自考《互联网数据库》1－11章问答资料（一） -自考串讲笔记

　　§1

　　1.数据库技术是随着数据管理的需要而产生的。数据处理的的核心是数据管理。数据管理指的是对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。

　　2.数据管理技术共经历了三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段

　　3. 人工管理阶段：数据不保存、数据需要由应用程序自己进行管理、基本上没有文件概念、数据不共享

　　4.文件系统阶段：数据可以长期保存、文件系统管理数据、文件已经多样化、数据的存取基本上以记录为单位。

　　缺点有：数据共享性差，数据冗余度大；数据和程序缺乏独立性

　　5.数据库管理阶段：

　　（1）数据结构化。

　　（2）数据共享性高、冗余度小、易扩充。

　　（3）数据独立性高。

　　（4）统一的数据管理和控制：数据的安全性保护、数据的完整性控制、数据库恢复和并发控制。

　　（5）数据的最小存取单位是数据项。

　　DB：数据库（Database），DB是统一管理的相关数据的集合。

　　DBMS：数据库管理系统（Database Management System），DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS.

　　DBS：数据库系统（Database System），DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。

　　数据库技术：是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的软件学科。

　　第一代数据库系统，即层次数据库系统和网状数据库系统

　　第二代数据库系统，即关系数据库系统

　　第三代数据库系统，即面向对象数据库系统

　　数据库学科的研究范围：数据库管理系统软件的研制； 数据库设计；  数据库理论

　　数据模型是现实世界数据特征的抽象。是数据库系统的核心和基础。

　　数据模型应满足三方面要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。

　　根据模型应用目的分为：⑴概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点对数据和信息建模。⑵数据模型，主要包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象数据模型，它是按计算机系统的观点对数据建模。

　　数据模型三个要素：

　　⑴数据结构  描述系统的静态特性

　　⑵数据操作  描述系统的动态特性

　　⑶数据的约束条件  是一组完整性规则的集合

　　概念模型

　　数据描述的三个领域：现实世界、信息世界和机器世界

　　数据描述的两种形式：物理描述和逻辑描述。前者是指数据在存储设备上的存取方式，后者是指程序员或用户以用以操作的数据形式。

　　两个实体型之间的联系可以分为三类：

　　一对一联系（1∶1）；一对多联系（1∶n）；多对多联系（m∶n）

　　E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法。实体-联系方法（E-R方法）是抽象和描述现实世界的有力工具。

　　实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。

　　属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。

　　联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别志有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1∶1，1∶n或m∶n）。

　　数据模型

　　数据模型：  层次模型、网状模型、关系模型和面向对象数据模型。

　　其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。

　　层次模型：用树型结构表示实体间联系的数据模型

　　层次模型有以下两个限制：

　　⑴只有一个结点没有双亲结点，称之为根结点；

　　⑵根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。

　　层次数据模型可以直接表示一对多（包括一对一）的联系；

　　层次模型表示多对多联系，必须首先将其分解成一对多联系。分解方法有两种：冗余结点法和虚拟结点法。

　　网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。

　　（1）允许一个以上的结点无双亲；（2）一个结点可以有多于一个的双亲。

　　关系模型：是由若干个关系模式组成的集合，其主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外鍵表示实体间联系。

　　关系模型要求关系必须是规范化的，即要求关系模式必须满足一定的规范条件，这些规范条件中最基本的一条就是，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项，也就是说，不允许表中还有表。

　　数据系统的三级模式结构：外模式（物理模式）、模式（逻辑模式）和内模式

　　两级映象：

　　外模式/模式映象   一般在外模式中描述。

　　模式/内模式映象   一般在内模式中描述。

　　两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

　　数据库管理系统的功能：

　　⑴数据定义

　　⑵数据操纵

　　⑶数据库运行管理

　　⑷数据组织、存储和管理

　　⑸数据库的建立和维护

　　⑹数据通信接口

　　数据库管理系统组成：

　　⑴数据定义语言及其翻译处理程序

　　⑵数据操纵语言及其编译（或解释）程序

　　⑶数据库运行控制程序

　　⑷实用程序

　　一个设计优良的DBMS：

　　⑴友好的用户界面

　　⑵比较完备的功能

　　⑶较高的运行效率

　　⑷清晰的系统结构和开放性

　　§2

　　关系数据库系统与非关系数据库系统的区别是，关系系统只有“表”这一种数据结构；而非关系数据库系统还有其他数据结构，对这些数据结构有其他的操作。

　　关系模型的组成：关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束

　　关系数据语言

　　关系代数语言 例如ISBL

　　元组关系演算语言 例如ALPHA，QUEL

　　关系演算语言

　　域关系演算语言 例如QBE

　　具有关系代数和关系演算双重特点的语言 例如SQL

　　关系的三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性

　　实体完整性规则：要求关系中组成主键的属性上不能有空值。

　　参照完整性规则：要求不引用不存在的实体。

　　用户定义完整性规则：由具体应用环境决定，系统提供定义和检验这类完整性的机制。

　　关系数据语言的共同特点是：语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。

　　基本关系具有以下六条性质：

　　①列是同质的（Homogeneous），即每一列中的分量同一类型的数据，来自同一个域。②不同的列可出自同一个域，称其中的每列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。

　　③列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。

　　④任意两个元组不能完全相同。

　　⑤行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换。

　　⑥分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。

　　关系模型要求关系必须是规范化的，即要求关系模式必须满足一定的规范条件。这些规范条件中最基本的一条就是，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。

　　关系是关系模式在某一个时刻的状态或内容。关系模式是静态的，稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。但在实际当中，人们常常把关系模式和关系都称为关系。

　　实体完整性规则说明如下：

　　（1）实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一         个实体集。例如学生关系对应于学生的集合。

　　（2）现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识。

　　（3）相应地，关系模型中以主码作为唯一性标识。

　　（4）主码中的属性即主属性不能取空值。所谓空值就是“不知道”或“无意义”的值。

　　关系可以有三种类型：基本关系（通常又称为基本表或基表）、查询表和视图表

　　元组变量主要有两方面的用途：

　　①简化关系名。

　　②操作条件中使用量词时必须用元组变量。

　　§3

　　SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体。

　　特点包括：①综合统一、②高度非过程化、③面向集合的操作方式、④以同一种语法结构提供两种使用方式、⑤语言简洁，易学易用。

　　定义和合理地使用视图能带来的好处为：

　　⑴、视图能够简化用户的操作

　　⑵、视图使用户能以多种角度看待同一数据

　　⑶、视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性

　　⑷、视图能够对机密数据提供安全保护

　　视图更新操作规则的限制：

　　如果视图是从多个基本表使用联接操作导出的，则不允许更新。

　　如果导出的视图使用了分组和聚合操作，也不允许更新。

　　如果视图是从单个基本表使用选择和投影操作导出的，并且包括了基本表的主键或某个候选键，则可以执行操作。

　　SQL中数据控制功能包括事务管理功能和数据保护功能，即数据库的恢复、并发控制；数据库的安全性和完整性。

　　§4

　　数据依赖是通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据间的相互关系，是现实世界属性间相互联系的抽象，是数据内在的性质，是语义的体现。