第1章?緒論

1 數據：數據是數據庫中存儲的基本對象。

數據庫(DB)：是長期存儲在計算機內、有組織的、可共享的大量數據的集合。

數據庫管理系統(DBMS)：提供數據定義語言(DDL)，用戶通過它可以方便地對數據庫中的數據對象的組成與結構進行定義。

數據庫系統(DBS)：由數據庫、數據庫管理系統、應用程序和數據庫管理員(DBA)組成的存儲、管理、處理和維護數據的系統。

數據操縱語言(DML)：用戶可以使用它操縱數據，實現對數據庫的基本操作，如查詢、插入、刪除和修改等。

2人工管理階段、文件系統階段和數據庫系統階段的比較

人工管理階段

文件系統階段

數據庫系統階段

背

景

應用背景

科學計算

科學計算、數據管理

大規模數據管理

硬件背景

無直接存取存儲設備

磁盤、磁鼓

大容量磁盤、磁盤列陣

軟件背景

沒有操作系統

有文件系統

有數據庫管理系統

處理方式

批處理

聯機實時處理，批處理

聯機實時處理、分布處理、批處理

特

點

數據的管理者

用戶(程序員)

文件系統

數據庫管理系統

數據面向的對象

某一應用程序

某一應用

現實世界

數據的共享程度

無共享，冗余度極大

共享性差，冗余度大

共享性高、冗余度小

數據的獨立性

不獨立，完全依賴于程序

獨立性差

具有高度的物理獨立性和一定的邏輯獨立性

數據的結構化

無結構

記錄內有結構、整體無結構

整體結構化，用數據模型描述

數據控制能力

應用程序自己控制

應用程序自己控制

由數據庫管理系統提供數據安全性、完整性、并發控制和恢復能力

3 數據庫系統的特點：(1)數據結構化(2)數據的共享性高、冗余度低且易擴充

(3)數據獨立性高(4)數據由數據庫管理系統統一管理和控制

數據的物理獨立性:是指用戶的 應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據是相互獨立的

邏輯獨立性：是指用戶的 應用程序與存儲在 磁盤上的數據庫中數據是相互獨立的

DBMS必須提供的數據控制功能：(1)數據定義功能(2)數據存取功能(3)數據庫運行管理功能(4)數據庫的建立和維護功能(5)數據庫的傳輸

4數據模型是對現實世界數據特征的抽象

5概念模型：是面向數據庫用戶的實現世界的模型

實體:客觀存在并可相互區別的實物稱為實體

屬性：實體所具有的某一特征成為屬性

碼：唯一識別實體的屬性集稱為碼

聯系：實體之間的聯系通常是指不同實體集之間的聯系

聯系有一對一、一對多和多對多等多種類型。

6數據模型?通常由數據結構、數據操作和數據的完整性約束條件三個部分組成。

7常用的數據模型：層次模型、網狀模型、關系模型。

8 關系模型：是基于謂詞邏輯和集合論的一種數據模型。

9 數據庫系統的三級模式結構：外模式、模式和內模式

10 數據庫的二級映像：外模式/模式映像、模式/內模式映像。

11 數據庫系統的組成：硬件平臺、軟件、人員

DBA的職責：(1)決定數據庫中的信息內容和結構(2)決定數據庫的存儲結構和完整性約束條件(3)定義數據的安全性要求和完整性約束條件(4)監控數據庫的使用和運行(5)數據庫的改進和重組、重構

