自考：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理 (考點)

第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述簡述數(shù)據(jù)的概念數(shù)據(jù)（data）是指用物理符號記錄下來的，可以鑒別的信息，是描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括哪些功能數(shù)據(jù)定義功能數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)庫的運行管理功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能數(shù)據(jù)組織、存儲和管理功能與其他軟件的網(wǎng)絡通信功能、不同數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸以及相互訪問功能什么是并發(fā)控制并發(fā)控制是指當多個用戶的并發(fā)進程同時存取、修改數(shù)據(jù)庫時，可能會發(fā)生相互干擾而得到錯誤結果，并使得數(shù)據(jù)庫的完整性遭到破壞，因為對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)。什么是數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象，描述的是數(shù)據(jù)的共性內(nèi)容簡述關系模型的優(yōu)點關系模型是簡歷在嚴格的數(shù)學概念的基礎上的關系模型的概念單一，統(tǒng)一用關系來表示實體以及實體之間的聯(lián)系，對數(shù)據(jù)的檢索和更新結果同樣也是用關系（即表）來表示。因為，關系模型的數(shù)據(jù)結構簡單、清晰，用戶易懂，易用。關系模型的存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性，也簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作簡述物理數(shù)據(jù)獨立性如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理存儲如若發(fā)生改變，那么數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）通常也會對邏輯模式/內(nèi)模式映像作相應的調(diào)整，以使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式盡可能保持不變。也就是對內(nèi)模式的修改盡量不影響邏輯模式，當然對于外模式和應用程序的影響更小，這樣，我們稱數(shù)據(jù)庫達到了物理數(shù)據(jù)獨立性。簡述數(shù)據(jù)獨立性的概念數(shù)據(jù)獨立性是指使用數(shù)據(jù)的應用程序和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)之間相互獨立，不受影響。即數(shù)據(jù)或應用程序的修改不會引起另一方的修改。什么是三級模式，兩級映像，分別有什么作用三級模式是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由模式、外模式、內(nèi)模式三級構成的。兩級映像是指模式/內(nèi)模式映像定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結構與物理存儲之間的對應關系，這種映像通常是在模式中加以描述的。外模式/模式映像定義了各個外模式與概念模式之間的映像關系，這些映像定義通常在各自的外模式中加以描述。同一個模式可以有任意多個外模式，對于每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都會有一個外模式/模式映像數(shù)據(jù)模型分為哪幾層分為三層。簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)共享性高、數(shù)據(jù)冗余小、數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)獨立性高、實施統(tǒng)一的管理與控制、減少應用程序開發(fā)與維護的工作量第二章關系數(shù)據(jù)庫關系數(shù)據(jù)庫的基本特征是什么使用關系數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)簡述關系模式中可能存在的冗余和異常問題數(shù)據(jù)冗余更新異常插入異常刪除異常請簡述關系規(guī)范化過程一個低一級范式的關系模式通過模式分解轉換為若干個高一級范式的關系模式的幾盒的過程就叫規(guī)范化。在關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，所有的關系結構都必須是規(guī)范化的，即至少是第一范式的。什么是關系模型的完整性約束檢驗為了維護關系數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的完整性，在對關系數(shù)據(jù)庫執(zhí)行插入，刪除和更新操作時，需要檢驗食肉滿足實體完整化約束、參照完整性約束、用戶定義完整性約束三類完整性約束什么是完全函數(shù)依賴設R為任一給定關系，X、Y為其屬性集。若X-Y，且對X中的任何真子集X'都有X—/-Y，則稱Y完全函數(shù)依賴于X什么是部分函數(shù)依賴設R為任一給定關系，X、Y為其屬性集。若X-Y,且對X中的存在一個真子集X'滿足X'—/-Y，則稱Y部分函數(shù)依賴于X什么是范式/第一范式/第二范式/第三范式范式：關系數(shù)據(jù)庫中的關系需要滿足一定的要求，不同程度的要求成為不同的范式（NF）第一范式：設R為任一給定關系，如果R中的每個列與行的交點處的取值都是不可再分的基本元素，則R為第一范式第二范式：設R為任一給定關系，若R為1NF,且其所有的非主屬性都不傳遞函數(shù)依賴于候選關鍵字，則R為第二范式第三范式：設R為任一給定關系，若R為2NF，且其每一個非主屬性都不傳遞函數(shù)依賴于候選關鍵字，則R為第三范式元組、分量、碼、超碼、候選碼、主碼、全碼、主屬性、域、關系模式的定義元祖：表中的一行即為一個元祖分量：元祖中的一個屬性值，成為分量碼（或鍵）：如果在一個關系中，存在這樣的屬性（或屬性組），使得在該關系的任何一個關系狀態(tài)中的兩個元祖，在該屬性（或屬性組）上值的組合都不相同，即這些屬性（或屬性組）的值都能用來唯一標識該關系的元祖，則稱這些屬性（或屬性組）為該關系的碼（或鍵）如果在關系的一超碼：如果在關系的一個碼中移去某個屬性，它仍然是這個關系的碼，則稱這樣的碼或鍵為該關系的超碼（或超鍵）。一般每個關系至少有一個默認的超碼（或超鍵），即該關系的所有屬性的集合，也是這個關系的最大超碼（或超鍵）候選碼：如果在一個關系的碼（或鍵）中，不能從中移去任何一個屬性，否則它就不是這個關系的碼（或鍵），稱這樣的碼（或鍵）為該關系的候選碼（或候選鍵）?？梢?，一個關系的候選碼（或候選鍵）是這個關系的最小超碼（或超鍵）主碼：在一個關系的若干個候選碼（或候選鍵）中指定一個用來唯一標識關系的元組，則稱這個被指定的候選碼（或候選鍵）為該關系的主碼（或主鍵）全碼：若一個關系模式的所有屬性集合是這個關系的主碼（或主鍵），稱這樣的主碼或主鍵為全碼（或全鍵）主屬性：關系中包含在任何一個候選碼中的屬性成為主屬性（或碼屬性）。域：域表示屬性的取值范圍。關系模式：在數(shù)據(jù)庫中，關系模式是型，關系是值，即關系模式是對關系的末啊書，關系是元祖的集合，是關系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容。索引在邏輯上包括哪幾類普通索引（INDEX）唯一性索引（UNIQUE）主鍵（PRIMARYKEY）什么是索引索引是指DBMS根據(jù)表中的一列或若干列按照一定順序建立的列值與記錄行之間的對應關系表。因而索引實質上是一張描述索引列的列值與原表中記錄行之間一一對應關系的有序表關系模式的操作關系操作的特點是集合操作方式，即操作的對象和結果都是集合。這種操作方式也成為一次一集合方式。關系數(shù)據(jù)語言的分類及特點關系語言的特點是高度非過程化代數(shù)方式。其主要有關系代數(shù)，它是通過對關系的操作來表達查詢要求的方式邏輯方式。其主要有關系鹽酸，它是用謂詞來表達查詢要求的方式。關系數(shù)據(jù)語言可以分為三類：關系代數(shù)語言，關系演算語言以及兼具兩者雙重特點的語言(例如SQL)。共同特點是：語言具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作語言，功能搶，能夠獨立使用也可以嵌入高級語言使用簡述關系的完整性約束實體完整性約束實體完整性約束是指關系的主碼的組成不能為空，即關系的主屬性不能是空值NULL。