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  • 数据库名词解释

    2009-06-29 17:49:00
    数据库名词解释 作者: moonbreak, 出处:IT专家网, 责任编辑: 唐小若, 2008-09-02 10:24 数据库是存储在一起的相关数据的集合,这些数据是结构化的,无有害的或不必要的冗余,并为多种应用服务。本文分类介绍了...

    数据库名词解释

     

    作者: moonbreak,  出处:IT专家网, 责任编辑: 唐小若, 
    2008-09-02 10:24
      数据库是存储在一起的相关数据的集合,这些数据是结构化的,无有害的或不必要的冗余,并为多种应用服务。本文分类介绍了模糊数据库、统计数据库、网状数据库及演绎数据库的定义。

      模糊数据库

      指能够处理模糊数据的数据库。一般的数据库都是以二直逻辑和精确的数据工具为基础的,不能表示许多模糊不清的事情。随着模糊数学理论体系的建立,人们可以用数量来描述模糊事件并能进行模糊运算。这样就可以把不完全性、不确定性、模糊性引入数据库系统中,从而形成模糊数库。模糊数据库研究主要有两方面,首先是如何在数据库中存放模糊数据;其次是定义各种运算建立模糊数据上的函数。模糊数的表示主要有模糊区间数、模糊中心数、模糊集合数和隶属函数等。

      统计数据库

      管理统计数据的数据库系统。这类数据库包含有大量的数据记录,但其目的是向用户提供各种统计汇总信息,而不是提供单个记录的信息。

      网状数据库

      处理以记录类型为结点的网状数据模型的数据库。处理方法是将网状结构分解成若干棵二级树结构,称为系。系类型是二个或二个以上的记录类型之间联系的一种描述。在一个系类型中,有一个记录类型处于主导地位,称为系主记录类 型,其它称为成员记录类型。系主和成员之间的联系是一对多的联系。网状数据库的代表是DBTG系统。1969年美国的 CODASYL组织提出了一份“DBTG报告”,以后,根据DBTG报告实现的系统一般称 为DBTG系统。现有的网状数据库系统大都是采用DBTG方案的。DBTG系统是典型的三级结构体系:子模式、模式、存储模式。相应的数据定义语言分别称为子模式定义语言SSDDL,模式定义语言SDDL,设备介质控制语言DMCL。另外还有数据操纵语言DML。

      演绎数据库

      是指具有演绎推理能力的数据库。一般地,它用一个数据库管理系统和一个规则管理系统来实现。将推理用的事实数据存放在数据库中,称为外延数据库;用逻辑规则定义要导出的事实,称为内涵数据库。主要研究内容为,如何有效地计算逻辑规则推理。具体为:递归查询的优化、规则的一致性维护等。

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  • 数据库名词解释&概念题

    千次阅读 多人点赞 2019-04-19 19:34:35
    –事务:事务是数据库提供的种手段,通过这手段,应用程序员将系列的数据库操作组合在一起作为个整体以便数据库系统提供组保证,即事务的ACID性质。 –程序:由序列组成,告诉计算机如何完成个具体的...

    以下是准备南大软院复试时整理的。
    1. 解释事务和程序还有他们的区别。
    –事务:事务是数据库提供的一种手段,通过这一手段,应用程序员将一系列的数据库操作组合在一起作为一个整体以便数据库系统提供一组保证,即事务的ACID性质。
    –程序:由序列组成,告诉计算机如何完成一个具体的任务。

    2. 完整性约束的含义和内容。
    关系完整性是为保证数据库中数据的正确性和相容性,对关系模型提出的某种约束条件或规则。包括域完整性,实体完整性、参照完整性和用户定义完整性,其中域完整性,实体完整性和参照完整性,是关系模型必须满足的完整性约束条件。
    –域完整性
    域完整性是保证数据库字段取值的合理性
    SQL约束:检查(CHECK)、默认值(DEFAULT)、不为空(NOT NULL)、外键(FOREIGN KEY)等约束
    –实体完整性
    若属性(指一个或一组属性)A是基本关系R的主属性,则A不能取空值
    SQL约束:Primary Key & Unique
    –参照完整性
    若属性(或属性组)F是基本关系R的外码,它与基本关系S的主码K相对应(或者说F引用了K),则对于R中每个元组在F上的值必须为:或者取空值;或者等于S中某个元组的主码值
    –用户定义的完整性
    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
    SQL约束:NOT NULL,DEFAULT、CHECK约束

    3. 排它锁,共享锁,死锁,活锁。
    –排它锁:又称写锁(X锁),若事务T对数据对象A加上X锁,则事务T既可以读A也可以修改A,其他事务不能再对A加任何锁,直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。
    –共享锁:又称读锁(S锁),若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,其他事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A作任何修改。
    –死锁:如果事务T1封锁了数据R1,事务T2封锁了数据R2,然后T1又请求封锁R2,由于T2已经封锁了R2,于是T1等待T2释放R2上的锁。接着T2又请求封锁R1,由于T1已经封锁了R1,于是T2也只能等待T1释放R1上的锁。于是T1和T2相互等待,T1和T2两个事务永远也不能结束,形成死锁。
    –活锁:如果事务T1封锁了数据R,事务T2又请求封锁R,于是T2等待。T3又请求封锁R,当T1释放了R上的封锁后系统首先批准了T3的请求,T2仍然等待。然后T4又请求封锁R,T3释放了R上的封锁后系统首先批准了T4的请求…T2有可能永远等待,这就是活锁的情形。

