软设考试笔记--数据库系统
軟設(shè)考試筆記–數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
意義：
對(duì)于一些管理軟件，其核心就是與業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，而數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)就離不開數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持。所以掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的知識(shí)是十分有必要的。
考點(diǎn)的提煉：
數(shù)據(jù)庫模式（概念模式、外模式、內(nèi)模式）；
數(shù)據(jù)模型，ER圖，規(guī)范化理論；
數(shù)據(jù)操作，關(guān)系運(yùn)算和元組運(yùn)算；
數(shù)據(jù)庫語言SQL；
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能和特征；
數(shù)據(jù)庫的控制功能；
數(shù)據(jù)倉庫和分布式數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí)；
相關(guān)概念：
1、數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)：
**概念模式：**是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，由若干個(gè)概念記錄類型組成，只涉及型的描述，不涉及具體的值。
**外模式：**也稱用戶模式或子模式，是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。
**內(nèi)模式：**也稱存儲(chǔ)模式，是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式，定義所有的內(nèi)部記錄類型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)。
**兩級(jí)映像：**模式/內(nèi)模式映像，外模式/模式映像。正因?yàn)檫@兩級(jí)映像保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。
2、數(shù)據(jù)模型：
**數(shù)據(jù)模型：**數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。最常用的數(shù)據(jù)模型分為概念模型和基本數(shù)據(jù)模型。
概念模型： 也稱信息模型，是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員交流的語言，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。其中最著名的是實(shí)體-聯(lián)系模型，簡(jiǎn)稱E-R模型。
基本數(shù)據(jù)模型：是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。其基本的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?/strong>。
數(shù)據(jù)模型的三要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的約束條件。
3、E-R模型：
三個(gè)重要概念： 實(shí)體、屬性、聯(lián)系
實(shí)體間的聯(lián)系：一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多。
屬性的類別：簡(jiǎn)單屬性和復(fù)合屬性、單值屬性和多值屬性、NULL屬性、派生屬性。
4、擴(kuò)充的E-R模型
弱實(shí)體：代表實(shí)體間的所有關(guān)系。這種實(shí)體對(duì)另一些實(shí)體具有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。例如職工和家屬的聯(lián)系，家屬總是屬于某職工的。
特殊化：一個(gè)實(shí)體集可以按照某些特征區(qū)分為幾個(gè)子實(shí)體。例如：實(shí)體集可以分為研究生、本科生、和大專生等子集。這種普遍到特殊的過程稱為“”特殊化“”。
5、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念
屬性和域：在現(xiàn)實(shí)世界中，要描述一個(gè)事物常常取若干特征來表示，這些特征稱為屬性。例如：學(xué)號(hào)、姓名、性別、系別等。每個(gè)屬性的取值范圍對(duì)應(yīng)一個(gè)值的集合。
目或度：這里R表示關(guān)系的名詞，n是關(guān)系的目或度。
候選碼：若關(guān)系中的某一個(gè)屬性或?qū)傩越M的值能夠唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱該屬性組為候選碼。
主碼：若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選中其中一個(gè)為主碼。
主屬性：包含在任何候選碼中的諸屬性稱為主屬性。不包含在任何候選碼中的屬性稱為非碼屬性。
外碼：如果關(guān)系模式R中的屬性或?qū)傩越M非該關(guān)系的碼，但它是其他關(guān)系的碼，那么該屬性集對(duì)關(guān)系模式R而言是外碼。
全碼：關(guān)系模型的所有屬性組時(shí)這個(gè)關(guān)系模式的候選碼，稱為全碼。
6、關(guān)系的三種類型：
基本關(guān)系：又稱基本表
查詢表：
視圖表：視圖表示由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表。
7、完整性約束
完整性規(guī)則提供了一種手段來保證當(dāng)授權(quán)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫做修改時(shí)不會(huì)破壞數(shù)據(jù)的一致性。包括實(shí)體完整性、參照完整性、用戶定義完整性。
8、關(guān)系運(yùn)算
關(guān)系操作的特點(diǎn)是操作對(duì)象和操作結(jié)果都是集合。
并、差、廣義笛卡爾積、投影、選擇、交、連接、廣義投影、外連接
9、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化
關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論的核心是數(shù)據(jù)間的函數(shù)依賴，衡量的標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)系規(guī)范化的程度及分解的無損連接和保持函數(shù)依賴性。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)是生成一組合適的、性能良好的關(guān)系模式、以減少系統(tǒng)中信息存儲(chǔ)的冗余度、并可方便地獲取信息。
函數(shù)依賴：完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴、傳遞依賴。
規(guī)范化：關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法之一就是設(shè)計(jì)滿足適當(dāng)范式的模式，通常可以通過判斷分解后的模式達(dá)到幾范式來評(píng)價(jià)模式規(guī)范化的程度。
第一范式：若關(guān)系模式R的每一個(gè)分量是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則關(guān)系模式R屬于第一范式。
第二范式：若關(guān)系模式R屬于第一范式，且每一個(gè)非主屬性完全依賴于碼，則關(guān)系模式R屬于第二范式。
第三范式：即當(dāng)?shù)诙妒较酥鲗傩詫?duì)嗎的傳遞函數(shù)依賴，則成為第三范式。
10、模式分解及分解應(yīng)具有的特性
對(duì)一個(gè)給定的模式進(jìn)行分解，使得分解后的模式是否與原來的模式等價(jià)有3種情況。
1、分解具有無損連接性。
2、分解要保持函數(shù)依賴。
3、分解既要無損連接性，又要保持函數(shù)依賴。
11、數(shù)據(jù)庫的控制
事務(wù)：是一個(gè)操作序列，是數(shù)據(jù)庫環(huán)境中不可分割的邏輯工作單位。
在SQL中，事務(wù)的定義有以下三條：
1、事務(wù)開始
2、事務(wù)提交
3、事務(wù)回滾
事務(wù)具有原子性、一致性、隔離性、和持久性。
12、數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)
故障類型：事務(wù)內(nèi)部故障、系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障及計(jì)算機(jī)病毒。
備份方法：恢復(fù)的原理是“”建立數(shù)據(jù)冗余“”。建立數(shù)據(jù)冗余的方法是進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和登記日志文件。數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)分為靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)和增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)、日志文件。
恢復(fù)：
事務(wù)恢復(fù)有以下三個(gè)步驟
1、反向掃描文件日志
2、對(duì)事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作
3、繼續(xù)反向掃描日志文件。繼續(xù)步驟1,2，直到事務(wù)的開始標(biāo)志。
數(shù)據(jù)庫的鏡像：通過復(fù)制數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。
13、并發(fā)控制
并發(fā)操作帶來的問題：丟失修改、不可重復(fù)讀和讀臟數(shù)據(jù)。
并發(fā)控制技術(shù)：
封鎖：排它鎖、共享鎖。
三級(jí)封鎖協(xié)議
活鎖與死鎖
并發(fā)調(diào)度的可串行性
兩段封鎖協(xié)議
封鎖的粒度
14 SQL
9個(gè)動(dòng)詞：
數(shù)據(jù)查詢SELECT
數(shù)據(jù)定義CREATE、DROP、ALTER
數(shù)據(jù)操縱INSERT 、UPDATE、DELETE
數(shù)據(jù)控制GRANT、REVORK
15、數(shù)據(jù)倉庫
總結(jié)：數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容相對(duì)比較多，在理解概念的基礎(chǔ)上，還是需要做一定的練習(xí)或者實(shí)操來鞏固。
總結(jié)
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