《数据库原理一_复习、习题分析(1).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库原理一_复习、习题分析(1).ppt（41页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、数据库原理一课程复习、习题分析,2023年2月9日,第1章 数据库发展史 1.数据管理技术的发展（3阶段）人工管理阶段 文件系统阶段（倒排文件系统）数据库阶段 文件系统的缺陷（数据冗余性、数据不一致性、数据联系弱）,第1章 数据库发展史2.数据库技术的产生（3件事情）进入数据库阶段的标志是20世纪60年代末的三件大事：1968年IBM公司研制的IMS系统-典型的层次DBS;1969年美国CODASYL组织 DBTG报告提出-网状DBS的概念;1970年美国IBM公司的E.F.Codd发表的论文提出-关系模型的思想,数据库阶段的特点：采用数据模型表示复杂的数据结构(数据库的三级体系结构)；有较高
2、的数据独立性(逻辑数据独立性、物理数据独立性)；数据库系统为用户提供了方便的用户接口；数据库系统提供四方面的数据控制功能：数据库的并发控制，数据库的恢复，数据的完整性，数据安全性。对数据的操作以数据项为单位，增加了系统的灵活性。,3.数据库技术的术语 DB DBMS DBS DBA DD4.数据库技术的发展,第2章 数据库系统结构 1.数据描述 从事物的特性到计算机中的具体表示，分别经历了三个阶段:概念设计中的数据描述（实体、属性、实体集、实体标识符）逻辑设计中的数据描述（记录、字段、文件、关键码）物理设计中的数据描述（位、字节、字、块、桶、卷）注意他们的差别：概念设计中的数据描述与逻辑数据描
3、述的差别；逻辑数据描述与物理数据描述的差别。,2.数据模型:表示实体类型及实体间联系的模型 概念数据模型（对现实世界的第一层抽象）是按用户的观点对数据建模，强调其语义表达能力。(独立于计算机系统的模型，用于建立信息世界的数据模型)。逻辑数据模型“结构数据模型”：对现实世界的第二层抽象 是直接面向数据库的逻辑结构，与DBMS无关。(从计算机的观点对数据建模，用于建立机器世界的数据模型),概念数据模型-实体联系模型(ER模型)在ER模型中有四个基本成分：矩形框表示实体类型;菱形框表示联系类型（实体间的联系）;椭圆形框表示实体类型和联系类型的属性;用直线连接：实体与属性；联系与属性；实体与实体；相应
4、的命名均记人各种框中。对于关键码的属性，在属性名下划一横线。,数据联系的描述 联系的元数：与一个联系有关的实体集的个数 联系的类型：一对一（1：1）一对多（1：n）多对多（m：n）,一元联系：二元联系：三元联系：,建立ER模型的步骤如下：首先确定实体类型和联系类型，接着把实体类型和联系类型组合成ER图;然后确定实体类型和联系类型的属性，再确定实体类型的键，在属于键的属性名下划一横线。（包括第六章ER模型的扩充）,逻辑数据模型：面向数据库逻辑结构的模型。逻辑数据模型(三要素)：数据结构、数据操作和数据完整性约束。数据结构是指对实体类型和实体间联系的表达和实现；数据操作是指对数据库的检索和更新（包
5、括插入、删除、修改）两类操作的实现；数据完整性约束给出数据及其联系应具有的制约和依赖 规则。,逻辑数据模型主要有：层次模型：用树型结构来表示实体类型及实体之间联系的模型 称为层次模型。（数据之间的联系通过指针实现）网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的模型 称为网状模型。（数据之间的联系通过指针实现）关系模型：用二维表格结构来表示实体集。(数据之间的联系 是通过外键和主键间联系实现的 即：公共属性）面向对象模型：数据之间嵌套、递归联系是通过对象标识符实现的,4.数据库的体系结构 三级模式结构 三级结构和两级映象 数据独立性定义 两级数据独立性:物理数据独立性、逻辑数据独立性,用户1