    4、几个范式的含义内容?什么时候可以不遵守范式
    –1NF:每一个分量必须是不可分的数据项。
    –2NF:若R属于1NF,且每一个非主属性完全函数依赖于码,则R属于2NF
    –3NF:若R属于2NF,且每一个非主属性不传递依赖于码。
    –BCNF:所有的主属性对每一个不包含它的码,也是完全函数依赖;
    –4NF:若R属于1NF,且对于R的每个非平凡多值依赖X->->Y(Y不属于X),X都含有码。属性之间不允许有非平凡且非函数依赖的多值依赖。
    –反范式:
    遵循范式总体上来说是为了保证数据的integrity和减少冗余,但是,一个完全按照范式设计的冗余极低的数据库,比如在一些数据表中不仅存作为外键的user_id,同样存user_name,这样虽然违反数据库范式增加了user_name字段,
    但是却提高了效率,减少了获取user_id后再去user表中获取user name的操作,很可能在性能上会输给冗余相对多一些的数据库
    –区别:
    第一范式和第二范式在于是不是可以分出两张表
    第二范式是说一张表中包含了多种不同的实体属性,那么要必须分成多张表
    第三范式是要求已经分成了多张表,那么一张表中只能有另一张表中的id(主键),而不能有其他的任何信息(其他的信息一律用主键在另一表查询)

    5、数据库设计的步骤
    –需求分析(常用自顶向下)
    进行数据库设计首先必须准确了解和分析用户需求(包括数据与处理)
    –概念结构分析(常用自底向上)
    通过对用户需求进行综合,归纳与抽象,形成了一个独立于具体DBMS的概念模型
    –逻辑结构分析(E-R图)
    逻辑结构设计是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,并将进行优化
    –物理结构分析
    物理设计是为逻辑数据结构模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)
    –数据库实施
    设计人员运营DBMS提供的数据库语言(如sql)及其宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制和调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行
    –数据库运行和维护
    数据库应用系统经过试运行后,即可投入正式运行,在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价,调整,修改6、数据库管理系统:
    –是一种操作和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库。

    7、游标:
    –SQL的游标是一种临时的数据库对象,即可以用来存放在数据库表中的数据行副本,也可以指向存储在数据库中的数据行的指针。游标提供了在逐行的基础上操作表中数据的方法。

    8、 视图:
    –由一个子查询产生的表,但它可以有自己的名字,在很多方面都类似于基本表。
    –作用:简化用户对数据的理解和用户的操作;通过视图用户只能查询和修改他们所能见到的数据,比较安全。

    9、 索引:
    –索引是一种特殊类型的数据库对象,建立索引要单独占用空间。SQL索引有两种,聚集索引和非聚集索引,索引主要目的是提高了SQL Server系统的性能,加快数据的查询速度与减少系统的响应时间,更好、更快的检索和定位关键字
    –索引数据结构
    索引的实现通常使用B树及其变种B+树。

    10、ACID特性:
    –Atomic原子性:整个数据库是不可分割的工作单位
    –Consistency一致性:指数据库事务不能破坏关系数据的完整性和业务逻辑的一致性
    –Isolation隔离:在并发环境下,当不同的事务同时操纵相同数据时,每个事务都有各自的完整数据空间。
    –Durability持久性:只要事务成功结束,它对数据库所做的更新就必须永久保存下来。

    11、两阶段封锁协议:
    –指所有事务都必须分两个阶段对数据项加锁和解锁。在对任何数据进行读、写操作之前,事务首先要获得对该数据的封锁。在释放一个封锁之后,事务不再申请和获得其他任何锁。

    12、串行调度、可串行化调度、冲突、冲突可串行化调度
    –串行调度:各个事务的操作没有交叉,也没有相互干扰。
    –可串行化调度:
    多个事务的并行执行是正确的,当且仅当其结果与按某一次序串行地执行这些事务时的结果相同。
    –冲突:指不同的事务对同一数据的读写操作和写写操作。
    –冲突可串行调度:
    一个调度Sc在保证冲突操作次序不变的情况下,通过交换两个事务不冲突操作的次序得到另一个调度Sc’,如果Sc’是串行的,称调度Sc是冲突可串行化的调度。

    13、SQL与NOSQL的区别,各自的特征、应用场景。又各自应用于哪些具体应用中。
    –区别:
    1)SQL指关系型数据库,NOSQL泛指非关系型数据库;
    2)SQL中数据存储在特定的表中,NOSQL中数据存储方式可以是JSON文档、哈希表或其他方式。
    3)SQL中必须定义好表和字段结构后才能存储数据,在NOSQL中数据可以在任何时候任何地方添加,不需要先定义表。
    4)SQL中如果需要增加外部关联数据的话,规范化做法是在原表中增加一个外键,关联外部数据表。而NOSQL除了这种规范化外部数据表的做法外,还能采用非规范化方式把外部数据直接放到原数据集中。
    –应用场景:
    关系型数据库适合存储结构化数据,这些数据的规模、增长速度通常是可预期的;
    NOSQL适合存储非结构化数据,这些数据通常是海量的,而且增长速度是难以预期的。
    –具体应用:
    SQL具体应用:MySQL、Oracle
    NOSQL具体应用:MongoDB、Redis

