河北工业大学数据库复习大纲
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两个以上实体型之间的联系 单个实体型内的联系 E-R图的绘制（实体及其属性、联系及其属性）
数据模型： 了解层次模型和网状模型
掌握关系模型： 数据结构：最基本的规范条件：关系的每一个分 量必须是一个不可分的数据项； 数据操作：是集合操作，操作对象和操作结果都 是关系（查询、插入、删除、更新） 完整性约束条件：实体完整性、参照完整性、用 户定义的完整性
• 模式、内模式、外模式
• 三级模式是对数据的三个抽象级别 • 二级映象在 DBMS 内部实现这三个抽象层次的联
系和转保证了数据库系统中的数据能够具有
较高的逻辑独立性和物理独立性
关系数据库
一些基本概念：
域、笛卡尔积、元组、分量、基数、属性 码：候选码、全码、主码、超键码 主属性、非主属性
一 选择题（40%）单选 15个，多选5个 二 论述题（20%） 三 综合题（40%）
平时作业和期中考试占30%，最后期末考试 占70%(软件) 平时作业和期中考试占50%，最后期末考试 占50%(中法计)
四个基本概念
• 数据(Data) • 数据库(Database) • 数据库管理系统(DBMS) • 数据库系统(DBS)
）
极小函数依赖集
(1)逐一检查F中各函数依赖FDi：X→Y，若Y=A1A2 …Ak，k > 2， 则用 { X→Aj |j=1，2，…， k} 来取代X→Y。 (2)逐一检查F中各函数依赖FDi：X→A，令G=F-{X→A}， 若AXG+， 则从F中去掉此函数依赖。
(3)逐一取出F中各函数依赖FDi：X→A，设X=B1B2…Bm， 逐一考查Bi （i=l，2，…，m），若A （X-Bi ）F+ ， 则以X-Bi 取代X。
三类关系
基本关系（基本表或基表）
实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示
查询表
查询结果对应的表
视图表
由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对
应实际存储的数据
关系模式可以形式化地表示为： R（U，D，DOM，F）
R U D DOM F 关系名 组成该关系的属性名集合 属性组U中属性所来自的域 属性向域的映象集合 属性间的数据依赖关系集合
• 常用的关系操作
– 查询：选择、投影、连接、除、并、交、差
– 数据更新：插入、删除、修改 – 查询的表达能力是其中最主要的部分
– 选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作（表示符号）
• 关系操作的特点
– 集合操作方式：操作的对象和结果都是集合，一次一集合的方式
关系代数
• 传统的集合运算：并、差、交、笛卡尔积＞、≥、
基本知识点
• • • •
• • • • • •
E-R图绘制（联系的种类 1：1，1：m，m:n） 关系代数表示查询（选择、投影、连接等） create table，主键、外键的定义 SQL查询（select子句、 from子句、where子句、 order by 子句、group by子句、having 子句）聚合函数的使用 grant /revoke insert delete update create index create view
数据库安全性
• 数据库安全性控制的常用方法
– 用户标识和鉴别 – 存取控制 – 视图 – 审计 – 数据加密 – 统计数据库安全性
• 授权与回收：grant revoke 强制存取控制和自主存取控制 • 数据库角色
数据库完整性
为维护数据库的完整性，DBMS必须：
1.提供定义完整性约束条件的机制
推论
根据A1，A2，A3这三条推理规则可以得到下 面三条推理规则：
– 合并规则：由X→Y，X→Z，有X→YZ。
（A2， A3）
– 伪传递规则：由X→Y，WY→Z，有XW→Z。
（A2， A3）
– 分解规则：由X→Y及 ZY，有X→Z。
（A1， A3）
函数依赖的闭包
属性集X关于函数依赖集F 的闭包，求取方法 作用：1）判断是否为候选码；2）某个函数依 赖是否成立 （X→Y能 由F 根据Armstrong公理导出的充分必要条 件是Y XF+
• 主码、候选码、超键码、全码、主属性、
外码
第一范式(1NF)：
如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的 基本数据项，则R∈1NF 第二范式(2NF)：
若R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖 于码，则R∈2NF
第三范式(3NF)：
若R∈3NF，则每一个非主属性既不部分依赖于码也 不传递依赖于码。 关系 R 满足第三范式的另一种表述 对于任何非平凡函数依赖 X A, 或者 : 1. X 是超键码 或者 2. A是某个键码的组成部分。
DBMS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(实用程序) 其它功能
