2022年?yáng)|北大學(xué)軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論期末知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、(整理 )數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)重要知識(shí)點(diǎn) 目錄數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)重要知識(shí)點(diǎn) . 1第一章：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 . 31基本概念（數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)） . 32數(shù)據(jù)庫(kù)階段數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn) 3數(shù)據(jù)模型的三個(gè)組成部分 4數(shù)據(jù)模型的兩個(gè)不同層次 . 3 . 3 . 45概念模型中用于描述信息結(jié)構(gòu)的概念 . 46利用 E-R模型描述信息結(jié)構(gòu). 47數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) . 58三級(jí)模式之間的二級(jí)映像 . 69DBMS 的主要功能 . 6第二章：關(guān)系模型和關(guān)系理論 . 61關(guān)系模型的基本概念（關(guān)系，屬性，碼，主碼，三類(lèi)關(guān)系，基本關(guān)系的性質(zhì)，關(guān)系模式，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型和值） . 62關(guān)系操作和關(guān)系操作語(yǔ)言

2、（常用的關(guān)系操作有哪些；關(guān)系語(yǔ)言有哪些） . 73關(guān)系模型的完整性規(guī)則（實(shí)體完整性，參照完整性，用戶定義的完整性） . 74E-R模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)化的規(guī)則. 75關(guān)系代數(shù)：傳統(tǒng)的集合運(yùn)算，專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算 . 7第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL . 71基本表的創(chuàng)建，修改和撤銷(xiāo) . 72視圖的創(chuàng)建和撤銷(xiāo) . 73索引的創(chuàng)建和撤銷(xiāo) . 84SQL的數(shù)據(jù)查詢 . 85視圖的創(chuàng)建和撤銷(xiāo)，視圖的作用 . 86SQL的并發(fā)控制 . 87定義關(guān)系完整性約束的方法，實(shí)體完整性的違約處理，參照完整性的違約處理 . 88觸發(fā)器的定義和刪除 . 8第四章：數(shù)據(jù)庫(kù)編程 . 81嵌入式 SQL的運(yùn)行環(huán)境 . 82嵌入式

3、 SQL的使用規(guī)定 . 8第五章：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) . 91函數(shù)依賴，平凡（非平凡）函數(shù)依賴，部分函數(shù)依賴，傳遞函數(shù)依賴，多值依賴 . 921NF， 2NF，3NF，BCNF，4NF . 93數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng) . 94模式分解 . 95數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟 . 96從 E-R模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)化的規(guī)則 . 9第六章：數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)技術(shù) 1查詢優(yōu)化的一般準(zhǔn)則 . 10 . 102關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化算法 . 103優(yōu)化的一般步驟 . 104事務(wù)，事務(wù)的開(kāi)始和結(jié)束，事務(wù)的特性（ACID） . 105數(shù)據(jù)庫(kù)故障的種類(lèi)（事務(wù)內(nèi)部的故障，系統(tǒng)故障，介質(zhì)故障）和恢復(fù)方法 . 106數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，登記日志文件 . 107

4、并發(fā)操作帶來(lái)的數(shù)據(jù)不一致性 . 108封鎖，基本封鎖類(lèi)型 . 109死鎖的診斷與解除 . 1010并發(fā)調(diào)度的可串行性 . 1011兩段鎖協(xié)議 . 10第一章：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1基本概念（數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫(kù)： 數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定組織方式儲(chǔ)存在一起的，能為多個(gè)用戶共享的，具有盡可能小的冗余度的、與應(yīng)用彼此獨(dú)立的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)： 是一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合和一組用以訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)的程序組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)： 是一個(gè)實(shí)際可運(yùn)行的存儲(chǔ)、維護(hù)和應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，是存儲(chǔ)介質(zhì)、處理對(duì)象和管理系統(tǒng)的集合體。2數(shù)據(jù)庫(kù)階段數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)一、人工管理階段 : 數(shù)據(jù)的管理者：人

5、 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：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)用程序自己控制二、文件系統(tǒng)階段 : 數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng) 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)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差 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)控制能力：應(yīng)用程序自己控制三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 : 數(shù)據(jù)的管理者：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高，冗余度小 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：具有高度的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述 數(shù)據(jù)控制能力：由數(shù)據(jù)庫(kù)