    14、SQL有什么优化策略。从硬件、系统、应用各级分析。
    –物理优化:
    基于启发式规则的存取路径选择优化:大多数情况下适用,但不是每种都是最好规则
    基于代价估算的优化:估计不同执行策略策略额的代价,选择最小代价执行
    –查询优化:
    1.选择操作
    全表扫描算法:算法简单,适用于规模较小的,较大的表效率低
    索引扫描算法:属性上用索引(B+树索引或hash索引),实现快速查找
    2.连接操作
    嵌套循环算法:最简答可行的算法,可以处理非等值连接在内的各种操作
    排序-合并算法:适用于排好序的表,等值连接常用方法
    索引连接算法:建立索引进行连接
    Hash join算法:处理等值连接的算法,基于hash函数
    –代数优化:
    关系代数表达式等价变换规则:用相同关系代替对应的不同表达式结果相同的关系
    查询树的启发式优化:用启发式的一些规则对查询树进行优化

    15、大数据和BI数据分析有什么不同,应用大数据的场景、来源、技术架构。
    –BI(Business Intelligence)即商务智能:
    它是一套完整的解决方案,用来将企业中现有的数据进行有效的整合,快速准确地提供报表并提出决策依据,帮助企业做出明智的经营决策。
    –大数据:
    一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。
    –大数据的应用场景:那些有很大价值的数据将更有利我们深入了解业务运转和与客户的互动
    –大数据来源:主要是社会日常运作和各种服务中实时产生的数字数据
    –大数据技术架构:大规模并行处理数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台

    16、 关系数据库中的关系含义。
    –在关系模型中,现实世界的实体和实体间的各种联系均采用单一的数据结构,即关系来表示。

    17、 外键索引的作用。
    –当对父表进行更新的时候,如果在子表中的外键没有使用索引,则在更新的过程中整个子表将被锁定,而往往实际上并不需要锁定整个子表,而仅仅需要锁定子表中的几条记录。这样就会大大影响数据库访问的并发性,甚至有可能造成死锁的情况。

    18、 什么是分区;分区键类型。
    –分区表是将大表的数据分成许多小的子集,而这些小的子集便称为分区。
    –分区类型
    一. 范围分区:
    范围分区将数据基于范围映射到每一个分区,这个范围是你在创建分区时指定的分区键决定的。这种分区方式是最为常用的,并且分区键经常采用日期。
    二.列表分区:
    该分区的特点是某列的值只有几个,基于这样的特点我们可以采用列表分区。
    三.散列分区:
    这类分区是在列值上使用散列算法,以确定将行放入哪个分区中。当列的值没有合适的条件时,建议使用散列分区。散列分区为通过指定分区编号来均匀分布数据的一种分区类型,因为通过在I/O设备上进行散列分区,使得这些分区大小一致。
    –分区键:表分区键是一个或多个表列的有序集合。表分区键列中的值用来确定每个表行所属的数据分区。

    7.集中式数据库和分布式数据库含义;应用场景;有哪些不同的应用。
    –集中式数据库

    1. 含义
      集群是指多台服务器集中在一起,实现同一业务,作为一个整体存在,向用户提供一组网络资源,这些单个的服务器就是集群的节点。
      2.场景
      一、科学计算集群,它可以把一个问题的数据分布到多台的计算机上,利用这些计算机的共同资源来完成计算任务,从而可以解决单机不能胜任的工作
      二、高可用集群,这类集群致力于提供高度可靠的服务。就是利用集群系统的容错性对外提供7*24小时不间断的服务,如高可用的文件服务器、数据库服务等关键应用。
      3.应用
      天气预报、石油勘探与油藏模拟、分子模拟、生物计算等。
      –分布式数据库
    2. 含义
      是指将一个业务拆分不同的子业务,分布在不同的机器上执行,每台计算机可单独放在一个地方,有自己局部的数据库,位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接,共同组成一个完整的、全局的、逻辑上集中、物理上分布的大型数据库。
    3. 场景
      一、 提供多个对外的接口,按照一定规则,分派不同请求由不同接口来处理。
      二、把一个功能拆分成多个功能,不同功能分布部署到不同服务器上
      3.应用
      大型应用QQ、物联网数据、文件索引(大量的图片、文档、视频数据)

    ◆ DDL:数据定义语言(Data Definition
    Language),用于定义数据库的三级结构,包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象,定义数据的完整性、安全控制等约束。
    ◆ DML:数据操纵语言(Data ManipulationLanguage),用于让用户或程序员使用,实现对数据库中数据的操作。基本的数据操作分成两类四种:检索(查询)和更新(插入、删除、修改)。DML分成交互型DML和嵌入型DML两类。依据语言的级别,DML又可分成过程性DML和非过程性DML两种。
    ◆超键:在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键。(注意,超键是一个属性集)
    ◆候选键:不含有多余属性的超键称为候选键。
    ◆主键:用户选作元组标识的一个候选键为主键。
    ◆外键:某个关系的主键相应的属性在另一关系中出现,此时该主键在就是另一关系的外键,如有两个关系S和SC,其中S#是关系S的主键,相应的属性S#在关系SC中也出现,此时S#就是关系SC的外键。
    ◆ 宿主语言:编写应用程序的语言(即高级程序设计语言)在数据库技术中称为宿主语言(host
    language),简称主语言。
    ◆ DDL:数据定义语言(Data DefinitionLanguage),用于定义数据库的三级结构,包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象,定义数据的完整性、安全控制等约束。
    ◆ DML:数据操纵语言(Data ManipulationLanguage),用于让用户或程序员使用,实现对数据库中数据的操作。基本的数据操作分成两类四种:检索(查询)和更新(插入、删除、修改)。DML分成交互型DML和嵌入型DML两类。依据语言的级别,DML又可分成过程性DML和非过程性DML两种。
    ◆ 交互型DML:这类DML自成系统,可在终端上直接对数据库进行操作。
    ◆ 嵌入型DML:这类DML是嵌入在主语言中使用。此时主语言是经过扩充能处理DML语句的语言。
    ◆ 过程性DML:用户编程时,不仅需要指出“做什么”(需要什么样的数据),还需要指出“怎么做”(怎么获得数据)。层状、网状的DML属于过程性语言。
    ◆ 非过程性DML:用户编程时,只需要指出“做什么”,不需要指出“怎么做”。关系型DML属于非过程性语言。

