自考04735数据库系统原理密训高频考点重点汇总.docx
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1、 目录第一章 数据库系统概述.1第二章 关系数据库.2第三章 数据库设计.5第四章 SQL与关系数据库基本操作.5第五章 数据库编程.9第六章 数据库安全与保护.10第七章 数据库应用设计与开发实例.11第八章 数据管理技术的发展.12 第一章 数据库系统概述知识点名称知识点内容1.数据(Data):描述事务的符号记录,是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息。数据库(DB):指长期储存在计算机中的有组织的、可共享的数据集合。数据库管理系统(DBMS):专门用于建立和管理数据库的一套软件,介于应用程序和操作系统之间。2.3.数据库基本概念4.数据库系统(DBS):指在计算机中引入数据库技术之后
2、的系统。包括:数据库、数据库管理系统以及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户。阶段1.(1) 人工管理阶段:20世界50年代中期以前。特点:(1)数据不保存(2)应用程序管理数据(3)数据面向应用程序(2) 文件系统阶段:20世纪50年代后期到60年代中期(3) 数据库系统阶段:20世界60年代后期。2.数据库系统数据库管理技术的发展特点:(1)数据集成;(2)数据共享性高;(3)数据冗余小;(4)数据一致性;(5)数据独立性高:(6)实施统一管理与控制,即数据库保护;(7)减少应用程序开发与维护的工作量;3.数据库管理系统具有对数据的统一管理与控制功能:(1) 数据的安全性:指保护数据
3、,以防止不合法的使用而造成数据泄密和破坏。(2) 数据的完整性:是对数据的正确性、有效性和相容性要求。(3) 并发控制:指当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时,对多用户的并发操作加以控制和协调。(4) 故障恢复:DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能。1.结构(1) 外模式(也称子模式或用户模式):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,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。是用于满足不同数据库用户需求的数据视图,即用户视图。(2) 模式(也称概念模式或逻辑模式):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。数据库系统的三
4、级模式结构(3) 内模式(也称存储模式):是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示形式。是内部视图或存储视图。2.数据库系统三级模式结构的特点(1)一个数据库的整体逻辑结构和特征的描述(概念模式)是独立于数据库其他层次结构(内/外模式)的描述,其是数据库的核心,也是数据库设计的关键。(2)一个数据库的内部存储模式依赖于概念模式,但存储模式独立于外部模式,也独立于具体的存储设备。(3)用户逻辑结构(外模式)是在全局逻辑结构描述的基础上定义的,它面向具体的应用程序,独立于内部模式和存储设备。(4)特定的应用程序是在外模式的逻辑结构上编写的,它依赖于特定的外模式,与数据库的
5、模式和存1/13 储结构独立。3.外模式/模式映像及其如何保证数据的逻辑独立性。(1)外模式/模式映像定义了各个外模式与概念模式之间的映像关系,这些映像定义通常在各自的外模式中加以描述。由于同一个模式可以有任意多个外模式,因此对于每一个外模式,数据库系统都会有一个外模式/模式映像。(2)数据库系统的模式如若发生改变,数据库管理员(DBA)通常会对各个外模式/模式的映像做出相应的改变,以使那些对用户可见的外模式保持不变,从而应用程序的编程人员就不必去修改那些依据数据的外模式所编写的应用程序,如此实现了外模式不受概念模式变化的影响,并保证了数据与程序的逻辑独立性。1.客户/服务器结构(C/S):数
6、据库系统的运行与应用结构(1)客户端(或前台、表示层):命令行客户端、图形化界面管理工具、应用程序等。主要完成与数据库使用者的交互任务。(2)服务器(或后台、数据层):数据库管理系统。主要负责数据管理。2.浏览器/服务器结构(B/S):基于Web应用的客户/服务器结构,也称为三层客户/服务器结构(表示层、处理层(中间层)、数据层)。概念层数据模型1.(1) 实体:客观存在并可相互区别的事物称为实体。(2) 属性:实体所具有的某种特性称为实体的属性。数据模型的分类2.逻辑层数据模型:主要的逻辑数据模型:(1)层次模型;(2)网状模型;(3)关系模型;(4)面向对象模型。物理层数据模型3.第二章
