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數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)點(diǎn)，提前預(yù)習(xí)
數(shù)據(jù)庫(kù)原理
信息與數(shù)據(jù)
信息：現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反應(yīng)的綜合
源于物質(zhì)和能量：信息不能脫離物質(zhì)而存在，信息的傳遞和獲取都需要消耗能量
可以被感知：不同信息源感知形式不同，如感官，儀表盤(pán)
可存儲(chǔ)、加工、傳遞、再生：如大腦的存儲(chǔ)就叫記憶
數(shù)據(jù)：紀(jì)錄信息的可識(shí)別符號(hào)，信息的表現(xiàn)形式
同一信息可以有不同的表現(xiàn)形式，信息本身不隨數(shù)據(jù)形式的變化而變化
數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系
表示與被表示
信息＝數(shù)據(jù)＋處理
數(shù)據(jù)庫(kù)演變
人工管理
數(shù)據(jù)不保存
數(shù)據(jù) + 程序 => 內(nèi)存 => 處理 => 完成 => 釋放
無(wú)專門(mén)管理軟件
邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)均由應(yīng)用程序決定
數(shù)據(jù)不共享
數(shù)據(jù)面向程序單獨(dú)定義
數(shù)據(jù)不獨(dú)立
程序與數(shù)據(jù)強(qiáng)依賴
文件系統(tǒng)
數(shù)據(jù)以文件形式保存
由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)組織成具有一定結(jié)構(gòu)文件
共享性差、冗余度大、易造成數(shù)據(jù)不一致
設(shè)備獨(dú)立性
程序只需要考慮文件路徑，不需考慮物理結(jié)構(gòu)
獨(dú)立性仍然較差
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化
共享性高，冗余度底
一組數(shù)據(jù)可為多個(gè)應(yīng)用和用戶共同使用
獨(dú)立性高
物理獨(dú)立性
存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方式、存儲(chǔ)設(shè)備
邏輯獨(dú)立性
數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)關(guān)系
數(shù)據(jù)控制
安全性
口令驗(yàn)證
權(quán)限管理
完整性
正確性
數(shù)據(jù)合法性如 data type
有效性
數(shù)據(jù)范圍如月份
相容性
同事實(shí)多表示如性別不能同時(shí)男女
并發(fā)
多應(yīng)用多用戶同時(shí)使用
數(shù)據(jù)恢復(fù)
錯(cuò)誤、故障恢復(fù)
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
用戶
終端用戶
應(yīng)用程序員
數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）
設(shè)計(jì)、建立、管理、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
存取結(jié)構(gòu)、存取策略
幫助終端用戶和應(yīng)用程序員
定義安全性和完整性
監(jiān)督數(shù)據(jù)庫(kù)使用和運(yùn)行
改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)
軟件系統(tǒng)
應(yīng)用系統(tǒng)
應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）
操作系統(tǒng)
管理計(jì)算機(jī)資源
數(shù)據(jù)庫(kù)
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)
模式：數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征描述
實(shí)例：模式的具體值
例
模式：?jiǎn)T工基本情況數(shù)據(jù)庫(kù)
實(shí)例：A公司、B公司員工基本情況
數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式
外模式（用戶級(jí)）
一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有多個(gè)外模式
保證數(shù)據(jù)安全性
DBMS提供子模式定義語(yǔ)言
模式（概念級(jí)）
一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式
定義邏輯結(jié)構(gòu)
定義數(shù)據(jù)關(guān)系
內(nèi)模式（物理級(jí)）
一個(gè)數(shù)據(jù)只有一個(gè)內(nèi)模式
記錄存儲(chǔ)模式
DBMS提供內(nèi)模式定義語(yǔ)言
數(shù)據(jù)庫(kù)二級(jí)映像
外模式／模式映像
確定局部邏輯結(jié)構(gòu)與全局邏輯結(jié)構(gòu)的關(guān)系
模式／內(nèi)模式映像
確定全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）
DBMS組成
語(yǔ)言編譯處理程序
數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）編譯程序
源模式編譯為數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)信息描述
數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（DML）編譯程序
轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的增刪改查
系統(tǒng)運(yùn)行控制程序
系統(tǒng)總控制程序
控制協(xié)調(diào)各程序的活動(dòng)
安全性控制程序
權(quán)限管理
完整性控制程序
完整性約束
并發(fā)控制程序
協(xié)調(diào)多應(yīng)用、多用戶
數(shù)據(jù)存取更新
對(duì)數(shù)據(jù)的增刪改查操作
系統(tǒng)建立、維護(hù)程序
裝配程序
初始數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)裝入
重組程序
數(shù)據(jù)庫(kù)性能降低時(shí)重組
系統(tǒng)恢復(fù)程序
恢復(fù)到以前的某個(gè)正確狀態(tài)
數(shù)據(jù)字典
描述數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)信息的數(shù)據(jù)目錄，如數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式、數(shù)據(jù)類型、用戶名、用戶權(quán)限等有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的信息
DBMS數(shù)據(jù)存取
用戶使用特定操作語(yǔ)言向DBMS發(fā)出存取請(qǐng)求
DBMS將請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成代碼指令