    补充部分:
    1.故障的种类
    事物内部故障(预期故障)
    系统故障:造成系统停止并需要重启的任何事件
    介质故障(硬盘等实体机部件损坏)
    计算机病毒

    2.可串行化调度
    多个并发执行的事物的结果与非并发执行时这些事物按某种顺序执行时的结果一样,则该并发执行的结果正确,该调度是可串行化调度。

    3. 冲突
    不同事物对同一个数据的读写操作和写写操作。

    4. 冲突可串行化
    通过调度两个不同事物的不冲突操作,来使化解冲突,得到可串行的操作。冲突可串行化是可串行化调度的充分条件。

    5. 锁的协议
    一级锁协议:事物修改某数据前需对该数据加X锁(排他锁)
    二级锁协议:一级的基础上增加读取数据前需加S锁(共享锁), 读完数据后释放
    三级锁协议:二级把读取后释放S锁改为事物结束后释放
    一级锁防丢失修改,二级锁防读脏数据,三级锁防止了不可重复读取

    6. 日志
    用来记录事物对数据库的更新操作的文件(单位可以是记录也可以是数据
    块)

    7. 检查点
    检查点的是数据库恢复过程中尽快找到需要查看的日志开始读取更新操作而在日志文件中新增的记录,具体内容为:

    1. 建立检查点时刻所有正在执行的事物清单;
    2. 这些事物最近的一个日志地址。

    8. 数据库的恢复过程
    事物恢复:rollback过程,反向扫描日志,对更新操作进行逆操作直至该事物的开始标记。
    系统故障恢复:正向扫描日志文件,将故障发生前的已提交的事物放入重做队列;未完成的事物放入撤销队列。先对撤销队列undo再对重做序列redo。
    介质故障的恢复:先将数据库后备副本装好,再根据日志恢复数据。
    使用检查点的恢复:先找到检查点,将记录检查点时正发生的所有时间先放入撤销队列,然后正向扫描检查点记录的日志。发现新的事物,暂且将该事物放入撤销队列;发现事物提交,将该事物放入重做序列。待扫描完成后对撤销队列进行undo操作,完成后再对重做队列内的事物redo。

    9. 触发器
    定义:用户定义在关系表上的一类由事件驱动的数据库对象,也是一种保证
    数据完整性的方法。
    功能:实现主键和外键不能保证的复杂的参照完整性和数据的一致性从而
    有效保护表中数据。

    10.为什么不给所有的单个属性都建立索引?
    A. 索引的创建和维护需要时间,给所有属性建立索引大大增加了数据库管理员的工作量;
    B. 索引本身需要占用物理内存,为所有属性建立索引的代价太大;
    C. 表中数据变化时,其索引也有可能发生变化,降低了数据的维护速度。

    11.如何建立好的索引?
    A. 主键、外键一定建立索引;
    B. 经常查询的数据如经常在where字句中出现的数据,经常在order by、group by、distinct后出现的字段最好建立索引;
    C. 对于需要在指定范围内的快速或高频率查询的数据建立索引;
    D. 对于查询中很少涉及的列,重复值比较多的列,数据类型为text、image和bit的列,经常存取的列不要建立索引;
    E. 限制表上的索引数目,对于存在大量更新操作的表,索引数目一般不要超过3个,最多不超过5个。

    12.登记日志的原则?
    一,严格按照操作的执行顺序登记日志;二,先登记日志,再执行操作。

    13.请描述锁机制和多种锁结构,并举例说明以及描述其应用场景。大部分锁机制是数据库配置后自动执行,请举例描述哪些情况下,必须利用程序语言控制并发更新?
    锁机制是sql为了保证并发性的一种手段。它使用了三级锁协议来避免写入的数据丢失、读“脏”数据和可重复读数据。为了保证事物的并发,使用了先来先服务的调度算法和死锁的诊断和解除等技术(超时法、等待图法等)来避免活锁和死锁的出现。再用两段锁协议保证了事物的冲突可串行化,保证了并发执行的正确性最终实现了事物的并发执行。
    悲观锁主要有以下几种:
    A. 共享锁(S锁):读取数据前对数据加s锁以保证其他事物无法对该数据修改导致读“脏”数据。
    B. 排它锁(X锁):更新数据前,对该数据加x锁以保证其他事物不会更新或读取该数据。
    C. 意向锁:在将要加锁的属性上可先加上意向锁。
    对于某些隔离级别比较高的,需要手动加锁的事物,需要用程序语言控制并发更新。

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  • 数据库常用名词解释

    2017-02-20 16:54:38
    数据库常见的名词解释

    DB:数据库(Database),DB统一管理的相关数据的集合。DB能为各种用户共享,具有最小冗余度,数据间联系密切,而又有较高的数据独立性。

    ◆ DBMS:数据库管理系统(Database Management System),DBMS位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,为用户或应用程序提供访问DB的方法,包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总基于某种数据模型,可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。

    ◆ DBS:数据库系统(Database System),DBS实现有组织地、动态地存储大量关联数据,方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统,即采用了数据库技术的计算机系统。

    ◆ 1:1联系:如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的一个实体有联系,反之亦然,好么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”,记为“1:1”。

