數(shù)據(jù)庫知識(shí)總結(jié)

一、數(shù)據(jù)庫理論知識(shí)

1.1概述

1、4個(gè)基本概念：

數(shù)據(jù)：（描述事物的符號(hào)記錄）
數(shù)據(jù)庫：（永久存儲(chǔ)、有組織、可共享）
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：（由DB、DBMS、DBA、應(yīng)用程序組成的存儲(chǔ)，管理，處理和維護(hù)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)）
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：（用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件）

2、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展：人工管理—>文件系統(tǒng)—>數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享度高冗余度低、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高、有DBMS統(tǒng)一管理和控制（數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)，完整性檢查，并發(fā)控制，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)）

1.2數(shù)據(jù)模型

1、數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象；數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)

2、兩類數(shù)據(jù)模型：

概念模型：（信息模型，用用戶的觀點(diǎn)來建模，主要用來數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)）
邏輯模型：（按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)來就建模，主要用來數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)）和物理模型

現(xiàn)實(shí)世界--->信息世界--->機(jī)器世界

3、數(shù)據(jù)模型的組成要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束條件

4、概念模型：具有較強(qiáng)的語義表達(dá)能力，實(shí)體之間有一對一，一對多，多對多等多種類型，模型用實(shí)體-聯(lián)系方法來表達(dá)，即E-R模型

5、邏輯模型中常用的數(shù)據(jù)模型：層次模型（一對一、一對多）、網(wǎng)狀模型（可多對多）、關(guān)系模型

層次模型：樹形結(jié)構(gòu)中的層次關(guān)系表示，指針有向邊；優(yōu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較清晰、層次數(shù)據(jù)庫中的查詢效率較高。缺：多對多的聯(lián)系就不適合，增刪查改的限制較多，編寫復(fù)雜網(wǎng)狀模型：更直接的描述現(xiàn)實(shí)世界，有更好的性能，存取效率較高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易使用操作關(guān)系模型：關(guān)系--->表、元組--->行或記錄、屬性--->列、分量-->一條幾句中的一個(gè)列值、非規(guī)范關(guān)系-->表中有表。關(guān)系模型的存取路徑對用戶透明，剛搞的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全。關(guān)系的完整性約束條件：實(shí)體完整性，參照完整性和用戶定義完整性

1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1、數(shù)據(jù)模型是以 type—value （模式是相對穩(wěn)定的，實(shí)例是相對變動(dòng)的）

2、三級模式：

外模式（子模式或用戶模式）：是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)邏輯表示，應(yīng)用程序（一個(gè)數(shù)據(jù)庫可有多個(gè)外模式）模式（邏輯模式）：是數(shù)據(jù)庫中全部用戶的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所以用戶的公共數(shù)據(jù)視圖（中間層）（一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)外模式） 內(nèi)模式（存儲(chǔ)模式）：是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述。（一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)外模式）

3、數(shù)據(jù)庫的二級映像：

外模式/模式映像：（當(dāng)模式發(fā)生改變時(shí)，通過改變映像，是外模式保不變）數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性
模式/內(nèi)模式映像：（當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生改變時(shí)，通過改變映像，是模式保持不變）數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性

二、關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系：域：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合；
笛卡爾積：域上的一種集合運(yùn)算；
基數(shù)：一個(gè)域允許的不同取值的個(gè)數(shù)；
候選碼、主碼、主屬性、非主屬性、外鍵（不是關(guān)系A(chǔ) 的主鍵，但是關(guān)系B的主鍵，則是A 的外鍵）

2.1概念

1、操作：增（insert）刪（delete）查（query）改（update）
查：選擇（select）、投影(project)、并(union)、差(except)、笛卡爾積（m+n列的關(guān)系表）、連接(join)、除(divide)、交(intersection)

2、具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算語言雙重特點(diǎn)的語言：SQL(高度非過程化）

3、完整性約束：

實(shí)體完整性：針對基本關(guān)系而言的、主碼不能為空，為唯一標(biāo)識(shí)的
參照完整性：（相互引用）外鍵（空值/另一個(gè)關(guān)系中對應(yīng)有的數(shù)據(jù)）
用戶定義完整性：（語義要求）

