數(shù)據(jù)庫(kù)原理(王珊)知識(shí)點(diǎn)整理

1、數(shù)據(jù)庫(kù)原理復(fù)習(xí)材料-3156016079陳翔宇目錄1.1.1 四個(gè)基本概念1數(shù)據(jù)(Data)1數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱(chēng)DB)1長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合、1基本特征1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)1數(shù)據(jù)定義功能1數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理1數(shù)據(jù)操縱功能1數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)管理和運(yùn)行管理1數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序)1其它功能1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)11.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展1數(shù)據(jù)管理1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程1人工管理特點(diǎn)1文件系統(tǒng)特點(diǎn)11.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化2整體結(jié)構(gòu)化2數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化2數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充、數(shù)據(jù)獨(dú)

2、立性高2數(shù)據(jù)獨(dú)立性高2物理獨(dú)立性2邏輯獨(dú)立性2數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映像功能來(lái)保證的2數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制21.2.1 兩大類(lèi)數(shù)據(jù)模型：概念模型、邏輯模型和物理模型21.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束條件3數(shù)據(jù)的完整性約束條件:31.2.7 關(guān)系模型3關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)31.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念3型(Type)：對(duì)某一類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明3值(Value)：是型的一個(gè)具體賦值3模式（Schema）3實(shí)例（Instance）31.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)3外模式External Schema（也稱(chēng)子模式或用戶(hù)模式），3模式Sc

3、hema（也稱(chēng)邏輯模式）3內(nèi)模式Internal Schema（也稱(chēng)存儲(chǔ)模式）31.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性3外模式/模式映像：保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性3模式/內(nèi)模式映象：保證數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性41.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成4數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)職責(zé)：42.1.1 關(guān)系4域(Domain):是一組具有相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的值的集合4候選碼(Candidate key)4全碼(All-key)4主碼(Primary key)4主屬性42.2.1基本關(guān)系操作42.3.1 關(guān)系的三類(lèi)完整性約束4實(shí)體完整性和參照完整性：4用戶(hù)定義的完整性：42.3.2 實(shí)體完整性:主碼不為空42.3.4 用戶(hù)定義的完

4、整性42.4.2 專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算：選擇、投影、連接、除5象集Zx：本質(zhì)是一次選擇運(yùn)算和一次投影運(yùn)算5懸浮元組5外連接5左外連接5右外連接5除：查找在被除數(shù)R中能夠完全覆蓋除數(shù)S的部分的剩余值53.1.2 SQL的特點(diǎn)51.綜合統(tǒng)一52.高度非過(guò)程化53.面向集合的操作方式54.以同一種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)提供多種使用方式55. 語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用53.3.1 模式的定義與刪除5CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用戶(hù)名>5DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>5CASCADE(級(jí)聯(lián))5RES

5、TRICT(限制)53.3.2 基本表的定義、刪除與修改5CREATE TABLE <表名>(<列名> <數(shù)據(jù)類(lèi)型> <列級(jí)完整性約束條件> 5ALTER TABLE <表名>5DROP TABLE <表名>RESTRICT| CASCADE;6RESTRICT：刪除表是有限制的。6CASCADE：刪除該表沒(méi)有限制。63.3.3 索引的建立與刪除6CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX <索引名>63.4 數(shù)據(jù)查詢(xún)6字符匹配:6空值查詢(xún)：IS NULL 或 IS NOT NULL !“IS” 不

6、能用 “=” 代替6ORDER BY子句6聚集函數(shù)：6GROUP BY子句分組：6HAVING短語(yǔ)與WHERE子句的區(qū)別：!作用對(duì)象不同6自身連接：6外連接與普通連接的區(qū)別:7子查詢(xún)的限制:不能使用ORDER BY子句7不相關(guān)子查詢(xún)：7相關(guān)子查詢(xún)：7一、帶有IN謂詞的子查詢(xún)：此為不相關(guān)子查詢(xún)7二、帶有比較運(yùn)算符的子查詢(xún)7三、帶有ANY（SOME）或ALL謂詞的子查詢(xún)7四、帶有EXISTS謂詞的子查詢(xún)74.1.2 安全標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介：TCSEC標(biāo)準(zhǔn)、CC標(biāo)準(zhǔn)74.2.2 存取控制84.2.3 自主存取控制方法84.2.4 授權(quán)與回收81、WITH GRANT OPTION: 指定：可以再授予；沒(méi)有指定

