最新数据库技术课件 数据库复试笔记(五篇)

数据库技术课件 数据库复试笔记篇三

第一章

数据库系统概论

１．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。

数据：描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。数据与其语义是不可分的。

数据库：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

数据库系统：数据库系统（dbs）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。数据库系统由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。

数据库管理系统：数据库管理系统(dbms)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。dbms主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。

2．什么是数据独立性？数据独立性又分为哪两个层次？为什么需要数据独立性？

数据独立性是用来描述数据与应用程序之间的依赖程度，包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性，依赖程度越低则独立性越高

物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库的数据时相互独立的。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

作用:数据在磁盘上怎样存储由dbms管理，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。数据独立性是通过数据库管理系统的两层映像功能来实现 3．什么是数据模型？数据模型的基本要素有哪些？为什么需要数据模型？

数据模型是描述数据语义、数据与数据之间联系（数据结构）、数据操作，以及一致性约束的概念和工具的集合数据模型的基本要素：

①数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统的静态特性的描述。

②数据操作：是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许进行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。

③数据的约束条件：是完整性规则的集合，完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

作用：一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。

4．为什么数据模型要分为概念模型，逻辑模型和物理模型三类？试分别解释概念模型、逻辑模型和物理模型

为什么：数据模型应满足3方面的要求：一是能比较真实的模拟现实世界；二是容易被人所理解；三是便于在计算机上实现。一种数据模型要很好地同时满足这3个方面的要求是很困难的，因此，在数据库管理系统中这对不同的使用对象和应用目的，采用不同的数据模型。

概念模型：指概念层次的数据模型，也称为信息模型，它按用户的观点或认识对现实世界的数据和信息进行建模，主要用于数据库设计。常用的概念模型有实体联系模型（e-r模型）和面向对象oo模型

逻辑模型；用来描述数据库数据的整体逻辑结构。传统的逻辑数据模型有层次模型、网状模型和关系模型，非传统的逻辑数据模型有面向对象模型、xml模型等

物理模型用来描述数据的物理存储结构和存取方法 5．关系模型中的主要概念有哪些，试分别解释之。

关系模型由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。关系模型中的常用术语有：关系、元组、属性、码、域、分量和关系模式等。关系模型要求关系必须是规范化的，即关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。关系数据模型的操作主要包括查询、插入，删除和修改（更新数据）。关系数据模型的完整性约束条件包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性

6．试解释数据库的三级模式结构和两层映像。为什么数据库管理系统要提供数据库的三级模式结构和两层映像？

数据库管理系统的数据抽象一般包括物理层抽象、逻辑层抽象和视图层抽象三个级别。对应于数据抽象的三个级别，数据库管理系统一般也提供观察数据库的三个不同角度，以方便不同的而用户使用数据库的需要，这就是数据库的三级模式结构；内模式、模式和外模式

为了能够在系统内部实现三个抽象层次的数据之间的联系和转换，数据库管理系统在数据库的三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像、模式/内模式映像。正是这两层映像保证了数据库中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性 7．解释模式、外模式、内模式、ddl、dml等概念

内模式也称存储模式，对应于物理层数据抽象，它是数据的物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式

模式也称为逻辑模式，赌赢与逻辑层数据抽象，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图

外模式也成子模式或用户模式，对应于视图层数据抽象，它是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与莫以具体运用有关的数据的逻辑表示

数据库模式定义语言ddl(data definition language)，是用于描述数据库中要存储的现实世界实体的语言。一个数据库模式包含该数据库中所有实体的描述定义。这些定义包括结构定义、操作方法定义等。

数据操纵语言dml，命令使用户能够查询数据库以及操作已有数据库中的数据的计算机语言。具体是指是select查询、update更新、insert插入、delete删除。

第二章 关系模型与关系代数

1.名词解释

域：一组具有相同数据类型的值的集合

笛卡尔积：两个分别为n目和m目的关系r和s的笛卡尔积是一个n+m目元组的集合 超码：属性集a能唯一标识关系r中的一个元组，则称a为关系r的一个超码 候选码：对于关系r中一个或多个属性的集合a，若属性集a中的任意真子集都不能成为关系r的超码，则、、、、、主码：在实体集中区分不同实体的候选码。

外码：用于建立和加强两个表数据之间的关系而引用另一个关系的主码。

关系模式：是型的概念，它定义了元组集合的结构，即定义了一个元组由哪些属性构成 关系数据库：在一个给定的应用领域中，所有实体以及实体之间的联系所对应的关系的集合 空值：是所有可能的域的一个取值，表明值未知或不存在。

2.关系模式的完整性：实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。实体完整性：若属性a是关系r中的主码，则a不能取空值

参照完整性：若属性f是关系r的外码，它与关系s的主码ks相对应，则对于关系r中的每一个元组在属性f上的取值，要么为空值，要么等于关系s中的某个元组的值 3.自然连接和等值连接的区别于联系

等值连接：是从两个关系的笛卡尔积中选取连接属性满足相等条件的所有元组。

自然连接：是一种特殊的等值连接，它要求两个参与连接的关系具有公共的属性集，并且在结果中把重复的属性列去掉

第四章

数据库建模（实体-联系模型）

1.请简要解释下列术语：实体、实体集、属性、域、联系、联系集、角色、映射基数、超码、候选码、主码、弱实体、类层次、聚合

实体是客观世界中可区别于其他事物的“事物”或“对象”。实体既可以是有形的，实在的事物，也可以是抽象的、概念上存在的事物。相同类型的实体组成的集合称为实体集

实体是通过一组属性来描述的，其属性是实体集中给每个实体都具有的性质。每个属性所允许的取值范围或集合称为该属性的域

联系两个或两个以上实体之间的联系。相同类型联系组成的集合称为联系集。联系也可拥有自身的描述性属性

由于参与一个联系的实体集通常是不同的，因而角色是隐含的并且常常不需声明。但是，当参与联系的实体来自相同的实体集，则需要声明角色

映射基数指一实体集中的一个实体通过一个联系集能同时与另一个实体集相联系的实体数目。映射基数可决定联系集的主码属性，甚至可能影响到一个事物是作为实体还是联系的选择

超码是指能够唯一的标识实体集或联系集中的一个实体或一个联系的一个或多个属性的集合。当一个超码的任意真子集都不能成为超码时，称该最小超码为候选码。候选码和超码是实体集客观存在的特性，而主码是被数据库设计者主观选中，用来区分同一实体集中不同实体的候选码

当一个实体集的所有属性都不足以形成主码，就称该实体集为弱实体集。相反，其属性可以形成主码的实体集称为强实体集。弱实体集所以来的强实体集称为标识实体集。标识实体集和弱实体集之间必须是一对多关系，并且弱实体集中的实体在联系集中是全部参与的

e-r模型使用继承和isa联系来描述实体集之间概念上的层次关系。当欲建立联系间的联系时，可使用聚合实现

聚合是一种抽象，它将一个联系集及其相关联的实体集抽象为一高层实体集对待，然后建立该高层实体集与其他实体集之间的联系集 2.综合题：需求分析----e-r图---关系模式

第七章

数据库存储结构

1.数据库系统的存储访问方式是什么？为什么要这样? 一个数据库映射为多个不同的文件，这些文件由底层的操作系统来维护，永久地存放在磁盘上，并且具有三级存储介质上的备份。每个文件分成定长的存储单元，称为块。块是存储分配和数据传输的基本单位

当数据库系统中的程序需要磁盘上的块时，它向缓冲区管理器发出请求（即调用）。如果这个块已经在缓冲区中，缓冲区管理器将这个块在主存储器中的地址返回给请求者。如果这个块不再缓冲区中，缓冲区管理器首先在缓冲区中为这个块分配空间，如果需要的话会把其他块移出主存储器为这个新块腾出空间，移出的块仅当它在最近一次写回磁盘后修改过才需要写回磁盘；然后，换红区管理器把这个块从磁盘读入缓冲区，并将这个块在主存储器中的地址返回给请求者。缓冲区管理器的内部动作对发出磁盘块请求的程序是透明的。原因：数据库系统的一个主要目标就是减少磁盘和主存储器之间传输的块数。减少磁盘访问次数的一种方法是在主存储器中保留尽可能多的块，目的是最大化要访问的块已经在主存储器中的几率，这样就不再需要访问磁盘了