• 数据库系统的构成
– 数据库
– 数据库管理系统（及其开发工具）
– 应用系统
– 数据库管理员 （DBA）
DBA的职责： （1） 决定数据库的信息内容和结构 （2）决定数据库的存储结构和存取策略； （3）定义数据的安全性要求和完整性约束条 件； （4）监督和控制数据库的试用和运行； （5） 数据库系统的改进和重组。
例 R(A,B,C,D) 函数依赖：AB C, CD, DA
键码为AB或BC或BD (i)违背BCNF的函数依赖：
C D, D A, (ii)一种分解： C+=ACD，分解为ACD和BC，BC符合BCNF,但是 ACD不符合BCNF(因为D A)，ACD进一步分解 为DA和DC 最终分解为：BC、AD和CD (iii)所有的函数依赖满足3NF条件，关系模式 R(A,B,C,D)不用分解。
BETWEEN AND，NOT BETWEEN AND IN，NOT IN LIKE，NOT LIKE IS NULL，IS NOT NULL
多重条件（逻辑运算） AND，OR，NOT
多表查询
一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接
嵌套查询
一、带有IN谓词的子查询
二、 带有比较运算符的子查询
数据定义
基本表的定义、删除与修改 索引的建立与删除 视图的建立与删除
数据查询
SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [，<目标列表达式>] … FROM <表名或视图名>[， <表名或视图名> ] … [ WHERE <条件表达式> ] [ GROUP BY <列名1> [ HAVING <条件表达式> ] ] [ ORDER BY <列名2> [ ASC|DESC ] ]；
数据库完整备份、差异式备份、事务日志备份、文件及文 件组备份
数据库恢复（对应备份的四种方式）
基本知识点
• DBMS的主要功能、DBA的职责 数据库系统的特点 DBMS提供的数据控制功能 数据的三级模式和两级映像 （数据与程序的物理独立性、 数据与程序的逻辑独立性） SQL语言特点 数据库安全性？常用方法和技术 • 数据库的完整性？常用的方法 • 函数依赖（非平凡函数依赖、平凡函数依赖、完全函数依赖、部分 函数依赖和传递函数依赖 ） • 关系模式分解（分解满足3NF） • 数据库设计过程的6个阶段 • 视图的定义和作用 主码、候选码、外码、主属性和非主属性 存储过程和触发器（定义、优点） 数据库的备份和还原
数据库设计
• 需求分析:
数据字典（数据项、数据结构、数据流、数 据存储、处理过程）、数据流图 • 概念结构设计:E-R图 • 逻辑结构设计: 关系模式设计 • 数据库的物理设计（建索引） • 数据库实施和维护
Transact-SQL程序设计
• • • • • 系统提供的数据类型 变量的使用方法（局部变量和全局变量） 运算符和表达式的使用 函数的定义和使用方法 流程控制语句的使用
模式分解
三种模式分解等价的定义：
⒈ 分解具有无损连接性 ⒉ 分解要保持函数依赖
⒊ 分解既要保持函数依赖，又要具有无损连接性
• 算法6.2 判定一个分解的无损连接性算法 • 算法6.3 把一个关系模式R分解为3NF， 使 它具有函数依赖的保持性。 • 算法6.4 把一个关系模式分解为3NF， 使它 既具有无损连接性，又具有函数依赖保持 性。 • 算法6.5 把关系模式R无损连接分解成 BCNF
(3)并发（Concurrency）控制
对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到
错误的结果。
(4)数据库恢复（Recovery）
将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
数据模型的组成要素： 数据结构、数据操作、完整性约束条件 概念模型： 实体、属性、码、域、实体型、实体集、
联系 两个实体型之间的联系
＜、≤、＝ 、 <> • 专门的关系运算：选择、投影、连接、除、非
与、或
连接
一般连接 等值连接 自然连接 外连接 左外连接 右外连接 完全外连接 例题和课后作业
关系数据库标准语言SQL
• SQL的特点
1.综合统一
2.高度非过程化 3. 面向集合的操作方式 4.以同一种语法结构提供两种使用方式 5.语言简捷，易学易用
数据库系统的特点
• 数据结构化
• 数据的共享性高，冗余度低，易扩充
• 数据独立性高
• 数据由DBMS统一管理和控制
DBMS提供的数据控制功能
(1)数据的安全性（Security）保护
保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
(2)数据的完整性（Integrity）检查
将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关 系。
存储过程和触发器
• • • • 什么是存储过程？ 存储过程有什么优点？ 什么是触发器？ 触发器什么时候激活？