7、：不能傳播；不允許循環(huán)授權(quán)82、GRANT ALL PRIVILIGES83、 對(duì)屬性列的授權(quán)時(shí)必須明確指出相應(yīng)屬性列名81、 FROM USER CASCADE;系統(tǒng)收回直接或間接從USER處獲得的權(quán)限84.2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)角色：是被命名的一組與數(shù)據(jù)庫(kù)操作相關(guān)的權(quán)限，角色是權(quán)限的集合84.2.6 強(qiáng)制存取控制方法84.3 視圖機(jī)制94.4 審計(jì)（Audit）95.2.1 關(guān)系模型的參照完整性定義95.3 用戶(hù)定義的完整性95.4 完整性約束命名子句96.2.4 2NF若R1NF，且每一個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴(lài)于碼，則R2NF。106.2.5 3NF若R3NF，則每一個(gè)非主屬性既不部分依賴(lài)于碼也不

8、傳遞依賴(lài)于碼。106.2.6 BC范式（BCNF）每一個(gè)決定屬性因素都包含碼。107.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基本規(guī)律：107.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法107.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟107.2.3 數(shù)據(jù)字典：進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果1061.1.1 四個(gè)基本概念數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有永久儲(chǔ)存、有組織和可共享三個(gè)特點(diǎn)。數(shù)據(jù)(Data)的定義：描述事物的符號(hào)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱(chēng)DB)長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合、基本特征數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存、可為各種用戶(hù)共享、冗余度較小

9、數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高、易擴(kuò)展、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL)、定義數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理 分類(lèi)組織、存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù)、確定組織數(shù)據(jù)的文件結(jié)構(gòu)和存取方式 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、提供多種存取方法提高存取效率數(shù)據(jù)操縱功能 提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DML)、實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作(查詢(xún)、插入、刪除和修改)數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)管理和運(yùn)行管理 數(shù)據(jù)庫(kù)在建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)由DBMS統(tǒng)一管理和控制、保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用、發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序) 數(shù)據(jù)庫(kù)初始數(shù)據(jù)裝載轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、介質(zhì)故障恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織、性能監(jiān)視分

10、析等其它功能 DBMS與網(wǎng)絡(luò)中其它軟件系統(tǒng)的通信、兩個(gè)DBMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的互訪(fǎng)和互操作、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)組成的儲(chǔ)存、管理、處理和維護(hù)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理定義：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程人工管理階段(20世紀(jì)40年代中-50年代中)文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)50年代末-60年代中)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段(20世紀(jì)60年代末-現(xiàn)在)人工管理特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：用戶(hù)（程序員），數(shù)據(jù)不保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)

11、的共享程度：無(wú)共享、冗余度極大數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴(lài)于程序數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無(wú)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制文件系統(tǒng)特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無(wú)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征之一 整體結(jié)構(gòu)化不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型描述，無(wú)需程

12、序定義和解釋、數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)、數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)共享的好處是減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲(chǔ)空間、避免數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性、 使系統(tǒng)易于擴(kuò)充、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性指用戶(hù)的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。邏輯獨(dú)立性指用戶(hù)的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶(hù)程序也可以不變。數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映像功能來(lái)保證的數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制DBMS提供的數(shù)據(jù)控制功能(1)數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)保護(hù)數(shù)據(jù)，以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的

