

    数据库术语

    (1) 数据:数据库系统研究和处理的对象,描述世界事物的符号记录,有以下四个特征:

    1:数据有“值”和“型"之分,”值“指的是数据的具体数值,”型“指的是数据的结构。
    2:数据受取值范围和类型的约束。
    3:有定性表示和定量表示之分。
    4:具有载体和多种表现形式。
    

    (2)数据库:长期存储在计算机内,有组织的,可共享,统一管理的数据集合,是一个按照数据结构来存储数据的计算机软件系统。

    保管数据的仓库,数据管理新的方法和技术,能更合理的组织数据,更方便更合理的维护,控制,利用数据。

    一个数据的集合的特点:

    1:最小的冗余度。
    2:应用程序对数据资源共享。
    3:数据独立性高。
    4:统一管理和控制。

    (3)数据库管理系统(DBMS):位于用户和计算机操作系统之间的提供数据管理的软件。
    对数据库实现统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性,用户可以通过DBMS访问数据库的内容,数据库管理员可以通过DBMS维护数据。

    主要功能:

    1:数据定义能力:由数据库定义语言(DLL),实现定义功能。
    2:数据操纵能力:DBMS提供数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等操作。
    3:数据库的组织、存储与管理:DBMS要分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、存取路径等。
    4:数据库的建立及维护功能:数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制,数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能,

    (4) 数据库系统(DBS):
    包含计算机硬件,数据库,数据库管理系统,应用程序系统及数据库管理员,带有数据库并利用数据库技术进行数据库管理的计算机系统。
    DBMS是专门管路数据库的系统软件,而DBS一般是针对企业实际需求而开发的应用软件。
    数据库系统相对于文件系统具有以下特点:

    1:数据的结构化。
    2:数据库系统的数据冗余度小,数据共享度高。
    3:数据库系统的数据和程序之间具有较高的独立性。
    4:数据库中数据的最小存取单位是数据项。
    5:统一的数据管理和控制。
    6:提供数据库保护。

    信息管理系统
    突出特点
    1.以数据库技术为基础。
    信息管理系统的核心是数据库。
    2.采用功能选单方式控制程序
    绝大多数信息管理系统是采用功能选单方式进行程序控制的。
    3.功能模块大致相同

    数据建模

    1.掌握实体联系模型(E-R图)的表示方法,包括实体、属性、联系及联系类型。
    2.理解数据模型的三要素
    3.了解层次、网状数据模型的特点

    实体(Entity)

    一个实体是现实世界客观存在的一个事物。可以是一个具体的事物,如一所房子、一个元件、一个人等,也可以是抽象的事物,如一个想法、一个计划、或一个工程项目等等。实体由它们自己的属性值表示其特征。实体分为强实体和弱实体。

    实体集:

    只有相同特征或能同样特征描述的实体称为实体集。例如,学生实体集,班级实体集等。

    实体类型:

    描述实体集的信息结构,通常包括类型名和实体的属性名集合。例如,学生(学号,姓名,性别,年龄,班级)。

    数据项

    数据项是对象属性的数据表示。数据项的型是对数据特性的表示,通过数据项的名称,数据类型,数据宽度和值域等来描述,数据项的值是其具体取值。

    记录

    记录是实例的数据表示。记录有型和值之分,记录的型是结构,由数据项的型构成;记录的值表示对象中的一个实例,它的分量是数据项值。

    文件

    文件是对象的数据表示,是同类记录的集合,即同一个文件中的记录类型应是一样的。

    属性:

    描述实体或联系的特性。实体的每个特性称为一个属性。属性有属性名、属性类型、属性定义域和属性值之分。

    实体标识(码或键)

    其值能唯一地标识每个实体的属性集称为实体的标识。在关系数据库中,唯一标识实体的属性集称为码或键,其标识码是实体的单个属性或属性子集的值。
      例如,学生的学号,既是学生的属性又是学生的标识码,研究所的标识可以是研究所的所名或所的编号。

    联系集:

    实体间相同类型的联系也构成联系集合。例如,多个教师和他们隶属的研究所之间就形成隶属联系集。

    数据(Data):

