数据库概论
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案一、教学目标1. 理解数据库系统的基本概念和组成部分。
2. 掌握数据库、数据模型、SQL语言等基本知识。
3. 了解数据库设计的原则和方法。
4. 熟悉数据库管理系统的使用和维护。
二、教学内容1. 数据库系统概述1.1 数据库的基本概念1.2 数据库系统的组成部分1.3 数据库系统的发展历程2. 数据模型2.1 概念模型2.2 关系模型2.3 面向对象模型2.4 数据模型的发展趋势3. 关系数据库3.1 关系数据库的基本概念3.2 关系运算3.3 完整性约束3.4 数据库的规范化4. SQL语言4.1 SQL概述4.2 数据定义4.3 数据操纵4.4 数据查询4.5 数据控制5. 数据库设计5.1 数据库设计原则5.2 数据库设计步骤5.3 实体-关系模型5.4 数据库范式三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法:分析实际案例,加深对知识点的理解。
3. 实践操作法:上机操作,熟练掌握SQL语言和数据库管理系统。
4. 小组讨论法:分组讨论,培养合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源1. 教材:数据库系统概论2. 课件:PowerPoint3. 数据库管理系统:如MySQL、Oracle等4. 网络资源:相关论文、案例、教程等五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业、小组讨论等(30%)2. 期中考试:测试数据库系统的基本知识和应用能力(30%)3. 期末考试:综合测试数据库系统的理解和设计能力(40%)六、教学安排1. 课时:共计32课时,每课时45分钟。
2. 授课方式:课堂讲授与实践操作相结合。
3. 授课进度:第1-4课时:数据库系统概述第5-8课时:数据模型第9-12课时:关系数据库第13-16课时:SQL语言第17-20课时:数据库设计七、教学案例1. 案例一:某公司员工信息管理系统分析员工信息表的设计,掌握实体-关系模型和数据库规范化。
2. 案例二:在线书店数据库设计分析书店数据库的需求,设计商品、用户、订单等表结构。
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案第一章:数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构:外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章:关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念:关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章:SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章:数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章:事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性(ACID)和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章:数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制(DAC)和强制访问控制(MAC)解释角色Based 访问控制(RBAC)和属性基访问控制(ABAC)6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章:数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章:数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章:分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章:数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一:关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明:关系模型是数据库理论的核心,掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。
数据库概论第1-3章习题参考答案
第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
(参见P3、4、5页)参考答案:描述事物的符号记录称为数据;数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合;数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
2.使用数据库系统有什么好处?(参见P12页)参考答案:数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段,这样既便于数据的集中管理,又有利于应用程序的研制和维护,提高了数据的利用率和相容性,提高了决策的可靠性。
3.试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
(8、9、10页)参考答案:1)数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中,相互独立的文件的记录内部是有结构的,管其记录内部已有了某些结构,但记录之间没有联系。
数据库系统实现整体数据的结构化,是数据库的主要特征之一。
2)在文件系统中,数据的最小存取单位是记录,粒度不能细到数据项。
而在数据库系统中,存取数据的方式也很灵活,可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。
3)文件系统中的文件是为某一特定应用服务的,文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的,因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难,系统不容易扩充。
而在数据库系统中数据不再针对某一应用,而是面向全组织,具有整体的结构化。
5.试述数据库系统的特点。
(9、10、11页)参考答案: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。
6.数据库管理系统的主要功能有哪些? (4页)参考答案:数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。
7.试述数据模型的概念(13页)、数据模型的作用、数据模型的三个要素。
数据库概论
第二章数据库概论§2.1 数据库的发展数据库处理在信息系统的研究中一直是非常重要的主题,然而,近年来,随着World Wide Web(WWW)的猛增及Internet技术的迅速发展,使得数据库技术之时成为最热门技术之一。
数据库技术能使Internet应用超越具有早期应用特点的简单的发布。
同时,Internet技术提供了一种向用户发布数据库内容的标准化的访问方法。
这些技术没有脱离经典数据库技术的要求。
它们只是加重了数据库技术的重要性。
数据库的设计和开发及包括艺术有包括工程。
理解用户的需求,然后,把它们转变为有效的数据库设计是一个艺术过程。
把设计转变为实际的数据库,并且这些数据库带有功能完备、高效能的应用,是一个工程过程。
数据库的目的是帮助人们跟踪事务。
经典的数据库应用涉及诸如订单、顾客、工作、员工、学生、电话之类的项,或其它数据量较大、需要密起关注的事务。
最近,由于数据库的普及,数据库技术已经被应用到了新的领域,诸如用于Internet的数据库或用于公司内联网的数据库。
数据库也被越来越多地应用于生成和维护多媒体应用程序上。
计算机的数据处理应用,首先要把大量的信息以数据形式存放在存储器中。
存储器的容量、存储速率直接影响到数据管理技术的发展。
从1956年生产出第一台计算机到现在,存储器的发展,为数据库技术提供了良好的物质基础。
使用计算机以后,数据处理的速度和规模,无论是相对于手工方式,还是机械方式,都有无可比拟的优势。
通常在数据处理中,计算是比较简单的而数据的管理却比较复杂。
数据管理是指数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作,这部分操作是数据处理业务的基本环节,而且是任何数据处理业务中必不可少的共有部分。
数据管理技术的优劣,将直接影响数据处理的效率。
2.1.1 数据库的发展数据管理技术的发展,与硬件(主要是外存)、软件、计算机应用的范围有密切的联系。
数据管理技术的发展经过三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段和数据库阶段。