13、泄密和破壞。(2)數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿(mǎn)足一定的關(guān)系。(3)并發(fā)（Concurrency）控制對(duì)多用戶(hù)的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。(4)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。1.2.1 兩大類(lèi)數(shù)據(jù)模型：概念模型、邏輯模型和物理模型數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿(mǎn)足三方面要求：能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界、容易為人所理解、便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。概念模型也稱(chēng)信息模型它是按用戶(hù)的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。 邏輯模型主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、(已淘汰)關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷?，按?jì)算機(jī)系統(tǒng)的

14、觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于DBMS實(shí)現(xiàn)。物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式、存取方法，在磁盤(pán)磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束條件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：描述數(shù)據(jù)庫(kù)的組成對(duì)象，以及對(duì)象之間的聯(lián)系是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)操作：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象(型)的實(shí)例(值)允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則數(shù)據(jù)操作的類(lèi)型：查詢(xún)、更新(包括插入、刪除、修改)數(shù)據(jù)的完整性約束條件:是一組完整性規(guī)則的集合包括參照完整性，實(shí)體完整性、數(shù)據(jù)和用戶(hù)自定義完整性。數(shù)據(jù)模型應(yīng)該反映和規(guī)定其必須遵守的基本的和通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿(mǎn)

15、足實(shí)體完整性和參照完整性?xún)蓚€(gè)不變性條件。1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系(Relation)：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的一張表。元組(Tuple)：表中的一行即為一個(gè)元組屬性(Attribute)：表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱(chēng)即屬性名主碼(Key)：表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。域(Domain)：屬性的取值范圍。分量：元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，一般表示為關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n）數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上、關(guān)系模型概念單一，實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系表示、關(guān)

16、系模型的存取路徑對(duì)用戶(hù)透明，具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性更好的安全保密性、簡(jiǎn)化程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作。缺點(diǎn)：存取路徑對(duì)用戶(hù)透明導(dǎo)致查詢(xún)效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型。1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念型(Type)：對(duì)某一類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明值(Value)：是型的一個(gè)具體賦值模式（Schema）數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述、型的描述、反映數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系、模式相對(duì)穩(wěn)定、實(shí)例（Instance）模式的一個(gè)具體值、反映數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的狀態(tài)、同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例、實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)、1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)外模式External Schema（也稱(chēng)子模式或用戶(hù)模式）

17、，數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)（包括應(yīng)用程序員和最終用戶(hù)）能夠看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式，每個(gè)用戶(hù)只能看見(jiàn)和訪(fǎng)問(wèn)所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)。模式Schema（也稱(chēng)邏輯模式）數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶(hù)的公共數(shù)據(jù)視圖，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式。內(nèi)模式Internal Schema（也稱(chēng)存儲(chǔ)模式）數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的組織方式。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式。1.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 模式：描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)外模式：描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu) 外模式

18、/模式映像：保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性當(dāng)模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員修改有關(guān)的外模式模式映象，使外模式保持不變應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫(xiě)的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。模式/內(nèi)模式映象：保證數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性定義了數(shù)據(jù)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。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員修改模式內(nèi)模式映象，使模式保持不變。應(yīng)用程序不受影響。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA

19、）數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)職責(zé)：1.決定數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)2.決定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略3.定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件4.監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的使用和運(yùn)行5. 數(shù)據(jù)庫(kù)的改進(jìn)和重組2.1.1 關(guān)系域(Domain):是一組具有相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的值的集合候選碼(Candidate key) 若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱(chēng)該屬性組為候選碼全碼(All-key) 最極端的情況：關(guān)系模式的所有屬性組是這個(gè)關(guān)系模式的候選碼，稱(chēng)為全碼（All-key）主碼(Primary key)若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼（Primary key）主屬性候選碼的諸屬性稱(chēng)為主屬性（P