6、管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力3數(shù)據(jù)模型的三個(gè)組成部分?jǐn)?shù)據(jù)模型： 數(shù)據(jù)模型是一個(gè)描述數(shù)據(jù)，的集合。數(shù)據(jù)關(guān)系， 數(shù)據(jù)語(yǔ)義以及一致性約束的概念工具概念數(shù)據(jù)模型（Conceptual Data Model ）：面向數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的實(shí)現(xiàn)世界的數(shù)據(jù)模型，主要用來(lái)描述世界的概念化結(jié)構(gòu)，它使數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的初始階段，擺脫計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及DBMS 的具體技術(shù)問(wèn)題，集中精力分析數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系等，與具體的 DBMS 無(wú)關(guān)。概念數(shù)據(jù)模型必須換成邏輯數(shù)據(jù)模型，才能在 DBMS 中實(shí)現(xiàn)。邏輯數(shù)據(jù)模型（Logixal Data Model ）: 這是用戶從數(shù)據(jù)庫(kù)所看到的數(shù)據(jù)模型，是具體的DBM

7、S 所支持的數(shù)據(jù)模型，如網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型、層次數(shù)據(jù)模型等等。此模型既要面向擁護(hù)，又要面向系統(tǒng)。物理數(shù)據(jù)模型（Physical Data Model ）: 這是描述數(shù)據(jù)在儲(chǔ)存介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，它不但與具體的 DBMS 有關(guān)，而且還與操作系統(tǒng)和硬件有關(guān)。每一種邏輯數(shù)據(jù)模型在實(shí)現(xiàn)時(shí)都有起對(duì)應(yīng)的物理數(shù)據(jù)模型。DBMS 為了保證其獨(dú)立性與可移植性，大部分物理數(shù)據(jù)模型的實(shí)現(xiàn)工作又系統(tǒng)自動(dòng)完成，而設(shè)計(jì)者只設(shè)計(jì)索引、聚集等特殊結(jié)構(gòu)。4數(shù)據(jù)模型的兩個(gè)不同層次概念模型也稱(chēng)信息模型， 它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。概念數(shù)據(jù)模型用于建立信息世界的數(shù)據(jù)模型，強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)功能，應(yīng)該概念簡(jiǎn)單、清晰，易于用戶理

8、解，它是現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象， 是用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的工具。體聯(lián)系模型”（ER）數(shù)據(jù)模型這一類(lèi)中， 著名的模型是 “ 實(shí)它是現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象。這類(lèi)模型涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。5概念模型中用于描述信息結(jié)構(gòu)的概念6利用 E-R 模型描述信息結(jié)構(gòu)如果有一個(gè)應(yīng)用，要能夠利用 圖例 矩形：實(shí)體 雙線矩形：弱實(shí)體集 橢圓：屬性 橢圓（帶下劃線） ：主鍵 雙線橢圓：多值屬性 虛線橢圓：導(dǎo)出屬性E-R 模型描述該應(yīng)用的信息結(jié)構(gòu)橢圓上連了其他橢圓：組合屬性 菱形：聯(lián)系三角形：（關(guān)系中的繼承關(guān)系）7數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式

9、結(jié)構(gòu) 模式（視圖層）模式又稱(chēng)概念模式或邏輯模式，對(duì)應(yīng)于概念級(jí)。 它是由數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者綜合所有用戶的數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)一的觀點(diǎn)構(gòu)造的全局邏輯結(jié)構(gòu)，是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的總體描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖(全局視圖 )。它是由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)模式描述語(yǔ)言 (Data Description Language ，DDL) 來(lái)描述、 定義的， 體現(xiàn)。反映了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的整體觀。外模式（邏輯層）外模式又稱(chēng)子模式或用戶模式，對(duì)應(yīng)于用戶級(jí)。 它是某個(gè)或某幾個(gè)用戶所看到的數(shù)據(jù)庫(kù)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。外模式是從模式導(dǎo)出的一個(gè)子集，包含模式中允許特定用戶使用的那部分?jǐn)?shù)據(jù)。用

10、戶可以通過(guò)外模式描述語(yǔ)言來(lái)描述、定義對(duì)應(yīng)于用戶的數(shù)據(jù)記錄 (外模式 )，也可以利用數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言 (Data Manipulation Language， DML) 對(duì)這些數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行。外模式反映了數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶觀。內(nèi)模式（物理層）內(nèi)模式又稱(chēng)存儲(chǔ)模式，對(duì)應(yīng)于物理級(jí)，它是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或底層描述，是數(shù)據(jù)庫(kù)最低一級(jí)的邏輯描述，它描述了數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的存儲(chǔ)方式和物理結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)著實(shí)際存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)庫(kù)。內(nèi)模式由內(nèi)模式描述語(yǔ)言來(lái)描述、定義， 它是數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)觀。在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，只有唯一的數(shù)據(jù)庫(kù)，因而作為定義、描述數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的內(nèi)模式和定義、 描述數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)的模式，也是唯一的，