DBMS檢查三級(jí)模式和二級(jí)映像
DBMS對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行存取操作
DBMS接收存取操作結(jié)果
DBMS數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行必要的處理（如格式轉(zhuǎn)換）
DBMS將處理結(jié)果返回給用戶
數(shù)據(jù)模型
三個(gè)世界
現(xiàn)實(shí)世界
客觀描述
事物總體、事物個(gè)體、特征、事物聯(lián)系
信息世界
現(xiàn)實(shí)世界在人腦中的反映
實(shí)體（一輛汽車）
實(shí)體型（汽車）
實(shí)體集（所有汽車）
屬性
實(shí)體具有的某一特性
鍵
能唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性
域
屬性取值范圍
聯(lián)系
1對(duì)1
1對(duì)n
n對(duì)n
計(jì)算機(jī)世界
字段
標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位
記錄
字段的有序集合
文件
同一類記錄的集合
關(guān)鍵字
唯一標(biāo)識(shí)文件中記錄的字段
實(shí)體聯(lián)系模型（概念模式）
基本組成
實(shí)體型（矩形框）
屬性（橢圓框）
聯(lián)系（菱形框）
聯(lián)系類型
兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系
三個(gè)及三個(gè)以上實(shí)體間的聯(lián)系
同一實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體間的聯(lián)系
數(shù)據(jù)模型
層次模型（樹(shù)）
特點(diǎn)
每棵樹(shù)有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親，此為根節(jié)點(diǎn)
根以外的其他節(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親節(jié)點(diǎn)
父子節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系是1對(duì)n關(guān)系
數(shù)據(jù)操縱與完整型約束
主要操縱：增刪改查
插入子節(jié)點(diǎn)必須要有雙親節(jié)點(diǎn)
刪除雙親節(jié)點(diǎn)必須同時(shí)刪除子節(jié)點(diǎn)
修改時(shí)必須修改所有相應(yīng)記錄
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明
聯(lián)系簡(jiǎn)單，查詢效率高
良好的數(shù)據(jù)完整性支持
缺點(diǎn)
不能表示三個(gè)及以上實(shí)體型聯(lián)系
對(duì)插入、刪除限制太強(qiáng)
查詢子節(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親節(jié)點(diǎn)
網(wǎng)狀模型
特點(diǎn)
有一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親節(jié)點(diǎn)
允許節(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親節(jié)點(diǎn)
允許兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系
數(shù)據(jù)操縱與完整性約束
主要操縱：增刪改查
允許插入未確定雙親節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)
允許只刪除雙親節(jié)點(diǎn)
修改時(shí)只需要更新指定記錄
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
更為直接的描述復(fù)雜客觀世界
良好的性能和存儲(chǔ)效率
缺點(diǎn)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜
DDL、DML語(yǔ)言復(fù)雜
加重編碼應(yīng)用程序負(fù)擔(dān)（記錄間的聯(lián)系本質(zhì)是通過(guò)存取路徑實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用程序需要指定存取路徑）
關(guān)系模型
特點(diǎn)
由表名、表頭、表體組成的規(guī)范二維表
每個(gè)二維表表示關(guān)系
基本要素：關(guān)系、元組、屬性、域、分量、關(guān)鍵字、關(guān)系模式、關(guān)系實(shí)例
數(shù)據(jù)操縱與完整性約束
主要操縱：增刪改查
實(shí)體完整性
參照完整性
用戶自定義完整性
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
嚴(yán)格的數(shù)據(jù)支持
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰
存取路徑透明
缺點(diǎn)
查詢效率底
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)
關(guān)系模型結(jié)構(gòu)和定義
關(guān)系形式化定義
域（值域）：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合
笛卡爾積：D1xD2x…Dn={(d1,d2,…,dn)|屬于Di}
笛卡爾積即為一個(gè)二維表、表的框架由域構(gòu)成，行為一個(gè)元組，每列來(lái)自同一個(gè)域
關(guān)系：笛卡爾積的任一子集稱為定義在域上的n元關(guān)系
關(guān)系的性質(zhì)
列是同質(zhì)的
每列需要來(lái)自同一個(gè)域，同一數(shù)據(jù)類型
不同列可以來(lái)自同一域
列的順序可以任意交換
關(guān)系中的元組順序可任意
關(guān)系中不允許存在相同的元組
關(guān)系中每一個(gè)分量必須是原子的（不可再分）
關(guān)系的鍵與完整性
鍵
候選鍵：能唯一標(biāo)識(shí)關(guān)系中元組的一個(gè)屬性或?qū)傩约?br>特點(diǎn)
唯一性
最小性
主關(guān)系鍵（主鍵）：候選鍵中用以增刪改查的操作變量
主屬性：包含在主關(guān)系鍵中的各個(gè)屬性
非碼屬性：不包含在任何候選鍵中的屬性
外部關(guān)系鍵：X是A中的一個(gè)（組）屬性，非A表主鍵、是B表主鍵，則X是A的外部關(guān)系鍵
關(guān)系完整性
實(shí)體完整性
主關(guān)系鍵的值不能為空或部分為空
參照完整性
外部關(guān)系鍵要么為某一個(gè)值、要么為空
用戶自定義完整性
必須滿足針對(duì)某一具體關(guān)系的約束語(yǔ)義要求（如月份）
關(guān)系代數(shù)
運(yùn)算對(duì)象
運(yùn)算結(jié)果
運(yùn)算符
集合運(yùn)算
并、差、交、笛卡爾積
專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算符
選取、投影、連接、自然連接、除
算術(shù)比較運(yùn)算符
大于、大于等于、小于、小于等于、等于、不等于
邏輯運(yùn)算符
與、或、非

批改老師：PHPz

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