    反映客观世界的事实,并可以区分其特征的符号:字符、数字、文本、声音、图形、图像、图表、图片等,它们是现实世界中客观存在的,可以输入到计算机中进行存储和管理的。
    · 信息(Information):
    由原始数据经加工提炼而成的、用于决定行为、计划或具有一定语义的数据称为信息。

    数据库DB(Data Base):

    是现实世界中相互关联的大量数据及数据间关系的集合。
    数据库管理系统DBMS(Data Base Management System):
    是对数据库中的数据进行存储和管理的软件系统。包括存储、管理、检索和控制数据库中数据的各种语言和工具,是一套系统软件。

    数据库系统DBS(Data Base System):

    是对数据库和数据库管理系统的总称。是指相互关联的数据集合与操纵数据的软件工具集合。DBS = DB+DBMS
    数据库应用程序接口API(Application Programming Interface):
    是由DBMS为开发应用程序提供的操纵和访问数据库中数据的接口函数、过程或语言。

    数据库应用程序AP(Application Program):

    满足某类用户要求的操纵和访问数据库的程序。

    数据仓库(Data Warehouse)

    一个数据仓库就是一个自带数据库的商业应用系统。利用现有的数据资源,把数据转换为信息,从中挖掘出知识,提炼成智慧,创造出效益。

    数据发掘(Data Mining)

    数据发掘可帮助商业用户处理大量存在的数据,以期发现一些"意外的关系",以便增加市场份额和利润。

    信息发掘(Information Mining):

    信息发掘是指在文档、地图、照片、声音和影像之汪洋大海中发现相关信息,即面向内容的检索。

    数据模式(Data Model):

    在数据库中,对数据(实体)的描述称为数据库模式。用相应的模式定义语言来描述。

    数据模型(Data Model):

    是对现实世界特征的数字化的模拟和抽象。

    字段( Field):

    层次数据模型中数据的最小单位,描述实体的属性。

    片段(Segment):

    是IMS层次数据模型中描述实体的单位,由字段集合组成的记录。也是应用程序访问数据库数据的单位。

    数据项(Data Item):

    是DBTG命名的网状数据模型中的最小数据单位, 表示实体的属性。

    记录(Record ):

    是DBTG命名的网状数据模型中描述实体的单位,是数据项的有序集合。

    域(Domain):

    域是值的集合,即值的取值范围。

    关系(Relation):

    一个关系就是一张二维表, 每张表有一个表名。

    元组(Tuple):

    关系表中的一行称为一个元组。元组可表示一个实体或实体之间的联系。

    属性( Attribute):

    关系表中的一个列称为关系 的一个属性,即元组的一个数据项。属性有属性名、属性类型、属性值域和属性值之分。属性名在表中是唯一的。

    实体联系的E-R模型

    两个实体集之间的联系
    (1)一对一联系(1:1)
    (2)一对多联系(1:n)
    (3)多对多联系(n:n)

    多实体集之间的联系
    (1)多实体集之间的一对多联系。
    (2)多实体集之间的多对多联系。
    实体集内部的联系
    实际上,在一个实体集的实体之间也可以存在一对多或多对多的联系。
    概念模型的表示方法
    (1)长方形表示实体集,长方形内写明实体集名称。
    (2)用椭圆形表示实体集的属性,并用线段将其与相应的实体集连接起来。
    (3)用菱形表示实体集间的联系,菱形内写上联系名。

    数据库常用模型

    数据模型是对现实世界数据特征的抽象,其三要素是(数据结构,数据操作,数据的约束条件)
    最常用的数据模型分为概念数据模型和基本数据模型
    概念数据模型是按用户的观点对数据和信息建模,是现实世界到信息世界的第一层抽象。
    基本数据模型是按计算机系统的观点对数据建模,是现实世界数据特征的抽象,用于DBMS的实现(层次模型,网状模型,关系模型)

    层次模型的定义

    (1)有且仅有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根结点。
    (2)除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。