2.什么是聚集文件组织、什么是多表聚集文件组织？为什么需要多表聚集文件组织?为什么要慎用多表聚集文件组织？

聚集文件组织：很多关系数据库系统将各个关系存储在一个个独立的文件中，不同关系中有联系的数据是通过关系间的联接操作得到的，但是当数据的数量比较大时，这种方法速度会很慢。而在聚集文件组织方式中，一个文件可以存储多个关系的记录，不同关系中有联系的记录存储在一起可以提高查找速度。

多表聚集文件组织：在一个块中存储两个或多个关系的相关记录，以加速特定连接的处理。但是它将会导致其他类型查询的处理变慢

3.为什么需要索引？什么是顺序索引和散列索引？什么是主索引和辅助索引？稠密索引和稀疏索引有什么不同？什么是索引顺序文件？

许多查询只涉及到文件中的少量记录，索引能使系统直接定位这些满足查询条件的记录。dbms首先会查找索引，找到对应记录所在的位置（即所在磁盘的块地址），然后读取该磁盘块，得到所需的记录

顺序索引是基于搜索码的值的顺序排列，用于支持快速地对文件中的记录进行顺序或随机的访问。散列索引时通过搜索码值的散列函数的值将所有记录平均、随机地分布到若干个散列桶中，用于支持快速地对文件中的记录进行随机地访问

如果索引文件中的记录按照某个搜索码值指定的顺序物理存储，那么该搜索码对应的索引就称为主索引，也叫聚集索引。与此相反，搜索码值顺序与索引文件中记录的物理顺序不同的那些索引称为辅助索引或非聚集索引

如果索引文件中的每一个不同的搜索码值，在索引中都有一个索引记录（或称为索引项），则该索引称为稠密索引。如果只对索引文件中的部分搜索码值，在索引中存在一个索引记录，则该索引称为稀疏索引。每一个索引项包含搜索码值和指向具有该搜索码值的第一个数据记录的指针。利用稠密索引通常可以比稀疏索引能够更快地定位一条记录的位置，但是稀疏索引占用空间更小，插入、删除和更新的开销也会更小

建立了主索引的索引文件称为索引顺序文件：稠密索引、稀疏索引 4.b+树索引的根结点，非叶结点和叶结点都具有相同的数据结构，那它们之间有什么不同？ 非叶结点的结构与叶结点结构相同，只不过非叶结点中的所有指针都是指向b+树种下一层节点的指针，根结点与其他非叶结点不同，它包含的指针书可以小于n/2，但至少包含两个指针

5.散列文件组织和散列索引有什么不同？ 在散列文件组织中，通过计算一条记录的搜索码值的散列函数值，可以直接获得包含该记录的磁盘块（桶）的地址。在散列索引组织中，把搜索码值以及与它们先关联的记录指针组织成一个散列文件结构

6.在考虑用索引时，是选择b+树索引还是散列索引？为什么？ 散列其实就是一种不通过值的比较，而通过值的含义来确定存储位置的方法，它是为有效地实现等值查询而设计的。不幸的是，基于散列技术不支持范围检索。而基于b+树索引技术能有效的支持范围检索，并且它的等值检索效果也很好。但是，散列技术在等值连接中是很有用的，尤其是在索引嵌套循环连接方法中，基于散列的索引和基于b+树的所以在代价上会有很大差别

7.数据库物理设计的主要内容是什么？数据库物理设计的目标是什么？

数据库物理设计的目标是：提高数据库性能，以满足应用的性能需求；有效利用存储空间；在性能和代价之间做出最优平衡 数据库物理设计的内容包括：确定数据库性能，以满足应用的性能需求；有效利用存储空间；在性能和代价之间做出最优平衡

第八章 查询处理

1.查询处理的过程分为哪几个步骤

语法分析与翻译查询优化查询执行 2.查询代价如何度量？为什么？

查询处理的代价可以通过该查询对各种资源的使用情况进行度量，主要包括磁盘存取时间和执行一个查询所用cpu时间以及在并行/分布式数据库系统中的通信开销等 3.如何实现选择运算？

用于选择运算的搜索方法不用索引的搜索算法----文件扫描使用索引的搜索算法---索引扫描

4.题见书（1）最坏情况下，缓冲区只能容纳每个关系的一个数据块，因而算法的代价为：ej = nr * bs + br。这里，nr = 20000，bs =1500，br=800，所以所需要的块存取数为20000*1500+800，约为30m个块存取。最好情况下，两个关系都能放到内存里，因而算法代价为：ej = bs + br。大约需要2.3k个块存取。

5.为什么需要查询优化？什么是查询执行计划？查询优化器的输入和输出分别是什么？ 处理一个给定的查询，尤其是复杂的查询，通常会有许多种策略。查询优化就是从这多种策略中找出最有效的查询执行计划的处理过程。

给定一个关系代数表达式，查询优化器的任务就是产生一个查询执行计划，该计划能获得与原关系代数表达式相同的结果，并且执行代价是接近最小的

6.题见书：由于是计算三个关系的自然连接，且连接属性中的c、e是各自关系的主码，因此r1r2r3的大小最多为1000个元组。有效地计算这个连接的策略就是让连接结果较小的连接运算先执行，即：（r1r2）r3。原因就是：由于a是r1的主码，c是连接属性，因此r1r2的最大结果为1000个元组；而c是r2的主码，e是连接属性，因此r2r3的最大结果为1500个元组。所以，要让（r1r2）先做连接运算，以减少结果集的大小。7.画树

其它章节零散习题

列级约束和元组级约束的区别在哪里？

如果在定义属性的同时定义约束条件，则为列级约束；如果单独定义约束条件，则为元组级约束

什么是事物的acid特性？

①原子性：事务的所有操作要么全部都被执行，要么都不被执行②一致性；即一个单独执行的事务应保证其执行结果的一致性，即总是将数据库从一个一致性状态转化到另一个一致性状态③隔离性：即当多个事务并发执行时，一个事务的执行不能影响另一个事务，即并发执行的各个事务不能相互干扰④持久性：即一个事务成功提交后，它对数据库的改变必须是永久的，即使随后系统出现故障也不会受到影响 当前主流的数据库访问技术是ado web服务器的职责是什么？数据库服务器的职责又是什么？ web服务器负责监听客户的请求，一旦收到客户请求，数据库服务器 三级数据库考点分析之计算机基础知识

1.1计算机系统组成与应用领域

考点1计算机系统组成

一个完整的计算机系统，包括硬件和软件两个部分。

硬件系统是指组成一台计算机的各种物理装置，它是计算机的物质基础，由各种器件组成，如主板、cpu、硬盘、显示器、内存和线路等。

软件系统是运行在计算机硬件设备上的各种程序及相关资料的总称。

以存储程序原理为基础的冯·诺依曼结构的计算机，一般由五大功能部件组成，它们是运算器、控制、存储器、输人设备以及输出设备。

下面分别对各种设备进行介绍。

1运算器

运算器是用于对数据进行加工的部件，它可以对数据进行算术运算和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、求余及复合运算。逻辑运算包括一般的逻辑判断和逻辑比较。

2控制器

控制器是计算机的控制部件。它控制计算机各部分自动协调地工作，用于对程序的指令进行解释和执行，协调输人、输出设备，以实现数据输人、运算和输出等操作。

3存储器

存储器的主要功能是存放程序和数据，是计算机的记忆存储装置。它分为内部存储器和外部存储器。

4输入设备

输人设备是计算机从外部接收、获取信息的装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们所熟知的形式转换成计算机能识别的信息形式，并输人到计算机内部。

常见输人设备有鼠标、键盘、扫描仪、纸带输人机、模／数转换器（a/d转换器）等

5输出设备

输出设备的主要功能是将计算机处理过的二进制形式的信息转换成人们所需要的形式或其他设备接受并可以识别的信息形式。常见的输出设备有显示器、打印机、声音合成输出、绘图仪和数／模转换器（d/a转换器）等