20、rime attribute）不包含在任何侯選碼中的屬性稱(chēng)為非主屬性（ Non-Prime attribute）或非碼屬性（Non-key attribute）2.2.1基本關(guān)系操作常用的關(guān)系操作查詢(xún)：選擇、投影、連接、除、并、交、差數(shù)據(jù)更新：插入、刪除、修改 !查詢(xún)的表達(dá)能力是其中最主要的部分選擇、投影、并、差、笛卡爾積是5種基本操作關(guān)系操作的特點(diǎn)集合操作方式：操作的對(duì)象和結(jié)果都是集合，一次一集合的方式2.3.1 關(guān)系的三類(lèi)完整性約束實(shí)體完整性和參照完整性： 稱(chēng)為關(guān)系的兩個(gè)不變性，是關(guān)系模型必須滿(mǎn)足的完整性約束條件，由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持用戶(hù)定義的完整性： 應(yīng)用領(lǐng)域需要遵循的約束條件，體現(xiàn)了具體

21、領(lǐng)域中的語(yǔ)義約束 2.3.2 實(shí)體完整性:主碼不為空若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值2.3.3 參照完整性：外碼要么為空要么為被參照表的主碼值2.3.4 用戶(hù)定義的完整性關(guān)系模型應(yīng)提供定義和檢驗(yàn)這類(lèi)完整性的機(jī)制，以便用統(tǒng)一的系統(tǒng)的方法處理它們，不需要應(yīng)用程序承擔(dān)這一功能2.4.2 專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算：選擇、投影、連接、除象集Zx：本質(zhì)是一次選擇運(yùn)算和一次投影運(yùn)算給定一個(gè)關(guān)系R（X，Z），X和Z為屬性組。當(dāng)tX=x時(shí)，x在R中的象集（Images Set）為：Zx= tZ | t R，tX=x 它表示R中屬性組X上值為x的諸元組在Z上分量的集合。懸浮元組不存在公共屬性上相等的元組外連

22、接如果把舍棄的元組也保存在結(jié)果關(guān)系中，而在其他屬性上填空值(Null)，這種連接就叫做外連接（OUTER JOIN）。左外連接如果只把左邊關(guān)系R中要舍棄的元組保留就叫做左外連接(LEFT OUTER JOIN)右外連接如果只把右邊關(guān)系S中要舍棄的元組保留就叫做右外連接(RIGHT OUTER JOIN)。 除：查找在被除數(shù)R中能夠完全覆蓋除數(shù)S的部分的剩余值設(shè)關(guān)系R ÷ S的結(jié)果為關(guān)系T，則T包含所有在R但不在S中的屬性及其值，且T的元組與S的元組的所有組合都在R中。3.1.2 SQL的特點(diǎn)1.綜合統(tǒng)一集數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL），數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（DML），數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（DCL）功能于一體

23、。2.高度非過(guò)程化SQL只要提出“做什么”，無(wú)須指明“怎么做”。存取路徑的選擇以及SQL的操作過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)完成。3.面向集合的操作方式操作對(duì)象、查找結(jié)果、一次插入、刪除、更新操作的對(duì)象都可以是元組的集合。4.以同一種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)提供多種使用方式SQL是獨(dú)立的語(yǔ)言，又是嵌入式語(yǔ)言。5. 語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用3.3.1 模式的定義與刪除CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用戶(hù)名><表定義子句>|<視圖定義子句>|<授權(quán)定義子句>在CREATE SCHEMA中可以接受CREATE TABLE，CREATE VI

24、EW和GRANT子句。定義模式實(shí)際上定義了一個(gè)命名空間在這個(gè)空間中可以定義該模式包含的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，例如基本表、視圖、索引等。DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>CASCADE(級(jí)聯(lián)) 刪除模式的同時(shí)把該模式中所有的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象全部刪除RESTRICT(限制) 如果該模式中定義了下屬的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象（表、視圖等），則拒絕該刪除語(yǔ)句的執(zhí)行。 當(dāng)該模式中沒(méi)有任何下屬的對(duì)象時(shí)才能執(zhí)行。3.3.2 基本表的定義、刪除與修改CREATE TABLE <表名>(<列名> <數(shù)據(jù)類(lèi)型> <列級(jí)完整性約束條件>