第2章?關系數據庫

1 域：是一組具有相同數據類型的值的集合。

笛卡爾積：域上的一種集合運算。

關系：是笛卡爾積的有限子集。

候選碼：某一屬性組的值能唯一地標識一個元組，而其子集不能，則稱該屬性組為候選碼

主碼：若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼

主屬性：候選碼的諸屬性稱為主屬性。

非主屬性：不包含在任何候選碼中的屬性稱為非主屬性。

全碼：在最極端的情況下，關系模式的所有屬性是這個關系模式的候選碼，稱為全碼。

2 關系模式的概念：p42

3 基本的關系操作：選擇、投影、并、差、笛卡爾積是5種基本操作

4 關系的三類完整性約束：實體完整性、參照完整性、用戶定義完整性。

外碼：p46

5重點掌握關系代數的應用； p52-57 例2.4—2.13。

6 習題第六題

第3章?SQL

1 基本表：基本表是本身獨立存在的表，在關系數據庫管理系統中一個關系就對應一個基本表。

2 視圖：視圖是從一個或幾個基本表導出的表。

3 3.3--3.7 重點掌握SQL語句的應用；例3.5—例3.97。P80-129

4 習題第5題。P130

第4章 數據庫安全性

1 數據庫安全性:數據庫的安全性是指保護數據庫以防止不合法使用所造成的數據泄露、更改或破壞。

2 數據庫安全性控制的主要技術:身份鑒別、多層存取控制、審計、視圖和數據加密

3 24.2.4 授權與收回權限的SQL語句；例4.1---4.10 P141-144

GRANT語句的一般格式為：

GRANT[,]...

ON[,]...

TO[,]...

[WITH GRANT OPTION];

第5章 數據庫完整性

1 數據庫完整性的概念：數據庫的完整性是指數據的正確性和相容性

2 5.1-5.4。P158-166

第6章?關系數據理論

1 第一范式：關系數據庫中的關系是要滿足一定的要求的，滿足不同程度要求的為不同范式。滿足最低要求的叫第一范式，簡稱1NF。

2 重點掌握根據已知條件能夠寫出存在的函數依賴FD；關系模式可能存在的問題。

3 6.2.4-6.2.6 重點掌握如何求主碼及根據已知條件能夠判斷所屬的最高范式，能將其規范化到3NF。

4 ?Armstrong公理系統：設U 為屬性集總體，F是U上的一組函數依賴，于是有關系模式R，人們把自反律、傳遞律、增廣律稱為Armstrong公理系統。

5 定義6.13：設F為屬性集U上的一組函數依賴，X、Y?U,XF+={A|X→A能由F根據Armstrong公理系統}，XF+稱為屬性集X關于函數依賴集F 的閉包。

6 引理6.2：設F為屬性集U上的一組函數依賴，X、Y?U、X→Y能由于F根據Armstrong公理系統導出的充分必要條件是Y?XF+。

7 算法6.1；例6.11 P191-192

8 定義6.15：如果函數依賴F滿足下列條件，則稱F為一個極小函數的依賴集，亦稱為最小函數依賴集或最小覆蓋。

9 例6.12；例6.13。P193-194

10 定義6.18：ρ={R,...,Rk}是R的一個分解，若對R的任何一個關系r均有r=mρ(r)成立，則稱分解ρ具有無損鏈接性。簡稱ρ具有無損連接性。簡稱ρ為無損分解。

11 算法6.2 例6.15 P197

12 定理6.5 對于R的一個分解ρ={R1,R2}，如果U1∩U2→U1－U2∈F+或U1∩U2→U2－U1∈F+，則ρ具有無損連接性。

13 定義6.19

K

若F+=(?U?Fi?)+，則R的分解ρ={R,...,Rk}保持函

i=1

數依賴

14 26.4 算法6.3；P198 算法6.4 P199。

第7章 數據庫設計

1 數據庫設計的基本步驟及每個步驟的任務。

(1)?需求分析；(2)概念結構設計(3)邏輯結構設計(4)物理結構設計(5)數據庫實施(6)數據庫運行和維護

(2)?每個步驟的任務:P209

2數據字典的組成。

數據字典通常包括數據項、數據結構、數據流、數據存儲和處理過程幾部分。

3概念模型的特點。

(1)?能真實、充分地反映現實世界，包括事物和事物之間的聯系，能滿足用戶對數據的處理要求，是現實世界的一個真實模型。

(2)?易于理解，可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見。用戶的積極參與是數據庫設計成功的關鍵。

(3)?易于更改，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)?易于向關系、網狀、層次等各種數據模型轉換。

4?E-R模型。

P215-216

5?實體與屬性的劃分原則；各分E-R圖之間沖突的分類。

實體與屬性的劃分原則：為了簡化E-R圖的處置，現實世界的事物對待的盡量作為屬性對待。

各分E-R圖之間沖突的分類:各子系統的E-R圖之間的沖突主要有三類：屬性沖突、命名沖突和結構沖突。

6?E-R圖向關系模型的轉換。

一個實體型轉換為一個關系模式，關系的屬性就是實體的屬性，關系的碼就是實體的碼。(P232)