一般把运算器和控制器合称为中央处理器（central processor unit，简称cpu），中央处理器与内存储器统称为主机．输人设备、输出设备和外存储器合称为外部设备，外部设备通过接口与主机相连。考点2计算机的应用领域

l 科学和工程计算

主要是用数值方法对一些数学问题的求解。计算机不仅可以提高计算的速度，还可以使一些人工不能解决的数学问题得到解决。在科学实验和工程设计中，经常会遇到一些数学方程和函数问题，这些问题人们不能从理论上得出其准确解，但利用计算机可以得到它们的近似解。这种应用称为科学和工程计算，其特点是计算量大，而逻辑关系相对简单。

2数据和信息处理

数据处理是指对数据的收集、存储、加工、分析和传送的一系列过程。

计算机的一个非常重要的应用领域就是对数据和信息的处理。数据的含义是相当广泛的，包括声、像、文字和图表等，它们都可以用计算机来进行处理。

3过程控制

过程控制是自动化技术的重要技术内容和手段．指计算机对所采集到的数据按一定的方法经过计算，然后输出到指定的执行设备中去控制生产的过程。

4辅助设计

计算机辅助设计（computer aided design，简称cad)是用计算机来帮助设计人员进行产品、工程设计的重要技术手段，可以节省人力和物力，且速度快，质量高，能有效缩短产品的设计周期。

这里有必要提一下这几个名词：计算机辅助制造（computer aided manufacturing,简称cam)、计算机辅助测试（computer aided testing，简称cat）和计算机辅助教学（computer aided instruction，简称cai）。

5人工智能

人们把用计算机模拟人脑思维的过程称为人工智能，并利用计算机程序来实现这些过程。

1.2计算机软件 考点3计算机语言

计算机语言是面向计算机的人工语言，它是进行程序设计的工具，又称为程序设计语言。现有的程序设计语言一般可分为机器语言、汇编语言及高级语言，下面分别加以介绍。

1机器语言

机器语言是最初级的计算机语言，它依赖于硬件，是由0，i组成的二进制编码形式的指令集合。不易被人识别，但可以被计算机直接执行。

2汇编语言

汇编语言指使用助记符号和地址符号来表示指令的计算机语言，也称之为符号语言。每条指令有明显的标识，易于理解和记忆。

用汇编语言编写的程序，直观且易理解，这是汇编语言的优点。但是汇编语言仍是面向机器的，编程工作量大，程序可移植性差。计算机不能识别和直接运行汇编语言，必须翻译成机器语言程序后才能识别并运行。这种翻译程序即称为汇编程序，其关系如图l一1所示。

图1－1汇编过程

高级语言

高级语言是一类面向问题的程序设计语言，且独立于计算机的硬件，对具体的算法进行描述，所以又称为算法语言，它的特点介绍如下：

（i)脱离具体的计算机硬件。

（2）通用性及可移植性好。

下面介绍几种常用的高级语言。

（i）basic语言：多用于教学及小型应用程序的开发工作。

（2）fortran语言：多用于科学及工程计算程序的开发工作。

（3）pascal语言：多用于专业教学及应用程序的开发工作。

(4）c语言：多用于系统程序的开发。

（5）c十＋语言：多用于面向对象程序的开发。

（6）cobol语言：多用于商业、交通及银行等应用程序的开发。

（7)prolog语言：多用于人工智能程序的开发。

（8）foxpro语言：多用于专业教学及应用程序的开发。

高级语言程序一般又称为源程序，不能直接在计算机上运行，需要翻译成机器语言程序（又称为目标程序）才可执行。这种翻译是由编译程序来完成的，翻译过程如图1-2所示。

图1一2编译过程

考点4系统软件

系统软件指负责管理、监控和维护计算机资源（含硬件资源和软件资源）的程序。

1操作系统

操作系统（operating system,简称os）是系统软件的核心，也是用户同计算机之间的接口，是一组程序模块的集合：它们有效地控制和管理计算机系统中的硬件和软件资源；合理地组织计算机工作流程，以改善系统的性能；提供一个易于使用、功能强大的工作环境，从而在计算机和其他用户之间起到接口的作用。

2语言处理程序

语言处理程序就是将各种语言编写的源程序翻译成机器语言表示的目标程序。按处理方式的不同可解释型程序与编译型程序两大类。

3数据库管理系统

数据库管理系统(database management system,简称dbms）是组织、管理和查询计算机中的存绪数据并提供一定处理功能的大型系统软件，是计算机信息系统和应用系统的基础，可分为两类：

(1)基于微型计算机的小型数据库管理系统可解决数据量不大且功能要求较简单的数据库应用。

(2)大型的数据库管理系统功能齐全，安全稳定，支持对大数据量的管理并提供相应开发工具。

4服务性程序

服务性程序属于辅助性的程序．比如用于程序的装人、连接和编辑，调试用的装人程序、连接程序、编辑程序及调试程序，以及故障诊断程序、纠错程序等。考点5应用软件

应用软件是指人们为了解决某泞、领域的实际问题而编制的计算机程序。除了系统软件以外的所有软件都称为应用软件。随着计算机应用在不同领域的深人发展，应用软件的类型也不断增多，如各种用于计算的软件包、字处理软件、ca d软件、cai软件、cam软件，以及各种绘图软件等。

计算机硬件、软件及汁算机系统的组成情况如图1一3所示。

图1－3计算机系统组成 考点6计算机网络概述

1计算机网络的基本概念

计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的产物，通过通信线路及通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统连接起来，并在网络软件支持下实现相互的数据通信及资源共享的硬件系统。计算机网络按规模大小可分为局域网、城域网和广域网。

2计算机网络的发展厉史

（l）具有通信功能的单机系统阶段。

（2）具有通信功能的多机系统阶段。

（3）计算机网络阶段。

3计算机网络的主要特点

在不同的发展阶段，人们对网络的定义是不同的，这些定义大致可分为3类：广义的观点、资源共享的观点和用户透明性的观点。从目前计算机网络的特点来看，资源共享观点能比较准确地描述计算机网络的基本特征。下面简单介绍一卜资源共享的含义：

（1)资源共享。网络用户可以通过网络访问联网的远程计算机资源，也可以调用不同计算机共同完成任务。

（2）独立的计算机。网络中的计算机可以联网工作，也可以脱离网络独立工作。

（3）遵循共同的网络协议。为保证网络中的计算机能有序地工作，每台计算机在交换数据的过程中遵守共同的通信规则，一个网络协议主要由语法、语义与时序组成。

考点7计算机网络的分类

1分类方法

(1)根据传输技术分类：可分为广播式网络与点一点式网络。

（2）根据网络的覆盖范围与规模分类：可分为局域网、城域网及广域网。

2广域网

广域网（wide area network，简称wan）也称为远程网，其覆盖范围从几十千米到几千千米甚至上万千米，广域网具有以下特点。

（1)适应大容量与突发性通信要求

（2)适应综合业务服务要求

(3）开放的设备接口与规范化的协议

(4)完善的通信服务与网络管理。

随着通信技术的不断发展，数据通信的环境也发生了变化，主要表现在以下3个方面。

(1)传输介质由原有的电缆逐步走向误码率很低且带宽很宽的光纤

(2)局域网内部的数据传输速率已经达到iomb/s一1 gb/s，多个局域网之间高速互联的要求越来越强烈。

(3)用户设备性能大大提高，可以承担部分原来由数据通信网承担的通信处理功能

3局域网

局域网（local area network，简称lan）指网络服务区域在一个局部的范围内，可以有一台或多台计算及多个工作站通过其进行通信。它有以太网（ethernet）、令牌总线（token bus）和令牌环（token ring）3种工作原理。

局域网的技术特点主要表现在以下几个方面。

(1)覆盖范围有限，多用于公司、机关、校园等范围内的计算机终端与信息处理设备之间的联网需求。

(2)提供高数据传输速率、低误码率、高质量数据传输环境。

(3)易于建立、维护与扩展，一般为一个单位所有。

(4)决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。

(5)从介质访问控制方法角度，可分为共享式与交换式局域网。

城域网

城域网（metropolitan area network，简称man）是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。早期的城域网主要采用光纤分布式数据接口（fiber distributed data interface，简称fddi），它主要有以下几个技术特点。