關系對應于現(xiàn)實世界中的實體集，而現(xiàn)實世界中的實體是可區(qū)分的，即說明每個實體具有唯一性標識參照完整性約束現(xiàn)實世界中的實體之間往往存在著某種聯(lián)系，在關系模型中實體與實體間的聯(lián)系都是用關系描述的，這樣就自然存在著關系與關系間的引用。參照完整性約束就是定義外碼和主碼之間的引用規(guī)則，它是對關系間應用數(shù)據(jù)的一種限制。用戶定義完整性約束用戶定義的完整性約束是針對某一引用環(huán)境的完整性約束條件，它反映了某一具體引用所涉及的數(shù)據(jù)滿足要求。簡述參照完整性的定義若屬性(屬性組)F是基本關系R的外碼，它與基本關系S的主碼K相對應的，貝9對于R中的每個元組在F上的值只允許兩種可能，即要么取空值(F的每個屬性均為空值)，要么等于S中某個元祖的主碼值。其中，關系R與S可以是不同關系，也可以是同一關系。第三章數(shù)據(jù)庫設計簡述數(shù)據(jù)庫設計的方法的分類直觀設計法規(guī)范設計法計算機輔助設計法簡述需求分析的步驟確定數(shù)據(jù)庫范圍分析數(shù)據(jù)應用過程收集與分析數(shù)據(jù)編寫需求分析報告什么是數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典（DD）是數(shù)據(jù)庫中存儲三級結構定義的數(shù)據(jù)庫，通常是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)詳細描述的集合。數(shù)據(jù)庫實施階段需要完成哪些工作加載數(shù)據(jù)應用程序設計數(shù)據(jù)庫試運行數(shù)據(jù)庫的生命周期數(shù)據(jù)庫分析與設計階段、數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)與操作階段簡述常見的規(guī)范設計法：新奧爾良設計方法基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法基于第三范式的設計方法ac需求分析報告的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫的應用功能目標標明不同用戶視圖范圍應用處理過程需求說明數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)約束簡述兩個實體間的聯(lián)系的類型一對一聯(lián)系（1:1）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個（也可以沒有）實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系，記為1:1一對多聯(lián)系（1:N）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有N個實體與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A至多有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B具有一對多聯(lián)系，記為1：N多對多聯(lián)系（M:N）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有N個實體與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有M個實體與之聯(lián)系，則成為實體集A與實體集B具有多對多聯(lián)系，記為（M:N）第四章SQL與關系數(shù)據(jù)庫基本操作簡述SQL的特點SQL不是某個特定數(shù)據(jù)庫供應商專有的語言SQL簡單易學SQL是一種強有力的語言，靈活使用其語言元素，可以進行非常復雜和高級的數(shù)據(jù)庫操作SQL不區(qū)分大小寫簡述SQL的組成部分數(shù)據(jù)定義語言（DDL）數(shù)據(jù)操縱語言（DML）數(shù)據(jù)控制語言（DCL）嵌入式和動態(tài)SQL規(guī)則SQL調(diào)用和會話規(guī)則數(shù)據(jù)操縱語言包括哪些SQL語句SELECT語句。用于從表或視圖中檢索數(shù)據(jù)INSERT語句。用于將數(shù)據(jù)插入到表或視圖中UPDATE語句。