25、 ,<列名> <數(shù)據(jù)類(lèi)型> <列級(jí)完整性約束條件> );ALTER TABLE <表名> ADD <新列名> <數(shù)據(jù)類(lèi)型> 完整性約束 DROP <完整性約束名> ALTER COLUMN<列名> <數(shù)據(jù)類(lèi)型> ;DROP TABLE <表名>RESTRICT| CASCADE;RESTRICT：刪除表是有限制的。欲刪除的基本表不能被其他表的約束所引用如果存在依賴(lài)該表的對(duì)象，則此表不能被刪除CASCADE：刪除該表沒(méi)有限制。在刪除基本表的同時(shí)，相關(guān)的依賴(lài)對(duì)象一起刪除 3.3.

26、3 索引的建立與刪除CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX <索引名> ON <表名>(<列名><次序>,<列名><次序> );采用B+樹(shù)或HASH索引由RDBMS決定，索引是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)技術(shù)，屬于內(nèi)模式CREATE INDEX語(yǔ)句定義索引時(shí)，可以定義索引是唯一索引、非唯一索引或聚簇索引、PRIMARY KEY、UNIQUE每一個(gè)索引值對(duì)應(yīng)唯一數(shù)據(jù)記錄、CLUSTER一表一聚簇、3.4 數(shù)據(jù)查詢(xún)SELECT ALL|DISTINCT <目標(biāo)列表達(dá)式>,<目標(biāo)列表達(dá)式> FROM

27、 <表名或視圖名>,<表名或視圖名> WHERE <條件表達(dá)式> GROUP BY <列名1> HAVING <條件表達(dá)式> ORDER BY <列名2> ASC|DESC ;消除取值重復(fù)的行:如果沒(méi)有指定DISTINCT關(guān)鍵詞，則缺省為ALL 字符匹配: NOT LIKE<匹配串>ESCAPE <換碼字符>，匹配串為固定字符串。%任意長(zhǎng)度字符，_單個(gè)任意字符，匹配串為含通配符的字符串。ESCAPE '' 表示“”為換碼字符，使用換碼字符將通配符轉(zhuǎn)義為普通字符。空值查詢(xún)：IS NUL

28、L 或 IS NOT NULL !“IS” 不能用 “=” 代替ORDER BY子句可以按一個(gè)或多個(gè)屬性列排序，升序：ASC；降序：DESC；缺省值為升序當(dāng)排序列含空值時(shí)ASC：排序列為空值的元組最后顯示；DESC：排序列為空值的元組最先顯示；聚集函數(shù)：計(jì)數(shù):COUNT(DISTINCT|ALL *);COUNT(DISTINCT|ALL <列名>);計(jì)算總和：SUM(DISTINCT|ALL <列名>)計(jì)算平均值：AVG(DISTINCT|ALL <列名>)最大最小值：MAX(DISTINCT|ALL <列名>);MIN(DISTINCT|AL

29、L <列名>);GROUP BY子句分組：細(xì)化聚集函數(shù)的作用對(duì)象未對(duì)查詢(xún)結(jié)果分組，聚集函數(shù)將作用于整個(gè)查詢(xún)結(jié)果對(duì)查詢(xún)結(jié)果分組后，聚集函數(shù)將分別作用于每個(gè)組 作用對(duì)象是查詢(xún)的中間結(jié)果表。按指定的一列或多列值分組，值相等的為一組。HAVING短語(yǔ)與WHERE子句的區(qū)別：!作用對(duì)象不同WHERE子句作用于基表或視圖，從中選擇滿(mǎn)足條件的元組HAVING短語(yǔ)作用于組，從中選擇滿(mǎn)足條件的組。自身連接：一個(gè)表與其自己進(jìn)行連接，需要給表起別名以示區(qū)別由于所有屬性名都是同名屬性，因此必須使用別名前綴SELECT FIRST.Cno，SECOND.Cpno FROM Course FIRST，Cour