    1.层次模型中的数据用下列方法表示:
    在层次模型中,实体集使用记录表示;记录型包含若干个字段,字段用于描述实体的属性;记录值表示实体;记录之间的联系使用基本层次联系表示。
    层次模型中每个记录可以定义一个排序字段;排序字段也称为码字段,其主要作用是确定记录的顺序。如果排序字段的值是唯一的,则它能唯一地标识一个记录值。

    2.层次模型的特点
    层次模型想一棵倒立的树,只有一个根结点,有若干个叶结点,结点的双亲是唯一的。

    3.层次模中多对多联系的表示
    层次模型只能表示一对多的联系
    但为了表示多对多可以采用分解的方法:冗余结点分解法和虚拟结点分解法。

    4.层次模型的数据操作和完整性约束条件(p19)
    5.层次模型的存储结构
    (1)邻接存储法
    (2)链接存储法
    (3)层次序列链接法

    网状模型

    1.网状模型结构的基本特征
    满足以下两个条件的基本层次联系的集合称为网状模型:
    (1)有一个以上的结点没有双亲。
    (2)结点可以有对于一个的双亲。
    2.网状模型的结构和层次模型的结构的区别
    (1)网状模型的结构比层次模型的结构更普遍,它允许多个结点没有双亲,也允许结点有多于一个的双亲。

    2.网状模型的的数据表示方法
    (1)使用记录和记录值表示实体值和实体,每个结点表示一个记录,每个记录可包含若干个字段。
    (2)网状模型中的联系用结点间的有向线段表示。

    3.网状模型的完整性约束条件
    4.网状模型的存储结构

    关系模型

    关键字( Primary Key ):
    表中的一个属性或几个属性的组合、其值能唯一地标识关系中的一个元组。关键字属性不能取空值。

    外部关键字(Forgien Key):
    在一个关系中含有的与另一个关系的关键字相对应的属性组称为该关系的外部关键字。外部关键字取空值或为外部表中对应的关键字值。

    网络库(Net-Library):
    一个通信软件包,对数据库请求和结果打包,由网络协议传送。也称Net-Library,在客户机和服务器上都要安装。

    关系数据库

    1.掌握概念:码、主属性与非主属性、全码及外码,关系模式的表示方法。

    2.掌握关系的三类完整性约束条件(实体完整性、参照完整性及用户定义的完整性)

    3.熟练使用关系代数表达各类查询(集合运算、选择、投影、连接、除) ;能够根据数据表结构,使用关系代数表达查询要求。

    知识点:

    关系的六个特点:

    (1)同一属性的数据具有同质性。
    (2)同一关系的属性名具有不能重复性。
    (3)关系中的列位置可以交换。
    (4)同一关系中的元组不能完全相同。
    (5)元组顺序可以交换
    (6)每一个分量都必须是不可分的数据项。

    关系的码:

    候选码:唯一标识关系中元组的一个属性或属性集。 比如:“学生关系”中学号能唯一标识每一个学生。若有多个候选码,则可以选一个做为主码,

    主属性:包含在候选码中的任一属性称为主属性。

    非主属性:不包含在任何候选码中的属性,比如:学生关系中的“学号”,教室关系中的“教室号”。

    数据概念模型

    E-R图:
    UML模型:
    通常有四种:

    1:层次模型。
    2:网状模型。
    3:关系模型。
    4:面向对象模型。
    

    关系模式的形式化表示:

    R(U,D,DOM,F);

    R:关系名。
    U:组成该关系的属性所来自的域。
    DOM:属性向域的映像集合。
    F:属性间的数据依赖关系集合。
    

    实体完整性规则:

    属性A是是基本关系R的主属性,则属性A的值不能为空值。
    参照完整性;(F的每个属性为空值,或等于某个元组的主码值)。
    用户定义的完整性
    关系代数的运算符

    规范化理论

    1.掌握概念:函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖及传递函数依赖。
    2.掌握范式概念:1NF、2NF、3NF
    3.掌握模式的分解方法及步骤;能够根据给定的关系模式,判断其范式类型,并根据要求进行分解,达到规定的范式级别。
    4.理解关系模式分解的原则

