第一章 绪论
- 数据库的概念模型独立于（具体机器和dbms）
- 数据独立性：
物理独立性 用户的应用程序与数据库的物理存储（磁盘中的数据）相互独立
逻辑独立性 用户的应用程序和数据据库的逻辑结构相互独立
3.数据库管理系统的功能（dbms）
(1) 注：数据库管理系统和操作系统一样是计算机基础软件
(2) 数据定义功能：dbms提供数据定义语言（DDL）用户可以通过它对数据库中的数据对象的组成和结构进行定义
(3) 数据组织，存储和管理：目的是提高存储空间利用率和方便存取
(4) 数据操纵：增删改查
(5) 数据库的事务管理和运行管理
(6) 数据库的建立和维护
(7) 其他：与其他软件的通信，异构数据库之间的互访
4.数据库是长期储存在计算机内，有组织，可共享的大量数据的集合，数据按照一定的数据模型进行组织，描述，存储。具有较小的冗余度和较高的数据独立性和可扩展性
5.数据库的基本特点：永久储存，有组织，可共享
6.数据库系统包括：数据库（DB）数据库管理系统（DBMS）数据库管理员（DBA）应用程序
7.文件系统是数据库管理系统的前身，但文件系统相较于数据库管理系统有共享性差，冗余度高的缺点
8.数据库系统的特点
(1) 数据结构化（与文件系统的差别）
(2) 数据共享性高，冗余度低，易扩展
(3) 数据独立性高（见2）
(4) 数据由数据库管理系统统一管理和控制
9.数据模型是数据库系统的核心和基础
(1) 概念模型
实体，属性，码，实体性（同一类型实体的集合），联系
概念模型的表示方法：实体-联系方法（E-R模型）
(2) 逻辑模型和物理模型：层次模型（树形），网状模型（结构复杂，难操作（存取路径）），关系模型（关系必须规范化：关系的字段必须不可再分），面对对象数据模型，对象关系模型 ，半结构化数据模型
(3) 数据模型组成要素：数据结构，数据操作，数据完整性约束条件
主要转化：现实世界抽象认识——>概念模型——>数据模型
10.三级模式结构
（1）三级模式，两级映像，内模式和模式只有一个，外模式可有多个
（2）外模式-模式映像可以保证数据与程序的逻辑独立性
（3）模式-内模式映像可以保证数据与程序的物理独立性
11.数据字典：是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑等进行定义和描述
第二章 关系数据库
1.结构化查询语言（sql）是集查询，数据定义语言，数据操纵和控制于一体的语言
2.关系完整系：实体完整性，参照完整性，用户定义完整性
3.关系代数：基本关系运算（并，差，笛卡尔积，选择，投影）
第三章 关系数据库标准语言sql
1.目前没有数据库支持sql所有的概念和特性
2.sql语法
（1）定义模式：create schema 模式名authorization 用户名
（2）定义基本表：create table 表名 （字段名 数据类型（长度）列级约束）
CREATE TABLE Persons
(
Id_P int(10) primary key,
LastName varchar(255) unique,
FirstName varchar(255),
Address varchar(255),
City varchar(255)
)
（3）定义视图：create view 视图名（列名）as 子查询
CREATE VIEW [Current Product List] AS
SELECT ProductID,ProductName
FROM Products
WHERE Discontinued=No
（4）修改基本表：alter table 表名 操作
ALTER TABLE Students 增加字段
ADD Ssex CHAR(2) ;
ALTER TABLE Students 修改数据类型
ALTER COLUMN Ssex CHAR(4);
ALTER TABLE Students 删除约束
DROP CONSTRAINT CK_Students_Scredit;
ALTER TABLE Students 删除列
DROP COLUMN Sroom;
（5）索引建立：create index on 表名 （列名）
删除索引： drop index 索引名
（6）查询：select （all/distinct）目标列表达式 from 表或视图 where 条件 group by having 条件 order by desc（倒排）
（7）In语句和any，all语句：IN 与 = ANY 等价，均表示，变量在（子查询）列表之中，即 a IN (table B) 表示 a = ANY B.b，NOT IN 与 <> ALL 等价。
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name IN (value1,value2,...)