(1)使用基于ieee 802.5的单令牌的环网介质访问控制mac协议。

(2)使用ieee 802.2协议，与符合ieee 802标准的局域网兼容。

(3)数据传输速率为100 mb/s,联网的节点数`1 000,环路长度为100 km，(4)可以使用双环结构，具有容错能力。

(5)可以使用多模或单模光纤。

(6)具有动态分配带宽的能力，能支持同步和异步数据传输。

考点8internet基础 internet的形成与发展

(1)tcp/ip协议与arpanet的结合，使arpanet成为internet的主干网。

(2)nsfnet从一开始就使用tcp/ip协议，是第一个使用tcp/ip协议的广域网。

(3)internet实现了tcp/ip协议参考模型与协议的结合。tcp/ip协议使网络不受主机、用户微型计算机及所使用的操作系统的限制。

internet的结构与组成

从技术角度上来看，internet主要是由通信线路、路由器、主机、信息资源几个主要部分组成的。

(1)通信线路。将internet中的路由器与路由器、路由器与主机连接起来。

(2)路由器。是internet中最重要的通信设备之一，它的作用是将internet中的各个局域网、城域网或广域网，以及主机互联起来

(3)主机。是internet中信息资源与服务的载体。

(4)信息资源是用户最关心的问题，它会影响到internet中站点受欢迎的程度。

tcp/ip协议、域名与ip地址

tcp/ip协议是为保证internet正常工作而要求所有internet中的主机都必须遵守的通信协议。它具有 以下几个特点

(1)开放的协议标准，独立于特定的计算机硬件与操作系统。

(2)独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网和广域网，更适用于互联网中。

(3)标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

(4)统一的网络地址分配方字模，使得整个tcp/ip设备在网中都具有唯一的ip地址。

在tcp/ip参考模型中，应用层包括了所有的高层协议，且一直有新的协议加人。应用层协议主要有下面几种。

(1)网络终端协议telnet,实现网络互联中远程登录的功能二

(2)文件传送协议ftp,实现因特网中交互式文件传送的功能。

(3)域名服务dns,实现网络设备名字与ip地址相互映射的网络服务。

(4)路由信息协议rip，网络设备间交换路由信息的协议。

(5)电子邮件协议smtp，实现网络中电子邮件的传送功能。

(6)http协议， 1.第一范式(1nf)及进一步规范化

关系模式需要满足一定的条件，不同程度的条件称做不同的范式，最低要求的条件是元组的每个分量必须是不可分的数据项，这叫第一范式，简称1nf，是最基本的范式。对于各种范式之间的联系有5nf c4nf仁bcnfc3nf仁2nfcinf成立。一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，这个过程就叫规范化。2.第二范式(2nf)若r einf，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则r∈2nfo 2nf就是不允许关系模式的属性之间有这样的函数依赖x-.y。其中x是码的真子集，y是非主属性,也就是说，不允许有非主属性对码的部分函数依赖。3.第三范式(3nf)关系模式r，＜u，f＞中若不存在这样的码x，属性组y及非主属性z(z不包含于均使得x→y，(y函数依赖于x)y→z成立，则称r＜u, f＞∈3nf 一codd范式(bcnf)若关系模式reinf，且对于每个非平凡的函数依赖x-} y都有x包含码，则r ebcnf。在函数依赖的范围内，bcnf达到了最高的规范化程度。

考点35多值依赖和4nf 1.多值依赖

设r(u)是属性集u上的一个关系模式x、y,z是u的子集，并且z＝u一x一y}关系模式r(u)中多值依赖x→→y成立，当且仅当对r(u)功的任一关系r，给定的一对(x,z)值有一组y的值，这组值仅仅决定于x值而与z值无关。4.第四范式(4nf)关系模式r＜u，f＞司nf，如果对于r的每个非平凡多值依赖x→→y(y不包含于x)，x都含有码，则称r＜u，f＞∈4nf。

如果一个关系模式是4nf，则必为bcnf。

4.14关系模式的分解

考点36模式分解的等价标准

常用的等价标准要求分解是具有无损连接性的，并且是保持函数依赖的。

考点37关于模式分解的几个事实

(1)分解具有无损连接性和分解保持函数依赖是两个互相独立的标准。(2)若要求分解具有无损连接性，那么模式分解一定可以达到bcnf)。

(3)若要求分解保持函数依赖，刀厂么模式分解可以达到3nf，但不一定能达到bcnf。(4)若要求分解既具有无损连接性，又保持pa数依赖，则模式分解可以达到3nf，但不一定能达到bcnf。

4.15数据库设计的内容、方法和步骤

考点38关于数据库设计的概述

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，包括硬件环境、操作系统和数据库管理系统(dbms)等软件环境，如何使用这个环境来表达用户的要求，构造最优的数据库模式，建立数据库及围绕数据库展开的应用系统，使之能够有效地收集、存储、操作和管理数据，满足企业组织中各类用户的应用需求。

数据库设计方法中比较著名的有新奥尔良(new orleans)方法。它将数据库设计过程分为4个阶段：需求分析、概念结构设计

一、逻辑结构设计和物理设计。4.16需求分析

考点39需求分析的任务

需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织、部门、企业等)，充分了解原系统(手工系统或计算机系统)的下作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库。需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。需求分析的阶段成果是产生系统需求说明书。考点40需求分析的基本步骤

需求分析的步骤有以下几个方面：

(1)需求的收集：数据，发生时间、频率，发生的规则、约束条件、相关联系、计划控制及决策过程。

(2)需求的分析整理二包括数据流程分析、数据分析结果描述、数据分析统计及分析围绕数据的各种业务处理功能，并以带说明的系统功能结构图形式给出。

4.17概念结构设计

考点41概念结构设计的目标和策略

概念结构是对现实世界的一种抽象，即对实际的人、物、事和概念进行人为处理，抽取人们关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述。

设计概念结构通常有4类方法：自顶向下、自底向上、由里向外和混合策略。无论采用哪种设计方法，一般都以e-r模型为工具来描述概念结构。最常用的设计策略是自底向上设计策略。

考点42采用e-r方法的数据概念模型设计 1数据抽象与局部视图设计

以自底向上设计概念结构的方法为例，它通常分为两步：

(1)根据需求分析的结果(数据流图、数据字典等)对现实世界的数据进行抽象，设计各个局部视图即e-r图。(2)集成局部视图。

设计e-r图的步骤如下：

(1)选择局部应用(2)逐一没计e-r图二 2视图的集成

集成局部e-r图时需要两步。

(1)合并e-r图，生成初步e7r图。

各e-r图之间的冲突主要有3类：属性冲突、命名冲突和结构冲突：(2)修改与重构，生成基本e-r图。

修改、重构初步e-r图以消除冗余，主要采用分析方法。除分析方法外，还可以用规范化理论来消除冗余。

4.18逻辑结构设计

考点43 e-r模型向关系数据模型的转换

将e-r图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式，这种转换的规则包括以下几点：(1)一个实体型转换为一个关系模式。(2)一个m: n联系转换为一个关系模式。

(3)一个1：n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。(4)一个1：1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。

(5)3个或3个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。

(6)同一实体集的实体间的联系，即自联系，也可按上述1: 1,1: n和m: n三种情况分别处理。

(7)具有相同码的关系模式可以合并。

考点44关系数据库的逻辑结构设计过程 关系数据库的逻辑结构设计过程如下：

(1)从e-r图导出初始关系模式。(2)规范化处理。

(3)模式评价。(4)优化模式。(5)形成逻辑结构设计说明书。

4.19物理结构设计

考点45物理设计的内容

(1)存储记录的格式设计。对数据项类型特征进行分析，并对存储记录进行格式化

决定如何进行数据压缩或代码优化。

(2)存储方法的设计。物理设计中最重要的一个考虑是把存储记录在全范围内进行物理安排，包括顺序存放、散列存放和聚列存放。物理设计的结果是物理设计说明书。(3)存取方法设计。存取方法设计为存储在物理上的数据提供数据访问的路径。dbms产品一般都提供了一些存储分配参数，供数据人员和dba对数据库进行物理优化。