7、关系数据库知识点名称知识点内容1.概念:(1) 表:也称为关系,是一个二维的数据结构,它由表名、构成表的各个列及若干行数据组成。一个关系逻辑上对应一张二维表。(2) 列:也称作字段或属性。表中属性的个数称为关系的元或度。(3) 行:也称作元组或记录。(4) 分量:表中的一行即为一个元组,元组中的一个属性值,称为分量。(5) 码或键:能用来唯一标识该关系的元组的属性(或属性组)。(6) 超码或超键:在关系的一个码中移去某个属性,它仍然是这个关系的码。(7) 候选码或候选键:在关系的一个码或键中,不能从中移去任何一个属性,否则它就不是这个关系的码或键。关系数据结构(8) 全码或全键:一个关系模式的
8、所有属性集合是这个关系的主码或主键。(9) 主码或主键:若干个候选码或候选键中指定一个用来唯一标识关系的元组。(10)外码或外键:当关系中的某个属性不是这个关系的主码或候选码,而是另一关系的主码时,称该属性为这个关系的外码或外键。2/13 (11)主属性和非主属性:关系中包含在任何一个候选码中的属性称为主属性或码属性,不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性或非码属性。(12)域:表示属性的取值范围。(13)参照关系和被参照关系:以外码作为主码的关系称为被参照关系(也称为主关系),外码所在的关系称为参照关系(也称为从关系),被参照关系与参照关系是通过外码相联系的,这种联系通常是一对多的联系。
9、2.关系数据库对关系限定的具体要求:(1) 每一个属性都是不可分解的。(2) 每一个关系仅仅有一种关系模式。(3) 每一个关系模式中的属性必须命名,在同一个关系模式中,属性名必须是不同的。(4) 同一个关系中不允许出现候选码或候选键值完全相同的元组。(5) 在关系中元组的顺序是无关紧要的,可以任意交换。(6) 在关系中属性的顺序是无关紧要的,可以任意交换。基本的关系操作1.查询(Query)操作:5种基本操作:选择、投影、并、差、笛卡尔积。可用基本操作来定义和导出的操作:连接、除、交等2.1.插入(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)操作关系数据语言的分类关系代数语言:并
10、、差、交、笛卡尔积、选择、投影、连接、除。结构化查询语言(SQL):兼具两者双重特点,介于关系代数和关系演算之间。关系演算语言:元组关系演算和域关系演算。2.3.1.并:R3是由属于关系R1或R2的所有不同元组所组成,记为R3=R1R2。差:R3是由属于关系关系R1,但不属于R2的元组组成,记为R3=R1-R2。交:R3是由既属于关系R1,同时又属于R2的元组组成,记为R3=R1R2。笛卡尔积:R1为m元关系,R2为n元关系,新关系R3,记作R3=R1R2。R3有(m+n)个分量,(mn)个元组组成。2.3.4.5.6.7.选择:表示为: ,其中,F为条件表达式,R为指定的被运算关系名。投影:
11、表示为:A(R),其中,R为被运算关系名,A为属性序列。关系代数连接:表示为:。连接运算是选取两个指定关系中的属性满足给定条件的元组连接在一起来组成一个新关系。常用:等值连接和自然连接。除:表示为:RS,在除运算中,若被除关系为m元关系,除关系为n元关系,则运算结果为一个m-n元关系。8.【注意:该知识点中的“选择”和“投影”必定会在设计题中出现。】【具体例题及答题思路总结见考前急救120题第41题】1.实体完整性约束:指关系的主属性,即主码的组成不能为空,也就是关系的主属性不能是空值NULL。关系的完整性约束关系模型完整性约束的检验:(1)执行插入操作:执行插入操作时,首先检查实体完整性约束
12、,然后再检查参照完整性约束,最后检查用户定义完整性约束。(2)执行删除操作:当执行删除操作时,一般只需要对被参照关系检查参照完整性约束。3/13 (3)执行更新操作:当执行更新操作时,因为更新操作可看成是先执行删除操作,再执行插入操作,因此是上述两种情况的综合。2.3.参照完整性约束:定义外码和主码之间的引用规则,它是对关系间引用数据的一种限制。用户定义完整性约束:针对某一应用环境的完整性约束条件,它反映了某一具体应用所涉及的数据应满足的要求。1.“不好”的关系模式中可能存在的问题:关系模式中可能存在的冗余和异常问题(1)数据冗余:是指同一数据被反复存储的情况。(2)更新异常:数据冗余将导致存
13、储空间的浪费和潜在数据不一致性及修改麻烦等问题。(3)插入异常:应该插入到数据库中的数据不能执行插入操作的情形。(4)删除异常:不应该删去的数据会出现被删去的情形。2.1.产生原因和消除这些问题的方法,都与数据依赖的概念密切相关。函数依赖:(1) 完全函数依赖:设R为任一给定关系,X、Y为其属性集,若XY,且对X中的任何真子集X,都有X,Y,则称Y完全函数依赖于X。(2) 部分函数依赖:设R为任一给定关系,X、Y为其属性集,若XY,且X中存在一个真子集X,满足X,Y,则称Y部分函数依赖于X。函数依赖与关键字(3) 传递函数依赖:设R为任一给定关系,X、Y、Z为其不同属性子集,若XY,YX,YZ