    关系模式的基本要求:

    (1)元组的每一个分量必须是不可分的数据项。
    (2)数据库中的数据冗余尽可能少。
    (3)当对数据进行更新操作时,不会产生更新异常。
    (4)进行插入操作,不会产生插入异常。
    (5)进行删除操作,不会产生删除异常。

    关系数据库中的规范化理论主要包含三个方面的内容:

    1. 函数依
    2. 范式
    3. 模式设计

    在数据的规范化理论中,模式分解应满足的几个条件是:
    遵守规范化理论,保持原有的依赖关系,无损连接性。

    1NF:消除非主属性对键的部分函数依赖关系,变为2NF.

    2NF: 消除非主属性对键的传递函数依赖关系,变为3NF.

    3NF:消除主属性对键的部分函数,和传递函数依赖关系,变为BCNF.

    在规范化的过程中,逐渐消除了存储异常,使数据冗余度尽量小,便于插入,删除,更新。

    数据库设计

    1.理解数据库设计的6个步骤及采用的方法
    2.掌握概念结构(E-R图)设计方法,理解各分E-R图之间常见的三类冲突
    3.掌握E-R图向关系模式转换的规则,了解数据模型的优化

    能够根据给定的语义,找出相关实体、实体的属性、实体间联系,画出E-R图,并能转换为相应的关系模式。

    数据库设计的任务,内容,特点:

    (1)广义的数据库设计,是指建立数据库及其应用系统,包括选择合适的计算机平台和数据库管理系统、设计数据库、以及开发数据库应用系统等.

    (2)狭义的数据库设计,是指根据一个组织的信息需求、处理需求和相应的数据库支撑环境(主要是数据库管理系统DBMS),设计出数据库,包括概念结构、逻辑结构和物理结构。其成果主要是数据库。

    (3)数据库设计有两种不同的方法:一种是以信息需求为主,兼顾处理需求,称为面向数据的设计方法,一种是处理需求为主,兼顾信息需求,称为面向过程的设计方法。

    优缺点:
    第一种:可以比较好的反映数据的内存数据,既可以满足当前应用需求,也可以满足潜在需求。

    第二种:初始阶段可能比较满足,但随着应用的发展和变化,需要进行很大的改动,设计,以满足实际需求。

    在实际应用中,对于用户的数据是变动的,所以一般采用面向数据的设计方法。

    数据库设计的成果:
    (1)数据库模式;
    (2)数据库为基础的典型应用程序,最基本的成果是数据库模式。

    数据库设计的特点

    同其他工程一样,数据库也有自己的特点,主要表现在以下四个方面:

    (1)复杂性
    (2)反复性
    (3)试探性
    (4)分布进行

    数据库设计方法

    数据库方法学的指导原则:

    1:可以在短时间内,合理的工作量,产生有实用价值的数据库结构。
    2:具有足够的灵活性和通用性,可以供具有不同经验的人使用,使用与于不同数据模型的DBMS限制。
    规范化的设计方法:新奥尔良法,它将常见的数据库设计分为四个阶段:需求分析,概念分析,逻辑分析,物理分析。

    基于E-R模型的数据库设计方法,基于3NF的设计方法。

    数据库设计的步骤

    1:需求分析

    需求分析阶段,主要是准确收集用户信息需求和处理需求,并对收集的结果进行整理和分析,形成需求说明。需求分析是整个设计活动的基础,也是最困难和最耗时的一步。如果需求分析不准确或不充分,可能导致整个数据库设计的返工。

    2:概念设计

    概念结构设计是数据库设计的重点,对用户需求进行综合、归纳、抽象,形成一个概念模型(一般为ER模型),形成的概念模型是与具体的DBMS无关的模型,是对现实世界的可视化描述,属于信息世界,是逻辑结构设计的基础。

