数据库概论笔记指南

教学目标

掌握基础知识，

熟练使用SQL预言，在某个数据库管理系统上进行数据库操作

掌握设计方法和步骤

平时成绩30/实验成绩10/期末成绩60

第一章 绪论

掌握相关概念，体系结构，独立性等

1.1 数据库系统概述（重点）

1.1.1 数据库的四个基本概念（牢固掌握）

数据：数据的语义

数据库：是长期存储在计算机内，有组织的，可共享的大量数据的集合（相当于一个仓库，容器）

基本特征：有组织，可共享，冗余度较小，数据独立性高，易扩展

数据库管理系统：位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，DBMS（DataBase Management System）和OS都是基础软件，是一个大型复杂的软件系统

用途：科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

主要功能（重点）：数据定义；数据组织、存储和管理；数据操纵；数据库的事务管理和运行管理；数据库的建立和维护；其他功能。

数据库系统：是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成

数据库系统的构成：数据库；数据库管理系统；应用程序；数据库管理员。（流程图如来）

1.1.2 数据库管理技术是产生和发展（了解）

什么是数据管理

数据管理技术的发展过程（三个阶段及比较）

1.1.3 数据库系统的特点（了解）

数据的整体结构化是数据库的主要特征之一

数据结构化（类比Excel理解），四点，数据项

数据的共享性高，冗余度低且易扩充

数据独立性高（物理独立性，逻辑独立性）数据库系统的三级模式结构（难点）

数据由数据管理系统统一管理和控制：数据的安全性保护，数据的完整性检查，并发检查，数据库恢复

1.2 数据模型（重难点）

1.2.1两类数据模型（牢固掌握）

数据模型是对现实世界数据特征的抽象

数据模型是数据库系统的核心与基础

满足三方面要求：能比较真实地模拟现实世界；容易为人所理解；便于在计算机上实现

两类分为概念模型；逻辑模型和物理模型

1.2.2概念模型（牢固掌握）（E-R图，实体-联系模型）

概念模型中的符号有不同之处，根据信息世界中基本概念分为：实体（矩形），属性（椭圆），码（区分实体），实体型，实体集，联系（实体之间的联系，实体内部的联系，一对一，一对多，多对多）1：1，1：n，n：n

1.2.3数据模型的组成要素（牢固掌握）

三要素：数据结构（静态）；数据操作（动态）；数据的完整性约束条件。

数据结构的类型来命名数据模型：层次模型-层次模型，网状模型-网状模型，关系模型-关系模型。

1.2.4常用的数据模型（牢固掌握）

层次模型，网状模型，关系模型，面向对象数据模型，对象关系数据模型，半结构化数据模型。，

1.2.5层次模型（了解）

1.2.6网状模型（了解）

1.2.7关系模型（牢固掌握）（25页）

一些术语。关系，元组，属性，码，域，分量，关系模式，关系模型要求关系必须是规范化的

tuple元组，record记录📝，

关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系（常考）

关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性（实体完整性规则指关系的所有主属性不能取空值），参照完整性（指关系 间属性之间的引用参照关系）和用户定义的完整性（针对……）

关系模型的优缺点（了解）

1.3 数据库系统的结构（重点）

1.3.1 数据库系统模式的概念（牢固掌握）

型（type），值（value），模式（数据库模式，关系模式）

1.3.2 数据库系统的三级模式结构（牢固掌握）

模式（核心），外模式，内模式

1.3.3 数据库的二级映像功能与独立性（牢固掌握）

两层映像

1.4 数据库系统的组成

小结

第二章 关系数据库（重点）

2.1 关系数据结构及形式化定义（牢固掌握）

2.1.1 关系（重点掌握）

域，笛卡尔积（离散数学）

元组，分量，基数（域中个数相乘）

笛卡尔积可以表示为一张二维表，行对应元组，列对应域

有些结果是无意义的要去有意义的一些子集（关系）

关系，码，候选码，全码

关系可分为三类：基本关系，查询表，视图表

基本关系的六个性质

2.1.2 关系模式（重点掌握）

关系的描述称为关系模式

简记R（A1,A2……，An）

关系是关系模式的某一时刻的状态或内容，关系模式是静态的，稳定的，而关系是动态的，随时间不断变化，关系模式和关系往往统称为关系要听过上下文区分。

2.1.3 关系数据库

定义

2.1.4关系模型的存储结构

物理组织，一个表，对于一个操作系统文件

2.2 关系操作（牢固掌握）

2.2.1 基本的关系操作（重点掌握）

2.2.2 关系代数语言的分类（了解）

2.3 关系的完整性（牢固掌握）

2.3.1 实体完整性（重点掌握）

什么是实体完整性，语义描述，规则（45页）

2.3.2 参照完整性（重点掌握）

外码，关系间的引用，外码可以去空值，参照完整性规则

2.3.3 用户定义完整性（重点掌握）

2.4 关系代数（牢固掌握）

对关系的运算来表达查询

2.4.1 传统的集合运算

传统的集合运算是二目运算，包括并，差，交，笛卡尔积四种运算。

前提是结构相同

笛卡尔积，元组的连接，列名要区分出来，加关系名（50页）

2.4.2 专门的运算关系

选择（σ），投影（π），连接（🎀），除运算（➗）

选择：

投影，从列的角度，元组自动去重

连接（要点），等值连接，自然连接，（54页），外链接（把舍弃的元组也保存在结果关系中，在其他属性上填空值），悬浮元组（被舍弃的元组，都保留），左外连接（只保留左边），右外连接（只保留右边的元组）