数据库系统概论复习资料
数据库系统概论复习资料第一章一、名词解释1.Data:数据,是数据库中存储的基本对象,是描述事物的符号记录。
2.Database: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。
3.DBMS:数据库管理系统,是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织、存储和管理数据、高效地获取和维护数据。
4.DBS:数据库系统,指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员(DBA)构成。
5.数据模型:是用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具,是对现实世界的模拟,是数据库系统的核心和基础;其组成元素有数据结构、数据操作和完整性约束。
6.概念模型:也称信息模型,是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计。
7.逻辑模型:是按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS实现。
8.物理模型:是对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的。
9.实体和属性:客观存在并可相互区别的事物称为实体。
实体所具有的某一特性称为属性。
10.E-R图:即实体-关系图,用于描述现实世界的事物及其相互关系,是数据库概念模型设计的主要工具。
11.关系模式:从用户观点看,关系模式是由一组关系组成,每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
12.型/值:型是对某一类数据的结构和属性的说明;值是型的一个具体赋值,是型的实例。
13.数据库模式:是对数据库中全体数据的逻辑结构(数据项的名字、类型、取值范围等)和特征(数据之间的联系以及数据有关的安全性、完整性要求)的描述。
14.数据库的三级系统结构:外模式、模式和内模式。
15.数据库内模式:又称为存储模式,是对数据库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。
一个数据库只有一个内模式。
16.数据库外模式:又称为子模式或用户模式,它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。
数据库系统概论复习重点
数据库系统概论复习重点第一章绪论1.数据库系统的基本概念:数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。
2.数据库管理系统的主要功能:数据定义功能、数据操作功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。
3.数据模型的分类:概念模型、逻辑模型。
4.概念模型的表示:层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。
5.数据管理技术的产生和发展经历的三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
6.实体是现实世界中客观存在,且能相互区别的。
7.数据模型的组成要素:数据结构、数据操作、数据的完整性的约束条件。
8.DBS包括DB和DBMS,而DB与DBSM是相互独立的。
9.概念模型独立于操作。
10.数据库三级结构有利于保证数据的安全性和独立性。
11.数据库物理存储视图为内模式12.用户通过DML语言对数据进行操作,其实是在操作外模式中的记录。
13.数据库系统的三级模式结构:外模式、模式、内模式。
14.有了“模式/内模式映像”可以保证数据的物理独立性。
15.数据库系统的核心是——数据库。
16.数据库系统的三级模式存在有二级映像,使之可以有较高的数据独立性。
17.数据库的外部存储方法和存储设备变化不影响逻辑结构,这种情况为物理数据独立性。
第二章关系数据库1.本章重点:关系数据库概念,可以用关系表达式来表达实际问题,可以用元祖表达式来表达实际问题,可以用域表达式来表达实际问题。
可以将这三种表达式相互转换。
2.关系代数运算:并、交、笛卡儿积、选择、投影。
3.常用的关系运算:关系代数、关系演算。
5.“列”可以出自一个域。
6.DBMS和OS之间的关系是:DBMS可以调用OS。
7.关系演算谓词变元可分为:元祖关系、演算关系、域关系演算。
8.若Sno由八位数组成,则此种情况称为:用户定义完整性。
9.一般情况下“R”“S”连接,则“R”“S”必有相同的属性。
数据库系统概论知识点
第一章:绪论数据库〔DB〕:长期存储在计算机、有组织、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、描述和存储,具有娇小的冗余度、交稿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〔DBMS〕:位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途:科学地组织和存储数据,高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能,数据组织、存储和管理,数据操纵功能,数据库的事物管理和运行管理,数据库的建立和维护功能,其他功能。
数据库系统〔DBS〕:在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库。
数据库管理系统〔及其开发工具〕、应用系统、数据库管理员构成。
目的:存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
数据库系统的特点:数据构造化;数据的共享性高,冗余度低,易扩大;数据独立性高;数据由DBMS统一管理和控制。
概念模型实体,客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性,实体所具有的*一特性称为属性。
码,唯一标识实体的属性集称为码。
域,是一组具有一样数据类型的值的集合。
实体型,具有一样属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集,同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系;一对多联系;多对多联系关系模型关系,元组,属性,码,域,分量,关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询,插入,删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性,参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式构造外模式,模式,模式模式:〔逻辑模式〕数据库中全体数据的逻辑构造和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位:是数据库系统模式构造的中间层,与数据的物理存储细节和硬件环境无关,与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的容:数据的逻辑构造〔数据项的名字、类型、取值围等〕,数据之间的联系,数据有关的平安性、完整性要求外模式:〔子模式/用户模式〕数据库用户〔包括应用程序员和最终用户〕能够看见和使用的局部数据库和逻辑构造和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与*一应用有关的系统的逻辑表示。
《数据库概论》课件
关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据,数据之间存在明确的关联关系,遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库,再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据 库,将数据以表格形式存 储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言(如SQL) 用于检索、插入、更新和 删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能,适当增加冗余,简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式(1NF)定义了关系的原子性;第二范式(2NF)定义了关系的主键和外键关系 ;第三范式(3NF)定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统(RDBMS)是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等 金融机构的数据存储、处 理和分析,支持金融业务 的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电 子政务等领域,提高政府 服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临,数据库技术也在不 断发展,以应对海量数据的存储、查询和分 析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业 务需求,明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具,设 计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻 辑结构,如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结 构、索引等物理属性
