CH1

1.一组概念
数据定义：
描述事物的符号记录称为数据。
语义定义：
数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。
数据库定义：
DataBase（DB）：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库管理系统定义：
DateBase Management System（DBMS）：指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，对数据库进行统一管理和控制，以保证数据库的安全和完整性。用户通过数据库管理系统访问数据中的数据。数据库软件应该为数据管理系统，数据库是通过数据库管理系统创建和操作的。
数据库系统定义：
Database System（DBS），是由数据库、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。
2.数据库管理系统的功能：
1)数据定义功能
2)数据组织、存储和管理
3)数据操纵功能
4)数据库的事务管理和运行管理
5)数据库的建立和维护功能
6）其他功能
3.数据库管理技术发展过程（了解）
1)人工管理阶段：20世纪50年代中期
2)文件系统管理阶段：20世纪50年代后期到60年代中期
3)数据库系统管理阶段：20世纪60年代后期以来
4.数据模型及其组成要素
数据模型是对现实世界数据特征的抽象，是数据库系统的核心和基础。可分为两类第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。
数据模型三要素：数据结构、数据操作、完整性约束
1）数据结构：
指所研究对象类型的集合，是对象和对象间联系的表达和实现。包括：数据本身和数据之间的联系。
2）数据操作：
指对数据库中对象的实例允许执行的操作的集合，主要指查询和更新。
3）完整性约束条件：
实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性
5.信息世界中的基本概念
1）实体
客观存在并可以相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。例如：一个学生、学生的一次选课、老师与院系的工作关系等。
2）属性
实体具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。例如：学生实体可以由姓名、性别、年龄、出生日期、所在院系、班级、学号等属性组成。属性组合则表征了一个学生。
3）码
唯一标识实体的属性集称为码。例如（学号，课程号）是选修的码。
对于有的实体来说，码可能不唯一。
4）实体型
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。例如：学生（姓名、性别、年龄、出生日期、所在院系、班级、学号）就是一个实体型。
5）实体集
同一类型实体的集合称为实体集。例如：全体学生就是一个实体集。
6）联系
实体（型）内部之间的联系和实体（型）之间的联系。实体之间的联系通常是指不同实体之间的联系。
实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型。
6.常用的数据模型：层次模型、关系模型
层次模型：
1）层次模型的数据结构
在数据库中定义满足一下两个条件的基本层次联系的集合称为层次模型：
1>有且只有一个结点，没有双亲结点，这个节点称为根结点
2>根节点以外的其他结点有且只有一个根节点
在层次模型中，同一双亲的子女结点称为兄弟结点，没有子女结点的结点称为叶结点。

层次模型像一颗倒立的树，结点的双亲结点是唯一的。
2）层次模型的数据操纵与完整性约束
层次模型的数据操纵主要有查询、插入、删除和更新。进行查询、插入、删除和更新操作时要满足层次模型的完整性约束条件。
进行插入操作时，没有相应地双亲结点值就不能插入它的子女结点值。
进行删除操作时，如果删除双亲结点值，相应的子女结点值也将同时被删除。
进行更新操作时，应更新所有相应记录。
3）缺点
1>如果一个节点具有双亲结点，只能通过引入冗余数据（易产生不一致性）或创建非自然的数据结构（引入虚拟结点）来解决。
2>由于结构严密，层次命令趋于程序化(过于复杂)
关系模型：
1）关系模型的数据结构
关系
一个关系对应通常说的一张表（如下图这张学生登记表）
元组
表中的一行即为一个元组
属性
表中的一列即为一个属性，给每个属性起一个名字即为属性名（如下图表中的6列对应6个属性：学号、姓名、年龄、性别、系名、年级）
码（码键）
表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组（如下图表学号可以唯一确定一个学生）
域
一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域（如人性别的域是男、女。系名的域是一个学校所有系名的集合）
分量
元组中的一个属性值
关系模式
对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，……）
如下图表的关系模式：学生（学号，姓名，年龄，性别，系名，年级）
关系模型要求关系必须是规范化的，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项，也就是说不允许表中还有表。