考点46物理设计的评价

数据库物理设计过程中需要对时间效率、空间效率、维护代价和各种用户要求进行权衡，其结果可以产生多种方案，数据库设计人员必须对这些方案进行细致的评价，从中选择一个较优的方案作为数据库的物理结构。

在数据库应用系统生存期中，总的开销包括：规划开销、设计开销、实施和测试开销、操作开销、运行维护开销。评价物理数据库的方法完全依赖于所选用的dbms。

4.20实现和维护

考点47数据库的实现

数据库实现的主要工作有以下几个方面：(1)定义数据库结构。(2)编制与调试应用程序。(3)数据装载。

(4)数据库试运行。

考点48其他设计

其他设计工作包括加强数据库的安全性、完整性控制，以及保证一致性、可恢复性等，总是以牺牲效率为代价的。设计人员的任务就是要在实现代价和尽可能多的功能之间进行合理平衡。其他设计包括数据库的再组织设计、故障恢复方案设计、安全性考虑和事务控制等。

考点49数据库的运行和维护

在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作主要是由dba完成的，它包括以下几个方面：

(1)数据库的转储和恢复。

(2)数据库的安全性、完整性控制。(3)数据库性能的监督、分析和改进。(4)数据库的重组织和重构造。

4.21数据库管理系统概述

考点50 dbms的系统目标

数据库管理系统(dbms)是操作和管理数据库的软件系统，它由一组计算机程序构成，管理并控制数据资源的使用。数据库管理系统是数据库系统的核心dbms的目标是用户界面友好、结构清晰和开放性。

考点51 dbms的基本功能

dbms主要是实现对共享数据有效的组织、管理和存取。因此，dbms具有如下几个方面的基本功能。

(1)数据库定义功能。(2)数据存取功能。

(3)数据组织、存储和管理。(4)数据库运行管理。(5)数据库的建立和维护。

(6)通信功能和数据转换功能等。

考点52 dbms程序模块的组成

大致来说，dbms的程序模块可按功能划分为以下5个模块：(1)数据定义方面的程序模块。(2)数据操纵方面的程序模块

(3)数据库运行管理方面的程序模块

(4)数据库组织、存储和管理方面的程序模块。(5)数据库建立、维护和其他方面的程序模块。

考点53 dbms的层次结构

可以将dbms划分成若干层次，这样可以帮助我们更清晰地认识dbms，更重要的是有助于dbms的设计和维护。

(1)最上层是应用层位于dbms核心之外。

(2)第二层是语言翻译处理层它处理的对象是数据库语言}a sql,(3)第三层是数据存取层：该层处理的对象是单个元组。

(4)第四层是数据存储层。该层处理的对象是数据页和系统缓冲区。(5)操作系统是dbms的基础。它处理的对象是数据文件的物理块。4.22新的应用需求对dbms的挑战

考点54新的应用需求对dbms的挑战

由于现在以关系型数据库管理系统(rdbms)为主流。这些新应用需求要求数据库管理系统应该具有支持分布式操作、联机事务处理能力、决策支持能力、支持多媒体、大容量、复杂数据应用、兼容性和集成能力、异种数据库之间的互访能力、系统可靠性、安全性、大型系统等方面的管理能力。

在我国，当前流行的数据库管理系统绝大多数是关系型数据库管理系统，一般可分为如下3类：

(1)以pc机、微型机系统为运行环境的数据库管理系统。(2)以oracle为代表的数据库管理系统，这类系统还有ibm db2,sybase等，也被称为主流数据库管理系统。

(3)以microsoft 为代表的介于以上两类之间的数据库管理系统。

4.23 oracle数据库系统

考点55oracle数据库系统简介

oracle关系型数据库管理系统是美国oracle公司的优秀软件产品，它采用sql语言作为数据库语言。该公司于1979年推出了世界上第一个商业化的关系型数据库系统。oracle数据库的特点包括兼容性、可移植性、可连接性及高的生产率。

考点56 oracle的主要产品及其功能 1oracle数据库服务霖功能及其特色

oracle数据库服务器包括标准服务器和许多可选的服务器选件，选件用于扩展标准服务器的功能，以适应特殊的应用需求。

(1)标准服务器主要具有下列特色：多进程多线索的体系结构、高性能核心技术、高可用性和sql的实现。

(2)并行服务器选件(paralle server option)和并行查询选件(paralle query option)。

数据库技术课件 数据库复试笔记篇四

数据管理技术的发展经历了3个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库管理阶段。数据库的三级模式由[模式]、[外模式]、[内模式]组成。(模式又叫概念模式、逻辑模式，外模式又叫子模式、用户模式，内模式又叫存储模式)外模式/模式映像反映了数据的逻辑独立性，模式/内模式映像反映了数据的物理独立性 数据模型由数据结构、数据操作、和完整性约束三要素组成

关系模型是第二代数据库的主要特征，其结构比较简单，数据本身以二维表形式进行存储，表之间的数据联系是通过一个表的码与另一个表的码的连接来实现的。数据逻辑独立性是指模式改变，外模式和应用程序不变。物理独立性是指内模式改变,模式不变

数据库系统中，用概念模式（即模式）描述全部数据的整体逻辑结构

数据库系统中用户使用的数据视图用外模式描述，它是用户与数据库系统的接口 ∏是投影运算，倒写的6字是选择运算 笛卡尔积重点看一下p27中间部分举的例子 记录是字段的有序集合

字段：标记实体属性的命名单位称为字段如学生有学号、姓名、年龄、性别等字段 元祖：二维表中的行即记录值称为元祖

增删改查语句对应的关键字分别为insert、delete、update、select 修改表的结构使用的是alter table语句添加一列用add关键字、修改一列用alter column 删除一列用drop column 如alter table student add 身份证号 varchar（18）;表示修改student表的结构，在其中添加身份证号一列（主） , 开启事务：begin transation 提交事务：commit transaction 回滚事务：rollback transaction 主键：primary key 外键：foreign key 实体之间的联系有1:

1、1:m、m:n，即1对1，一对多、多对多 聚合函数：

sum：求和 max：求最大值 count：计数 avg：求平均值 grant：授权 revoke：收回权限 constraint：约束

数据库设计的步骤：需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、数据库实现阶段、数据库的运行与维护阶段

事务具有四个特征原子性、一致性、隔离性、持久性 p116参考答案：

1． 题干：数据库中有四张表客户表：customers、代理人表agents、产品表products和订单表orders；

其中客户表customers各属性如下：

cid 客户编号、cname客户名、city客户所在城市 代理人表agents各如下属性

aid代理人编号、aname代理人姓名、city代理人所在城市 产品表products中各属性如下

pid产品编号、pname产品名称、quantity产品销售数量、price产品单价 订单表orders表中各属性如下 ord_no订单号、month订单月份，cid客户编号、aid代理人编号、pid产品编号、qty订货数量、amount订货总金额；

根据以上四个表编写存储过程实现如下要求：

①给指定产品编号的单价增加0.5元

create procedure pro_update_products @pid char(10)as update products set price=price+0.5 where pid=@pid go ②插入一个新的产品记录到产品表products中

create procedure pro_insert_products @pid char(10), @pname varchar(30), @quantity int, @price float as insert into products values(@pid,@pname,@quantity,@price)go

③查询某客户通过某代理订购产品的订货总量 create procedure pro_query_amount @cname varchar(20), @aname varcha(20)as select amount from customers c,orders o,agents a where = and = and =@cname and =@aname go

2.根据第一题的四个表用触发器实现以下操作

①当向产品表products插入数据时，规定产品单价不得低于0.5元，若低于0.5元则统一调整为0.5元，同时提示用户“产品单价不得低于0.5元” create trigger tri_products on products for insert as declare @pid char(10),@price float select @pid=pid,@price=price from inserted if @price<0.5 begin update products set price=0.5 where pid=@pid print ‘产品单价不得低于0.5元’ end go