在对表进行操作时（UPDATE、INSERT 或 DELETE）激 活
数据库备份和还原
• 四个系统数据库（master、model、msdb、 tempdb）都起什么作用？ • 数据库备份的四种方式的区别：
• 从数据库最终用户角度看（数据库系统外部 的体系结构） ，数据库系统的结构分为:
– – – – – 单用户结构 主从式结构 分布式结构 客户／服务器 浏览器／应用服务器／数据库服务器多层结构等
从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用 三级模式结构，是数据库系统内部的系统结构
三级模式和两级映像
BC范式(BCNF)
每个非平凡函数依赖的左边必须包含键码 （超键码）
Armstrong公理系统
– A1.自反律（Reflexivity）：若Y X U，
则X →Y为F所蕴含。 – A2.增广律（Augmentation）：若X→Y为F 所蕴含，且Z U，则XZ→YZ为F所蕴含。 – A3.传递律（Transitivity）：若X→Y及Y→Z 为F所蕴含，则X→Z为F所蕴含。
三、 带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询
四、 带有EXISTS谓词的子查询
集合查询
– 并操作UNION
– 交操作INTERSECT – 差操作EXCEPT
数据更新
• 插入数据：插入元组、插入子查询结果 • 数据更新 • 删除数据
视 图
定义视图：
查询视图：
更新视图：
视图的作用：1）2）3）4）5）
2.提供完整性检查的方法 3.违约处理
数据库完整性
实体完整性：主码
参照完整性：外码
用户定义的完整性： NOT NULL、 UNIQUE、
CHECK、触发器，rule
主键约束和UNIQUE的区别
关系数据理论
• 函数依赖
• 平凡函数依赖与非平凡函数依赖
• 完全函数依赖与部分函数依赖
• 传递函数依赖
单表查询
• 查询仅涉及一个表：
一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句
四、 聚集函数
五、 GROUP BY子句
常用的查询条件
查询条件
谓 词
比 较
确定范围 确定集合 字符匹配 空 值
=，>，<，>=，<=，!=，<>，!>，!<；NOT+上述 比较运算符
存储过程
• • • • •
• • • •
游标使用 存储过程定义 常用流程控制语句 全局变量和局部变量 带参数输入
触发器
定义(insert delete update instead of) 常用流程控制语句 inserted deleted临时表 全局变量和局部变量
数据模型： 了解层次模型和网状模型
掌握关系模型： 数据结构：最基本的规范条件：关系的每一个分 量必须是一个不可分的数据项； 数据操作：是集合操作，操作对象和操作结果都 是关系（查询、插入、删除、更新） 完整性约束条件：实体完整性、参照完整性、用 户定义的完整性
• 模式、内模式、外模式
• 三级模式是对数据的三个抽象级别 • 二级映象在 DBMS 内部实现这三个抽象层次的联
系和转保证了数据库系统中的数据能够具有
较高的逻辑独立性和物理独立性
关系数据库
一些基本概念：
域、笛卡尔积、元组、分量、基数、属性 码：候选码、全码、主码、超键码 主属性、非主属性
一 选择题（40%）单选 15个，多选5个 二 论述题（20%） 三 综合题（40%）
平时作业和期中考试占30%，最后期末考试 占70%(软件) 平时作业和期中考试占50%，最后期末考试 占50%(中法计)
四个基本概念
• 数据(Data) • 数据库(Database) • 数据库管理系统(DBMS) • 数据库系统(DBS)
）
极小函数依赖集
(1)逐一检查F中各函数依赖FDi：X→Y，若Y=A1A2 …Ak，k > 2， 则用 { X→Aj |j=1，2，…， k} 来取代X→Y。 (2)逐一检查F中各函数依赖FDi：X→A，令G=F-{X→A}， 若AXG+， 则从F中去掉此函数依赖。
(3)逐一取出F中各函数依赖FDi：X→A，设X=B1B2…Bm， 逐一考查Bi （i=l，2，…，m），若A （X-Bi ）F+ ， 则以X-Bi 取代X。
三类关系
基本关系（基本表或基表）
实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示
查询表
查询结果对应的表
视图表
由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对
应实际存储的数据
关系模式可以形式化地表示为： R（U，D，DOM，F）
R U D DOM F 关系名 组成该关系的属性名集合 属性组U中属性所来自的域 属性向域的映象集合 属性间的数据依赖关系集合
• 常用的关系操作
– 查询：选择、投影、连接、除、并、交、差
– 数据更新：插入、删除、修改 – 查询的表达能力是其中最主要的部分
– 选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作（表示符号）