    ◆ 1:N联系:如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系,那么E1对E2的联系“一对多联系”,记为“1:N”。

    ◆ M:N联系:如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,反之亦然,那么E1对E2的联系“多对多联系”,记为“M:N”。

    ◆ 数据模型:表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。它可分为两种类型:概念数据模型和结构数据模型。

    ◆ 概念数据模型:它独门于计算机系统的模型,完全不涉及信息在系统中的表示,只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。

    ◆ 结构数据模型:它直接面向数据库的逻辑结构,现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统,所以称为“结构数据模型”。结构数据模型应包含:数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。它主要有:层次、网状、关系三种模型。

    ◆ 层次模型:用树型结构表示实体间联系的数据模型

    ◆ 网状模型:用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。

    ◆ 关系模型:由若干个关系模式组成的集合,其主要特征用二维表格结构表达实体集,用外鍵表示实体间联系。

    ◆ 概念模式:数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型,还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。
    ◆ 外模式:用户与数据库系统的接口,用户用到的那部分数据的描述。

    ◆ 内模式:数据库在物理存储方面的描述,定义所有的内部记录类型、索引和文件的组成方式,以及数据控制方面的细节。

    模式/内模式映象:这个映象存在于概念级和内部级之间,用于定义概念模式和内模式间的对应性,即概念记录和内部记录间的对应性。此映象一般在内模式中描述。

    ◆ 外模式/模式映象:这人映象存在于外部级和概念级之间,用于定义外模式和概念模式间的对应性,即外部记录和内部记录间的对应性。此映象都在外模式中描述。

    ◆ 数据独立性:在数据库技术中,数据独立性指应用程序和数据之间相互独立,不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两级。

    ◆ 物理数据独立性:如果数据库的内模式要进行修改,即数据库的存储设备和存储方法有所变化,那么模式/内模式映象也要进行相应的修改,使概念模式尽可能保持不变。也就是对模式的修改尽量不影响概念模式。

    ◆ 逻辑数据独立性:如果数据库的概念模式要进行修改(如增加记录类型或增加数据项),那么外模式/模式映象也要进行相应的修改,使外模式尽可能保持不变。也就是对概念模式的修改尽量不影响外模式和应用程序。

    ◆ 宿主语言:编写应用程序的语言(即高级程序设计语言)在数据库技术中称为宿主语言(host language),简称主语言。

    ◆ DDL:数据定义语言(Data Definition Language),用于定义数据库的三级结构,包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象,定义数据的完整性、安全控制等约束。

    ◆ DML:数据操纵语言(Data Manipulation Language),用于让用户或程序员使用,实现对数据库中数据的操作。基本的数据操作分成两类四种:检索(查询)和更新(插入、删除、修改)。DML 分成交互型DML和嵌入型DML两类。依据语言的级别,DML又可分成过程性DML和非过程性DML两种。

    ◆ 交互型DML:这类DML自成系统,可在终端上直接对数据库进行操作。

    ◆ 嵌入型DML:这类DML嵌入在主语言中使用。此时主语言经过扩充能处理DML语句的语言。

    ◆ 过程性DML:用户编程时,不仅需要指出“做什么”(需要什么样的数据),还需要指出“怎么做”(怎么获得数据)。层状、网状的DML属于过程性语言。

    ◆ 非过程性DML:用户编程时,只需要指出“做什么”,不需要指出“怎么做”。关系型DML属于非过程性语言。

    ◆ DD:数据字典(Data Dictionary),数据库系统中存放三级结构定义的数据库称为数据字典。(通常DD还存放数据库运行时的统计信息)

    ◆ DD系统:管理DD的实用程序称为“DD系统”。

    ◆集中式DBS:指数据库中的数据集中存储在一台计算机上,数据的处理集中在一台计算机上完成。

    ◆分布式DBS:指数据存放在计算机网络的不同场地的计算机中,每一场地都有自治处理能力并完成局部应用;而每一场地也参与(至少一种)全局应用程序的执行,全局应用程序可通过网络通信访问系统中的多个场地的数据。

    ◆分布式DB:指计算机网络环境中各场地上数据库的逻辑集合。

    ◆分布式DBMS:指分布式数据库系统中的一组软件,它负责管理分布环境下逻辑集成数据的存取、一致性、有效性和完备性。同时由于数据的分布性,在管理机制还必须具有计算机网络通信协议上的分布管理特性。

    ◆局部自治性:指有独立处理能力并能完成的局部应用。

    ◆数据分配(数据分布):指数据计算机网络各场地上的分配策略。

    ◆数据复制:指数据在每个场地重复存储。

    ◆数据分片:指分布式数据库中的数据可以被复制在网络场地的各个物理数据库中,数据分片通过关系代数的基本运算实现的。

    ◆水平分片:指按一定条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集,每个子集为关系的一个片段。

    ◆垂直分片:把一个全局关系的属性集分成若干子集,并在这些子集上做投影运算,每个投景为垂直分片。

    ◆分布透明性:指用户不必关系数据的逻辑分片,不必关系数据物理位置的细节,也不改善各个数据库的数据模型。

    ◆分片透明性:分片透明性最高层次的分布透明性,即用户或应用程序只对全局关系进行操作而不必考虑数据的分片。

    ◆位置透明性:指用户或应用程序应当了解分片情况,但不必了解片段的存储场地。位置透明性位于分片视图与分配视图之间。

    ◆局部数据模型透明性:这个透明性位于分配视图与局部概念视图之间,指用户或应用程序要了解分片及各片段存储的场地,但不必了解局部场地上使用的何种数据模型。

    ◆复制透明性:即用户不必关系数据库在网络中各个结点的数据库复制情况,更新操作引起的波及由系统去处理。

    ◆ SQL模式:基本表的集合定义为SQL模式。一个SQL模式(即"数据库模式")由模式名和模式拥有者的用户名或账号来确定,并包含模式中每一个元素(基本表、视图、索引等)的定义。