第10章 數據庫恢復技術

1事務的概念；定義事務的語句；事務的ACID特性。

事務的概念：所謂事物是用戶定義的一個數據庫操作序列，這些操作要么全做，要么全不做，是一個不可分割的工作單位。

定義事務的語句：BEGIN TRANSACTION;

COMMIT;

ROLLBACK;

事務的ACID特性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)和持續性(Durability)。這4個特性簡稱為ACID特性(ACID properties)。

2?故障的種類。

(1)?事務內部的故障(2)系統故障(3)介質故障(4)計算機病毒

3?建立冗余數據常用的技術；登記日志文件要遵循的兩條準則。

建立冗余數據常用的技術是數據轉儲和登記日志文件(logging)。

登記日志文件要遵循的兩條準則：

(1)?登記的次序嚴格按并發事務執行的時間次序

(2)?必須先寫日志文件，后寫數據庫。

4??理解各種故障的恢復策略。

P300-301

5?10.6 具有檢查點的恢復技術，書中例題。

P302

11?第11章 并發控制

1事務的串行執行方式和交叉并發執行方式。

事務的串行執行方式：事務可以一個一個地串行執行，即每個時刻只有一個事務運行，其他事務必須等到這個事務結束以后方能運行。

交叉并發執行方式：在單處理機系統中，事務的并行執行實際上是這些并行事務的并行操作輪流交叉運行，這種并行執行方式稱為交叉并行方式。

2 并發操作帶來的數據不一致性的分類；書中例題；產生數據不一致性的主要原因。

并發操作帶來的數據不一致性的分類：并發操作帶來的數據不一致性包括丟失修改、不可重復讀和讀“臟”數據。

書中例題:p311

產生數據不一致性的主要原因：產生數據不一致性的主要原因是并發操作破壞了事務的隔離性。

3 封鎖的概念和基本封鎖類型。

封鎖的概念：所謂封鎖就是事務T在對某個數據對象例如表、記錄等操作之前，先向系統發出請求，對其加鎖。

基本封鎖類型：基本封鎖類型有兩種：排他鎖(簡稱X鎖)和共享鎖(簡稱S鎖)。

4 封鎖協議；書中例題。

封鎖協議：一級封鎖協議是指，事務T在修改數據R之前必須先對其加X鎖，直到事務結束才釋放。

二級封鎖協議：二級封鎖協議是指：在一級封鎖協議基礎上增加事務T在讀取數據 R之前必須先對其加S鎖，讀完后即可釋放S鎖。

三級封鎖協議是指：在一級封鎖協議的基礎上增加事務T在讀取數據R之前必須先對其加S鎖，直到事務結束才釋放。

書中例題：P314

5 活鎖和死鎖的概念。

活鎖：活鎖指的是任務或者執行者沒有被阻塞，由于某些條件沒有滿足，導致一直重復嘗試-失敗-嘗試-失敗的過程。

死鎖：死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現象，若無外力作用，他們都將無法推進下去。(來源百度)

6?可串行化調度、沖突操作、沖突可串行化調度的概念。

可串行化調度：多個事務的并發執行是正確的，當且僅當其結果與按某一次序串行地執行這些事務時結果相同，稱這種調度策略為可串行化調度。

沖突操作: 沖突操作是指不同的事務對同一個數據的讀寫操作和寫寫操作。

沖突可串行化調度：一個調度Sc在保證沖突操作的次序不變的情況下，通過交換兩個事務不沖突操作的次序得到另一個調度Sc’，如果Sc’是串行的，稱調度Sc為沖突可串行化地調度。

7 兩段封鎖協議。

所謂兩段鎖的封鎖協議是指所有事務必須分兩個階段對數據項加鎖和解鎖。

l?在對任何數據進行讀、寫操作之前，首先要申請并獲得對該數據的封鎖。

l?在釋放一個封鎖之后，事務不再申請和獲得任何其他封鎖。

總結

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