数据库系统概论第五版PDF
数据库系统概论第五版PDF简介《数据库系统概论第五版PDF》是一本介绍数据库系统的入门教材,旨在帮助读者理解数据库系统的基本概念、原理和应用。
本书由柯里斯·李(Morris R. Li)和布鲁斯·斯图尔特(Bruce G. Lindsay)合著,是数据库领域的经典教材之一。
内容概述本书共分为八个章节,每章介绍了数据库系统的不同方面。
下面是各章节的简要概述。
第一章:引论该章节介绍了数据库的基本概念和发展历程。
通过对数据库系统的定义和优势的解释,给读者提供了对数据库系统的初步了解。
第二章:关系数据模型该章节介绍了关系数据模型,包括关系模型的构成要素、关系数据库设计和关系代数。
通过对关系数据模型的详细介绍,读者可以理解关系数据库的基本原理和数据组织方式。
第三章:SQL语言该章节介绍了SQL语言,包括SQL的基本语法、数据的查询和修改操作。
通过对SQL语言的学习和实践,读者可以掌握数据库操作的基本技巧。
第四章:数据库设计该章节介绍了数据库设计的基本原理和方法。
包括数据模型的设计、关系模式的规范化和数据库的物理组织方式。
通过对数据库设计的学习,读者可以理解如何设计一个高效稳定的数据库系统。
第五章:数据库编程该章节介绍了数据库编程的基本概念和技术。
包括存储过程、触发器和函数的编写,以及数据库事务的管理。
通过对数据库编程的学习,读者可以掌握如何编写高效的数据库应用程序。
第六章:关系数据库标准化及数据完整性该章节介绍了关系数据库的标准化和数据完整性保证。
包括关系数据模式的规范化、实体完整性和参照完整性的实现。
通过对数据库标准化和数据完整性的学习,读者可以设计出符合标准和完整性要求的数据库系统。
第七章:物理数据库设计和调优该章节介绍了物理数据库设计和调优的基本原理和方法。
包括数据库索引的设计、查询优化和数据存储方式的选择。
通过对物理数据库设计和调优的学习,读者可以设计出高效的数据库系统和查询方案。
数据库概论
1.2.3 数据库阶段(二)
❖ 数据库阶段的数据管理具有以下特点: ① 采用数据模型表示复杂的数据结构。 ② 有较高的数据独立性。 ③ 数据库系统为用户提供了方便的用户接口。 ④ 数据库系统提供以下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 完整性和数据安全性。 ⑤ 增加了系统的灵活性
❖ 层次模型有两个缺点:一是只能表示1:N联系,虽然系统有 多种辅助手段实现M:N联系但较复杂,用户不易掌握;二是 由于层次顺序的严格和复杂,引起数据的查询和更新操作很 复杂,因此应用程序的编写也比较复杂。
❖ 定义1.5 联系(relationship)是实体之间的相互关系。 与一个联系有关的实体集个数,称为联系的元数。
❖ 定义1.6 二元联系有以下三种类型: ① 一对一联系:如果实体集E1中每个实体至多和实体集
E2中的一个实体有联系,反之亦然,那么实体集E1和 E2的联系称为“一对一联系”,记为“1:1”。 ② 一对多联系:如果实体集E1中每个实体可以与实体集 E2中任意个(零个或多个)实体间有联系,而E2中每 个实体至多和E1中一个实体有联系,那么称E1对E2的 联系是“一对多联系”,记为“1:N”。 ③ 多对多联系:如果实体集E1中每个实体可以与实体集 E2中任意个(零个或多个)实体有联系,反之亦然,那 么称E1和E2的联系是“多对多联系”,记为“M:N”。
1.3.4 数据联系的描述(一)
❖ 例1.1
实体集E1
实体集E2
E1 座位
E2 乘客
实体集E1
实体集E2
E1 车间
E2 工人
实体集E1
实体集E2
E1 学生
E2 课程
1.3.4 数据联系的描述(二)
数据库系统概论总结(一)
数据模型(续)(p12)
数据模型分成两个不同的层次
(1) 概念模型 也称信息模型,它是按用户的观点来 也称信息模型, 对数据和信息建模。 对数据和信息建模。 它是按计算机系统的观点对数据建模。 (2) 结构模型 它是按计算机系统的观点对数据建模 概念模型最终要转换成结构模型。
实体型间联系 ---三种类型
1.两个实体型 两个实体型 2.三个实体型 三个实体型 3.一个实体型 一个实体型 一对一联系( 一对一联系(1:1) ) 一对多联系( 一对多联系(1:n) ) 多对多联系( 多对多联系(m:n) )
关系模型的基本概念
关系(Relation)
一个关系对应通常说的一张表。
数据管理的发展阶段
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
数据独立性分两种
物理独立性—用户的应用程序与磁盘上 存储数据的相互独立。指数据的物理存 储改变了,应用程序不用改变。 逻辑独立性—用户的应用程序与数据库 的逻辑结构的相互独立,逻辑结构发生 改变,应用程序不用改变。
数据模型
在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表 抽象、 抽象 示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地 示和处理 讲数据模型就是现实世界的模拟—“抽象” 数据模型应满足三方面要求
(2) 属性(Attribute)
实体所具有的某一特性称为属性。 实体所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。 属性来刻画。
(3) 码(Key)--任何一个实体都应有一个或多个码
唯一标识实体的属性集称为码。 唯一标识实体的属性集称为码。
信息世界中的基本概念(续)
数据库概论实验报告
数据库概论实验报告《数据库概论实验报告》在当今信息时代,数据库已经成为了各行各业的重要组成部分。
作为信息存储和管理的重要工具,数据库的作用不可忽视。
为了更好地了解数据库的基本概念和原理,我们进行了数据库概论的实验,并撰写了以下实验报告。
实验一:数据库基本概念在本次实验中,我们首先学习了数据库的基本概念,包括数据、数据库、数据库管理系统(DBMS)等。
我们了解到数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,而DBMS则是用来管理数据库的软件系统。
通过实际操作,我们学会了如何创建数据库、表格和插入数据,以及如何使用SQL语句进行数据查询和更新。
实验二:数据库设计与规范化在这一部分实验中,我们学习了数据库设计的基本原则和规范化的概念。
我们了解到数据库设计是一个重要的环节,它直接影响到数据库的性能和数据的完整性。
我们学会了如何进行实体-关系模型(ER模型)的设计,以及如何将设计的实体-关系模型转化为数据库表格。
同时,我们还学习了数据库的规范化,通过规范化可以消除数据冗余,提高数据库的性能和数据的一致性。
实验三:数据库安全与完整性在这一部分实验中,我们学习了数据库的安全性和完整性的重要性。
我们了解到数据库安全性是指保护数据库免受未经授权的访问和恶意攻击,而数据库完整性则是指保证数据库中的数据是准确、一致和完整的。
我们学会了如何设置用户权限、加密数据、备份和恢复数据,以及如何使用触发器和约束来保证数据库的完整性。
通过本次数据库概论实验,我们深入了解了数据库的基本概念、设计原则和安全性要求。
我们相信这些知识将对我们今后的学习和工作产生重要的帮助,也让我们更加深入地理解了信息技术领域中数据库的重要性和作用。
希望通过不断地实践和学习,我们能够更好地掌握数据库的知识和技能,为未来的发展打下坚实的基础。
数据库概论
数据库概论数据库是近几十年来被广泛使用的计算机技术,它可以有效地帮助组织管理和存储大量的信息,以便于快速、有效的访问、检索和编辑信息数据。
在本文中,我们将介绍数据库的定义、概念、类型以及应用,以便读者更好地理解和掌握数据库。
首先,让我们来了解什么是数据库。
数据库是一种专门用于存储、管理和组织数据的软件系统。
其次,数据库管理系统(DBMS)是一种用于操纵、修改、充实和维护数据库的软件系统。
它可以提供安全性和有效性,不仅能够保护数据免受意外或有意的破坏,还能够有效地检索、组织数据。
数据库可以分为物理数据库和逻辑数据库两种类型。
物理数据库指的是实际存储在物理存储器中的数据库,它可以有以下几种形式:文本文件、Excel电子表格、数据库文件等。
而逻辑数据库又分为关系型、非关系型和对象关系型数据库三类。