②当订单表orders中的订货数量有变动时，触发器自动修改该项订单的订货总金额amount create trigger tri_orders on orders for update as declare @ord_no char(10),@pid char(10),@qty int,@price float if update(qty)begin select @ord_no,@pid=pid,@qty=qty from inserted select @price=price from products where pid=@pid update orders set amount=@price*@qty where ord_no=@ord_no end go

第四章第2题的参考答案p91 设有三个关系

s（s#，sname,sex,age）sc(s#,c#,grade)c(c#,cname,teacher)用select语句完成下列查询

①检索liu老师所受课程的课程号和课程名

select c#,cname from c where teacher=’liu’；

②检索年龄大于23岁的男同学的学号和姓名

select s#,sname from s where sex=’男’ and age>23；

③检索学号为s3的学生所学课程的课程名与授课老师名

select cname,teacher from sc,c where sc.c#=c.c# and sc.s#=’s3’；

④检索至少选修liu老师所受课程中一门课程的女学生姓名

select distinct sname from s,sc where =’女’ and s.s#=sc.s# and sc.c# =any(select c# from c where teacher=’liu’)； ⑤检索wang同学不学课程的课程号

select c# from c where c# not in(select c# from sc,s where sc.s#=c.c# and =’wang’)；

⑥检索至少选修两门课的学生学号

select s# from sc group by s# having count(c#)>=2； ⑦检索全部学生都选修的课程的课程号和课程名

select c#,cname from c where c# in(select c# from sc where s#=all(select s# from s))⑧检索选修课程包含liu老师所受全部课程的学生学号

select s# from sc where c# =all(select c# from c where teacher=’liu’)

数据库技术课件 数据库复试笔记篇五

《数据库技术》可以分为四部分内容：

第1--2章 关系数据库模型和关系运算 第3--4章 关系数据库理论

第5--6章 关系数据库设计和数据管理系统 第7--9章 数据库新技术

第1--2章 关系数据库模型和关系运算

要求掌握的基本概念和理论

1．试述数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。

数据库：

数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

数据库系统：

数据库系统（dbs）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。数据库系统由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。

数据库管理系统：

数据库管理系统(dbms)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。dbms主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。

2.试述文件系统与数据库系统的区别

文件系统面向某一应用程序，共享性差、冗余度大，独立性差，纪录内有结构、整体无结构，应用程序自己控制。

数据库系统面向现实世界，共享性高、冗余度小，具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力。

3.解释下列术语

（1）关系、元组、属性、域、笛卡儿积（2）候选键、主键、外键

（3）关系模式、关系数据库、关系模型（4）关系常见的更新

（1）关系、元组、属性、域、笛卡儿积

关系：在关系模型中唯一的数据结构是关系，一个关系对应一张二维表。关系的每一列称为关系的属性，用属性名表示。关系的每一行称为关系的元组。域：具有相同数据类型的值的集合。

笛卡尔积：d1,d2,...,dn的笛卡尔积为：d1×d2×...×dn ={(d1,d2,...,dn)|di∈di，i=1,2,...,n }。

其中每一个元素(d1,d2,...,dn)叫做一个n元组(n-tuple)，元素中第i个值di叫做第i个分量。

（2）候选键、主键、外键

候选键：键是能唯一标示元组的最小属性集。

主键：有的关系具有多于一个键，这种情况下指派其中一个键为主键，简称为关系的键。

外键：设f是关系r的一个或一组属性，但不是r的键。若f是另一个关系s的键，则称f是关系r的外键。

（3）关系模式、关系数据库、关系模型

关系模式：对一类实体特征的结构性描述，即对关系的结构性描述，该描述一般包括关系名、属性名、属性域的类型和长度，属性之间固有的依赖联系等。关系数据库：一个关系数据库模式r 对应的所有关系集合 {r1, r2, „, rp}称为关系数据库模式r上的一个关系数据库d。

关系模型：在关系模型中，基本的数据结构是二维表，由行和列组成。一张二维表称为一个关系。在关系模型中，实体和实体间的联系都是用关系表示的。（4）关系常见的更新

插入（add(r；d1, d2, …, dn)）删除（del(r；d1, d2, … dn））

修改（对关系r(a1,a2,…,an)，若属性集{c1,c2,…,cp} {a1,a2,…an},则修改操作形式ch(r；a1=d1,a2=d2,…an=dn；c1=e1,c2=e2,…,cp=ep）。如果k＝{b1, b2, … bm}为键，则ch(r；b1=k1,b2=k2,…bm=km；c1=e1,c2=e2；…cp=ep））。

4.与网状和层次数据库相比，关系数据库有哪些优点？

（1）数据结构单一，不管实体还是实体之间的联系都用关系来表示；（2）建立在严格的数学概念基础上，具有坚实的理论基础；

（3）将数据定义和数据操纵统一在一种语言中，使用方便，易学易用。

5．试述关系模型的完整性规则 答：关系模型的完整性规则包括：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性。

实体完整性规则是指若属性a是基本关系r的主属性，则属性a不能取空值。

参照完整性：若属性(或属性组)f是基本关系r的外键，它与基本关系s的主码ks相对应(基本关系r和s不一定是不同的关系)，则对于r中每个元组在f上的值必须为：或者取空值(f的每个属性值均为空值)；或者等于s中某个元组的主码值。

用户定义的完整性指数据间应满足的语义约束关系，由用户定义，由系统检查。

6．试述等值连接与自然连接的区别和联系

答：连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系r与s的广义笛卡尔积中选取a，b属性值相等的那些元组 自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。

第3--4章 关系数据库理论

要求掌握的基本概念和理论

1.函数依赖、部分依赖、完全依赖、传递依赖、平凡依赖.函数依赖：对x中的任一值x，πy(σx=x(r))的值仅有一个元组，则有x→y。设fd x→y，如果对任意的xx，x→y都不成立，则称x→y是完全函数依赖；若对x的真子集x有xx，而x→y成立，则称fd x→y是部分函数依赖。设关系模式r，x、y、z是r的属性子集，若fd x→y，y → x，y→z，则有fd x→z，称fd x→z为传递函数依赖。

设fd x→y，如果yx，则称 fd x→y为非平凡的函数依赖；否则，若yx，称fd x→y为平凡的函数依赖。

2.侯选键、主键、主属性、非主属性.候选键：键是能唯一标示元组的最小属性集。

主键：有的关系具有多于一个键，这种情况下指派其中一个键为主键，简称为关系的键。

主属性、非主属性：包含在候选键中的属性成为主属性，不包含在候选键中的属性成为非。主属性

3.函数依赖集f、f的闭包f+、属性集x关于f的闭包x+.由关系模式r上的函数依赖组成的集合f称为r上的函数依赖集。

设f是关系r(r)上的函数依赖集，f所蕴含的所有fd的集合称为f的闭包，记作f+。

设关系模式r(u, f)，u=a1a2„an ,x  u, 所有用公理和f推出的函数依赖x→ai中ai的集合，称x对于函数依赖集f的闭包，记作：x+。x+ ={ ai | f |= x→ai 且ai  u}

ong公理：设r是r(u)上的一个关系，x、y、z、wu。

1.自反律: 若yxu, 则 x→y;2.增广律: 若x→y且zu，则 xz→yz;3.传递律: 若x→y, y→z，则 x→z。

推论1：若x→y，x→z，则x→yz 推论2：若x→y且zy，则x→z 推论3：若x→y，yz→w，则xz→w。

5.函数依赖的覆盖和等价、无冗余覆盖、规范覆盖.对于在模式r上的函数依赖集f和g，如果对g中的每一个函数依赖x→y，都有f|=x→y，称f是g的一个覆盖。记为：f|= g。在模式r上的函数依赖集f和g，若f+=g+，则称f和g等价，记作fg。