11、 但建立在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之上的應(yīng)用則是非常廣泛、多樣的，所以對(duì)應(yīng)的外模式不是唯一的，也不可能是唯一的。8三級(jí)模式之間的二級(jí)映像用戶應(yīng)用程序根據(jù)外模式進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，通過(guò)“ 外模式模式”映射，定義和建立某個(gè)外模式與模式間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將外模式與模式聯(lián)系起來(lái)，當(dāng)模式發(fā)生改變時(shí)，只要改變其映射，就可以使外模式保持不變，對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序也可保持不變；另一方面，通過(guò)“ 模式內(nèi)模式” 映射，定義建立數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) (模式 )與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(內(nèi)模式 )間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，只需改變模式一內(nèi)模式映射，就能保持模式不變，因此應(yīng)用程序也可以保持不變。9DBMS 的主要功能第二章：關(guān)系模型和關(guān)系理論1關(guān)系模型

12、的基本概念（關(guān)系，屬性，碼，主碼，三類(lèi)關(guān)系，基本關(guān)系的性質(zhì)，關(guān)系模式，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型和值）關(guān)系：一個(gè)實(shí)體的描述屬性：一個(gè)關(guān)系的每一列碼：主碼：三類(lèi)關(guān)系：基本關(guān)系的性質(zhì)：關(guān)系模式：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型和值2關(guān)系操作和關(guān)系操作語(yǔ)言（常用的關(guān)系操作有哪些；關(guān)系語(yǔ)言有哪些）3關(guān)系模型的完整性規(guī)則（實(shí)體完整性，參照完整性，用戶定義的完整性）要能夠判斷某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作有沒(méi)有破壞關(guān)系的實(shí)體完整性和參照完整性4E-R 模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)化的規(guī)則如果有一個(gè) E-R 模型，要能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為關(guān)系模型5關(guān)系代數(shù)：傳統(tǒng)的集合運(yùn)算，專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算要能夠用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式描述數(shù)據(jù)查詢 有一組關(guān)系，要能夠求出關(guān)系

13、表達(dá)式作用在這組關(guān)系上時(shí)的運(yùn)算結(jié)果第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言 SQL1基本表的創(chuàng)建，修改和撤銷(xiāo)要能夠利用基本數(shù)據(jù)類(lèi)型定義屬性的類(lèi)型，能夠定義關(guān)系的完整性約束條件 創(chuàng)建 :CREATE TABLE %TABLENAME%() 修改 : 撤銷(xiāo) :DROP TALBE %TABLENAME% 2視圖的創(chuàng)建和撤銷(xiāo)CREATE VIEW FROM %TABLENAME% WHERE %CONDIONS% 3索引的創(chuàng)建和撤銷(xiāo) 了解唯一值索引和聚簇索引含義，能夠判斷什么時(shí)候不能建聚簇索引或唯一值索引4SQL 的數(shù)據(jù)查詢有一組關(guān)系模式，要能夠用寫(xiě)出完成各種查詢要求的5視圖的創(chuàng)建和撤銷(xiāo)，視圖的作用6SQL 的并

14、發(fā)控制 如何顯式地開(kāi)始，撤銷(xiāo)，提交事務(wù)SQL 的數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)句7定義關(guān)系完整性約束的方法，實(shí)體完整性的違約處理，參照完整性的違約處理能夠定義實(shí)體完整性，參照完整性，用戶定義的完整性 如果有一組完整性約束條件，要能夠判斷某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作有沒(méi)有破壞關(guān)系的實(shí)體完整性 和參照完整性，如果有，系統(tǒng)會(huì)做出什么違約處理8觸發(fā)器的定義和刪除第四章：數(shù)據(jù)庫(kù)編程1嵌入式 SQL 的運(yùn)行環(huán)境2嵌入式 SQL 的使用規(guī)定第五章：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1函數(shù)依賴，平凡（非平凡）函數(shù)依賴，部分函數(shù)依賴，傳遞函數(shù)依賴，多值依賴21NF ，2NF ，3NF ，BCNF ，4NF 能夠判斷某個(gè)關(guān)系模式是否符合某一范式，若不符合，能夠?qū)⑵浞纸鉃闈M足該范式的關(guān) 系模式的集合 ：讓某個(gè)模式都是原子的 比如設(shè)計(jì)一個(gè)用戶名這就不是原子的。：為了解決有些模式是能夠由函數(shù)依賴推導(dǎo)出的冗余；判斷方式：一個(gè)模式中，所有的函數(shù)依賴左側(cè)必須是超碼。：3數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng)4模式分解5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基