除运算（难点），55页，例2.9,例2.10，例2.13

综合练习，70页5，6，73页

2.5 关系演算（了解）

2.6 小结

第三章 关系数据库标准语言SQL（重点）（大题）

多练

update语句，delete语句，和查询语句（大题考点）

3.1 SQL 概述（了解）

3.11 SQL的产生与发展

3.1.2 SQL的特点（考点）

综合统一；高度非过程化；面向集合的操作方式；以同一种语法结构提供多种使用方式；语言简洁，易学易用

SQL的动词（表）

3.1.3 SQL的基本概念（78页）

SQL支持关系数据库三级模式机构

基本表，存储文件，视图

SQL语句的功能和格式有时各有差别

3.2 学生-课程数据库（了解）

3.3 数据定义（重点）

SQL的数据定义功能包括四个

SQL的数据定义语句（80页）

3.3.1 模式的定义与删除

1. 定义模式

2. 删除模式

3.3.2 基本表的定义，删除与修改

1. 定义基本表

创建了一个模式就建立了一个数据库的命名空间，（82页）

方括号可以省略，不影响表的正常使用

例3.5，例3.6，例3.7

1. 数据类型

2. 模式与表

3. 修改基本表（85页）

4. 删除基本表

3.4 数据查询（重点➕）

89页

语句书写顺序和执行顺序

3.4.1 单表查询（牢固掌握）

1. 选择表中的若干列

（1）查询指定列，投影

（2）查询全部列 SELECT *

（3）查询经过计算的值

SELECT 字句的目标表达式不仅可以是表中的属性列，也可以是表达式。

1. 选择表中的若干元组

（1）消除取重复的行（DISTINCT）

（2）查询满足条件的元组(WHERE)

比较大小，确定范围((NOT)BETWEEN... AND...，确定集合，字符匹配（94考点）(95)