    ◆ SQL数据库:SQL(Structured Query 

    Language),即‘结构式查询语言’,采用英语单词表示和结构式的语法规则。一个SQL数据库表的汇集,它用一个或多个SQL模式定义。

    ◆ 基本表:在SQL中,把传统的关系模型中的关系模式称为基本表(Base 

    Table),基本表本身独立的表,一个关系就对应一个基本表。

    ◆ 存储文件:在SQL中,把传统的关系模型中的存储模式称为存储文件(Stored File)。

    ◆ 视图:在SQL中,把传统的关系模型中的子模式称为视图(View),视图从一个或多个基本表导出的表。

    ◆ 行:在SQL中,把传统的关系模型中的元组称为行(row)。

    ◆ 列:在SQL中,把传统的关系模型中的属性称为列(coloumn)。

    ◆ 实表:基本表就被称为实表,它实际存放在数据库中的表。

    ◆ 虚表:视图就被称为虚表,因为在数据库中只存储视图的定义而不存放视图所对应的数据。

    ◆ 相关子查询:在嵌套查询中,内层查询称为‘相关子查询’,子查询中查询条件依赖于外层查询中的某个值,所以子查询的处理不只一次,要反复求值,以供外层查询使用。

    ◆ 联接查询:查询时先对表进行笛卡尔积操作,然后再做等值联接、选择、投影等操作。联接查询的效率比嵌套查询低。

    ◆ 交互式SQL:在终端交互方式下使用的SQL语言称为交互式SQL。

    ◆ 嵌入式SQL:嵌入在高级语言的程序中使用的SQL语言称为嵌入式SQL。

    ◆ 共享变量:在嵌入的SQL语句中引用宿主语言的程序变量称为共享变量。

    ◆ 游标:游标与某一查询结果相联系的符号名,用于把集合操作转换成单记录处理方式。

    ◆ 卷游标:卷游标在推进时不但能沿查询结果中元组顺序从头到尾一行行推进,也能一行行返回(而游标不能返回的)。

    ◆ 函数依赖:FD(function dependency),设有关系模式R(U),X,YU的子集,rR的任一具体关系,如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X] 导致t1[Y]=t2[Y],则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X,记为X→Y。X→Y为模式R的一个函数依赖。

    ◆函数依赖的逻辑蕴涵:设F关系模式R的一个函数依赖集,X,YR的属性子集,如果从F中的函数依赖能够推出X→Y,则称F逻辑蕴涵X→Y,记为F|=X→Y。

    ◆部分函数依赖:即局部依赖,对于一个函数依赖W→A,如果存在X W(X包含于W)有X→A成立,那么称W→A局部依赖,否则称W→A为完全依赖。

    ◆完全函数依赖:见上。

    ◆传递依赖:在关系模式中,如果Y→X,X→A,且X→(表示不决定)Y,和A X(A不属于X),那么称Y→A传递依赖。

    ◆函数依赖集F的闭包F+:被逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合,称为F的闭包(closure),记为F+。

    ◆1NF:第一范式。如果关系模式R的所有属性的值域中每一个值都不可再分解的值,则称R属于第一范式模式。如果某个数据库模式都第一范式的,则称该数据库存模式属于第一范式的数据库模式。 

    第一范式的模式要求属性值不可再分裂成更小部分,即属性项不能属性组合和组属性组成。

    ◆2NF:第二范式。如果关系模式R为第一范式,并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键,则称第二范式模式;如果某个数据库模式中每个关系模式都第二范式的,则称该数据库模式属于第二范式的数据库模式。(注:如果A关系模式R的候选键的一个属性,则称AR的主属性,否则称AR的非主属性。)

    ◆3NF:第三范式。如果关系模式R第二范式,且每个非主属性都不传递依赖于R的候选键,则称R第三范式的模式。如果某个数据库模式中的每个关系模式都第三范式,则称为3NF的数据库模式。

    ◆BCNF:BC范式。如果关系模式R第一范式,且每个属性都不传递依赖于R的候选键,那么称RBCNF的模式。

    ◆4NF:第四范式。设R一个关系模式,DR上的多值依赖集合。如果D中成立非平凡多值依赖X→→Y时,X必R的超键,那么称R第四范式的模式。

    ◆推理规则的正确性和完备性:正确性指,如果X→Y从推理规则推出的,那么X→Y在F+中。完备性指,不能从F使用推理规则导出的函数依赖不在F+中。

    ◆依赖集的覆盖和等价:关系模式R(U)上的两个函数依赖集F和G,如果满足F+=G+,则称F和G等价的。如果F和G等价,则可称F覆盖G或G覆盖F。

    ◆ 最小依赖集:如果函数集合F满足以下三个条件:(1)F中每个函数依赖的右部都单属性;(2)F中的任一函数依赖X→A,其F-{X→A}与F不等价的;(3)F中的任一函数依赖X→A,Z为X的子集。(F-{X→A}∪{Z→A}与F不等价。则称F为最小函数依赖集合,记为Fmin。