关系型数据库是用来描述任何对象之间的事实或关系,它使用二维表或称为关系结构进行管理;非关系型数据库是一种特殊的数据库,它的结构不像关系型数据库一样,它使用文档、图形等模式进行存储;而对象关系型数据库(OODB)是一种特殊的数据库,它比关系型和非关系型数据库更加强大,它通过存储结构化的数据和对象来保存信息,支持面向对象的特性,能够更好地满足面向对象编程。
数据库在商业、政府和科学研究等领域有着广泛的应用,可以分为客户服务支持应用、信息管理应用、决策支持应用和个人计算应用四大类。
例如,客户服务支持应用可以帮助企业迅速响应客户的需求,同时妥善处理客户的请求,满足他们的服务要求;信息管理应用可以帮助政府、企业或社会组织收集、存储、管理和检索大量的信息;决策支持应用可以帮助企业更好地进行商业决策;而个人计算应用可以帮助个人记录和维护自己的个人信息,以便追踪和分析自己的行为和计划。
总的来说,数据库是计算机技术的重要组成部分,它可以有效地帮助组织管理和存储大量的信息,是非常有用的软件系统。
数据库的类型和应用非常广泛,它可以帮助企业更好地进行商业决策,也可以帮助社会组织有效管理和检索大量的信息,从而提高组织的效率和效果。
数据库概论试题答案
③至少选修了C1和C2课程的学生学号。(3’)
∏snum(σame = C1∧um = SC.snum∧SC.snum = S.snum(S))∩∏snum(σame = C2∧um = SC.snum∧SC.snum = S.snum(S))
1、将查询转换成某种内部表示,通常是语法树。
2、根据一定的等价变换规则把语法树转换成标准(优化)形式。
3、选择低层的操作算法。
4、生成查询计划。
5.简述事物遵守两段锁协议和事物调度可串行化的关系
如果事务中所有的加锁操作都在事务的第一个解锁操作之前进行,那么这个事务是遵循两段锁协议的。
如果一个调度中的每个事务都遵循两段锁协议,那么该调度必然是冲突可串行化的。
3.设有关系模式student(snum,sname,sdept,mname,cname,grade),其中(snum,sname)为主码,设关系中有如下函数依赖:
{snum,cname}->{sname,sdept,mname}
{snum}->{sname,sdept,mname}
{snum,cname}->{grade}
3.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,则称其为该关系的外键。
4.SQL语言具有对数据定义、查询、操作和管理等四个方面的功能。
5.数据库系统的三级模式结构分别为:模式、内模式、外模式;二级映象分别为:外模式/模式映象,模式/内模式映象
6.在SQL所支持的数据库系统的三级模式结构中,视图属于外模式。
数据库系统概论第五章数据库的完整性PPT课件
02 数据完整性的实现方式
实体完整性
实体完整性定义
确保表中每条记录的唯一性,通常通过主键约 束来实现。
主键约束
主键是表中的一个或多个字段的组合,其值唯 一标识表中的每条记录。
主键的作用
确保表中数据的唯一性,防止重复记录的出现。
数据库完整性技术面临的挑战和机遇
数据量爆炸式增长
01
随着大数据时代的来临,数据库完整性面临数据量爆炸式增长
带来的存储、处理和管理挑战。
法规遵从与隐私保护
02
随着法规对数据保护的要求日益严格,数据库完整性需满足法
规遵从和隐私保护的需求。
技术创新与市场机遇
03
数据库完整性技术的发展将带来新的市场机遇,推动相关产业
参照完整性定义
维护数据库表之间的关系,确保引用数据的 一致性和准确性。
级联更新和删除
当父表中的数据发生变化时,自动更新或删 除子表中的相关数据。
外键约束
通过在子表中设置外键来引用父表的主键, 确保子表中数据与父表数据的一致性。
更新和删除规则
定义当父表中的数据发生变化时,如何处理 子表中的相关数据。
视图完整性
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
视图完整性定义
基于一个或多个表的查询结果 集创建视图,并确保该结果集
的完整性。
视图的作用
提供了一个虚拟表,可以基于 现有表的数据进行查询和操作 。
视图的限制
通过在视图上定义约束来确保 数据的完整性和准确性。
视图与数据操作
对视图进行查询、更新、插入 和删除操作时,必须遵守视图
《数据库概论》练习题及答案
C、模式与外模式D、三层模式
12.下面得选项不就是关系数据库基本特征得就是(A)。
A、不同得列应有不同得数据类型B、不同得列应有不同得列名
C、与行得次序无关D、与列得次序无关
13.一个关系只有一个(C)。
A、候选码B、外码
C、主码D、超码
14.解决并发操作带来得数据不一致问题普遍采用(B)技术。
A、更新视图B、查询
C、在视图上定义新得表D、在视图上定义新得视图
26.关系模式中,满足2NF得模式(B)。
A、可能就是1NF B、必定就是1NF
C、必定就是3NF D、必定就是BCNF
27.概念结构设计就是整个数据库设计得关键,它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS得(B)。
13.SQL得中文全称就是_结构化查询语言。
14.“三分技术,七分管理,十二分基础数据”就是数据库建设得基本规律。
15.事务就是一系列得数据库操作,就是数据库应用程序得基本逻辑单元。
16.数据库得完整性就是指数据得正确性与相容性。
三、名词解释:(每小题3分,共15分)
1、数据独立性
数据独立性就是指建立在数据得逻辑结构与物理结构分离得基础上,用户以简单得逻辑结构操作数据而无需考虑数据得物理结构,转换工作由数据库管理系统实现。
3、BCNF每一个决定因素都包含码得关系模式
4、自然连接特殊得等值连接,它要求两个关系中进行比较得分量必须就是相同得属性组,并且在结果中把重复得属性去掉
5、参照完整性
6、数据
7、数据库管理系统
8、候选码
9、意向锁、
10、数据库
四、问答题:(每小题4分,共20分)
数据库概论参考答案
.数据库概论专科作业题参考答案第一章数据库系统导论一、选择1.C2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.A9.D 10.D11.B 12.B 13.B 14.C 15.D 16.C17.A18.D19.C20.B21.A22.C23.A24.C25.D 26.D 27.B 28.B 29.A 30.C31.A 32.D 33.A 34.C 35.A 36. A 37.C 38.D 39.A 40.D41.D 42.D 43.C 44.A 45.D 46.B二、填空1.数据2.数据库3.数据库的恢复4.概念模型5.逻辑独立性6.关系数据7.层次8.数据定义9.网状模型10.完整性约束11.关系数据12.E-R13.一对多14.信息三、名词解释1.信息:经过加工处理后具有一定含义的数据集合,它具有超出事实数据本身之外的价值;2.数据:数据库中存储的基本对象,通常指描述事物的符号;3.数据库:存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;4.数据库管理系统:处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;5.数据库系统:引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;6.实体:客观存在并可相互区别的事物称为实体;7.属性:实体所具有的某一特征或性质称为属性;8.联系:在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为两类:一类是实体内部的联系;另一类是实体之间的联系;9.关键字:唯一地标识实体的属性集称为关键字;10.实体型:用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;11.实体集:同一类实体的集合称为实体集;12.数据结构:数据结构是对数据静态特征的描述;数据的静态特征包括数据的基本结构、数据间的联系和对数据取值范围的约束;13.数据操作:数据操作是指对数据动态特征的描述,包括对数据进行的操作及相关操作规则;14.数据的完整性约束:数据的完整性约束是对数据静态和动态特征的限定,是用来描述数据模型中数据及其联系应该具有的制约和依存规则,以保证数据的正确、有效和相容;四、简答1数据与信息有什么区别与联系数据与信息既有联系又有区别;数据是表示信息的,但并非任何数据都表示信息,信息是加工处理后的数据,是数据所表达的内容;同时,信息不随表示它的数据形式而改变,它是反映客观现实世界的知识;而数据则具有任意性,用不同的数据形式可以表示相同的信息;2什么是数据库、数据库系统和数据库管理系统数据库:存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;数据库系统:引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;数据库管理系统:处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;3计算机数据管理技术发展经历几个阶段,各阶段的特点是什么1.人工管理阶段a)数据面向具体应用,不共享;b)数据不单独保存;c)没有软件系统对数据进行管理;d)没有文件的概念;2.