数据库系统概率复习笔记（简略）
一、绪论
数据：数据库中存储的基本对象，描述事物的符号记录称为数据。
数据库：长期存储在计算机中，大量数据的集合。
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。
数据独立性：
物理独立性，逻辑独立性
人工管理阶段：冗余度极大，无共享性
系统管理阶段：冗余度大，共享性差
数据库管理阶段：冗余度小，共享性强
数据模型：对现实世界数据特征的抽象
数据模型有两类：
概念模型，逻辑和物理模型
数据模型包含：
数据结构，数据操作，数据约束
信息世界基本概念：
实体：客观存在并可相互区分的事物称为实体
属性：实体所具有的某一特性叫做属性
码：唯一标识实体的属性
外码：关系模式R中存在属性不是R的码，但是另一个关系模式的码，则称该属性为R的外码
主属性：包含在候选码中的属性
域：取值范围
常用的逻辑数据模型：
层次模型
网状模型
关系模型
关系的完整性约束有三种：
实体完整性
参照完整性
用户定义完整性
数据库系统三级模式：
外模式：也叫子模式，或者用户模式，是用户数据库的视图
模式：也叫逻辑模式，是全体数据的逻辑结构的描述
内模式：也叫存储模式，一个数据库只有一个内模式，是存储方式的描述
二级映像：
外模式/模式映像：当模式发生变化时，会自动调整影响，使外模式保持不变，保证了数据的逻辑独立性。
模式/内模式映像：当内模式发生改变时，会自动调整映像，使模式保持不变，保证了物理独立性。
数据库管理人员的职责：
设计数据库
让用户学会使用
数据库的运行与维护
重构
二、关系数据库
关系：实体与实体之间的联系
关系模式：对关系的描述
关系数据库：各种各样的关系集合
基本关系操作：
常用5种：选择，投影，并，差，笛卡尔积
关系的三类完整性
选择：选取表中几个元组。
投影：选择若干列，组成一个新的关系。
三、关系数据库标准语言SQL
四、数据库安全性
数据库的一大特点就是数据库可以共享
共享必定会带来安全性问题
安全性控制的常用方法：
用户识别与鉴定
存取控制
视图
审计
密码存储
五、数据库完整性
数据库完整性为了防止不合语义、不正确的数据
数据库安全性为了防止非法用户与非法操作
六、关系数据库理论
一个设计的不好的关系模式中可能会出现以下问题：
数据的冗余度大
插入异常
删除异常
修改麻烦
规范化
1NF：关系模式R中所有属性都是不可再分的数据项
2NF：关系模式R中每一个非主属性都是完全依赖于码的
3NF：每一个非主属性既不部分依赖于码也不传递依赖于码
BCNF：数据库表中不存在任何一个字段对任一候选字段的传递函数依赖
七、数据库设计
设计步骤：
需求分析
概念模型设计： E-R图
逻辑模型设计： 层次结构、网状结构、关系结构
物理模型设计： 为逻辑数据模型选取一个最适合运行的物理环境
数据库实施
数据库运行与维护
数据字典内容：
数据项
数据结构
数据流
数据存储
处理过程
八、数据库编程
ODBC编程
ODBC(OPEN DATABASE CONNECTIVITY) 开放数据库连接
为了解决在某个RDBMS中编写的应用程序不能在另一个RDBMS下运行的问题
ODBC体系：
应用程序
驱动程序管理器
数据库驱动程序
数据源管理
数据源是用户最终需要访问的数据
ODBC工作流程：
配置数据源
初始化环境
建立连接
分配语句句柄 句柄：一个指针
执行SQL语句
返回结果集
查找完成
九、关系系统及其优化查询
查询处理步骤
查询分析
查询检查
查询优化
查询执行
十、数据库恢复技术
事务：
一个数据库操作序列
一个不可分割的基本单位
特性：
原子性 一致性 隔离性 持续性
数据库恢复的方法
数据转储 登记日志文件
十一、并发控制
并发控制问题产生的原因是
多用户数据库的存在
不同的多事务执行方式
事务串行执行 交叉并发执行 同时并发执行
封锁
排它锁(X锁) 共享锁(S锁)
活锁与死锁
活锁：一直在尝试获取资源，一直失败，有可能自行解开
死锁：互相占有对方所需要的资源，永远解不开
避免活锁的方法：
按照次序进行封锁
解决死锁的方法：
预防死锁：一次封锁法 顺序封锁法
死锁检测与解除
并发调度
可串行化调度：多个事务并发执行的结果与按照某一次序串行执行的结果相同。
冲突可串行化调度：
一个调度在保持冲突操作次序不变的情况下，通过交换两个不冲突操作的次序得到一个新的调度，且这个调度是串行的，则为冲突可串行操作。
冲突操作：不同事务对同一事物的读写操作和写写操作（除此之外都为不冲突操作）
两段锁协议：
所有加锁操作均在解锁操作之前
封锁粒度：封锁对象的大小称为封锁粒度
封锁粒度越大，并发度越低，开销越小
封锁粒度越小，并发度越高，开销越大
按照需求选取封锁粒度
多粒度封锁
多粒度树：
根节点是数据库，表示最大封锁粒度
叶节点为最小封锁粒度
显示封锁：直接加到数据项上的锁
隐式封锁：对上级节点加锁间接加到其上的锁
意向锁：提高对某个数据项加锁的效率
对某个节点加意向锁，证明该节点的子节点正在被锁