• 关系操作的特点
– 集合操作方式：操作的对象和结果都是集合，一次一集合的方式
关系代数
• 传统的集合运算：并、差、交、笛卡尔积＞、≥、
基本知识点
• • • •
• • • • • •
E-R图绘制（联系的种类 1：1，1：m，m:n） 关系代数表示查询（选择、投影、连接等） create table，主键、外键的定义 SQL查询（select子句、 from子句、where子句、 order by 子句、group by子句、having 子句）聚合函数的使用 grant /revoke insert delete update create index create view
数据库安全性
• 数据库安全性控制的常用方法
– 用户标识和鉴别 – 存取控制 – 视图 – 审计 – 数据加密 – 统计数据库安全性
• 授权与回收：grant revoke 强制存取控制和自主存取控制 • 数据库角色
数据库完整性
为维护数据库的完整性，DBMS必须：
1.提供定义完整性约束条件的机制
推论
根据A1，A2，A3这三条推理规则可以得到下 面三条推理规则：
– 合并规则：由X→Y，X→Z，有X→YZ。
（A2， A3）
– 伪传递规则：由X→Y，WY→Z，有XW→Z。
（A2， A3）
– 分解规则：由X→Y及 ZY，有X→Z。
（A1， A3）
函数依赖的闭包
属性集X关于函数依赖集F 的闭包，求取方法 作用：1）判断是否为候选码；2）某个函数依 赖是否成立 （X→Y能 由F 根据Armstrong公理导出的充分必要条 件是Y XF+
• 主码、候选码、超键码、全码、主属性、
外码
第一范式(1NF)：
如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的 基本数据项，则R∈1NF 第二范式(2NF)：
若R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖 于码，则R∈2NF
第三范式(3NF)：
若R∈3NF，则每一个非主属性既不部分依赖于码也 不传递依赖于码。 关系 R 满足第三范式的另一种表述 对于任何非平凡函数依赖 X A, 或者 : 1. X 是超键码 或者 2. A是某个键码的组成部分。
DBMS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(实用程序) 其它功能
• 数据库系统的构成
– 数据库
– 数据库管理系统（及其开发工具）
– 应用系统
– 数据库管理员 （DBA）
DBA的职责： （1） 决定数据库的信息内容和结构 （2）决定数据库的存储结构和存取策略； （3）定义数据的安全性要求和完整性约束条 件； （4）监督和控制数据库的试用和运行； （5） 数据库系统的改进和重组。
例 R(A,B,C,D) 函数依赖：AB C, CD, DA
键码为AB或BC或BD (i)违背BCNF的函数依赖：
C D, D A, (ii)一种分解： C+=ACD，分解为ACD和BC，BC符合BCNF,但是 ACD不符合BCNF(因为D A)，ACD进一步分解 为DA和DC 最终分解为：BC、AD和CD (iii)所有的函数依赖满足3NF条件，关系模式 R(A,B,C,D)不用分解。
BETWEEN AND，NOT BETWEEN AND IN，NOT IN LIKE，NOT LIKE IS NULL，IS NOT NULL
多重条件（逻辑运算） AND，OR，NOT
多表查询
一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接
嵌套查询
一、带有IN谓词的子查询
二、 带有比较运算符的子查询
数据定义
基本表的定义、删除与修改 索引的建立与删除 视图的建立与删除
数据查询
SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [，<目标列表达式>] … FROM <表名或视图名>[， <表名或视图名> ] … [ WHERE <条件表达式> ] [ GROUP BY <列名1> [ HAVING <条件表达式> ] ] [ ORDER BY <列名2> [ ASC|DESC ] ]；
数据库完整备份、差异式备份、事务日志备份、文件及文 件组备份
数据库恢复（对应备份的四种方式）
基本知识点
• DBMS的主要功能、DBA的职责 数据库系统的特点 DBMS提供的数据控制功能 数据的三级模式和两级映像 （数据与程序的物理独立性、 数据与程序的逻辑独立性） SQL语言特点 数据库安全性？常用方法和技术 • 数据库的完整性？常用的方法 • 函数依赖（非平凡函数依赖、平凡函数依赖、完全函数依赖、部分 函数依赖和传递函数依赖 ） • 关系模式分解（分解满足3NF） • 数据库设计过程的6个阶段 • 视图的定义和作用 主码、候选码、外码、主属性和非主属性 存储过程和触发器（定义、优点） 数据库的备份和还原
数据库设计
• 需求分析:
数据字典（数据项、数据结构、数据流、数 据存储、处理过程）、数据流图 • 概念结构设计:E-R图 • 逻辑结构设计: 关系模式设计 • 数据库的物理设计（建索引） • 数据库实施和维护
Transact-SQL程序设计
• • • • • 系统提供的数据类型 变量的使用方法（局部变量和全局变量） 运算符和表达式的使用 函数的定义和使用方法 流程控制语句的使用
模式分解
三种模式分解等价的定义：
⒈ 分解具有无损连接性 ⒉ 分解要保持函数依赖
⒊ 分解既要保持函数依赖，又要具有无损连接性
• 算法6.2 判定一个分解的无损连接性算法 • 算法6.3 把一个关系模式R分解为3NF， 使 它具有函数依赖的保持性。 • 算法6.4 把一个关系模式分解为3NF， 使它 既具有无损连接性，又具有函数依赖保持 性。 • 算法6.5 把关系模式R无损连接分解成 BCNF
(3)并发（Concurrency）控制
对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到
错误的结果。
(4)数据库恢复（Recovery）
将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
数据模型的组成要素： 数据结构、数据操作、完整性约束条件 概念模型： 实体、属性、码、域、实体型、实体集、
联系 两个实体型之间的联系
＜、≤、＝ 、 <> • 专门的关系运算：选择、投影、连接、除、非
与、或
连接
一般连接 等值连接 自然连接 外连接 左外连接 右外连接 完全外连接 例题和课后作业
关系数据库标准语言SQL
• SQL的特点
1.综合统一
2.高度非过程化 3. 面向集合的操作方式 4.以同一种语法结构提供两种使用方式 5.语言简捷，易学易用
数据库系统的特点
• 数据结构化
• 数据的共享性高，冗余度低，易扩充
• 数据独立性高
• 数据由DBMS统一管理和控制
DBMS提供的数据控制功能
(1)数据的安全性（Security）保护
保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
(2)数据的完整性（Integrity）检查
将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关 系。
存储过程和触发器
• • • • 什么是存储过程？ 存储过程有什么优点？ 什么是触发器？ 触发器什么时候激活？
在对表进行操作时（UPDATE、INSERT 或 DELETE）激 活
数据库备份和还原
• 四个系统数据库（master、model、msdb、 tempdb）都起什么作用？ • 数据库备份的四种方式的区别：
• 从数据库最终用户角度看（数据库系统外部 的体系结构） ，数据库系统的结构分为:
– – – – – 单用户结构 主从式结构 分布式结构 客户／服务器 浏览器／应用服务器／数据库服务器多层结构等
从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用 三级模式结构，是数据库系统内部的系统结构
三级模式和两级映像
BC范式(BCNF)
每个非平凡函数依赖的左边必须包含键码 （超键码）
Armstrong公理系统
– A1.自反律（Reflexivity）：若Y X U，
则X →Y为F所蕴含。 – A2.增广律（Augmentation）：若X→Y为F 所蕴含，且Z U，则XZ→YZ为F所蕴含。 – A3.传递律（Transitivity）：若X→Y及Y→Z 为F所蕴含，则X→Z为F所蕴含。
三、 带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询
四、 带有EXISTS谓词的子查询
集合查询
– 并操作UNION
– 交操作INTERSECT – 差操作EXCEPT
数据更新
• 插入数据：插入元组、插入子查询结果 • 数据更新 • 删除数据
视 图
定义视图：
查询视图：
更新视图：
视图的作用：1）2）3）4）5）
2.提供完整性检查的方法 3.违约处理
数据库完整性
实体完整性：主码
参照完整性：外码
用户定义的完整性： NOT NULL、 UNIQUE、
CHECK、触发器，rule
主键约束和UNIQUE的区别
关系数据理论
• 函数依赖
• 平凡函数依赖与非平凡函数依赖
• 完全函数依赖与部分函数依赖
• 传递函数依赖
单表查询
• 查询仅涉及一个表：
一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句
四、 聚集函数
五、 GROUP BY子句
常用的查询条件
查询条件
谓 词
比 较
确定范围 确定集合 字符匹配 空 值
=，>，<，>=，<=，!=，<>，!>，!<；NOT+上述 比较运算符
存储过程
• • • • •
• • • •
游标使用 存储过程定义 常用流程控制语句 全局变量和局部变量 带参数输入
触发器
定义(insert delete update instead of) 常用流程控制语句 inserted deleted临时表 全局变量和局部变量