30、se SECOND WHERE FIRST.Cpno = SECOND.Cno;外連接與普通連接的區(qū)別:普通連接操作只輸出滿(mǎn)足連接條件的元組外連接操作以指定表為連接主體，將主體表中不滿(mǎn)足連接條件的元組一并輸出SELECT Student.Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept，Cno，GradeFROM StudentLEFT OUT JOINSCON (Student.Sno=SC.Sno);子查詢(xún)的限制:不能使用ORDER BY子句不相關(guān)子查詢(xún)： 子查詢(xún)的查詢(xún)條件不依賴(lài)于父查詢(xún)由里向外逐層處理。每個(gè)子查詢(xún)?cè)谏弦患?jí)查詢(xún)處理前求解，它的結(jié)果用于建立其父查詢(xún)的查找條件。相關(guān)子查詢(xún)：子

31、查詢(xún)的查詢(xún)條件依賴(lài)于父查詢(xún)。首先取外層查詢(xún)中表的一個(gè)元組，根據(jù)它與內(nèi)層查詢(xún)相關(guān)的屬性值處理內(nèi)層查詢(xún)，若WHERE子句返回值為真，則取此元組放入結(jié)果表，再取外層表的下一個(gè)元組，重復(fù)這一過(guò)程，直至外層表全部檢查完為止。一、帶有IN謂詞的子查詢(xún)：此為不相關(guān)子查詢(xún)二、帶有比較運(yùn)算符的子查詢(xún)當(dāng)能確切知道內(nèi)層查詢(xún)返回單值時(shí)，可用比較運(yùn)算符（>，<，=，>=，<=，!=或< >）。與ANY或ALL謂詞配合使用!子查詢(xún)一定要跟在比較符之后三、帶有ANY（SOME）或ALL謂詞的子查詢(xún)ANY：任意一個(gè)值；ALL：所有值；1.RDBMS執(zhí)行此查詢(xún)時(shí)，首先處理子查詢(xún)，找出滿(mǎn)足條件

32、的項(xiàng)構(gòu)成一個(gè)集合2.處理父查詢(xún)四、帶有EXISTS謂詞的子查詢(xún)1. EXISTS謂詞 子查詢(xún)找到的提交存在量詞帶EXISTS謂詞的子查詢(xún)不返回任何數(shù)據(jù)，只產(chǎn)生邏輯真值”true”或邏輯假值”false”。若內(nèi)層查詢(xún)結(jié)果非空，則外層的WHERE子句返回真值若內(nèi)層查詢(xún)結(jié)果為空，則外層的WHERE子句返回假值由EXISTS引出的子查詢(xún)，其目標(biāo)列表達(dá)式通常都用* ，因?yàn)閹XISTS的子查詢(xún)只返回真值或假值，給出列名無(wú)實(shí)際意義。2. NOT EXISTS謂詞 子查詢(xún)中 找不到的提交若內(nèi)層查詢(xún)結(jié)果非空，則外層的WHERE子句返回假值若內(nèi)層查詢(xún)結(jié)果為空，則外層的WHERE子句返回真值所有帶IN謂詞、比較運(yùn)

33、算符、ANY和ALL謂詞的子查詢(xún)都能用EXISTS子查詢(xún)替換用EXISTS/NOT EXISTS實(shí)現(xiàn)全稱(chēng)量詞(難點(diǎn))SQL語(yǔ)言中沒(méi)有全稱(chēng)量詞（For all）把帶有全稱(chēng)量詞的謂詞轉(zhuǎn)換為等價(jià)的帶有存在量詞的謂詞：(x)P ( x(P)4.1.2 安全標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介：TCSEC標(biāo)準(zhǔn)、CC標(biāo)準(zhǔn)TCSEC/TDI，從安全策略、責(zé)任、保證、文檔四個(gè)方面來(lái)描述安全性級(jí)別劃分的指標(biāo)4.2.2 存取控制存取控制機(jī)制由定義用戶(hù)權(quán)限和合法權(quán)限檢查兩部分組成用戶(hù)權(quán)限定義和合法權(quán)檢查機(jī)制一起組成了DBMS的安全子系統(tǒng)4.2.3 自主存取控制方法用戶(hù)權(quán)限組成：數(shù)據(jù)對(duì)象、操作類(lèi)型、定義存取權(quán)限稱(chēng)為授權(quán)4.2.4 授權(quán)與回收GR