    ◆无损联接:设R一关系模式,分解成关系模式ρ={R1,R2...,Rk},FR上的一个函数依赖集。如果对R中满足F的每一个关系r都有r=πR1(r)|X|πR2(r)|X|...|X|πRk(r)则称这个分解相对于F"无损联接分解"。

    ◆保持依赖集:所谓保持依赖就是指关系模式的函数依赖集在分解后仍在数据库中保持不变,即关系模式R到ρ={R1,R2,...,Rk}的分解,使函数依赖集F被F这些Ri上的投影蕴涵。

    ◆ 多值依赖:设R(U)属性集U上的一个关系模式,X,Y,ZU的子集,并且Z=U-X-Y,用x,y,z分别代表属性集X,Y,Z的值,只要rR的关系,r中存在元组(x,y1,z1)和(x,y2,z2)时,就也存在元组(x,y1,z2)和(x,y2,z1),那么称多值依赖 (MultiValued Dependency MVD) X→→Y在关系模式R中成立。

    ◆数据库设计:数据库设计指对一个给定的应用环境,提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计,以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计,建立起既能反映现实世界信息和信息联系,满足用户数据要求和加工要求,以能被某个数据库管理系统所接受,同时能实现系统目标,并有效存取数据的数据库。

    ◆数据库工程:数据库应用系统的开发就是数据库工程,它一项软件工程,但有其自身的特点。

    ◆评审:指为了确认某一阶段的任务是否全部完成,避免重大的疏漏或错误的评价和审查工作。其目的要尽早发现系统中设计中的错误,并在生存期的早期阶段给予纠正,以减少系统研制的成本。

    ◆ 数据字典:对系统中数据的详尽描述,它提供对数据库数据描述的集中管理。它的处理功能存储和检索元数据,并且为数据库管理员提供有关的报告。对数据库设计来说,数据字典进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。主要包括四个部分:数据项、数据结构、数据流、数据存储。

    ◆事务:事务指一个操作序列,这些操作要么什么都做,要么都不做,一个不可分割的工作单位,数据库环境中的逻辑工作单位,相当于操作系统环境下的"进程"概念。

    ◆封锁:封锁就是事务可以向系统发出请求,对某个数据对象加锁,此事务对这个数据对象有一定控制,而其他事务则不能更新数据直到事务释放它的锁为止。

    ◆X封锁:一个事务对某数据加锁后,其他事务就不得再对这个数据对象加锁,称为排他型封锁即X封锁。

    ◆PX协议:任何企图更新记录R的事务必须先执行LOCK X(R)操作,以获得对该记录进行寻址的能力,并对它取得X封锁。如果未获得X封锁,那么这个事务进入等待状态,一直到获准X封锁,事务继续进行。

    ◆PXC 协议:它由PX协议及一条规则"X封锁必须保留到事务终点(COMMIT或ROLLBACK)"组成。即任何企图更新记录R的事务必须先执行LOCK X(R)操作,以获得对该记录进行寻址的能力,并对它取得X封锁,如果未获得X封锁,那么这个事务进入等待状态,一直到上一事务到终点,事务才继续进行。

    ◆活锁:指某个事务永远处于等待状态,得不到执行的现象。

    ◆死锁:有两个或以上的事务处于等待状态,每个事务都在等待另一个事务解除封锁,它才能继续执行下去,结果任何一个事务都无法执行,这种现象就是死锁。

    ◆串行调度:事务的依次执行称为串行调度。

    ◆并发调度:利用分时的方法,同时处理多个事务,称为事务的并发调度。

    ◆可串行化调度:对于事务集(T<1>,T<2>,…,T),如果一个并发调度的结果与一个串行调度等价,则称此调度是是可串行化调度。

    ◆不可串行化调度:对于某事务集的一个并发调度结果如果与任一串行调度均不等价,则该调度不可串行化调度。

    ◆S封锁:共享型封锁,一种读操作锁,若事务T对数据加上S锁,则其他事务只能在此数据对象上加S锁,而不参加X锁,直到事务T释放了数据对象上的S锁为止。

    ◆PS协议:任何要更新记录R的事务必须先执行LOCK 

    S(R)操作,以获得对该记录寻址的能力并对它取得S封锁。如果未获准S封锁,那么这个事务进入等待状态,一直到获准S封锁,事务才继续进行下去。当事务获准对记录R的要封锁后,在记录R修改前必须把S封锁升级为X封锁。

    ◆PSC协议:任何更新记录R的事务必须先执行LOCK S(R)操作,以获得对该记录寻址的能力并对它取得S封锁。如果未获准S封锁,那么这个事务进入等待状态,一直到获准S封锁,事务才继续进行下去。并将S封锁保持到事务终点。

    ◆两段封锁协议:在对任何数据进行读写操作之前,事务首先要获得对该数据的封锁;在释放一个封锁之后,事务不再获得任何其他封锁。

    ◆关系模型:用二维表格结构表示实体集,外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。关系模型由若干个关系模式组成的集合。 

    ◆关系模式:关系模式实际上就是记录类型。它包括:模式名,属性名,值域名以及模式的主键。关系模式仅对数据特性的描述。 

    ◆关系实例:就是一个关系,即一张二维表格。 

    ◆属性:在关系模型中,字段称为属性。 

    ◆域:在关系中,每一个属性都有一个取值范围,称为属性的值域。 

    ◆元组:在关系中,记录称为元组。 

    ◆超键:在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键。(注意,超键一个属性集) 

    ◆候选键:不含有多余属性的超键称为候选键。 

    ◆主键:用户选作元组标识的一个候选键为主键。 

    ◆外键:某个关系的主键相应的属性在另一关系中出现,此时该主键在就是另一关系的外键,如有两个关系S和SC,其中S#关系S的主键,相应的属性S#在关系SC中也出现,此时S#就是关系SC的外键。 