如果函数依赖集f不存在真子集f使ff成立，则f是无冗余的。如果f是g的一个覆盖且f是无冗余的，则f是g的一个无冗余覆盖。

如果函数依赖集f是g的一个覆盖，f中的每个fd都具有x→a形式而且f是左化简的和无冗余的，称f是g的一个规范覆盖。

6.多值依赖及其性质、依赖基、连接依赖.多值依赖：设关系模式r，x、yr且z=r-(xy)。若关系模式r满足多值依赖(mvd)x→→y，当且仅当对r上的任一关系r，给定一对（x, z）的值，有一组y的值，这组值仅仅决定于x值而与z的值无关。

连接依赖：设r＝{r1,r2, „,rp}是属性集u上的关系模式集。若r(u)无损地分解成r1，r2，„，rp，那么，关系r(u)满足连接依赖，即：r=r1(r)r2(r)„ rp(r)。记为：(jd)*[r1, r2，„，rp]，或 *[r1,r2，„，rp]。

7.1nf、2nf、3nf、bcnf 如果一个关系模式r中的每个属性a的域值都是原子的，即属性值是不可再分的，则关系模式r1nf。

设关系模式r(u, f)，如果r1nf且所有的非主属性完全依赖于r的每个键，则r2nf。

设关系模式r(u, f)，若r1nf且在r中没有非主属性传递依赖于r的键，则r3nf。

设关系模式r(u,f)，若r1nf且r中没有任何属性传递依赖于r的任一键，则rboyce-codd范式(bcnf)。

8.无损连接、保持函数依赖性.设模式r(u，f),ρ={r1,r2,„,rk}是r的一个分解，若对r的任一满足f的关系r下式成立：r = r1(r)、r2(r)、„ rk(r)的自然连接，则称分解ρ是满足f的无损连接分解。

设 ={r1，r2，„，rp }是r的一个分解，f是r上的函数依赖集。f在ri上投影的集合 g=∪ri(f)。若g≡f，则称分解 保持函数依赖集f。

第 5-6章 关系数据库设计和数据库管理系统 ．试述数据库设计过程，及每个阶段的任务。答：各阶段的设计要点如下：

(l)需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。

(2)概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体 dbms 的概念模型。

(3)逻辑结构设计：将概念结构转换为某个 dbms 所支持的数据模型，并对其进行优化。

(4)数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。

(5）数据库实施：设计人员运用 dbms 提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。

(6)数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。

这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。

2．数据字典的内容和作用是什么？

答：数据字典是系统中各类数据描述的集合。数据字典的内容通常包括：

(l)数据项；(2)数据结构；(3)数据流；(4)数据存储；(5)处理过程五个部分。其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构。数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流和数据存储的逻辑内容。数据字典的作用：数据字典是关于数据库中数据的描述，在需求分析阶段建立，是下一步进行概念设计的基础，并在数据库设计过程中不断修改、充实、完盖。

3.试述概念模型的作用, 定义并解释概念模型中以下术语：

实体，属性，联系，实体联系图（e-r图）

概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。

实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。

属性：实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）。

实体联系图：e-r图提供了表示实体型、属性和联系的方法：

4．什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤。

答：数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本 e 一 r 图转换为与选用的 dbms 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。设计步骤为

(l）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；

(2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定 dbms 支持下的数据模型转换；(3）对数据模型进行优化。．试述数据库物理设计的内容和步骤。答：数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于给定的 dbms。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构，就是数据库的物理设计的主要内容。数据库的物理设计步骤通常分为两步：(l）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构；

(2）对物理结构进行评价，评价的重点是时间效率和空间效率。

6．e-r图向关系模型的转换规则是什么？

一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。

对于实体间的联系则有以下不同的情况：

（1）一个1：1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选码。如果与某一端实体对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。

（2）一个1：n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码。

（3）一个m：n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，各实体码的组合组成该关系的码，或码的一部分。

（4）三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合。

7．会设计一个给定实际数据库系统的e 一 r 图，再将其转换为关系模型。

8．数据库管理系统的主要功能有哪些？

（1）数据库定义

(2)数据操纵

(3)数据库控制

(4)数据库维护

9．数据库管理系统有哪几部分组成？

（1）数据和元数据存储（2）存储管理器（3）查询处理器（4）事务管理器

（5）输入模块---模式修改、查询和修改

.10 试述sql语言的特点。

sql语言有以下主要特点：

（1）综合统一。sql语言集数据定义语言ddl、数据操纵语言dml、数据控制语言dcl的功能于一体。

（2）高度非过程化。用sql语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无须指明“怎么做”，因此无需了解存取路径，存取路径的选择以及sql语句的操作过程由系统自动完成。

（3）面向集合的操作方式。sql语言采用集合操作方式，不仅操作对象、查找结果可以是元组的集合，而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。

（4）以同一种语法结构提供两种使用方式。sql语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式，也能够嵌入到高级语言程序中，供程序员设计程序时使用。

（5）语言简捷，易学易用。

11.试述sql的定义功能。答： sql的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。

sql语言使用create table语句定义建立基本表，；alter table语句修改基本表定义，drop table语句删除基本表；建立索引使用create index语句建立索引，drop index语句删除索引表；sql语言使用create view命令建立视图，drop view语句删除视图。

12.什么是视图？试述视图的优点

视图是从一个或几个基本表导出的表。视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中。视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图。视图的优点：

(1)视图能够简化用户的操作。

(2)视图使用户能以多种角度看待同一数据。

(3)视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性。

(4)视图能够对机密数据提供安全保护。

第7--9章 数据库新技术

1.分布式数据库的有哪些特点？

特点：1.数据是分布的 2.数据是逻辑相关的 3.结点自治性

2.分布式数据库管理系统有哪几部分组成？ 组成：局部数据库管理系统ldbms；

全局数据库管理系统gdbms； 全局数据字典gdd； 网络通信管理cm

3.分布式数据库系统能够提供哪些分布透明性？不同透明性对应用程序的编程有什么影响？

分片透明性：关系如何分片对用户是透明的，指用户不必关心数据是如何分片的。其应用程序的编写与集中式数据库相同。

位置透明性：用户需知道数据在哪个片段，而不必知道所操作的数据放在哪个节点。数据在结点间的转移不会影响应用程序。

局部映象透明性：该透明性提供数据到局部数据库的映象。在编程时不但需要了解全局关系的分片模式，还需要了解各片段存放的站点。

4.除了集中式数据库中常用的查询优化方法外，分布式数据库的全局优化还需解决哪些问题？

(1)多副本的选择(2)执行次序的选择：主要确定多元连接的连接次序(3)连接方法的选择(4)执行结点的选择

5.半连接在分布式查询优化中的作用？会计算简单的半连接。

在分布式数据库的查询中半连接的作用：减少传送的数据量，提高查询效率。

6．试述事务的概念及事务的4 个特性。

事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。

事务具有4 个特性：原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔离性(isolation）和持续性（durability）。这4 个特性也简称为acid 特性。

原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持续性：持续性也称永久性（perfnanence)，指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。

7.分布事务集的可串行化包括哪些内容？

设分布事务集t1,t2,,tk，如果满足以下条件，则 t1,t2,,tk的调度执行是可串行化的.(1)．对分布事务t1,t2,,tk的每个局部结点上的调度sp都是可串行化的；

(2)存在一个对t1,t2,,tk的综合顺序使得在该顺序中事务ti

8.在数据库中为什么要并发控制？

答：数据库是共享资源，通常有许多个事务同时在运行。当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取和／或修改同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性。所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。

9．并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种不一致的情况？常用哪些方法？

答：并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏’夕数据。

(l）丢失修改（lost update)两个事务 tl 和t2读入同一数据并修改，t2提交的结果破坏了（覆盖了）tl 提交的结果，导致 tl 的修改被丢失。

(2）不可重复读（non 一 repeatable read)不可重复读是指事务 tl 读取数据后，事务几执行更新操作，使 tl 无法再现前一次读取结果。

(3）读“脏”数据（dirty read)读“脏’夕数据是指事务 tl 修改某一数据，并将其写回磁盘，事务几读取同一数据后，tl 由于某种原因被撤销，这时 tl 已修改过的数据恢复原值，几读到的数据就与数据库中的数据不一致，则几读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据。避免不一致性的方法和技术就是并发控制。最常用的技术是封锁技术和时间戳方法。

