資料庫總複習

2022-12-02 14:39:06 字數 3959 閱讀 9835

6、資料庫管理系統是位於使用者與作業系統之間的一層資料管理軟體。

功能:資料定義功能;資料組織、儲存和管理;資料操縱功能;資料庫的事務管理和執行管理;資料庫的建立和維護功能;其他功能。

第二章關聯式資料庫

1、關係:d1*d2*...*dn的子集叫做在域d1,d2,...,dn上的關係,表示為r(d1,d2,...,dn),r表示關係的名字,n表示關係的目或度

2、關係操作包括查詢操作和插入、刪除、修改操作(更新)兩大部分。

查詢:選擇、投影、連線、除、並、差、交、笛卡爾積等

更新:關係代數、關係演算(元祖關係演算語言alpha和域關係演算語言qbe)、sql

3、關係模型中有三類完整性約束:實體完整性、參照完整性、使用者定義的完整性。

(1)若屬性a是基本關係r的主屬性,則a不能取空值

(2)若屬性f是基本關係r的外碼,它與基本關係s的主碼ks相對應,則對於r中每個元組在f上的值必須為·或者取空值·或者等於s中某個元組建的主碼值

(3)針對某一具體關聯式資料庫的約束條件

第4章資料庫安全性

資料庫的安全性是指保護資料庫以防止不合法的使用所造成的資料洩露、更改或破壞。

計算機系統安全性是指為計算機系統建立和採取的各種安全保護措施,以保護計算機系統中的硬體、軟體及資料,防止其因偶然或惡意的原因使系統遭到破壞,資料遭到破壞,資料遭到更改或洩露等。

安全性控制措施:自主訪問控制(dac)和強制訪問控制(mac)

第5章資料庫完整性

資料庫的完整性是指資料的正確性、有效性和相容性

第6章關係資料理論

1、關係模式存在問題:資料冗餘太大、更新異常、插入異常、刪除異常

第7章資料庫設計

1、資料庫設計的基本步驟:需求分析;概念結構設計;邏輯結構設計;物理結構設計;資料庫實施;資料庫執行和維護

2、(1)準確了解與分析使用者需求;(2)通過對使用者需求進行綜合、歸納與抽象,形成乙個獨立於具體dbms的概念模型;(3)將該你那結構轉換為某個dbms所支援的資料模型,並對其進行優化;(4)為邏輯資料模型選取乙個最適合應用環境的物理結構(包括儲存結構和訪問方法);(5)設計人員運用dbms提供的資料語言、工具及宿主語言,根據邏輯設計和物理設計的結果建立資料庫,編制與除錯應用程式,組織資料入庫,並進行試執行;(6)在資料庫系統執行過程中對其進行評價、調整與修改

3、資料庫設計方法:紐奧良;基於e-r模型的資料庫設計;3nf的設計;odl

4、關係轉換規則:(1nf)消除非主屬性對碼的部分依賴(2nf)消除非主屬性對碼的傳遞函式依賴(3nf)消除主屬性對碼的部分和傳遞函式依賴(bcnf)消除非平凡且非函式依賴的多值依賴(4nf)

第9章關係查詢處理和查詢優化

1、rdbms查詢處理的四個階段:查詢分析、查詢檢查、查詢優化、查詢執行

查詢優化的總目標是:選擇有效的策略,求得給定關係表示式的值,使得查詢代價最小(實際上是較小)。

2、代數優化:通過對關係代數表示式的等價變化來提高查詢效率

物理優化:要選擇高效合理的操作演算法或訪問路徑

第10章資料庫恢復技術

所謂事務是使用者定義的乙個資料庫操作序列,這些操作要麼全做要麼全不做,是乙個不可分割的工作單位。

事務的特性:原子性、一致性、隔離性、持續性,簡稱acid特性

乙個程式中包含多個事務,乙個事務也可以是乙個程式。

資料庫管理系統必須具有把資料庫從錯誤狀態恢復到某一已知的正確狀態(亦稱為一致狀態或完整狀態)的功能,這就是資料庫的恢復。

恢復技術:資料轉儲、登記日誌檔案

故障的種類:事務內部的故障;系統故障;介質故障;計算機病毒

第11章併發控制

併發操作帶來的資料不一致性主要包括丟失修改、不可重複和讀「髒」資料等。併發操作就是要用正確的方式排程併發操作,使乙個使用者事務的執行不受其他事務的干擾,從而避免造成資料的不一致性。

1、封鎖是實現併發控制的乙個非常重要的技術,所謂封鎖就是事務t在對某個資料物件例如表、記錄等操作之前,先向系統發出請求,對其加鎖。

2、兩種現象:活鎖、死鎖

3、可序列化排程是正確排程

第十三章資料庫技術新發展

1、第一代資料庫系統:2023年由ibm公司研製的層次模型的資料庫管理系統ims(information management system)

