四级数据库工程师知识点总结

第一章数据库原理概论

1.数据库，数据库管理系统

❝数据库（DB）是按一定结构组织并可以长期存储在计算机内的、在逻辑上保持一致的、可共享的大量相关联数据的集合，是存放数据的仓库。

⚫数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展型，并可为在一定组织范围内的各种用户所共享。

❝数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系统之间的一个定义、操作、管理、构建和维护数据库的系统软件，是数据库和用户之间的一个接口，并为不同用户和应用程序之间共享数据库提供便利。

❝文件系统与数据库系统的区别是：文件系统面向个某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。

2.数据库应用系统（DBAS）生命周期

1.项目规划阶段

①系统调查，对应用单位进行全面调查，发现其存在的主要问题，并画出层次图以了解企业的组织结构。

②可行性分析，从技术、经济、效益、法律等方面对建立数据库的可行性进行分析，然后写出可行性分析报告，组

织专家进行讨论。

③确定数据库系统的总目标，并对应用单位的工作流程进行优化和制定项目开发计划，在得到决策部门授权后，即

进入数据库系统的开发工作。

2.需求分析阶段

①数据需求分析

②功能需求分析（数据处理需求分析、业务规则需求分析）

③性能需求分析（数据操作响应时间或数据访问响应时间、系统吞吐量、允许并发访问的最大用户数、每秒TPS代

价值）

④其他需求分析（存储需求分析、安全性需求分析、备份和恢复需求分析）。

3.系统设计阶段

⚫概念设计阶段

①进行数据抽象，设计局部概念模型。常用的数据库抽象方法是“聚集”、“概括”。聚集：将若干个对象和它们之

间的联系组合成一个新的对象。概括：将一组具有某些共同特性的对象抽象成更高一层意义上的对象。

②将局部概念模型综合成全局概念模型。

③评审，评审分为用户评审和DBA及应用开发人员评审两部分。

⚫逻辑设计阶段

①数据库逻结构设计

将E—R图转换为初始关系模式，对初始关系模式进行优化，检查关系表对数据库事务的支持性，确定关系模式完整性约束，设计基于关系模式的用户视图。

②数据库事务概要设计

③应用程序概要设计

⚫物理设计阶段

数据库物理设计的目的是将数据的逻辑模式转换为实现技术规范，其目标是设计数据存储方案，以便提供足够好的性能并确保数据库数据的完整性、安全性和可恢复性。通常，数据库物理设计并不包括文件和数据库的具体实现细节（例如如何创建文件、建立数据库以及如何加载数据等）。

①确定存储结构

②存取路径的选择和调整

③确定数据存放位置

④确定存储分配

4.数据库的实现和部署阶段

①用DDL定义数据库结构。

②组织数据入库。

③编制与调试应用程序。

④数据库试运行，包括功能调试、性能测试。

5.数据库的运行与维护阶段

在数据库运行阶段，维护工作主要由DBA完成，主要包括

①数据库的转储和恢复

②数据库安全性、完整性控制

③数据库性能的监督、分析和改进

④数据库的重组和重构

3.数据库管理员 (DBA)

❝数据库管理员(Database Administrator,DBA) 的职责

1.决定数据库中的信息内容和结构；

2.决定数据库的存储结构和存储策略；

3.定义数据的安全性要求和完整性约束；

4.监控数据库的使用和运行。

4.数据与信息

❝信息（Information）是人们对客观事物状态和特征的反映。是对现实事物的状态和特征的描述，是进行决策的重要依据。信息的价值与它的准确性、及时性、完整性和可靠性有关。

❝数据（Data）是信息的表达方式和载体。是人们描述客观事物及其活动的抽象表示，是描述事物的符号记录，是利用信息技术进行采集、处理、存储和传输的基本对象。

⚫两者的关联：数据是信息的符号表示或称载体，信息是数据的内涵，是数据的语义解释。

⚫描述信源的数据是信息和数据冗余之和，即：数据=信息+数据冗余。

5.数据依赖

⚫关系模式产生的问题以及解决这些问题的方法都与数据依赖的概念密切相关。

⚫数据依赖是可以作为关系模式的取值的任何一个关系所必须满足的一种约束条件，是通过一个关系中各个元组的某些属性值之间的相等与否体现出来的相互关系。

⚫这是实现世界属性间相互联系的抽象，是数据内在的性质，是语义的体现。

⚫数据依赖极为普遍地存在于现实世界中。现在人们已经提出了许多类型的数据依赖，其中最重要的函数依赖和多值依赖。

6.数据字典

❝数据库统中，除了存储关系中的数据外，还需要维护关于数据库的描述信息，这列信息称为数据字典，或系统目录。

系统数据也称为数据字典或系统目录和元数据。

❝数据库中的数据通常可分为用户数据和系统数据个两部分。用户数据是用户使用的数据；系统数据称为数据字典，包括对数据库的描述信息、数据库的存储管理信息、数据库的控制信息、用户管理信息和系统事务管理信息等。

7.视图（View）

❝视图是基于SQL语句的结果集的可视化的表。

❝视图是指计算机数据库中的视图，是一个虚拟表，其内容由查询定义。同真实的表一样，视图包含一系列带有名称的列和行数据。但是，视图并不在数据库中以存储的数据值集形式存在（物理上并不存在）。行和列数据来自由定