    3:逻辑结构设计阶段

    逻辑结构设计是将概念结构设计的概念模型转化为某个特定的DBMS所支持的数据模型,建立数据库逻辑模式,并对其进行优化,同时为各种用户和应用设计外模式。

    4:物理设计

    物理结构设计是为设计好的逻辑模型选择物理结构,包括存储结构和存取方法,建立数据库物理模式(内模式)。

    5: 实施和维护阶段

    实施阶段就是使用DLL语言建立数据库模式,将实际数据载入数据库,建立真正的数据库;在数据库上建立应用系统,并经过测试、试运行后正式投入使用。维护阶段是对运行中的数据库进行评价、调整和修改。

    需求分析工具

    1:数据流图和数据字典。
    2:UML统一建模语言:用例,静态,行为,实现图。

    概念设计方法,步骤:

    (1)自顶向下。
    (2)自底向上。
    (3)逐步扩张。
    (4)混合策略。

    E-R图设计方法:

    是一种广泛采用的概念模型设计方法。表示方法如下:

    实体
    属性
    联系
    

    逻辑结构步骤:
    1.将概念模型结构转化为一般的关系,网状,层次模型。
    2.将转化来的关系,网状,层次模型向特定的DBMS支持下的数据模型转化。
    3.对数据模型继续优化。

    留个疑问?这位少年或女孩 你会做吗?

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    填空题

    1.安全性控制的一般方法:(用户标识与定义),存储控制,定义视图,审计,数据加密

    2.关系模式是(关系的框架,相当于记录格式)

    3.当数据库被破坏后,如果事先保存了(日志文件)和数据库的副本,就有可能恢复数据库

    4.DBMS提供的用于定义数据库的语言称为(数据定义语言),英文简称为(DDL)

    5.DBMS对数据库的保护主要通过(访问控制)(完整性)(数据恢复)(并发控制)

    6.在关系模型中,把数据看成一个二维表,每一个二维表称为一个(关系)

    7.SQL语言的数据定义功能包括(定义数据库)(定义基本表)(定义视图)(定义索引)

    8.关系操作的特点是(集合)操作

    9.数据的安全性是(保护数据库,防止未经授权的,或不合法的使用造成的数据泄露)

    10.进行并发控制的主要技术是(加锁)

    11.数据库管理系统(DBMS)由以下三类程序组成;语言、控制数据库运行和维护数据库,其中的语言系统分为主语言和(嵌入式语言)

    12.SQL语言又称为(结构化查询语言)

    13.构造出一个合适的数据逻辑结构是(关系数据库规范化理论 )主要解决的问题。

    14.发生介质故障后,磁盘上的物理数据和日志文件被破坏。

    15.在数据库设计中,将E-R图转换成关系数据模型的过程属于(逻辑设计阶段)

    16.为了防止一个用户的工作不适当地影响另一个用户,应该采取(并发控制)

    17.DBMS普遍采用(封锁)方法来保证调度的正确性

    18.关系的主属性不能取空值,属于(参照完整性约束)

    19.关系代数运算是以(关系运算)为基础的运算。

    20.索引设计属于数据库设计的(物理设计)阶段

    21.系统死锁属于(系统故障)

    22.数据库的存储设备和存取方法变化不影响整体逻辑结构的特点,称为(物理结构独立性)
    23.关系模式设计理论主要解决的问题是(保证数据的安全性和完整性)

    选择题

    1、数据处理的最小单位是( )。
    A、数据
    B、数据元素
    C、数据项
    D、数据结构
    答案:C

    2、下列有关数据库的描述,正确的是( )。
    A、数据库是一个DBF文件
    B、数据库是一个关系
    C、数据库是一个结构化的数据的集合
    D、数据库是一组文件
    答案:C

    3、下述关于数据库系统的叙述中正确的是( )。
    A、数据库系统减少了数据冗余
    B、数据库系统避免了一切冗余
    C、数据库系统避免了一切数据的重复
    D、数据库系统比文件系统能管理更多的数据
    答案:A

    4、下列有关数据库的描述.正确的是( )。
    A、数据处理是将信息转化为数据的过程
    B、数据的物理独立性是指当数据的逻辑结构改变时,数据的存储结构不变
    C、关系中的每一列称为元组,一个元组就是一个字段
    D、如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的关键字,但它是另一个关系的关键字,则称其为本关系的外关键字
    答案:D