    ◆实体完整性规则:这条规则要求关系中元组在组成主键的属性上不能有空值。如果出现空值,那么主键值就起不了唯一标识元组的作用。 

    ◆参照完整性规则:这条规则要求“不引用不存在的实体”。其形式定义如下:如果属性集K关系模式R1的主键,K也是关系模式R2的外键,那么R2的关系中,K的取值只允许有两种可能,或者为空值,或者等于R1关系中某个主键值。

       这条规则在使用时有三点应注意:

       1)外键和相应的主键可以不同名,只要定义在相同值域上即可。

       2)R1和R2也可以同一个关系模式,表示了属性之间的联系。

       3)外键值是否允许空应视具体问题而定。 

       
    ◆过程性语言:在编程时必须给出获得结果的操作步骤,即“干什么”和“怎么干”。如Pascal和C语言等。 

    ◆非过程性语言:编程时只须指出需要什么信息,不必组出具体的操作步骤的语言,各种关系查询语言均属于非过程性语言。 

    ◆无限关系:当一个关系中存在无穷多个元组时,此关系为无限关系。如元组表达式{t|┐R(t)}表示所有不在关系R中的元组的集合,这一个无限关系。 

    ◆无穷验证:在验证公式时需对无穷多个元组进行验证就是无穷验证。如验证公式(∨u)(P(u))的真假时需对所有的元组u进行验证,这一个无穷验证的问题。

    封锁协议

    在运用X锁和S锁这两种基本封锁,对数据对象加锁时,还需要约定一些规则,例如应何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等。我们称这些规则为封锁协议(Locking Protocol)。对封锁方式规定不同的规则,就形成了各种不同的封锁协议。下面介绍三级封锁协议。三级封锁协议分别在不同程度上解决了丢失的修改、不可重复读和读"脏"数据等不一致性问题,为并发操作的正确调度提供一定的保证。下面只给出三级封锁协议的定义,不再做过多探讨。

    1级封锁协议

    1级封锁协议:事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁,直到事务结束才释放。事务结束包括正常结束(COMMIT)和非正常结束(ROLLBACK)。1级封锁协议可防止丢失修改,并保证事务T可恢复的。在1级封锁协议中,如果仅仅读数据不对其进行修改,不需要加锁的,所以它不能保证可重复读和不读"脏"数据。

    2级封锁协议

    2级封锁协议:1级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,读完后即可释放S锁。2级封锁协议除防止了丢失修改,还可进一步防止读"脏"数据。

    3级封锁协议

    3级封锁协议:1级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,直到事务结束才释放。3级封锁协议除防止了丢失修改和不读'脏'数据外,还进一步防止了不可重复读。

    例如:

    一级封锁协议

    read(x);

    mutux x;

    write(x);

    mutux x;

    二级封锁协议

    mutux s;

    read(x)

    mutux s;

    mutux x;

    write(x);

    mutux x;

    三级封锁协议

    mutux s;

    read(x);

    mutux x;

    write(x);

    mutux x;

    mutux s;

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  • 数据库基本名词解释

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    基本数据库名词解释

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    数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)

    数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。它可以科学的组织和存储数据,高效地获取和维护数据。
    数据库管理系统的主要功能:
    数据定义功能
    数据组织、存储和管理
    数据操纵功能
    数据库的事务管理和运行管理
    数据库的建立和维护功能
    其他功能,包括与其他软件系统的通信功能

    数据库系统(DataBase System,DBS)

    数据库系统是有数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

    事务的ACID特性

    所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做,要么全不做.是一个不可分割的工作单位。

    事务具有4个特性:

    原子性(Atomicity)
    一致性(Consistency)
    隔离性(Isolation)
    持续性(Durability)

    数据库系统的三级模式结构

    数据库系统的三级模式指数据库系统是由外模式、模和内模式三级构成

    模式

    外模式

    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组织方式

    数据库设计的基本步骤

    需求分析阶段

    概念结构设计阶段

    逻辑结构设计阶段

    物理结构设计阶段

    数据库实施阶段

    数据库运行和维护阶段

    范式

    第一范式(1NF)

    每一个分量必须是不可分割的数据项。满足了这个条件的关系模式就属于第一范式。

    第二范式(2NF)

    若R$\in1NF,R1NF,且每一个非主属性完全函数依赖于任何一个候选码,则R\in$2NF。

    第三范式(3NF)

    若R$\in$3NF,则每一个非主属性既不传递依赖于码,也不部分依赖于码。

    第四范式(4NF)

    关系模式中R<U,F>中,若每一个决定因素都包含码,则R<U,F>\inBCNF。

    简答题

    什么是数据库的完整性约束条件?可分为那几类?

    数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。为维护数据的完整性,数据库管理系统必须能够提供定义完整性约束条件的机制来检查数据库中的数据,看其是否满足语义规定的条件。这些添加在数据库数据库数据之上的语义约束条件称为数据库完整性约束条件,它们作为模式的一部分存放在数据库中。

    数据库有关的安全性

    1.用户身份鉴别

    2.多层存取控制

    3.审计

    4.视图机制

    5.数据加密

    数据库系统中可能发生的各类故障

    系统内部故障

    非预期的事务处理导致的错误

    系统故障

    系统故障是指造成系统停止运行的任何事件,使得系统要重新启动.

    介质故障

    硬故障,即实体介质发生的故障

    计算机病毒

    恶意的软件破坏

    展开全文
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