2）关系模型的数据操纵与完整性约束
关系模型的数据操纵主要包括：查询、插入、删除和更新数据。关系的完整性约束包括三大类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中实体完整性、参照完整性被称为两个不变性。
3）缺点
由于存取路径对用户是隐蔽的，所以查询效率不如格式化数据模型。
7.数据库系统结构：三级模式、两级映像及其功能
三级模式
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式、内模式三级构成。
1）模式
模式也称逻辑模式，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。一个数据库只有一个模式。
2）外模式
外模式通常是模式的子集。==一个数据库可以有多个外模式。==同一个外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用，但一个应用程序只能使用一个外模式。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。
3）内模式
内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。
两级映像
1）外模式/模式映像
当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映像。
2）模式/内模式映像
当数据库的存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
模式/内模式映像是唯一的。

CH2

1.关系的一组概念：
候选码：若关系中的一个属性或属性组的值能够唯一地标识一个元组，而其子集不能唯一的标识一个元组，则称这个属性为候选码。
主码：一个表的候选码可能有多个，从这些个候选码中选择一个做为主码。
主属性：候选码的诸属性。
非码属性（非主属性）：不包含任何候选码的属性。
外码：数据库中如果一个关系中的一个属性是另外一个关系中的主码则这个属性为外码
2.关系的完整性
分为实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性三类。
其中实体完整性、参照完整性被称作是关系的两个不变性。
1）实体完整性
如职工表将编号作为主关键字，那么，该列不得有空值，否则无法对应某个具体的职工，这样的表格不完整，对应关系不符合实体完整性规则的约束条件。
2）参照完整性
如在学生管理数据库中，如果将选课表作为参照关系，学生表作为被参照关系，以“学号”作为两个关系进行关联的属性，则“学号“是学生关系的主关键字，是选课关系的外部关键字。选课关系通过外部关键字“学号”参照学生关系。
3）用户定义的完整性
例如要求“考查”课的分数以60分或40分计，在用户输入“考查”课的成绩时，要进行检查，以确保满足特定的约束要求。再如年龄属性，如果属于某一个学生主体，则可能要求年龄在17岁到25岁之间，而如果年轻属性属于某一个公司员工主体，则可能要求年龄在18岁到40岁之间等。
3.专门的关系运算包括？各运算的基本含义；五种基本运算；
1）专门的关系运算包括：选择，投影，连接，除。
选择(σ)：选择满足给定条件的元组（从行上）
投影（π）：从R中选择出指定的属性组成的表（从列上）
先投影后选择
连接（⋈）：从两个关系的笛卡尔积中选取属性满足一定条件的元组
连接又分自然连接和外连接
自然连接：是一种等值连接
除：将被除关系分为象集属性和结果属性
象集属性：就是和除数一样的属性
结果属性：就是和除数不一样的属性
2）传统集合运算：并、差、交、笛卡儿积（×）
五种基本的运算符：并、差、笛卡尔、选择、投影
4.使用关系代数完成查询要求

CH3

1.使用SQL语句完成查询要求

CH4

1.概念
1）数据库的安全性
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法使用所造成的数据泄露、更改或损坏。系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要技术指标之一。
2）权限
用户权限是由两个要素组成的：数据库对象和操作类型。
3）授权
定义存取权限称为授权。
4）授权规则
通常授权有两种方式，分别是直接方式和间接方式。
直接方式是直接地授权给某个用户；
间接方式是指先授权给某个角色（role），然后将该角色赋予一个或多个用户。
2.数据库安全性控制的常用方法有:用户标识和鉴定、存取控制、视图、审计、密码存储。
1）存取控制（自主存取控制，DAC）
对于有上机权的用户还要根据系统预先定义好的外模式（视图）或用户权限进行存取控制，保证用户只能存取有权存取的数据。
方法：定义用户权限，合法权限检查
常用存取控制方法：
自主存取控制（DAC）
grant/revoke