文件系统阶段a)程序与数据分开存储,数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器上,并可对文件进行多次查询、修改、插入和删除等操作;b)有专门的文件系统进行数据管理,程序和数据之间通过文件系统提供存取方法进行转换;c)数据不只对应某个应用程序,可以被重复使用;3.数据库系统阶段a)数据结构化b)数据的冗余度低、共享性高、易扩充c)数据独立性高d)数据由数据库管理系统统一管理和控制4什么是外模式、模式和内模式1.外模式外模式也称子模式或用户模式,属于视图层抽象,它是数据库用户包括应用程序员和最终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,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;2.模式模式也称逻辑模式或概念模式,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,是数据库管理员看到的数据库,属于逻辑层抽象;3.内模式内模式也称存储模式,是数据在数据库中的内部表示,属于物理层抽象;内模式是数据物理结构和存储方式的描述,一个数据库只有一个内模式,它是DBMS管理的最低层;5试述数据库系统的两级映像功能;1.外模式/模式映像模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构;对应于同一个模式可以有任意多个外模式;对于每一个外模式,数据库系统都提供了一个外模式/模式映像,它定义了该外模式与模式之间的对应关系;这些映像定义通常包含在各自外模式的描述中;2.模式/内模式映像数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式/内模式映像是唯一的,它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了,为了保持模式不变,也就是应用程序保持不变,可由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变就可以了;6试述数据库系统的三级模式结构是如何保证数据的独立性的;数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成;外模式,亦称子模式或用户模式,是数据库用户包括应用程序员和最终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,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;模式,亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述,是所有用户的公共数据视图;模式描述的是数据的全局逻辑结构;外模式涉及的是数据的局部的逻辑结构,通常是模式的子集;内模式,亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述;数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给DBMS管理,使用户能逻辑抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储;为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系统在这三级模式之间提供了两层映象:外模式/模式映象和模式/内模式映象;正是这两层映象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;7简单说明数据库管理系统包含的功能,a)数据定义b)数据操纵c)数据库的运行管理d)数据库的恢复Recovery8什么是数据模型并说明为什么将数据模型分成两类,各起什么作用;数据模型是数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架;数据模型分为概念数据模型和结构数据模型. 概念数据模型用来描述某个特定组织所关心的信息结构. 结构数据模型直接面向数据库中数据逻辑结构.9什么是概念模型概念模型的表示方法是什么;概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层,它不依赖于数据的组织结构,而是反映现实世界中的信息及其关系;它是现实世界到信息世界的第一层抽象,也是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具;概念模型的表示方法很多,其中最为著名、最为常用的是Approach,即E-R方法或E-R模式;该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型;10解释概念模型中的常用术语:实体、属性、联系、属性值、关键字、实体型、实体集;实体:客观存在并可相互区别的事物称为实体;属性:实体所具有的某一特征或性质称为属性;联系:在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为两类:一类是实体内部的联系;另一类是实体之间的联系;属性值: 属性的具体取值称为属性值;关键字:唯一地标识实体的属性集称为关键字;实体型:用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;实体集:同一类实体的集合称为实体集;第二章关系数据库基本理论一、选择1.B2.C3.C4. B5. C6.A7. B8. D9. A 10.D11. C 12. C 13. A 14.C 15. B 16. D 17. D 18. C 19. A 20. A21. D 22. A 23. D 24.C二、填空1.元组2.连接3.投影4.右外连接5.谓词演算6.按给定的条件选取若干个属性列7.选择、投影、连接运算8.网状模型9.关系模型三、名词解释1.关系:一个关系通常对应一张表2.元组:二维表中的一行即为一个元组;3.属性:二维表中的一列即为一个属性;4.域:属性的取值范围称为该属性的域;5.关键字:表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;6.关系模式:对关系的描述成为关系模式;7.元数:关系模式中属性的数目是关系的元数;8.分量:元组中的每个属性值称为元组的分量;9.实体完整性:实体完整性是指关系的主属性不能为空;10.参照完整性:在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的;参照完整性描述了实体之间的引用规则;11.用户定义完整性:用户定义完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊的约束条件;四、简答l关系模型的特点是什么1 具有严格的数据理论基础,关系数据模型是建立在严格的数据概念基础上的;2 概念单一,不管是实体本身还是实体之间的联系都用关系表来表示,这些关系必须是规范化的,使得数据结构变得非常清晰、简单;3 在用户的眼中无论是原始数据还是结果都是二维表,不用考虑数据的存储路径;因此,提高了数据的独立性、安全性,同时也提高了开发效率;2解释关系模型中的常用术语:关系、元组、属性、关键字、外关键字、关系模式;1.关系:一个关系通常对应一张表2.元组:二维表中的一行即为一个元组;3.属性:二维表中的一列即为一个属性;4.关键字:表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;5.外关键字:如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的关键字,但它们是另外一个关系的关键字,则称其为该关系的外关键字或外码;3简述关系模型与关系模式的区别与联系;关系模型:用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型;关系模式:对关系的描述;关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容;也就是说,关系模式是型,关系是它的值;关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据;但在实际当中,常常把关系模式和关系统称为关系;4关系的完整性约束是什么各有什么含义1. 实体完整性实体完整性是指关系的主属性不能为空;在关系模型中关键字码能够唯一地识别元组,而关键字是由一个或几个属性组成的;这就规定了组成关键字的所有属性都不能为空,这些属性也称为主属性;2. 参照完整性在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的,这些关系主要分为1∶1、1∶n和m∶n三种;参照完整性也称为引用完整性,描述了实体之间的引用规则;即一个实体中某个属性的属性值是引用另一个实体的关键字,其中引用关系称为参照关系,而被引用关系称为被参照关系,参照关系中的引用字段称为外关键字;3. 