資料庫任務組dbtg(data base task group)於20世紀60年代末70年代初提出了dbtg報告,報告確定並建立了資料庫系統的許多概念、方法和技術。dbtg所提議的方法是基於網狀結構的,它是資料庫網狀模型的典型代表。

層次資料庫和網狀資料庫模型可以統稱為格式化資料模型。

兩種資料庫系統具有以下共同特點:1.支援**模式的體系結構;2.用訪問路徑來表示資料之間的聯絡;3.獨立的資料定義語言;4.導航的資料操縱語言

第二代資料庫系統:2023年由ibm公司的發表了題為《大型共享資料庫資料的關係模型》**,提出了資料庫的關係模型,開創了資料庫關係方法和關係資料理論的研究,為關聯式資料庫技術奠定了理論基礎。

關聯式資料庫是以關係模型為基礎的。關係模型由以下三部分組成:資料結構、關係操作、資料完整性

新一代資料庫系統:將以更豐富的資料模型和更強大的資料管理功能為特徵,從而滿足更加廣泛複雜的新應用的要求。

特徵:應支援資料管理、物件管理和知識管理;必須保持或繼承第二代資料庫系統的技術;必須對其他系統開放

2、資料模型的發展對傳統的關係模型1nf進行擴充,引入了少數構造器,使它能表達比較複雜的資料型別;新提出的資料模型相比關係模型增加了全新的資料構造器和資料處理原語,以表達複雜的結構和豐富的語義;將語義資料模型和oo程式設計方法結合起來,提出了物件導向的資料模型;xml資料模型

3、結合:資料庫技術與分布處理技術相結合出現了分布式資料庫系統;並行處理技術-並行資料庫系統;人工智慧技術-知識庫系統和主動資料庫系統;多**技術-多**;模糊技術-模糊;移動通訊技術-移動;web技術-web

次重點:

資料庫設計的一般定義:資料庫設計是指對於乙個給定的應用環境,構造(設計)優化的資料庫邏輯模式和物理結構,並據此建立資料庫及其應用系統,使之能夠有效地儲存和管理資料,滿足各種使用者的應用需求,包括資訊管理要求和資料操作要求。

資料流圖表達了資料和處理的關係,資料字典則是系統中各類資料描述的集合,是進行詳細的資料收集和資料分析所獲得的主要成果。

概念結構的主要特點:(1)能真實、充分地反映現實世界,包括事物和事物之間的聯絡,能滿足使用者對資料的處理要求,是對現實世界的乙個真實模型;(2)易於理解,從而可以用它和不熟悉計算機的使用者交換意見,使用者的積極參與是資料庫設計成功的關鍵;(3)抑鬱更改,當應用環境和應用要求改變時,容易對概念模型修改和擴充;(4)易於向關係、網狀、層次等各種資料模型轉換。

描述概念模型的有力工具是e-r模型

設計概念結構通常有四類方法:自頂向下,自底向上。逐步擴散,混合策略。

概念結構是對現實世界的一種抽象。所謂抽象是對實際的人、物、事和概念進行人為處理,抽取所關心的共同特性,忽略非本質的細節,並把這些特性用各種概念精確地加以描述,這些概念組成了某種模型。

抽象種類有:分類、聚集、概括。

試述資料庫設計過程中形成的資料庫模式:資料庫結構設計的不同階段形成資料庫的各級模式,即:(1)在概念設計階段形成獨立於機器特點,獨立於各個dbms產品的概念模式,在本篇中就是e-r圖;(2)在邏輯設計階段將e-r圖轉換成具體的資料庫產品支援的資料模型,如關係模型,形成資料庫邏輯模式,然後在基本表的基礎上再建立必要的檢視(vi娜),形成資料的外模式;(3)在物理設計階段,根據dbms特點和處理的需要,進行物理儲存安排,建立索引,形成資料庫內模式。

確切的控制由封鎖的型別決定。基本的封鎖型別有兩種:排它鎖(x鎖即寫鎖)和共享鎖(s鎖即讀鎖)

可序列化排程的定義:多個事務的併發執行是正確的,當且僅當其結果與按某一次序序列地執行這些事務時的結果相同,稱這種排程策略為可序列化的排程。

兩段鎖協議:是指事務必須分兩個階段對資料項加鎖和解鎖。在對任何資料進行讀、寫操作之前,首先要申請並獲得對該資料的封鎖;在釋放乙個封鎖之後,事務不再申請和獲得任何其他封鎖。

封鎖物件的大小稱為封鎖粒度。如果在乙個系統中同時支援多種粒度供不同的事務選擇是比較理想的,這種封鎖方法稱為多粒度封鎖。

所謂鎖的強度是指它對其他鎖的排斥程度。

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