    5、下列4项说法中不正确的是( )。
    A、数据库减少了数据冗余
    B、数据库中的数据可以共享
    C、数据库避免了一切数据的重复
    D、数据库具有较高的数据独立性
    答案:C

    6、下列叙述中。不属于数据库系统的是( )。
    A、数据库
    B、数据库管理系统
    C、数据库管理员
    D、数据库应用系统
    答案:D

    7、数据库系统的核心是( )。
    A、数据库
    B、数据库管理系统
    C、数据库管理员
    D、数据库应用系统
    答案:B

    8、数据库、数据库系统和数据库管理系统之间的关系是( )。
    A、 数据库系统包括数据库和数据库管理系统
    B、 数据库包括数据库系统和数据库管理系统
    C、 数据库管理系统包括数据库和数据库系统
    D、 以上都不对
    答案:A

    9、为用户与数据库系统提供接口的语言是(数据操纵语言( )。
    A、 数据库定义语言(DDL):
    B、 数据操纵语言(DML):
    C、 数据库控制语言(DCL):
    D、 以上都不对
    答案:B

    10、在数据管理技术的发展过程中.经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。其中数据独立性最高的阶段是( )。
    A、 文件系统阶段
    B、 数据库系统 阶段
    C、 人工管理阶段
    D、 数据库管理员管理阶段
    答案:B

    11、在数据管理技术发展过程中,文件系统与数据库系统的主要区别是数据库系统具有( )。
    A、特定的数据模型
    B、数据无冗余
    C、数据可共享
    D、专门的数据管理软件
    答案:A

    12、相对于数据库系统,文件系统的主要缺陷有数据关联差、数据不一致性和( )。
    A分布性
    B、位置透明性和复制透明性
    C、 逻辑整体性
    D、冗余性
    答案:D

    13、分布式数据库系统不具有的特点是( )。
    A、数据分布性和逻辑整体性
    B、位置透明性和复制透明性
    C、分布性
    D、数据冗余
    答案:D

    14、下列数据模型中,具有坚实理论基础的是( )。
    A、层次模型
    B、网状模型
    C、关系模型
    D、以上3个都是
    答案:C

    15、下列说法中,不属于数据模型所描述的内容的是( )。
    A、数据结构
    B、数据操作
    C、数据查询
    D、数据约束
    答案:C

    16、实体是信息世界中广泛使用的一个术语,它用于表示( )。
    A、有生命的事物
    B、无生命的事物
    C、实际存在的事物
    D、一切事物
    答案:C

    17、下列叙述中,正确的是( )。
    A、用E—R图能够表示实体集间一对一的联系、一对多的联系和多对多的联系
    B、用E—R图只能表示实体集之问一对一的联系
    C、用E—R图只能表示实体集之间一对多的联系
    D、用E—R图表示的概念数据模型只能转换为关系数据模型
    答案:A

    18、公司中有多个部门和多名职员,每个职员只能属于一个部门,一个部门可以有多名职员,从职员到部门的联系类型是( )。
    A、一对一
    B、一对多
    C、 多对一
    D、多对多
    答案:C

    19、在关系模型中,把数据看成一个二维表,每一个二维表称为一个( )。
    A、数据表
    B、模型
    C、 关系
    D、表
    答案:C

    20、最常用的一种基本数据模型是关系数据模型,它的表示应采用( )。
    A、 二维表
    B、 一维表
    C、 三维表
    D、以上都可以
    答案:A

    21、由关系数据库系统支持的完整性约束是指( )。
    A、实体完整性约束和域完整性约束
    B、参照完整性约束和实体完整性约束
    C、域完整性约束和参照完整性约束
    D、用户自定义的完整性约束
    答案:B

    22、关系模型允许定义3类数据约束,下列不属于数据约束的是( )。
    A、实体完整性约束
    B、参照完整性约束
    C、域完整性约束
    D、用户自定义的完整性约束
    答案:C

    23、“年龄在18岁~25岁之间”这种约束是属于数据库中的( )。
    A、原子性措施
    B、一致性措施
    C、完整性措施
    D、安全性措施
    答案:C