2.1關(guān)系代數(shù)

4、關(guān)系代數(shù)運(yùn)算符有：

**傳統(tǒng)的集合運(yùn)算符**（行，交并差笛卡爾積）和專門的關(guān)系運(yùn)算符（行及列選擇，投影，連接，除）**專門的關(guān)系運(yùn)算符：** 1、選擇（selection，>,<,<>,非） 2、投影（projection，列） 3、連接（join）等值連接，自然連接（去掉多余重復(fù)部分）、外連接（其他屬性不刪掉，用空值表示），左外連接，右外連接 4、除（division）（多用于至少，全部...R÷S=T T中包含所有在R中不在S中的屬性及其值，且T的元組與S 的元組的所有組合都在R中，R(X,Y)÷S(Y)=T(X).)

例子：

三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言）

3.1概念

1、SQL的特點(diǎn)：綜合統(tǒng)一、高度非過程化、面向集合的操作方式、以同一種語法結(jié)構(gòu)提高多種使用方式、語言簡潔易學(xué)易用
2、基本表與視圖的區(qū)別與聯(lián)系

基本表是本身獨(dú)立存在的表，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)系對應(yīng)一個(gè)基本表。
視圖是一個(gè)或幾個(gè)基本表導(dǎo)出的表，它本身不獨(dú)立存在于數(shù)據(jù)庫中，即數(shù)據(jù)庫中只存在視圖的定義而不存放視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)仍然在導(dǎo)出視圖的基本表中，因此視圖是一個(gè)虛表。

3.2數(shù)據(jù)定義

1、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持三級模式結(jié)構(gòu)，其模式，外模式，內(nèi)模式中的基本對象有模式、表、視圖、索引SQL標(biāo)準(zhǔn)不提供修改模式定義和修改視圖定義的操作，如果想修改這些對象只能先刪除再重建

六、關(guān)系數(shù)據(jù)理論

6.1問題的提出

1、如何構(gòu)造一個(gè)合適的數(shù)據(jù)庫模式（即應(yīng)該構(gòu)造幾個(gè)關(guān)系模式，即關(guān)系數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)問題，關(guān)系模型的背景）
2、數(shù)據(jù)依賴是一個(gè)關(guān)系內(nèi)部屬性與屬性之間的一種約束關(guān)系，這種約束關(guān)系是通過屬性間值的相等與否體現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)間相關(guān)聯(lián)系（已經(jīng)提出來的數(shù)據(jù)依賴有：函數(shù)依賴（FD)、多值依賴(MVD)、連接依賴
3、關(guān)系模型存在以下問題：數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常、刪除異常

6.2規(guī)范化

1、依賴關(guān)系：

1、X->Y,Y不包含于X，則稱X->Y是非平凡的函數(shù)依賴 2、X->Y,Y包含于X（Y<=X)，則稱X->Y是非平凡的函數(shù)依賴 3、在R(U)中，如果X->Y，對于X的人惡化一個(gè)真子集X'，都有X'不->Y,則稱Y對X是完全函數(shù)依賴關(guān)系記：X-F>Y 4、若X->Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對X部分函數(shù)依賴，記X-P>Y 5、如果X->Y,Y不->X,Y->Z則Z對X傳遞依賴 6、候選碼（主碼的集合）、主碼（能唯一確定這個(gè)關(guān)系的碼）、超碼（候選碼是最小的超碼）、外碼（關(guān)系模型R中的屬性或者屬性組X不是R的碼，但X 是另一個(gè)關(guān)系模式的碼，則X是R 的外碼）

2、范式：關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系是要滿足異地那個(gè)要求的，滿足不同程度要求的為不同范式

3、第一范式1NF：滿足每一個(gè)分量都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)的關(guān)系模式

4、第二范式2NF：若R為第一范式，且每一個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于任何一個(gè)候選碼，則R為第二范式。即有三種情況①不能有部分函數(shù)。②全碼（全部屬性為主屬性）。③單屬性。單候選碼一定為第二范式