例3.30

涉及空值的查询，例3.36

多重条件查询，例3.38（考点，用关系代数写出来）

1. ORDER BY字句

可以按一个或多个属性列排序ASC升序，DESC降序，默认升序，最后执行，例3.39（考点）

1. 聚集函数

统计个数（97页），例3.41，3.43，3.45，只能在SELECT和GROUP BY的HAVING字句

1. GROUP BY子句（考点）

细化聚集函数的作用对象

将查询结果按某一列或多列的值分组，值相等的为一组，例3.46

HAVING,按条件筛选，where语句不能出现聚集函数，例3.47（难点）

AS是注释

为啥count（*）？可以观察97页两者区别。

3.4.2 连接查询

同时涉及两个以上的表，是最主要的查询，包括等值连接查询，非等值连接查询，自然连接查询，自身连接查询，外链接查询，复合条件连接查询等

连接条件或连接谓词

连接字段（99页）

1. 等值与非等值连接查询

例3.49

自然连接

例3.50 3.51（记）

1. 自身连接

2. 外连接

例3.53

1. 多表连接（考点）

例3.54

3.4.3 嵌套查询（难点）

1. 带有IN谓词的字句查询p

2. 带有比较运算符的子查询 例3.57

相关子查询（106页，考点）

1. 带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询

-例3.58，返回多值是用ANY（有时系统用SOME）或ALL谓词修饰符，必须同时使用比较运算符。

可以等价转换（108页）

1. 带有EXISTS谓词的子查询

例3.60，相关子查询

3.4.4 集合查询

例3.64（111页）

考点（113页）

3.4.5 基于派生表的查询

子查询出现在FROM子句中，

3.4.6 SELECT语句的一般格式

1. 目标列表达式的可选格式

2. 聚集函数的一般格式

3. WHERE字句的条件表达式的可选格式

3.5 数据更新（重点）

3.5.1 插入数据

两种插入形式

INSERT

1. 插入元组

插入格式（115页）

2. 插入子查询结果

3.5.2 修改数据

UPDATE

1. 修改某一个元组的值（例3.73）

2. 修改对个元组的值（例3.74）

3. 带子查询的修改语句（例3.75重点）

3.5.3 删除数据

例题

1. 删除某一个元组的值

2. 删除多个元组的值

3. 带子查询的删除语句

3.6 空值的处理（重点）

1. 空值的产生

2. 空值的判断

3. 空值的约束条件

4. 空值的算术运算，比较运算和逻辑运算

UNKNOWN

三值逻辑

例题

3.7 视图（重点）

3.7.1 定义视图

1. 建立视图

格式，和要求（121页）例题

行列子集视图

2. 删除视图

3.7.2 查询视图

3.7.6 更新视图

3.7.4 视图的查询

5点

130页习题五

3.8小结

第四章 数据库安全性（2分）

数据库的特点和数据保护包含哪些方面（133页考点）

4.1 数据库安全性概述

共享是有条件的，数据控制（也称数据保护）

4.1.1 数据库的不安全因素

1. 非授权用户对数据库的恶意存取和破坏

2. 数据库中重要或敏感的数据被泄露

3. 安全环境的脆弱性

4.1.2 安全标准简介

4.2 数据库安全性控制

有关安全性，主要包括用户身份鉴别，……（137页考点）

4.2.1 用户身份鉴别

1. 静态口令鉴别

2. 动态口令鉴别

3. 生物特征鉴别

4. 智能卡鉴别

4.2.2 存取控制

（140页）

4.2.3 自主存取控制方法

4.2.4 授权：授予与收回

1. GRANT

2. REVOKE

第五章 数据库完整性

数据库的完整性定义（157页）

实现的功能

1. 提供定义完整性约束条件的机制

2. 提供完整性检查的方法

3. 进行违约处理

5.1 实体完整性

5.1.1 定义实体完整性

5.1.2 实体完整性检查和违约处理

5.2 参照完整性

5.2.1 定义参照完整性

5.2.2 参照完整性检查和违约处理（161）

例5.4

5.3 用户定义的完整性

5.3.1 属性上的约束条件

1. 属性上约束条件的定义

例5.6

2. 属性上约束条件的检查和违约处理

5.3.2 元组上的约束条件

1. 元组上约束条件的定义

例5.9

2. 元组上约束条件的检查和违约处理

5.4 完整性约束命名字句

SQL还在CREATE TABLE语句中提供了完整性约束命名子句CONSTRAINT。

1. 完整性约束命名字句

2. 修改表中的完整性限制（166页）

5.6 断言

1. 创建断言的语句格式

例5.18，例5.20

1. 删除断言的语句格式

第八章 数据库编程

弥补SQL的缺点，SQL编程来解决

8.1 嵌入式SQL

8.1.1 嵌入式SQL的处理过程

主语言，预编译方法处理（246页）

8.1.2 嵌入式SQL语句与主语言之间的通信

主要包括三点：（246页）

SQL通信区，主变量，游标，建立和关闭数据库连接

8.1.3 不用游标的SQL语句

8.1.4 用游标的SQL语句

8.1.5 动态SQL

8.2 过程化SQL

8.21过程化SQL的块机构（253页）

……

8.3 存储过程和函数

255页

8.3.1 存储过程

8.3.2 函数

5.7 触发器

5.7.1 定义触发器

5.7.2 激活触发器

第七章 数据库设计（大题）

7.1 数据库设计概述

7.1.1 数据库设计的特点

7.1.2 数据库设计方法

7.1.3 数据库设计的基本步骤

六个阶段

每个阶段存什么，特点，地位，描述方法（208页）

7.1.4 数据库设计过程中的各级模式（211页）

7.2 需求分析的任务

7.3 概念结构设计（重点）（215页）

7.3.1 概念模型

7.3.2 E-R模型

设计并画E-R图（大题10分考点）

在E-R的基础上转关系表（考点）

毕业设计中，实体至少有三个（219页完整的E-R图）

1. 实体之间的联系

两个实体型之间的联系有三种

一对一

一对多

多对多

正分都要符合，主要方向

联系可以有属性

两个以上的实体型之间的联系

单个实体型内的联系

1. E-R图

2. 一个实例（217页，219图重点）

关系的属性

7.4 逻辑结构设计

逻辑机构设计的任务

7.4.1 E-R图向关系模型的转换（课件练习）

转换E-R三要素（232页）

实体型间的联系不同的情况

1：1，1：n

两种模式（独立的关系模式，关系模式合并）

尽量有第二种模式，可以减少表的个数。

n：m

一般多对多关系才有关系的属性，只有独立的关系模式，其中关系的码是各实体码的组合（注）。和上面独立模式一样。

三个或三个以上实体间的一个多元关系

例题（考点）

更多题在课件。

注：实体内部关系直接写到一起就行

7.4.2 数据模型的优化（了解）

第六章 关系数据理论

6.1 问题的提出

如何构造适合的数据模式即逻辑结构的问题

关系数据库的规范化理论

关系模型的形式化定义

每一个分量必须是不可分的数据项，满足这一条件的是关系模式就属于第一范式

数据依赖的概念一个关系内部属性与属性之间的一个约束关系

多种类型，如函数依赖（要点），多值依赖

（178页）

此关系存在的问题（179页）

数据冗余

更新异常

插入异常

删除异常

所以这个关系模式并不是好的模式

可以改在一下，分成三个关系模式

6.2 规范化

6.2.1 函数依赖

五种类型，非平凡的函数依赖，平凡的函数依赖，完全函数依赖，部分函数依赖，传递函数。

决定因素

6.2.2 码

候选码，超码，主码，主属性，非主属性，全码

6.2.3 范式

定义

第一范式，1NF

6.2.4 2NF

定义

如果不属于2NF那么，插入异常，删除异常，修改异常

6.2.5 3NF

6.2.6 BCNF

6.2.7 多值依赖

6.2.8 4NF

6.2.9 规范化小结