    24、关系模型的数据操纵是建立在关系上的数据操纵,其操作一般不包括下面哪一种( )
    A、 查询
    B、 复制
    C、 删除
    D、 修改
    答案:B

    25、下列4项中.必须进行查询优化的是( )。
    A、关系数据库
    B、网状数据库
    C、层次数据库
    D、非关系模型
    答案:A

    26、数据库设计包括两个方面的设计内容,它们是( )。
    A、概念设计和逻辑设计
    B、模式设计和内模式设计
    C、内模式设计和物理设计
    D、结构特性设计和行为特性设计
    答案:D

    简答题(历年数据库考试真题)

    1、What is the SQL and what’s the function of SQL?

    SQL是结构化查询语言(Structured QueryLanguage)的缩写,是介于关系代数与关系演算之间的语言,是一种用来与关系数据库管理系统通信的标准计算机语言。功能包括数据查询、数据定义、数据操纵和数据控制。

    2、已知学生关系模式S(Sno,Sname,SD,Sdname,Course,Grade)
    其中:Sno学号、Sname姓名、SD系名、Sdname系主任名、Course课程、Grade成绩。写出关系模式S的基本函数依赖和主码。

    Sno→Sname,SD→Sdname,Sno→SD,(Sno,Course) →Grade
    关系模式S的码为:(Sno,Course)
    

    设计题

    设学校数据库中有两个实体集:
    学生表:学号、姓名、班级、年龄、所在系
    课程表:课程号、课程名称、教师
    某学校有若干学生,每个学生可以选修多门课程,学校有若干课程供学生选修,每门课程可以供多个学生选修,要建立该学校学生选修课程的数据库,请设计:
    (1)试画出E-R图,要求在图上注明属性及联系的类型;
    (2)将E-R图转换成关系模型,并注明主码;
    (3)根据所给系统,分别用SQL语言和关系代数运算完成下面查询。
    1.查询年龄小于20岁的学生。
    2.查询学生的姓名和所在系,即求“学生”关系中学生姓名和所在系两个属性上的投影。
    3.查询选修了2号课程的学生学号。
    4.查询选修了“数据库”课程的学生的学号和姓名。
    设计题主要考查:数据库概念设计阶段以及概念设计向逻辑设计转换为关系模式、sql语句和关系代数 一定要注意E-R图的画法以及E-R图向关系模式转换时的原则(根据关系类型不同的转换时的处理不同)、sql语句(select、insert、update、delete)、关系代数

    解:
    1.如图所示
    在这里插入图片描述

    2.关系模式如下:
    学生表(学号,姓名,班级,年龄,所在系)
    选修(学号,课程号,成绩)
    课程表(课程号,课程名称,教师)
    3.根据所给系统,分别用SQL语言和关系代数运算完成下面查询
    1)select * from 学生表 where 年龄<20
    σ年龄<20 (学生表)

    2)select 姓名,所在系 from 学生表
    π姓名,所在系(学生表)

    3)select 学生表.学号 from 学生表,选修表 where 学生表.学号=选修表.学号 and 课程号=“2”
    π学号(学生表)π学号(σ课程号=“2”(课程表))

    4)select 学生表.学号,姓名 from 学生表,选修表,课程表 where 学生表.学号=选修表.学号 and 选修表.课程号=课程表.课程号 and 课程名=“数据库” (2分)
    π学号,姓名((学生表) 选修表 σ课程名=“数据库”(课程表))

    简单了解数据库的发展阶段 人工管理-文件系统-数据库系统
    E-R图向关系模式转换时的原则:

    一个实体型转换为一个关系
    一个联系也可以转换成个关系
    具有相同键或码的关系可心合并,主键或主码相同的关系要合并成一个关系

    数据库管理系统功能:

    	数据定义,数据操作,数据库的运行管理,数据库的建立和运行
    

    数据库系统包括:

    	计算机硬件,数据库,数据库管理系统及其开发工具,应用系统,管理员和用户
    

    数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享、统一管理的数据集合。数据库恢复的原理是利用 数据冗余