5、第三范式3NF：每一個(gè)非主屬性既不傳遞依賴于碼，也不部分依賴于碼

6、BCNF：在第三范式的基礎(chǔ)上，若每一個(gè)決定因素都包含碼（①、所有非主屬性對每一個(gè)碼都是完全函數(shù)依賴。②、所有主屬性對每一個(gè)不包含它的碼也是完全函數(shù)依賴。③、沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任何一組屬性

7、多值依賴：具有對稱性、具有傳遞性、函數(shù)依賴可以看成多值依賴的特殊情況

多值函數(shù)與函數(shù)依賴的基本區(qū)別：多值依賴的有效性與屬性集的范圍有關(guān)；若函數(shù)依賴X->Y在R(U)上成立，則對于任何Y'包含于Y均有X->Y'成立。而多值依賴X->->Y在R(U)上成立，不能斷言對于任何Y'包含于Y均有X->->Y'成立

8、第四范式4NF：就是限制關(guān)系模式的屬性之間不允許有非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴

9、1NF---------消除非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴------->2NF----消除非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴------>3NF------消除主屬性對碼的部分和傳遞函數(shù)依賴----->BCNF---------消除非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴------------>4NF

七、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

7.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述

1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造（設(shè)計(jì)）優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用環(huán)境，使之能夠有效的存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求，包括信息管理要求（在數(shù)據(jù)庫張應(yīng)該存儲(chǔ)和管理哪些數(shù)據(jù)對象）和數(shù)據(jù)操作（增刪查改等）要求

2、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：

三分技術(shù)、七分管理、十二分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（對數(shù)據(jù)的收集、整理、組織和不斷的更新）；結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)和行為（處理）設(shè)計(jì)相結(jié)合 （即數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合）；

3、有哪些數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法：
新奧爾良方法、基于E-R模型的設(shè)計(jì)方法、3NF（第三范式）的設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法、統(tǒng)一建模語言方法

4、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟：

1需求分析階段、2概念設(shè)計(jì)階段（E-R圖）、3邏輯設(shè)計(jì)階段（數(shù)據(jù)模型）、4物理設(shè)計(jì)階段（物理存儲(chǔ)安排等）、5數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段、6數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段
1，2可獨(dú)立于任何數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

5、E-R圖：實(shí)體（長方形）、屬性（橢圓形）、聯(lián)系（菱形） ①確定實(shí)體和屬性 ②實(shí)體間的聯(lián)系 參與聯(lián)系的實(shí)體型的數(shù)目稱為聯(lián)系的度（二元聯(lián)系、三元聯(lián)系、N元聯(lián)系）

6、如果一個(gè)實(shí)體型的存在依賴于其他實(shí)體型的存在，則這個(gè)實(shí)體型叫做弱實(shí)體型，否則為強(qiáng)實(shí)體型。

7、屬性：①作為屬性，不能再有具有需要描述的性質(zhì) ②屬性部與其他實(shí)體具有聯(lián)系

8、各子系統(tǒng)的E-R圖之間的沖突主要有三類：屬性沖突、命名沖突、結(jié)構(gòu)沖突

八、數(shù)據(jù)庫編程

SQL編程技術(shù)可以有效的克服SQL語言實(shí)驗(yàn)復(fù)雜應(yīng)用方面的不足，提高應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)間的互操作性

8.1嵌入式SQL

1、嵌入式SQL是將SQL語句嵌入程序設(shè)計(jì)語言中，對于嵌入式SQL語言，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一般采用預(yù)編譯方法處理（即由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行掃描，識(shí)別出嵌入式SQL語句，把它們轉(zhuǎn)換成主語言調(diào)用語句，以使主語言的編譯程序?qū)⒓兊闹髡Z言程序編譯成目標(biāo)碼）

2、在嵌入式SQL中為了快速區(qū)分SQL語句和主語言語句，所有的SQL 語句都必須加前綴

數(shù)據(jù)庫縮寫解釋：DB（DateBase)數(shù)據(jù)庫 , DBS（DateBase System)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) , DBMS（DateBase Manage System)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) , DDL(Data Definition Language)數(shù)據(jù)定義語言 , DML(Data Manipulation Language)數(shù)據(jù)操縱語言 , DBTGData Base Task Group)數(shù)據(jù)庫任務(wù)組 ， DCL (Data Control Language) 數(shù)據(jù)控制語言

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库理论知识总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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