6、用户2 用户n外模式 局部逻辑结构 映像功能（逻辑独立性）模式 全局逻辑结构 映像功能（物理独立性）内模式 数据库的物理结构,5.数据库管理系统 DBMS的工作模式:,用户访问数据的过程:,DBMS的主要功能:1数据库的定义功能 2数据库的操纵功能 3数据库的保护功能 4数据库的维护功能 5.数据字典,DBMS的模块组成 从模块结构来观察，DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器。查询处理器有四个主要成分：DDL编译器，DML编译器，嵌入 式DML的预编译器及查询运行核心程序。存储管理器有四个主要成分：权限和完整性管理器，事务管 理器，文件管理器及缓冲区管理器。,数据库管理系统：模块结构
7、,6、数据库系统DBS DBS的组成:数据库DB 硬件 软件 数据库管理员DBA DBS的全局结构 DBS结构的分类 DBS的效益,数据库管理员DBA：DBA是控制数据整体结构的一组人员，负责 DBS的正常运行，承担创建、监控和维护数据库结构的责任。DBA的主要职责：定义模式 定义内模式 与用户的联络。包括定义外模式、应用程序的设计、提供技术培训等专业服务。定义安全性规则，对用户访问数据库的授权。定义完整性规则，监督数据库的运行。数据库的转储与恢复工作。,第3章 关系运算1、基本概念关系模型：用二维表格表示实体集，用关键码表示实体间 联系的数据模型；关键码：超键、候选键、主键和外键；(P.37
8、)关系的定义和特点；（P.36-P.37,P.41）三类完整性规则：实体完整性规则、参照完整性规则、用户定义的完整性规则；(P.40-P.41)过程性语言与非过程性语言：过程性语言：编程时必须指出“干什么”及“怎么干”的语言;非过程性语言：编程时只须指出“干什么”，不必指出“怎么干”。,非过程性语言与过程性语言的区别,关系运算包括：关系代数和关系演算两类。2、关系代数（P.42P.51）理论基础：集合运算 五个基本操作（并、差、笛卡儿积、投影、选择）；四个组合操作（交、联接、自然联接、除）；三个扩充的关系代数操作（外联接、外部并、半联接）；3、关系演算(P.52-P.56)理论基础：谓词演算
9、元组关系演算和域关系演算的原子公式、公式的定义。无限关系（指元组个数为无穷多个的关系）；无穷验证（验证公式真假时需要进行无限次验证）。关系 演算的安全性和等价性。,4、查询优化(P.57-P.64)关系代数表达式的优化问题；关系代数表达式的等价变换规则；优化的策略；优化算法、例 3.24,关系代数表达式的运用技巧（1）一般规则 对于只涉及到选择、投影、联接的查询可用下列表达式表示：（RS）或者（RS）（2）对于否定的操作，一般要用差操作表示;例如:“检索不学C2课的学生姓名”。不能用下式表示：SNAME，AGE（CNOC2（SSC）一定要用“差”的形式：SNAME，AGE（S）SNAME，AG
10、E（CNO=C2（SSC）,(3)对于具有“全部”或“包含”问题的检索,一般要用除法操作表示。例:“检索学习全部课程的学生学号”：SNO，CNO（SC）CNO（C）不能表示为：SNO（SCCNO（C）,第4章 关系数据库语言SQL(P.67-P.97)1.SQL数据库的体系结构，SQL的组成。2.SQL的数据定义：SQL模式、基本表和索引的创建 和撤销，SQL提供的数据类型。3.SQL的数据查询：SELECT语句的格式，单表和多表查询，基本表的联接操作，聚合和分组，集合操作。4.SQL的数据更新：插入、删除和修改语句。5.视图的创建和撤消，对视图更新操作的限制。6.嵌入式SQL：预处理方式，使