强制存取控制（MAC）
在强制存取控制中，数据库管理系统的全部实体被分为主体和客体两大类。
敏感度被分成若干级别：绝密（TS）、机密（S）、可信（C）、公开（P）
密级的次序：TS>=S>=C>=P
对任何客体的存取必须遵循：
1>仅当主体的许可证级别大于或等于客体的密级时,该主体才能读取相应的客体。
2>仅当主体的许可证级别小于或等于客体的密级时,该主体才能写相应的客体。
2）视图
eg：P155 7t给杨兰授权

CH5

1.概念
1）数据库的完整性
数据库的完整性是指数据库中数据的正确性和相容性。
2）完整性的约束条件
完整性约束条件也称为完整性规则，是数据库中的数据必须满足的语义约束条件。
3）安全性和完整性的区别
1>内容不同
数据库完整性是指数据的正确性和相容性。
数据库安全性是指保护数据库，以防止不合法的使用造成的数据泄密、更改或破坏。
2>对象不同
数据库安全性的防范对象是非法的操作和未授权的用户。
数据库完整性的防范对象是不符合语义的数据。
4）完整性检查
数据库管理系统中检查数据是否满足完整性约束条件的机制称为完整性检查。

CH6

1.概念
1）函数依赖
函数依赖是指关系中属性间（或者说是表中字段间）的对应关系。
2）完全函数依赖
书上定义的意思基本是：如果存在 X 属性集（注意是集合，说明是联合主键）决定唯一的 Y ，且 X 中的任一子集都不能决定唯一的 Y，则 Y 完全依赖于 X。
例如：学生数学成绩完全由该学生的学号和数学课决定，所以数学课成绩完全依赖于（学号，数学课）
3）部分函数依赖
定义和完全函数依赖有一点不一样，就是 X 的属性集中任一子集可以决定唯一的 Y
例如：学生学号和姓名可以决定唯一的学生，但是学生号也可以决定唯一的学生
4）传递函数依赖
定义：设 R 为任一给定关系， X Y Z 为其不同的属性子集，若 X —> Y, Y 不决定 X 且 Y —>Z，则有 X —>Z，称为 Z 传递函数依赖于 X
例如：书的出版编号是唯一，版权归出版社所有，所以只能由该出版社出版。所以存在函数依赖：书出版编号—>出版社名，出版社名—>出版社地址，但是出版社名不能决定唯一的出版书编号，则有出版社地址传递函数依赖于出版书编号。
1NF-BCNF该如何判断：
有部分依赖是1NF
没有部分依赖是2NF
不传递的2NF是3NF
完全依赖的3NF是BCNF

CH7

数据库设计的基本步骤
概念结构设计:画E-R图
逻辑结构设计:将E-R图转换为关系模式

CH8

1.事务
定义：事务是逻辑上的一组数据库操作，要么都执行，要么都不执行。
事务的特性：
① 原子性：事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用；例如转账的这两个关键操作（将张三的余额减少200元，将李四的余额增加200元）要么全部完成，要么全部失败。
② 一致性：确保从一个正确的状态转换到另外一个正确的状态，这就是一致性。例如转账业务中，将张三的余额减少200元，中间发生断电情况，李四的余额没有增加200元，这个就是不正确的状态，违反一致性。又比如表更新事务，一部分数据更新了，但一部分数据没有更新，这也是违反一致性的；
③ 隔离性：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的；
④ 持久性：一个事务被提交之后，对数据库中数据的改变是持久的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。
2. 封锁、活锁的解决方法
避免活锁：采用先来先服务
避免死锁：超时法或者事务等待图法
3.数据库恢复
数据库管理系统必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能。
4.故障种类
1）事务内部的故障
事务内部更多的故障是非预期的。
2）系统故障(也称为软故障)
3）介质故障(也称为硬故障)
4）计算机病毒

声明：提纲可能写的没有太过详细，仅用于个人复习

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