14、,则有XZ,称为Z传递函数依赖于X。2.候选关键字:设R为任一给定关系,U为其所含的全部属性集合,X为U的子集,若有完全函数依赖XU,则X为R的一个候选关键字。【注意:综合题中常考本知识点。】【具体例题及答题思路总结见考前急救120题第20题】1.第一范式1NF:设R为任一给定关系,如果R中每个列与行的交点处的取值都是不可再分的基本元素,则R为第一范式。2.3.4.第二范式2NF:设R为任一给定关系,若R为1NF,且其所有非主属性都完全函数依赖于候选关键字,则R为第二范式。第三范式3NF:设R为任一给定关系,若R为2NF,且其每一个非主属性都不传递函数依赖于候选关键字,则R为第三范式。范式与关
15、系规范化过程BCNF:设R为任一给定关系,X、Y为其属性集,F为其函数依赖集,若R为3NF,且其F中所有函数依赖XY(Y 不属于X)中的X必包含候选关键字,则R为BCNF。【助记:1NF:不含重复组;2NF,消除了非主属性对候选键的部分函数依赖;3NF,消除了非主属性对候选键的传递函数依赖。注意:满足最低要求的称为 1NF,在1NF的基础上进一步满足一些新要求的称为 2NF,以此类推,满足高级范式的一定满足低级范式,但满足低级范式的不一定满足高级范式。】【注意:综合题中常考本知识点。】【具体例题及答题思路总结见考前急救120题第20题】4/13 第三章 数据库设计知识点名称数据库的生命周期知识
16、点内容1.2.1.2.数据库分析与设计阶段:需求分析;概念设计;逻辑设计;物理设计。数据库实现与操作阶段:数据库的实现;操作与监督;修改与调整。直观设计法:是一类最原始的数据库设计方法。数据库设计的方法规范设计法:是一类较为普遍、常用的数据库设计方法。包括:新奥尔良设计方法、基于E-R模型的数据库设计方法、基于第三范式的设计方法。3.计算机辅助设计法:通常通过人机交互的方式来完成。计算机辅助软件工程工具(俗称CASE工具)可以帮助完成数据库设计工作。1.需求分析:数据库设计的起点。2.概念结构设计:在需求分析中产生的需求分析报告的基础上,按照特定的方法设计满足应用需求的用户信息结构。数据库设计
17、的基本步骤3.4.5.6.1.逻辑结构设计:将概念模型转换为等价的、并为特定DBMS所支持数据模型的结构。物理结构设计:指对于一个给定的数据库逻辑结构,研究并构造物理结构的过程。数据库实施:需要完成的工作包括:加载数据、应用程序设计和数据库试运行。数据库的运行和维护:最困难的工作:数据库重组与重构。E-R图的表示方法实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体的名称。属性:用椭圆表示。联系:用菱形表示,菱形框内写明联系的名称,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型,如果一个联系具有属性,则这些属性也要用无向边与该联系连接起来。2.E-R图转换为关系模型原则如下:E-R图的表示方
18、法(1)一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性作为关系的属性,实体的码作为关系的码。(2)一个一对一联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应的关系模式合并。(3)一个一对多联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与N端对应的关系模式合并。(4)一个多对多联系转换为一个关系模式。(5)三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。(6)具有相同码的关系模式可合并。【注意:综合题中常考本知识点。】【具体例题及答题思路总结见考前急救120题第29题】物理设计方法1.建立索引:静态建立索引(应用人员预先建立)和动态建立索引(临时建立)。建立聚集:聚集:将相关数据集中存放的物
19、理存储技术。数据聚集结构的一种有效方式是块结构方式,块与块之间由指针连接,一个块对应于一个物理分区。2.第四章 SQL与关系数据库基本操作知识点内容知识点名称SQL的1.SQL是于1974年由 Boyce和 Chamberlin提出的,并在IBM公司研制的关系数椐库管理系5/13 发展统原型SystemR上实现。、2.3.目前没有一个数据库系统能够支持 SQL标准的全部概念和特性。各个关系数据库管理系统产品在实现标准SQL时各有差别,与 SQL标准的符合程度也不相同,但它们仍然遵循SQL标准,并以SQL标准为主体进行相应的扩展,提供一些执行特定操作的额外功能或简化方法。SQL标准颁布的年份:最
20、早的SQL标准是1986年10月由美国国家标准局颁布的。随后,国际化标准组织于1987年6月也正式采纳它为国际标准,并在此基础上进行了补充,且于1989年4月ISO提出了具有完整性特征的SQL,称之为SQL-89。(1) 1989年:SQL-89(2) 1992年:SQL-92(或称为SQL2)(3) 1999年:SQL-99(或称为SQL3)SQL的特点1.SQL不是某个特定数据库供应商专有的语言。SQL简单易学。2.3.SQL是一种强有力的语言,灵活使用其语言元素,可以进行非常复杂和高级的数据库操作。(1) CREATE:创建数据库或数据库对象1.数据定义语言(DDL) (2) ALTER
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