用户定义的完整性用户定义的完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊约束条件;用户定义的完整性也称为域完整性或语义完整性;它说明某一具体应用所涉及的数据必须满足应用语义的要求;5①查询商场中的全部商品;σ商品②查询商场中所有电器类产品的供应商;∏供应商σ商品类别='电器类'商品③查询购买了计算机商品的顾客姓名和联系方式;∏姓名,联系方式σ商品类别='计算机' 商品6①查询购买了PTI号商品的顾客号和顾客姓名;∏顾客号,顾客姓名σ商品号='PT1' 商品②查询没有购买任何商品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客∏顾客号顾客-∏顾客号购买③查询购买了所有钢笔类产品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客购买÷∏商品号σ商品类别='钢笔' 商品第三章结构化查询语言SQL一、选择1. C2. B3. B4. C5. B6. C7. A8. A9. D 10. C11. A 12. B 13. D 14. D 15. D 16. D 17. D 18. D 19. A 20. C21. B 22. C 23. D 24. D 25.D 26.D 27. C 28. C 29. B二、填空1.表、视图2.SELECT R.A,R.B,S.D,S.F FROM R,S WHERE R.A=S.A3.SELECT SNAME,GRADE FROM S,SC,C WHERE CNAME='数据库技术'AND_ S.S=SC.S_AND SC.C=C.C4.Cursor5.SQL语言6.引发触发器7.GRANT、REVOKE8.视图9.WHERE10.MAX三、名词解释1.数据定义:SQL数据定义功能通过数据定义语言定义关系数据库的模式、外模式和内模式,来实现基本表、视图和索引文件的定义、修改和删除操作;2.数据查询:数据查询是指对数据库中的数据进行查询、分组、统计和排序等操作;3.数据操纵:数据操纵是指对数据的插入、修改和删除等操作;4.数据控制:数据控制是对数据库中数据的安全性和完整性进行控制;5.聚合函数:为了方便用户,增强检索功能,SQL提供了许多聚合函数,也称集合函数或计算函数;6.嵌套查询:将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HA VING短语的条件中的查询称为嵌套查询或子查询;7.视图:视图对应于关系数据库模型的外模式,是从一个或几个基本表或视图中导出的表;四、简答1试述SQL语言的特点;1.功能一体化2.语言简洁,易学易用3.高度非过程化4.面向集合的操作方式5.以同一种语法结构提供两种使用方式2什么是基本表什么是视图两者有什么区别和联系基本表:本身独立存在的表,即实际存储在数据库中的表,而不是从其它表导出来的;视图:从一个或几个表中导出的表;视图本身不独立存储于数据库中,即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据,这些数据仍存放在导出视图的基表中,视图是一个虚表, 在概念上与基本表等同,用户可以在视图上再定义视图;3举例说明视图在什么情况下不能更新;为什么在关系数据库中,受到基本表的限制并非所有的视图都是可更新的;例如:视图中的列没有包含基本表的NOT NULL 非空列;视图的列取自表达式或聚合函数;视图是由两个以上基本表导出的;视图是在一个不可更新的视图上定义的等;4简述什么是嵌入式SQL.SQL作为嵌入式语言,能够嵌入到高级语言例如C、C++等宿主语言程序中;5①检索所有读者的全部情况;SELECT FROM 读者②检索姓张的读者姓名、单位及联系方式;SELECT 姓名,单位,联系方式FROM 读者WHERE 姓名LIKE ‘张%’③检索“清华大学出版社”和“高等教育出版社”出版的图书、作者及单价并且单价降序排列; SELECT 作者,单价FROM 图书WHERE 出版单位=’清华大学出版社’or出版单位=’高等教育出版社’ORDER BY 单价ASC6①SELECT FROM 图书WHERE 单价>=30 AND 单价<=50②SELECT读者.姓名,读者.单位FROM 借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号③SELECT读者.借书证号,读者.姓名,读者.性别,读者.单位,读者.联系方式FROM 图书,借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号AND 借阅.总编号=图书.总编号AND 图书.书名=’数据库原理与应用’7;①SELECT图书.总编号,图书.分类号,图书.书名,图书.作者,图书.出版单位,图书.单价FROM 图书,借阅WHERE 图书.单价>38 AND 借阅.总编号=图书.总编号ORDER BY 借阅.借阅日期②SELECT FROM 图书WHERE 单价>SELECT MAX单价FROM 图书WHERE 出版单位=’天津大学出版社’③SELECT MAX单价,MIN单价,COUNTFROM 图书GROUP BY 出版单位8①SELECT FROM 读者WHERE 借书证号IN SELECT 借书证号FROM 借阅WHERE count=3 GROUP BY 借书证号②SELECT 姓名,单位FROM 读者WHERE 借书证号NOT IN SELECT 借书证号FROM 借阅③UPDATE 图书SET 单价=单价+单价2%9;①DELETE FROM 借阅WHERE 借阅日期<’2001-01-01’②CREATE VIEW TEMPBOOK AS SELECT借书证号,总编号,借阅日期FROM 借阅WHERE 借阅日期>=’2007-01-01’第四章关系模式规范化设计一、选择1. A2. A3. D4. C5. D6. B7. C8. B9. B 10. C 11. D12. A 13. D 14. D 15. B 16. B 17. D 18. B 19. C 20. C 21. C22. A 23. A 24. A 25. D 26. B 27. B 28. B 29. B 30. B 31. D 32. B33. B 34.A 35.D 36.B 37.B 38.D 39.A 40.A 41.B 42.B 43.C 44.C 45.B46.A 47.B 48.B 49.B 50.C 51.C 52.B 53.B二、填空1.保持函数依赖2.Armstrong3.B→C4.多值依赖5.修改复杂6.F⊆G+,和G⊆F+7.BCNF8.3NF9.数据冗余度大10. 1NF三、名词解释1.函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2.完全函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,X’是X的真子集,存在X→Y,但对每一个X’都有X’→Y,则称Y完全函数依赖于X;3.部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;4.传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;5.候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;6.外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;7.第一范式: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,则称关系R满足第一范式,记作R∈1NF;8.第二范式:满足第一范式的关系模式R,如果所有非主属性都完全依赖于候选关键字,则称R属于第二范式,记为R∈2NF;9.第三范式:若关系模式R∈2NF,且它的任何一个非主属性都不传递依赖于候选关键字,则称关系R满足第三范式,记为R∈3NF;10.BCNF范式:若关系模式R的所有属性都不传递依赖于R的任何候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;也可以定义为:设关系模式RU,F∈1NF,若F的任一函数依赖X→YY ⊄ X中X都包含了R 的一个候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;11.模式分解:关系模式R<U , F>的一个分解是指ρ= {R1<U1,F1>,R2<U2,F2>, …, Rn<Un,Fn>},其中U = U1UU2U…UUn,并且没有Ui⊆ Uj,1≤i,j≤n,Fi是F在Ui上的投影;12.无损连接性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果R与R1,R2,…,Rn自然连接的结果相等,则称关系模式R的分解具有无损连接性;13.保持函数依赖性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果F所蕴含的函数依赖一定也由分解得到的某个关系模式中的函数依赖Fi所蕴含,则称关系模式R的分解具有函数依赖保持性;14.