空间数据库期末复习重点总结

空间数据库期末复习重点总结

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

一、数据管理的发展阶段

１、人工管理阶段

２、文件系统阶段

3、数据库管理阶段

注意了解各阶段的背景和特点

二、数据库系统的特点

1、面向全组织的复杂的数据结构

2、数据的冗余度小,易扩充

３、具有较高的数据和程序的独立性：数据独立性

数据的物理独立性

数据的逻辑独立性

三、数据结构模型三要素

1、数据结构

2、数据操作

3、数据的约束性条件

四、数据模型反映实体间的关系

１、一对一的联系(1:1)

2、一对多的联系(1：N）

3、多对多的联系(M:N)

五、数据模型:

是数据库系统中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。

数据库结构的基础就是数据模型。数据模型是描述数据(数据结构)、数据之间的联系、数据语义即数据操作,以及一致性(完整性）约束的概念工具的集合。

概念数据模型：按用户的观点来对数据和信息建模。ER模型

结构数据模型:从计算机实现的观点来对数据建模。层次、网状模型、关系

六、数据模型的类型和特点

1、层次模型：

优点:结构简单,易于实现

缺点：支持的联系种类太少,只支持二元一对多联系

数据操纵不方便,子结点的存取只能通过父结点来进行

2、网状模型：

优点：能够更为直接的描述世界,结点之间可以有很多联系

具有良好的性能，存取效率高

缺点：结构比较复杂

网状模型的ＤＤL、DML复杂,并且嵌入某一种高级语言,不易掌握,不易使用

３、关系模型：

特点：关系模型的概念单一;（定义、运算）

关系必须是规范化关系；

在关系模型中,用户对数据的检索操作不过是从原来的表中得到一张新的表。

优点：简单，表的概念直观,用户易理解。

非过程化的数据请求，数据请求可以不指明路径。

数据独立性，用户只需提出“做什么”，无须说明“怎么做”。

坚实的理论基础。

缺点:由于存储路径对用户透明,存储效率往往不如非关系数据模型

4、面向对象模型

５、对象关系模型

七、三个模式和二级映像

1、外模式(Sub-Schema）：用户的数据视图。是数据的局部逻辑结构,模式的子集。

2、模式(Sｃhema):所有用户的公共数据视图。是数据库中全体数据的全局逻辑结构和特性的描述。

3、内模式(StoragｅSchｅma)：又称存储模式。数据的物理结构及存储方式。

４、外模式/模式映象：定义某一个外模式和模式之间的对应关系，映象定义通常包含在各外模式中。当模式改变时,修改此映象,使外模式保持不变,从而应用程序可以保持不变,称为逻辑独立性。

5、模式/内模式映象：定义数据逻辑结构与存储结构之间的对应关系。存储结构改变时,修改此映象，使模式保持不变，从而应用程序可以保持不变，称为物理独立性。

八、数据视图

数据库管理系统的一个主要作用就是隐藏关于数据存储和维护的某些细节，而为用户提供数据在不同层次上的抽象视图，即不同的使用者从不同的角度去观察数据库中的数据所得到的结果—数据抽象。

九、规范化

1、几个概念

候选码(候选关键字）：如果一个属性（组）能惟一标识元组，且又不含有其余的属性，那么这个属性(组)称为关系的一个候选码(候选关键字)。

码（主码、主键、主关键字）：从候选码中选择一个唯一地标识一个元组候选码作为码

主属性:任何一个候选码中的属性（字段)

非主属性：除了候选码中的属性

外码:关系模式Ｒ中属性或属性组X并非R的码,但X是另一个关系模式的码,则称X是Ｒ的外部码,简称外码。

2、函数依赖

（1）设R（Ｕ)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是U的子集。若对于R(U）的任意一个可能的关系r,r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等,则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。X称为这个函数依赖的决定属性集(Determinａnt)。Y=ｆ（ｘ)

（2)在关系模式R(U)中,对于U 的子集X 和Ｙ,

如果X →Y ，但Y ⊆ Ｘ，则称X →Y 是非平凡的函数依赖

若X →Y,但Y ⊆ X, 则称X →Y 是平凡的函数依赖

(3)在关系模式R(U)中,如果X →Y,并且对于X 的任何一个真子集X’,都有X’／ →Ｙ, 称Y 完全函数依赖于Ｘ,记作XF →Y 。若Ｘ→Y,但Ｙ不完全函数依赖于X,则称Y 部分函数依赖于X ，记作XP →Y 。

（4)在关系模式R （U)中，如果X →Y ，Y →Z ，且Y ⊆X ，Ｙ→X,则称Ｚ传递函数依赖于X 。记为X 传递→Ｚ。注: 如果Y →Ｘ, 即X ←→Y ，则Z 直接函数依赖于X 。

3、范式

范式是符合某一种级别的关系模式的集合

(１)范式种类:第一范式(1ＮF)、第二范式(２NF)、第三范式(3ＮF)、ＢC 范式(BCNF)、第四

范式(4ＮF ）、第五范式(5NF)

（2）各种范式之间的联系：

(３)定义:

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 。

存在的问题：插入异常、删除异常、数据冗余度大、修改复杂

2NF ：若关系模式Ｒ∈1N Ｆ,并且每一个非主属性都完全函数依赖于R 的码,则R ∈２ＮF 。(所有非主属性完全依赖每个候选关键字。）

3ＮＦ:关系模式R<Ｕ，Ｆ> 中若不存在这样的码X 、属性组Y 及非主属性Z （Z\ ⊆ Y ）, 使得Ｘ→Y ，Y →Z 成立，Y\→X ，则称Ｒ ∈ 3N Ｆ。(所有非主属性既不部分依赖于码也不传递函数依赖码。）

ＢCNF ：设关系模式R

性质：a 、所有非主属性都完全函数依赖于每个候选码

b 、所有主属性都完全函数依赖于每个不包含它的候选码

c 、没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性

多值依赖：设R(U)是一个属性集U 上的一个关系模式， Ｘ、 Y 和Ｚ是U 的子集，并且Z=U －X －Y ，多值依赖 X →→Ｙ成立当且仅当对R 的任一关系r ，r 在（X,Z ）上的每个值对应一组Y 的值,这组值仅仅决定于X 值而与Z 值无关

平凡多值依赖和非平凡的多值依赖:若X →→Y,而Z ＝φ，则称X →→Y 为平凡的多值依赖，否则称X →→Ｙ为非平凡的多值依赖。

4NF:关系模式R(U,F)∈1NF,如果对于R 的每个非平凡多值依赖Ｘ◊◊Y(Y 不包含于X ）,X 都含有候选码,则R ∈ 4N Ｆ

12345NF NF NF BCNF NF NF ⊃⊃⊃⊃⊃