34、ANT語(yǔ)句的一般格式： GRANT <權(quán)限>,<權(quán)限>. ON <對(duì)象類(lèi)型> <對(duì)象名> TO <用戶(hù)>,<用戶(hù)>. WITH GRANT OPTION;1、WITH GRANT OPTION:指定：可以再授予；沒(méi)有指定：不能傳播；不允許循環(huán)授權(quán)2、GRANT ALL PRIVILIGESON TABLE STUDENTTO PUBLIC;-將STUDENT表的所有權(quán)限授予所有用戶(hù)3、 對(duì)屬性列的授權(quán)時(shí)必須明確指出相應(yīng)屬性列名REVOKE語(yǔ)句的一般格式為： REVOKE <權(quán)限>,<權(quán)限>. ON

35、<對(duì)象類(lèi)型> <對(duì)象名>FROM <用戶(hù)>,<用戶(hù)>.;1、 FROM USER CASCADE;系統(tǒng)收回直接或間接從USER處獲得的權(quán)限 2、REVOKE ALL PRIVILIGESON TABLE STUDENTFROM PUBLIC;-將STUDENT表的所有用戶(hù)的所有權(quán)限收回CREATE USER語(yǔ)句格式：CREATE USER <username> WITHDBA | RESOURCE | CONNECT;DBA可CREATE USER|SCHEMA|TABLE + 登錄數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)數(shù)據(jù)和操縱RESOURCE可CREATE

36、TABLE + 登錄數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)數(shù)據(jù)和操縱CONNECT可登錄數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)數(shù)據(jù)和操縱4.2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)角色：是被命名的一組與數(shù)據(jù)庫(kù)操作相關(guān)的權(quán)限，角色是權(quán)限的集合作用：管理數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限，簡(jiǎn)化用戶(hù)授權(quán)過(guò)程角色創(chuàng)建:CREATE ROLE <角色名>角色授權(quán): GRANT <權(quán)限>,<權(quán)限> ON <對(duì)象類(lèi)型>對(duì)象名 TO <角色>,<角色>4.2.6 強(qiáng)制存取控制方法強(qiáng)制存取控制（MAC)：保證更高程度的安全性使用戶(hù)不能直接感知或進(jìn)行控制主體是系統(tǒng)中的活動(dòng)實(shí)體DBMS所管理的實(shí)際用戶(hù) 代表用戶(hù)的各進(jìn)程客體是系統(tǒng)中的被動(dòng)實(shí)體，是受主

37、體操縱的文件、基表、索引、視圖強(qiáng)制存取控制規(guī)則 (1)僅當(dāng)主體的許可證級(jí)別大于或等于客體的密級(jí)時(shí)，該主體才能讀取相應(yīng)的客體 (2)僅當(dāng)主體的許可證級(jí)別等于客體的密級(jí)時(shí)，該主體才能寫(xiě)相應(yīng)的客體先DAC檢查，通過(guò)的數(shù)據(jù)對(duì)象再由系統(tǒng)進(jìn)行MAC檢查，通過(guò)檢查的數(shù)據(jù)對(duì)象方可存取。4.3 視圖機(jī)制主要功能是提供數(shù)據(jù)獨(dú)立性，無(wú)法完全滿(mǎn)足要求間接實(shí)現(xiàn)了支持存取謂詞的用戶(hù)權(quán)限定義CREATE VIEW CS_Student AS 4.4 審計(jì)（Audit）審計(jì)日志（Audit Log） 將用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有操作記錄在上面DBA利用審計(jì)日志 找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時(shí)間和內(nèi)容C2以上安全級(jí)別的DBMS必須具有AUDIT語(yǔ)句：設(shè)置審計(jì)功能AUDI