用于修改表或視圖中的數(shù)據(jù)DELETE語句。用于刪除表或視圖中的數(shù)據(jù)LAMP/WAMP架構方式分別是什么含義LAMP:使用Linux作為操作系統(tǒng)，Apache作為web服務器，MySql作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),PHP/Prel/Python作為服務器端腳本解釋器WAMP:使用Windows作為操作系統(tǒng)，Apache作為web服務器，MySql作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，PHP/Prel/Python作為服務器端腳本解釋器MySql中函數(shù)主要有哪些數(shù)學函數(shù)、聚合函數(shù)、字符串函數(shù)、日期和時間函數(shù)、加密函數(shù)、控制流程函數(shù)、格式化函數(shù)、類型轉換函數(shù)、系統(tǒng)信息函數(shù)簡述視圖和表的區(qū)別，視圖的優(yōu)點區(qū)別：視圖不是數(shù)據(jù)庫中真實的表，而是一張?zhí)摂M表，其結構和數(shù)據(jù)是簡歷在對數(shù)據(jù)庫中真實表的查詢基礎上的。視圖的內(nèi)容是有存儲在數(shù)據(jù)庫中進行查詢操作的SQL語句來定義的，他的列數(shù)據(jù)與行數(shù)據(jù)均來自于定義視圖的查詢所引用的真實表，并且這些數(shù)據(jù)是在引用視圖時動態(tài)生成的。視圖不是以數(shù)據(jù)集的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中，它所對應的數(shù)據(jù)實際上是存儲在視圖所引用的真實表（基本表）中。視圖時用來查看存儲在別處的數(shù)據(jù)的一種虛擬表，而其自身并不存儲數(shù)據(jù)。優(yōu)點：集中分散數(shù)據(jù)簡化查詢語句重用SQL語句保護數(shù)據(jù)安全共享所需格式更改數(shù)據(jù)格式簡述多表鏈接查詢的方式A.交叉鏈接B.內(nèi)連接INNERJOINC.外連接分為左外鏈接，右外鏈接第五章數(shù)據(jù)庫編程存儲過程的概念及其優(yōu)點存儲過程是一組為了完成某項特定功能的SQL語句及，其實質上就是一段存儲在數(shù)據(jù)庫中的代碼。使用存儲過程的好處有：可增強SQL語言的功能和靈活性良好的封裝性高性能可減少網(wǎng)絡流量存儲過程可作為一種安全機制來確保數(shù)據(jù)庫的安全性和數(shù)據(jù)的完整性常用的循環(huán)語句有哪些WHILE語句LOOP語句REPEAT語句聲明游標的具體步驟聲明游標打開游標讀取數(shù)據(jù)關閉游標局部變量的用法可以使用DECLARE語句來聲明局部變量，并且同時還可以對該局部變量賦予一個初始值，其使用的語法格式為：存儲過程和存儲函數(shù)的聯(lián)系和區(qū)別存儲函數(shù)不能擁有輸出函數(shù)，其本身就是一個輸出函數(shù)。存儲過程可以擁有輸出函數(shù)可以直接對存儲函數(shù)進行調(diào)用，且不需要使用CALL語句，而對于存儲過程的調(diào)用，需要使用CALL語句。存儲函數(shù)中必須包含一條RETURN語句。而這條特殊的SQL語句不允許存在于存儲過程中。第六章數(shù)據(jù)庫安全與保護X鎖和s鎖是如何協(xié)調(diào)的若事務T對數(shù)據(jù)D加了X鎖，則所有別的事務對數(shù)據(jù)D的鎖請求都必須等待直到事務T釋放鎖若事務T對數(shù)據(jù)D加了S鎖，則別的事務還可以對數(shù)據(jù)D請求S鎖，而對數(shù)據(jù)D的X鎖請求必須等到直到事務T釋放鎖事務執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作時都要請先請求響應的鎖，即對讀請求S鎖，對更新(插入,刪除，修改)請求X鎖事務一直戰(zhàn)友獲得的鎖直到結束(COMMIT或ROLLBACK)時釋放C0MMIT和ROLLBACK的功能COMMIT語句表示提交，即提交事務的所有操作，具體的說就是將事務中所有對數(shù)據(jù)庫的更新寫回到磁盤上的物理數(shù)據(jù)庫中去，事務正常結束ROLLBACK語句表示回滾，即在事務運行的過程中若發(fā)生了某種故障，事務不能繼續(xù)執(zhí)行，系統(tǒng)將事務中對數(shù)據(jù)庫的所有已完成的操作全部撤銷，回滾到事務開始的狀態(tài)。