10．什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。

答：封锁就是事务 t 在对某个数据对象例如表、记录等操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后事务 t 就对该数据对象有了一定的控制，在事务 t 释放它的锁之前，其他的事务不能更新此数据对象。封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。

基本的封锁类型有两种：排它锁（exclusive locks，简称 x 锁）和共享锁(share locks，简称 s 锁）。

排它锁又称为写锁。若事务 t 对数据对象 a 加上 x 锁，则只允许 t 读取和修改 a，其他任何事务都不能再对 a 加任何类型的锁，直到 t 释放 a 上的锁。这就保证了其他事务在 t 释放 a 上的锁之前不能再读取和修改 a。

共享锁又称为读锁。若事务 t 对数据对象 a 加上 s 锁，则事务 t 可以读 a但不能修改 a，其他事务只能再对 a 加 s 锁，而不能加 x 锁，直到 t 释放 a 上的 s 锁。这就保证了其他事务可以读 a，但在 t 释放 a 上的 s 锁之前不能对 a 做任何修改。

11．什么样的并发调度是正确的调度？

答：可串行化（serializable）的调度是正确的调度。可串行化的调度的定义：多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与按某一次序串行执行它们时的结果相同，称这种调度策略为可串行化的调度。

12．什么是两段封锁协议？

两段锁协议是指所有事务必须分两个阶段对数据项加锁和解锁。

在对任何数据进行读、写操作之前，首先要申请并获得对该数据的封锁；

在释放一个封锁之后，事务不再申请和获得任何其他封锁。

“两段”的含义是，事务分为两个阶段：

第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段。在这阶段，事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是不能释放任何锁。

第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。在这阶段，事务释放已经获得的锁，但是不能再申请任何锁。

13．数据库恢复的基本技术有哪些？

数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术。当系统运行过程中发生故障，利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。

14．什么是日志文件？为什么要设立日志文件？

日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。

设立日志文件的目的是：进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复。

先写日志文件，即首先把日志记录写到日志文件中，然后写数据库的修改。15．数据库运行中可能产生的故障有哪几类？

在集中式数据库系统发生的故障，大致可以分以下几类：

（1）事务内部的故障；（2）系统故障；（3）介质故障；

在分布数据库运行中，除了上面的三种故障外，还有：（1）信息丢失；（2）网络分割

16．据库恢复的基本技术有哪些？

数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术。

当系统运行过程中发生故障，利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。

数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。所谓转储即dba定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入，将数据库恢复到转储时的状态。如何进行事务故障的恢复？系统故障的恢复？介质故障恢复？ 事务故障的恢复：

事务故障的恢复是由dbms自动完成的，对用户是透明的。

dbms执行恢复步骤是：

（1）反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作。

（2）对该事务的更新操作执行逆操作。即将日志记录中“更新前的值”写入数据库。

（3）继续反向扫描日志文件，做同样处理。

（4）如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，该事务故障的恢复就完成了。

系统故障的恢复：

系统故障可能会造成数据库处于不一致状态：

一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库；

二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区，没来得及写入数据库。

因此恢复操作就是要撤销(undo)故障发生时未完成的事务，重做(redo)已完成的事务。

系统的恢复步骤是：

（1）正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务队列（redo队列）和未完成的事务队列（undo队列）。

（2）对撤销队列中的各个事务进行undo处理。

进行undo处理的方法是，反向扫描日志文件，对每个undo事务的更新操作执行逆操作，即将日志记录中“更新前的值”（before image）写入数据库。

（3）对重做队列中的各个事务进行redo处理。

进行redo处理的方法是：正向扫描日志文件，对每个redo事务重新执行日志文件登记的操作。即将日志记录中“更新后的值”（after image）写入数据库。

介质故障的恢复：

介质故障是最严重的一种故障。

恢复方法是重装数据库，然后重做已完成的事务。具体过程是：

（1）dba装入最新的数据库后备副本（离故障发生时刻最近的转储副本），使数据库恢复到转储时的一致性状态。

（2）dba装入转储结束时刻的日志文件副本

（3）dba启动系统恢复命令，由dbms完成恢复功能，即重做已完成的事务。具有检查点的恢复技术有什么优点？

利用日志技术进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜索日志，确定哪些事务需要redo，哪些事务需要undo。一般来说，需要检查所有日志记录。这样做有两个问题：

一是搜索整个日志将耗费大量的时间。

二是很多需要redo处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到数据库中了，恢复子系统又重新执行了这些操作，浪费了大量时间。

检查点技术就是为了解决这些问题。

19．试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术。答：实现数据库安全性控制的常用方法和技术有：

(l）用户标识和鉴别：该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份。每次用户要求进入系统时，由系统进行核对，通过鉴定后才提供系统的使用权。

(2）存取控制：通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库，所有未被授权的人员无法存取数据。

(3）视图机制：为不同的用户定义视图，通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来，从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。

(4）审计：建立审计日志，把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中，dba 可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。

(5）数据加密：对存储和传输的数据进行加密处理，从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。

20．什么是数据库的完整性？dbms完整性控制应具有的功能？

完整性则是防止合法用户使用数据库时向数据库中加入不合语义的数据，即防范的对象是不合语义的数据。

dbms完整性控制有以下三个方面的功能：

定义功能：为用户提供定义完整性约束条件的命令或工具。

检查功能：能够自动检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件。保护功能：当发现用户的操作请求使数据违背了完整性约束条件时，能够自动采取一定的措施确保数据的完整性不遭破坏。

21.给出下列名次的含义

对象、类、封装、继承、多态、对象标识、子类、超类。

对象：在面向对象程序中，一切都是为对象，从一个数据元素到一个大的文件以及一个数据结构，一个可执行程序段等都是对象。类：具有相同特征对象的集合；对象为类中的实例。

继承：继承只有在类按层次排列时才有意义。一个类可以从另一个类中继承其特征，包括数据和方法。封装： 是一种信息隐蔽技术，它把对象的特征和行为隐蔽起来，使得一个对象在程序中可以作为一个独立的整体使用而不用担心对象的功能受到影响。多态：表现为同一操作允许有不同的实现细节。

对象标识：每个对象都有一个内部标识符oid，oid在整个系统中 是唯一的，一旦生成就不能改变。

22.叙述面向对象模型中“对象标识”与关系模型中的“键”的相同点和不同点。、在面向对象数据库系统中，每个对象都有一个内部标识oid，用来标识一个对象，对象标识在整个系统中是唯一的。

23.常见的意向锁有哪几种？在面向对象数据库管理系统中使用意向锁的作用。

①.意向共享锁(is锁)：对一个数据对象加is锁，表示事务可能对类中的实例显式请求s锁。

②.意向排它锁(ix锁)：在类上加ix锁表示事务可能对类中实例显式请求x或s锁。

③.共享意向排它锁(six锁)：six=s+ix，在类上加six锁表示对类中所有实例都隐式地加了s锁。表示该事务要读类中实例，还可能对一些实例请求x锁。因此，仅允许其它事务读但不允许更新类中的实例。

24数据仓库数据的基本特征是什么？

四个基本特征是：

数据仓库的数据是面向主题的数据仓库的数据是集成的

数据仓库的数据是不可更新的

数据仓库的数据是随时间不断变化的什么是联机分析处理？

联机分析处理olap是以海量数据为基础的复杂分析技术。

olap支持各级管理决策人员从不同的角度、快速灵活地对数据仓库中的数据进行复杂查询和多维分析处理，并且能以直观易懂的形式将查询和分析结果提供给决策人员，以方便他们及时掌握企业内外的情况，辅助各级领导进行正确决策，提高企业的竞争力

26.什么是数据挖掘？数据挖掘常用的技术方法哪几种？

数据挖掘是从超大型数据库（vldb）或数据仓库中发现并提取隐藏在内的模式的过程，这些模式是有效的、新颖的、有潜在使用价值的和易于理解的。目的是帮助决策者寻找数据间潜在的关联，发现经营者被忽略的要素，而这些要素对预测趋势、决策行为也许是十分有用的信息。

常用的技术方法有：人工神经网络、遗传算法、决策树方法、粗集方法等。