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1数据库应用复习资料考试题型：填空：18分判断：10分简答：5×5＝25分关系代数：4×4＝16分SQL:5×4＝20分E-R及转换关系模型，主码、外码：11分天涯古巷出品2第一章数据库系统概述一、数据库技术的产生、发展1、数据管理经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个发展阶段。2、数据库系统的特点1数据结构化数据库中的数据不再仅仅针对某个应用，而是面向全组织。2数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据库中的一组数据集合可为多个应用多个用户共同使用。3数据独立性高数据的逻辑结构、存储结构以及存取方式的改变不影响应用程序。4数据由DBMS统一管理和控制二、数据库系统的组成数据库系统主要由数据库、数据库用户、计算机硬件系统、计算机软件系统等几部分组成。三、数据库系统的内部体系结构1、相关概念1型：对某一类数据的结构和属性的说明2值：是型的一个具体赋值2、三级模式结构1模式①定义：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。②特点a、一个数据库只有一个模式b、模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层③模式的内容定义a、数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）b、数据之间的联系c、数据有关的安全性、完整性要求2外模式①定义：数据库用户使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。②特点：介于模式与应用之间③作用：a、保证数据库安全性的一个有力措施b、每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据33内模式①定义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方式。②特点：一个数据库只有一个内模式。3、数据库的二级映像功能与数据独立性1作用三级模式是对数据的三个抽象级别，二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换。2二级映像①外模式／模式映像②模式／内模式映像3外模式／模式映像①作用：定义外模式与模式之间的对应关系。②存储方式：a、存在多个外模式／模式映象b、映象定义通常包含在各自外模式的描述中③优点：保证数据的逻辑独立性4模式／内模式映像①作用：定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。②特点：a、数据库中模式／内模式映象是唯一的b、该映象定义通常包含在模式描述中③优点：保证数据的物理独立性3、三级模式结构的优点①保证数据的独立性。②简化了用户接口。③有利于数据共享。④有利于数据的安全保密。四、数据库管理系统1、DBMS的主要功能①数据定义功能②数据操纵功能③数据库运行管理功能④数据库的建立和维护功能(实用程序)⑤数据组织、存储和管理2、DBMS的组成①语言编译处理程序②系统运行控制程序③系统建立、维护程序④数据字典3、DBMS的数据存取过程①用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS发出存取请求②DBMS接收请求并将该请求解释转换成机器代码指令③DBMS依次检查外模式、外模式/模式映像、模式、模式/内模式映像及存储结构的定义④DBMS对存储数据库执行必要的存取操作⑤从对数据库的存取操作中接受结果⑥对得到的结果进行必要的处理。⑦将处理的结果返回给用户4五、数据模型1、数据模型的概念及分类1定义：来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具。2分类①概念模型（信息模型）它是按用户的观点来对生活中的数据和信息建模，用于数据库设计。②逻辑模型和物理模型a、逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。b、物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。2、客观对象的抽象过程①第一次抽象：现实世界中的客观对象抽象为概念模型；②第二次抽象：把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。3、数据模型的组成要素1数据结构①描述数据库的组成对象，以及对象间的联系。②数据结构是对系统静态特性的描述。2数据操作①对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作及有关的操作规则。②数据操作是对系统动态特性的描述。3完整性约束条件六、概念模型1、信息世界的基本概念1实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。2属性：实体所具有的某⼀一特性称为属性。3码：唯⼀一标识实体的属性集称为码。4域：属性的取值范围称为该属性的域。5实体型：⽤用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。6实体集：同⼀一类型实体的集合称为实体集。7联系：现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。①实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系②实体之间的联系通常是指不不同实体集之间的联系2、实体型间的联系①⼀一对⼀一②⼀一对多③多对多5七、E-R表示⽅方法1、表示1实体型：⽤用矩形表示，矩形框内写明实体名。2属性：⽤用椭圆形表示，并⽤用⽆无向边将其与相应的实体连接起来3联系①联系本身：⽤用菱形表示，菱形框内写明联系名，并⽤用⽆无向边分别与有关实体连接起来，同时在⽆无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）②联系的属性：联系本身也是⼀一种实体型，也可以有属性。如果⼀一个联系具有属性，则这些属性也要⽤用⽆无向边与该联系连接起来2、实例例⽤用E-R图表示某个⼯工⼚厂物资管理理的概念模型1实体与属性仓库：仓库号、⾯面积、电话号码零件：零件号、名称、规格、单价、描述供应商：供应商号、姓名、地址、电话号码、帐号项⽬目：项⽬目号、预算、开⼯工⽇日期职⼯工：职⼯工号、姓名、年年龄、职称2联系①⼀一个仓库可以存放多种零件，⼀一种零件可以存放在多个仓库中。