主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 15.非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.四、简答11.函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2.部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;3.传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;4.候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;5.外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;6.主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 7.非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.2规范化理论为数据库设计人员判断关系模式优劣提供了理论标准,可用以指导关系数据模型的优化,用来预测模式可能出现的问题,为设计人员提供了自动产生各种模式的算法工具,使数据库设计工作有了严格的理论基础;3关系模式的异常操作包括插入异常、删除异常、修改异常;这些异常由模式中某些数据依赖引起的;规范化理论可以改造关系模式,通过分解关系模式来消除不适合的数据依赖,以解决这些异常和潜在的数据不一致性的问题;4候选码:1A;2CD;3E5范式表示的是关系模式的规范化程序;共分六个级别,分别1NF,2 NF,3 NF,BCNF,4 NF,5 NF;6l候选码为AC,BC.AD,BD、可选其中之一为主码;2不服从4NF;在多值依赖中决定因素中不包含码;3不服从BCNF;在函数依赖中决定因素中不包含码;4服从3NF;该模式中不存在非主属性;7①第一范式,ab是主码,d依赖于ab的一部分,这是第二范式不允许的;因此最高是第一范式;②第一范式,ab或者ad是主码,无论谁做主码,b和d互相依赖,也是对主码的一部分的依赖③第二范式,只要选择e做主码就满足第二范式,但是想要推得d,必须经过间接依赖;即e推出ab,ab推出ce,c 推出d,所以不满足第三范式,因此最高是第二范式;8关键字是bd,3NF分解:{a,b,c}{a,c}第五章数据库设计与维护一、选择1. A2. D3. D4. C5. C6. B7. C8. A9. B 10. C11. B 12. B 13. A 14. A 15. C 16. C 17. B 18. D 19. A20. B 21. C 22. C 23. D 24. C 25. A 26. D 27. D 28. D 29. B二、填空1.数据库物理设计2.共享性3.物理结构设计4.子类型5.聚集6.逻辑设计阶段的7.结构三、名词解释1.数据流图:用于表达和描述系统的数据流向和对数据的处理功能;2.数据字典:各类数据描述的基何,是对系统中数据结构的详细描述,是各类数据属性的清单;3.数据项:不可再分的数据单位;4.数据结构;包括数据结构名、含义说明、组成等;5.数据流:包括数据流名,数据流说明,流入、流出过程,组成等;6.数据存储:包括数据存储名、存储说明、输入数据流、输出数据流、组成、数据量、存取方式等; 7.处理过程:包括处理过程名、处理说明、输入/输出数据流、处理方法等;四、简答1分为六个阶段:需求分析阶段;概念结构设计阶段;逻辑结构设计阶段;物理设计阶段;数据库实施阶段;数据库运行、维护阶段2;数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目;其主要特点有:1 数据库建设是硬件、软件和干件技术与管理的界面的结合; 2 从软件设计的技术角度看,数据库设计应该和应用系统设计相结合,也就是说,整个设计过程中要把结构数据设计和行为处理设计密切结合起来;31全面了解数据库系统的功能、物理环境和工具,特别是存储结构和存取方法;2 了解应用环境;对不同的应用要求按其重要程度和使用方式进行分类;事物处理的频率,响应时间的要求,都是对时间和空间效率进行平衡和优化的重要依据;3 了解外存设备的特性;4需求分析是数据库设计的第一阶段,是设计数据的起点,需求分析是整个设计过程的基础和首要条件,也是最困难、最耗费时间的一步;其结果是概念设计的基础,分析结果是否准确而无遗漏地反映了用户对系统的实际要求,将直接影响到后面各个阶段的设计成效,并影响到设计结果是否合理和实用;51 调查组织机构的总体情况;2 熟悉各部门的业务活动情况;3 分析用户需求;4确定新系统的边界;6数据字典的内容包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五部分;7将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程;概念模型是整个数据库设计的关键;概念模型最。
数据库系统概论总结
数据库系统概论复习总结第一章绪论一、基本概念(1)数据:描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音等。
数据与其语义是不可分的。
(2)数据库:数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
(3)数据库管理系统:DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取数据和维护数据。
DBMS的主要功能:数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
(4)数据库系统:数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
(5)数据库系统的特点:数据结构化;数据共享性高,冗余度低,易扩充;数据独立性高二、数据管理技术的发展过程1.数据库管理技术发展的三个阶段:人工管理阶段、文件管理阶段和数据库系统阶段.2.文件系统与数据库系统区别和联系:a.数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之一,也是数据库系统与文件系统的本质区别。
b.数据库系统存储数据的方式灵活,可以存储数据库中的某一个数据项,一组数据项,一组记录或一个纪录,而文件系统中数据的存取单位是记录。
c.数据库系统的数据共享性高,易扩充;而文件系统中的文件是为某一特定的应用服务的,系统也不宜扩充。
三、数据模型1. 定义:数据模型也是一种模型,它是对现实世界的一种抽象。
也就是说,数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。
2.组成三要素:数据结构、数据操作和完整性约束。
(1)数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。
(2)数据操作:是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。
(3)数据的约束条件:是一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。
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数据库系统概论1.1.1数据库、数据库管理系统、数据库系统概念。
(问答)答:①数据库:是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。
②数据库管理系统:是位于用户与操作系统之间的一层数据库管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
③数据库系统:数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
1.1.2数据管理技术的发展过程。
(填空)数据管理技术的发展经历了人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段1.2.2数据模型的组成要素。
(填空)数据模型通常有数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。
数据操作是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则。
完整性包括(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。
1.2.3实体之间的联系(选择、填空)客观存在并可相互区别的事物称为实体。
实体所具有的某一特性称为属性。
实体与实体之间存在一对一、一对多、多对多的联系。
实体与实体之间的联系都是用关系来描述的。
E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法;实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体名。