    数据库的特征:

    	数据按一定的数据模型组织,描述和储存,冗余度较小,数据独立性较高,易扩展
    

    数据字典(data dictionary)是数据库中描述信息和控制信息的集合,他是数据库设计和管理的有力工具。
    数据字典包含:

    	1.数据项,2数据流,3.数据结构.4.数据存储.5.处理过程
    

    数据模型组成元素:

    	数据结构,数据操作,数据的约束条件(概念模型和数据模型/逻辑模型)
    

    三种模型(概念模型里的):

    层次模型:只有一个根节点,结点的双亲是唯一的网状模型:有一个以上的结点没有双亲,结点可以有多于一个的双亲关系模式:逻辑结构可以看成一个二维表
    关系模式中存在的问题
    1.数据冗余太大
    2.更新异常
    3.插入异常
    4. 删除异常

    SQL支持关系数据库三级模式:
    外模式对应于视图和部分表
    模式对应表
    内模式对应存储文件 三级模式:

    外模式:是数据库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

    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

    内模式: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表示方式。

    外模式/模式映像:定义了外模式与模式之间的对应关系。当模式改变时,对各个外模式/模式的影像作相应改变,可以使外模式保持不变。保证了数据与程序的逻辑独立性。

    模式/内模式映像:定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构改变时,对模式/内模式映像作相应改变,可以使模式保持不变,从而应用程序也不必变,保证了数据与程序的物理独立性。

    关系模型三个组成部分:数据结构、关系操作、完整性约束

    笛卡儿积:去掉重复后的所有组合,连接:笛卡儿积满足条件组合,除:相同属性都相同

    参照完整性约束规则:若属性F是基本关系R的外码,它与基本关系s的主码KS相对应,则对于每个元组在F上的值必须取空值或者等于s中某个元组的主码值。

    SQL基本功能:数据查询、数据操作、数据定义,数据控制GRANT、REVOKE

    视图:从一个或几个基本表导出的表,与基本表不同他是一个虚表,数据库中只存放视图的定义,而不存放视图对应的数据。
    好处:
    1.能够简化用户的操
    2.使用户能以多种角度看待同一数据
    索引好处:提高检索速度 事务特性:原子性、一致性、隔离性、持久性。

    数据库设计的基本步骤:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行和维护阶段

    主属性—包含在任一候选关键字中的属性称主属性。非主属性—不包含在主码中的属性称为非主属性。非主属性是相对与主属性来定义的。候选码—若关系中的某一属性组的值能唯一的标识一个元组,而其任何真子集都不能再标识,则称该属性组为候选码。

    范式分解包括:无损连接性、保持函数依赖

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    1.关系模型的完整性规则有哪几类?

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    2.参照完整性。
    3.实体完整性。

    2.等值连接和自然连接的区别?

    1.自然连接一定是等值连接,是一种特殊的等值连接。等值连接不一定是自然连接。
    2.自然连接是把等值连接的相同属性列去除。

    3.试述三级封锁协议

    1.一级封锁协议:事务T在修改数据R之前必须对其加X锁(排他锁),直到事务结束才释放。防止了丢失修改。
    2.二级封锁协议:一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须对其加上S锁,读完即可释放S锁,防止了丢失修改和读“脏”数据。
    3.三级封锁协议:一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须对其加上S锁,直到事务结束才释放。可防止丢失修改,读“脏”数据和不可重复读。

    4.试述需求分析阶段的任务和方法

    1.调查分析用户活动。
    2.收集和分析需求数据,确定系统边界信息需求,处理需求,安全性和完整性需求。
    3.编写系统分析报告。
    两种方法:自底向上,自顶向下。

    1.分布式数据库是一个逻辑上统一,地域上分布的数据集合。
    2.数据库三级模式是指内模式、模式、外模式。
    3.数据模型由三部分组成:数据结构、数据操作、完整性规则。
    4.一种数据模型特点是:有且仅有一个根结点,根结点没有父结点。其它结点有且仅有一个父结点。这种数据模型是:层次模型。
    5.提供

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