仓库和零件具有多对多的联系。⽤用库存量量来表示某种零件在某个仓库中的数量量。②⼀一个仓库有多个职⼯工当仓库保管员，⼀一个职⼯工只能在⼀一个仓库⼯工作，仓库和职⼯工之间是⼀一对多的联系。职⼯工实体型中具有⼀一对多的联系。③职⼯工之间具有领导-被领导关系。即仓库主任领导若⼲干保管员。④供应商、项⽬目和零件三者之间具有多对多的联系。3E-R图6【简答题】1、简述数据管理理技术发展的三个阶段。各个阶段的特点是什什么?答：①三个阶段：⼈人⼯工管理理阶段、⽂文件系统阶段、数据库系统阶段②⼈人⼯工管理理阶段特点：数据不不保存、系统没有专⽤用的软件对数据进⾏行行管理理、数据不不共享、数据不不具独⽴立性;⽂文件系统阶段：数据以⽂文件形式⻓长期保存、由⽂文件系统管理理数据;程序与数据间有⼀一定的独⽴立性;数据库系统阶段：数据结构化、数据共享性⾼高。冗余度低、数据独⽴立性⾼高、有⼀一定的数据控制功能。2、简述数据库管理理系统的组成和功能。3、DBA指什什么?它的主要职责是什什么答：DBA指数据库管理理员。主要职责包括:①决定数据库的信息内容和结构;②决定数据库的存储结构和存取策略略;③帮助终端⽤用户使⽤用数据库系统④定义数据的安全性要求和完整性约束条件;⑤监督和控制数据库的使⽤用和运⾏行行;⑥改进和重组数据库系统4、试述数据库三级模式结构，说明三级模式结构的优点是什什么?75、简述数据库管理理系统的数据存取过程6、什什么是数据库的数据独⽴立性?它包含哪些内容?答：数据独⽴立性是指数据库中的数据与应⽤用程序间相互独⽴立，既数据的逻辑结构、存储结构以及存取⽅方式的改变不不影响应⽤用程序。数据独⽴立性分两级:物理理独⽴立性和逻辑独⽴立性。①物理理独⽴立性是指当数据的物理理结构改变时，通过修改映射，使数据整体逻辑结构不不受影响，进⽽而⽤用户的逻辑结构以及应⽤用程序不不⽤用改变。②逻辑独⽴立性是指当数据库的整体逻辑结构发⽣生改变时，通过修改映射，使⽤用户的逻辑结构以及应⽤用程序不不⽤用改变。8第二章关系数据库一、关系模型的数据结构及其形式化定义1、相关概念1域：一组具有相同数据类型的值的集合。2笛卡尔积①定义给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：所有域的所有取值的一个组合（不能重复）。D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di∈Di，i＝1，2，…，n｝②概念元组：笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组或简称元组。分量：笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量。基数：若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数M为：3关系D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的关系，表示为R（D1，D2，…，Dn），其中：R为关系名，n为关系的目或度（Degree）4关系的表示关系可表示为一个二维表：①表的每行对应一个元组②表的每列对应一个域5属性：每列起一个名字，称为属性（Attribute）2、关系的性质①列是同质的。②不同的列可出自同一个域。③列的顺序可以任意交换。⑤行的顺序可以任意交换。④关系中不允许出现相同的元组。⑥分量必须取原子值。3、关系模式1定义关系模式可以形式化地表示为：R（U，D，DOM，F）R关系名U组成该关系的属性名集合D属性组U中属性所来自的域DOM属性向域的映象集合F属性间的数据依赖关系集合3简记：R(U)或R(A1，A2，…，An)R：关系名A1，A2，…，An:属性名mMin1i==P94关系模式与关系①关系模式：a、对关系的描述b、静态的、稳定的②关系：a、关系模式在某一时刻的状态或内容b、动态的、随时间不断变化的关系模式和关系往往统称为关系二、关系的码与关系的完整性1、候选码与主码1候选码：能唯一地标识一个元组的一个属性或属性集称为候选码。2主码：若一个关系有多个候选码，从中选一个作为操作变量，被选中的候选码称为主码。3全码：最极端的情况时，所有属性的组合是候选码，这时称为全码。2、主属性与非主属性1主属性：包含在主码中的各个属性称为主属性2非主属性：不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性3、外码如果关系R2的一个或一组属性X不是R2的主码，而是另一个关系R1的主码，则该属性或属性组X称为关系R2的外码。4、关系的完整性1实体完整性：指主码的值不能为空或部分为空。2参照完整性：如果关系R2的外码X与关系R1的主码相符，则X的每个值要么等于关系R1中主码的某一个值，要么为空。3用户定义的完整性：针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求三、关系代数1、关系运算1关系代数①传统的集合运算②专门的关系运算2关系演算①元组关系演算②域关系演算2、传统的集合运算1并：∪102差：－3交：∩4笛卡尔积：×2、专门的关系运算1选取σF(R)F：选取的条件σ：选取运算符【例】已知有如下关系（1）查询信息系（IS系）全体学生（2）查询年龄小于20岁的学生，并画出结果答案：（1）σSdept='IS'(Student)或σ5='IS'(Student)（2）σSage20(Student)或σ420(Student)结果：112投影πA(R)A：R中的属性π：投影运算符【例】查询学生的姓名和所在系，并写出结果答案：πSname，Sdept(Student)或π2，5(Student)结果：3连接X为关系R的连接属性集Y为关系S的连接属性集①θ为“＝”的连接运算称为等值连接②自然连接：连接属性X与Y具有相同属性组时，在连接结果中去掉重复的属性列。记作：③自然连接与等值连接的区别a、等值连接不要求相等属性值的属性名相同，自然连接要求b、在连接结果中，等值连接不将重复属性去掉，自然连接要去除。【例】已知有如下关系（1）求（2）求答案：（1）（2）R∞SXθYR∗SR∞SR.B=S.BR∗S12④除法R÷S适合于包含“全部”、“至少”之类的短语的查询【例】关系R、S分别为下图（a）、（b），R÷S的结果为（c）【例】有如下关系查询至少选修了C1课程和C3课程的学生学号答案：查询结果为S4【考试题】1、已知如下关系：S(sno,sname,sage,