属性:用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体型连接起来。
联系:用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体型连接起来,同时在无向边旁边表示联系的类型(1:1,1:n或m:n)。
1.3.2数据库的三级模式结构。
(选择、填空)数据库的三级模式结构由外模式、模式和内模式构成。
外模式也称子模式或用户模式(一个数据库可以有多个外模式)模式也称逻辑模式,内模式也称存储模式(一个数据库中只有一个模式,一个内模式)。
1.3.3数据独立性分类及含义(填空)数据独立性分为逻辑独立性和物理独立性逻辑独立性指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的,即,当数据的逻辑结构改变时,用户程序也可以不变。
物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。
即,数据在磁盘上怎样存储由DBMS管理,用户程序不需要了解,应用程序要处理的只是数据的逻辑结构,这样当数据的物理存储改变了,应用程序不用改变。
2.4 关系代数、自然连接和除法(选择、计算题)关系代数的运算对象是关系,运算结果以为关系,其用到的运算符包括四类:集合运算符(并、差、交、笛卡尔积)、专门的关系运算符(选择、投影、连接、除运算)、算术比较符和逻辑运算符。
R自然连接,是一种特殊的等值连接,它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组,并且在结果中把重复的属性列去掉。
一般的连接操作是从行的角度进行运算的。
但自然连接还需要取消重复的列,所以是同时从行和列的角度进行运算。
(具体见课本P58)除运算(Division )例题:设关系R 、S 分别如下表,求R÷S 的结果为。
SR÷S Aa 1在关系R 中,A 可以去4个值{a 1,a 2,a 3 a 4}。
其中: a 1的象集为{(b 1,c 2),(b 2,c 3),(b 2,c 1)} a 2的象集为{(b 3,c 7),(b 2,c 3)} a 3的象集为{(b 4,c 6)} a 4的象集为{(b 6,c 6)}S在(B,C)上的投影为{(b1,c2),(b2,c1),(b2,c3)},显然只有a的象集(B,C)a1包含了S在(B,C)属性组上的投影,所以R÷S={a1}3.1.2SQL语言的特点。
(填空)SQL集数据查询、数据操作、数据定义和数据控制功能于一体,主要特点包括:一、综合统一。
二、高度非过程化。
三、面向集合的操作方式。
四、以同一种语法结构提供多种使用方式。
五、语言简洁,易学易用。
SQL语言是关系数据库语言,它有两种使用方式:交互式SQL和嵌入式SQL。
SQL集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功能于一体。
3.4SQL的数据查询(选择、填空、设计)SQL的数据查询有单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询。
设有一个SPJ数据库,包括S、P、J、SPJ四个关系模式:S(SNO,SNAME,STATUS,CITY);P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT);J(JNO,JNAME,CITY);SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY);供应商表S由供应商代码(SNO)、供应商姓名(SNAME)、供应商状态(STATUS)、供应商所在城市(CITY)零件表P由零件代码(PNO)、零件名(PNAME)、颜色(COLOR)、重量(WEIGHT)组成工程项目表J由工程项目代码(JNO)、工程项目名(JNAME)、所在城市(CITY)组成:供应情况表SPJ由供应商代码(SNO)、零件代码(PNO)、工程项目代码(JNO)、供应数量(QTY)(1)找出所有供应商的姓名和所在城市。
SELECT SNAME,CITY FROM S(2)找出所有零件的名称、颜色、重量。
SELECT PNAME,COLOR,WEIGHT FROM P(3)找出使用供应商S1所供应零件的工程号码。
SELECT DIST JNO FROM SPJ WHERE SNO='S1'(4)找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。
SELECT PNAME,QTY FROM SPJ,PWHERE P.PNO=SPJ.PNO AND SPJ.JNO='J2'(5)找出上海厂商供应的所有零件号码。
SELECT PNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND CITY='上海'(6)出使用上海产的零件的工程名称。
SELECT JNAME FROM SPJ,S,JWHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY='上海' AND J.JNO=SPJ.JNO(7)找出没有使用天津产的零件的工程号码。
注意: SELECT DISP JNO FROM SPJ WHERE JNO NOT IN (SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY='天津') 适用于JNO是唯一或不唯一的情况.注意: SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY<>'天津'适用于JNO是唯一的情况(8)把全部红色零件的颜色改成蓝色。
UPDATE P SET COLOR='蓝' WHERE COLOR='红'(9)由S5供给J4的零件P6改为由S3供应。
UPDATE SPJ SET SNO='S3' WHERE SNO='S5' AND JNO='J4' AND PNO='P6'(10)从供应商关系中删除供应商号是S2的记录,并从供应情况关系中删除相应的记录。
A、DELETE FROM S WHERE SNO=’S2’B、DELETE FROM SPJ WHERE SNO=‘S2’(11)请将(S2,J6,P4,200)插入供应情况关系。
INSERT INTO SPJ VALUES(‘S2’,‘J6’,‘P4’,200)3.5SQL的数据更新(设计)数据更新操作有3种:向表中添加若干行数据、修改表中的数据和删除表中的若干行数据。
插入数据:一、插入元组INSERTINTO <表名> [(<属性列1>[,<属性列2>···)]VALUES (<常量1>[,<常量2>]···);例,将一个新学生元组(学号:200215128;姓名:陈冬;性别:男;所在系:IS;年龄:18岁)插入到Student表中。
INSERTINTO Student (Sno,Sname,Ssex,Sdept,Sage)VALUES ( `200215128`,`陈冬`,`男`,`IS`,18);此处VALUES中的字符串要用单引号括起来。
二、插入子查询结果。
INSERTINTO <表名> [(<属性列1>[,<属性列2>···)]子查询;例,对每一个系,求学生的平均年龄,并把结果存入数据库。
首先在数据库中建立一个新表,其中一列存放系名,另一列存放相应的学生平均年龄。
CREATE TABLE Dept_age(Sdept CHAR(15)Avg_age SMALLINT);然后对Student表按系分组求平均年龄,在把系名和平均年龄存入在新表中。
INSERTINTO Dept_age(Sdept,Avg_age)SELECT Sdept,AVG(Sage)FROM StudentGROUP BY Sdept;修改数据:UPDATE <表名>SET <列名>=<表达式>[,<列名>=<表达式>]···[WHERE <条件>];例,将学生200215121的年龄改为22岁。
UPDATE StudentSET Sage=22WHERE Sno=`200215121`;例,将计算机科学系全体学生的成绩置零。
UPDATE SCSET Grade=0WHERE `CS=(SELECT SdeptFROM StudentWHERE Student.Sno=SC.Sno);删除数据:DELETEFROM <表名>[WHERE <条件>];例,删除学号为200215128的学生记录。
DELETEFROM StudentWHERE Sno=`200215128`;例,删除所有学生选课记录。
DELETEFROM SC;3.6视图(选择、问答)基本表是本身独立存在的表,在SQL中一个关系就对应一个表。
一个(或多个)基本表对应一个存储文件,一个表可以带若干索引,索引也存放在存储文件中。
视图是从一个或几个基本表(或视图)导出的表。
与基本表不同,它是一个虚表。
数据库中只存放视图的定义,而不存放视图对应的数据,这些数据仍存放在原来的基本表中,视图在概念上与基本表等同,用户可以在视图上再定义视图。