并發(fā)操作會帶來哪些問題丟失更新設有兩個事務T1和T2，當它們同時讀入同一數(shù)據(jù)并加以修改時，事務T2的提交結果會破壞事務T1的提交結果，由此導致事務T1的修改被丟失。這就是由于對數(shù)據(jù)的并發(fā)操作而帶來的數(shù)據(jù)不一致性不可重復讀設有兩個事務T1和T2,不可重復讀是指事務T1讀取數(shù)據(jù)后，事務T2執(zhí)行更新操作，使事務T1無法再現(xiàn)前一次讀取結果。通常，不可重復讀包括以下情況：.事務T1讀取某一數(shù)據(jù)后，事務T2對其做了修改，當事務T1再次讀該數(shù)據(jù)時，得到與前一次不同的值.事務T1按一定條件從數(shù)據(jù)庫中讀取了某些數(shù)據(jù)記錄后，事務T2刪除了其中部分記錄，當事務T1再次按相同條件讀取數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)某些記錄神秘地消失了(2).事務T1按一定條件從數(shù)據(jù)庫中讀取了某些數(shù)據(jù)記錄后，事務T2插入了一些數(shù)據(jù)，當事務T1再次按相同條件讀取數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)多了一些數(shù)據(jù)讀“臟”數(shù)據(jù)設有兩個事務T1和T2,讀“臟”數(shù)據(jù)是指，事務T1修改某一數(shù)據(jù)，并將其寫回磁盤，事務T2讀取同一數(shù)據(jù)后，事務T1由于某種原因撤銷，這時事務T1已修改過的數(shù)據(jù)恢復原值，事務T2讀到的數(shù)據(jù)就與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不一致，則事務T2讀到的數(shù)據(jù)就為“臟”數(shù)據(jù)，即不爭取的數(shù)據(jù)簡述事務的性質事務是用戶定義的一個數(shù)據(jù)操作序列，這些操作可作為一個完整的工作單元。要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行，是一個不可分割的工作單位。什么是數(shù)據(jù)庫的完整性數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性和相容性什么是安全性、一致性授予權限的SQL語句GRANTONTO數(shù)據(jù)庫故障有哪些計算機硬件故障，計算機軟件故障，病毒，人為誤操作，自然災害，盜竊封鎖的粒度通常以粒度來描述封鎖的數(shù)據(jù)單元的大小。DBMS可以決定不同粒度的鎖。由最底層的數(shù)據(jù)元素到最高層的整個數(shù)據(jù)庫，粒度越細，并發(fā)性就越大，但軟件復雜性和系統(tǒng)開銷也就越大封鎖的級別封鎖的級別又稱為一致性級別或隔離度，它與封鎖的期限有關，由各種鎖的類型與其封鎖期限組合可形成以下不同的封鎖級別：（1）0級封鎖。封鎖的事務不重寫其他非0級封鎖事務的未提交的更新數(shù)據(jù)。這種狀態(tài)實際上實用價值不大。（2）1級封鎖。被封鎖的事務不允許重寫未提交的更新數(shù)據(jù)。這防止了丟失更新的發(fā)生（3）2級封鎖。被封鎖的事務既不重寫也不讀未提交的更新數(shù)據(jù)。這除了1級封鎖的效果外還防止了讀臟數(shù)據(jù)（4）3級封鎖。被封鎖的事務不讀未提交的更新數(shù)據(jù)，不寫任何（包括讀操作的）未提交數(shù)據(jù)。顯然，這除了包含2級封鎖外，還不寫未提交的讀數(shù)據(jù)，因而防止了不可重讀的問題。這是嚴格的封鎖，它保證了多個事務并發(fā)執(zhí)行的“可串行化”主鍵約束的方式有哪些一種是作為列的完整性約束，此時只需要在表中某個列的屬性定義后加上關鍵字“PRIMARYKEY”即可一種是作為表的完整性約束，需要在表中所有列的屬性定義后加一條PRIMARYKEY（index_col_name）格式的字句常用的數(shù)據(jù)庫安全與保護機制有哪些包括完整性約束，訪問控制，事務與并發(fā)控制，備份與恢復簡述列級約束的內(nèi)容列級約束主要是指對列的類型、取值范圍、精度等的約束。具體包括如下：a.對數(shù)據(jù)類型的約束對數(shù)據(jù)格式的約束對取值范圍或取值集合的約束對空值的約束簡述預防死鎖的辦法一次性鎖清秋鎖請求排序序列化處理資