11、用规定，使用技术。,内容分析 SELECT语句是SQL的核心内容，应掌握下列内容。1SELECT语句的来历 在关系代数中最常用的式子是下列表达式：A1,An(F(R1Rm)这里R1、Rm为关系，F是公式，A1、An为属性。为此SQL设计成SELECTFROMWHERE句型：SELECT A1，AnFROM R1，RmWHERE F 该句型是从关系代数表达式演变来的，但WHERE子句中的条件表 达式F要比关系代数中公式更灵活。,2SELECT语句中出现的基本表名，应理解为基本表中的元组变 量，而列名应理解为元组分量。3SELECT语句的语义通常有三种情况（SQL标准）:以学生表S（SNO，SNA
12、ME，AGE，SEX）为例说明。第一种情况:SELECT语句中未使用分组子句,也未使用聚合操作，那么SELECT子句的语义是对查询的结果执行投影操作。如：SELECT SNO，SNAME FROM S WHERE SEX=M；,第二种情况：SELECT语句中未使用分组子句，但在SELECT子句中 使用了聚合操作，此时SELECT子句的语义是对查询结 果执行聚合操作。如：SELECT COUNT（*），AVG（AGE）FROM S WHERE SEX=M；该语句是求男同学的人数和平均年龄。第三种情况：SELECT语句使用了分组子句和聚合操作,此时SELECT 子句的语义是对查询结果的每一分组去做
13、聚合操作。,例：求平均人数大于十人的男同学每一年龄的人数。SELECT AGE，COUNT（*）FROM S WHERE SEX=男 AND COUNT(*)10;例：求平均人数大于十人的男同学每一年龄的人数。SELECT AGE，COUNT（*）FROM S WHERE SEX=男 GROUP BY AGE HAVING COUNT(*)10；,SQL的数据更新：插入、删除和修改语句(P.89-P.91)数据插入 1、插入单个元组：INSERT INTO 基本表名（列名表）VALUES（元组值）2、插入子查询的结果：INSERT INTO 基本表名（列名表）SELECT 查询语句；,数据删除
14、删除关系中满足条件的元组语句的句法如下：DELETE FROM WHERE 数据修改 UPDATE 基本表名 SET 列名=值表达式，列名=值表达式 WHERE 条件表达式,视图的更新操作(P.91-P.92)对于视图元组的更新操作（INSERT、DELET、UPDATA），有以下三条规则：如果一个视图是从多个基本表使用联接操作导出的，那么不允许对这个视图执行更新操作。如果在导出视图的过程中，使用了分组和聚合操作，也不允许对这个视图执行更新操作。如果视图是从单个基本表使用选择、投影操作导出的，并且包含了基本表的主键或某个候选键，那么这样的视图称为“行列子集视图”，并且可以被执行更新操作。在SQ
15、L2中,允许更新的视图在定义时,必须加上“WITH CHECK OPTION”短语。,嵌入式SQL的使用技术:嵌入式SQL的实现，有两种处理方式：1、扩充宿主语言的编译程序，使之能处理SQL语句；2、采用预处理方式。目前多数系统采用后一种方式。,嵌入式SQL使用时必须解决的问题为区分SQL语句与宿主语言语句，在所有的SQL语句前必须加上 前缀标识“EXEC SQL”，并以“END EXEC”作为语句结束标志。数据库工作单元和主程序工作单元之间的通讯 允许嵌入的SQL语句引用宿主语言的程序变量（称为共享变量）。在引用这些变量时必须在这些变量前加冒号“：”作为前缀标识，以示与数据库中变量有区别;引入游标机制：将集合操作转换为单元组处理。,与游标有关的语句：定义游标语句（DECLARE）打开游标语句（OPEN）游标推进语句（FETCH）关闭游标语句（CLOSE）嵌入式SQL的使用技术,第六章 实体联系模型 实体联系模型(ER模型):概念模型设计方法。实体与属性的基本概念,属性的分类,联系的元数、连通词、基数。扩展的实体联系模型的表示方法;如何使用实体联系模型进行概念设计的方法 ER模型到关系模型的转换规则,