（8）插入数据 insert into values（‘值1’,’值2 ’,’值3’）
（9）修改数据 update 表名 set 列名=表达式 where 条件
UPDATE Person SET FirstName = 'Fred' WHERE LastName = 'Wilson'
（10）删除数据 delete from 表名 where 条件
(11)授权 grant 权限：（select）on 对象to 用户（with grant option）
（12）收回权限revoke ：revoke 权限 on 对象 from 用户
（13）创建触发器：
DELIMITER |
CREATE TRIGGER <databaseName>.`
`< [ BEFORE | AFTER ] > < [ INSERT | UPDATE | DELETE ] >
ON [dbo] //dbo代表该表的所有者
FOR EACH ROW
BEGIN
--do something
END |
mysql> CREATE TRIGGER SumOfSalary
-> BEFORE INSERT ON tb_emp8
-> FOR EACH ROW
-> SET @sum=@sum+NEW.salary;
（14）定义事务：BEGIN TRANSACTION；COMMIT；ROLLBACK；
3.连接查询：自然连接（会删除重复的列）和等值连接（不会删除重复的列）
4.聚集函数 sum avrg不能进行直接更新
第四章 数据库安全性
1.数据库安全性控制
（1）用户身份鉴别（静态口令鉴别，动态口令鉴别，生物特征鉴别，智能卡鉴别）
（2）存取控制（定义用户权限，合法权限检查）
2.密级的次序是TS(绝密)≥S（机密）≥C（可信）≥P（公开）
3.数据加密 ：存储加密，传输加密
第五章 数据库完整性
1.数据库完整性是指数据的正确性和相容性
2.实体完整性
（1）检查主码是否唯一，如果不唯一就拒绝插入或修改
（2）检查主码各个属性是否为空，只要有空就拒绝插入或修改
3.参照完整性：违约处理：拒绝执行，级联操作，设为空值。
4.用户定义完整性
5.断言：create assertion 断言名 check子句
6.触发器：见第三章sql语言
第六章 规范化
1.范式
（1）第一范式：每一个分量都是不可再分的数据项
（2）2NF：关系属于第一范式且每一个非主属性完全依赖于任何一个候选码
（3）3NF：R不存在这样的码X，属性组Y及非主属性Z使得X→Y,Y→Z成立，Y$\nrightarrow$X,则称R<U,F>$\in
$3NF
(4) 关系模式R<U,F>中，每一个决定因素都包含码，则R<U,F>$\in
$BCNF
2.数据依赖：主要有：函数依赖和多值依赖。
3.关系模式可能存在的问题：数据冗余，更新异常，插入异常，删除异常
第七章 数据库设计
1.数据库设计基本步骤：需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，数据库实施 数据库运行和维护。
2.概念结构设计（E-R图）：一对一和一对多的联系可转化为单个关系也可以和大端结合，多对多只能转化为单个关系
3.实体性用矩形，属性用椭圆，联系用菱形
第十章 数据库恢复技术
1.事务时用户定义的一个数据库操作序列，不可分割。
2.commit表示提交即提交事务的所有操作，将事务对数据库的更新写回到磁盘的物理数据库中
rollback表示回滚，将事务对数据库已完成的操作全部撤销，回滚到事务开始的状态。
3.事物的四个特性:原子性（基本单位，不可再分），一致性（事务仅进行一半，会导致缓存和物理磁盘内容不一致）隔离性（并发事务不能相互干扰）持续性（事务对数据库的修改是永久性的）
4.故障的种类
（1）事务内部故障（非预期的，不能由应用程序处理，使用rollback进行强行回滚
（2）系统故障（软故障）：硬件故障（cpu），操作系统故障，系统断电等，需要撤销未完成的，重做已完成的事务
（3）介质故障（硬故障）：磁盘损坏，强干扰，磁头碰撞
（4）计算机病毒
5.故障导致数据库本身被破坏或数据不正确
6.数据库恢复（通过冗余来恢复）常用技术：
（1）数据转储：静态（海量/增量）转储，动态（海量/增量）转储
（2）登记日志文件（记录事务对数据库的更新操作的文件）
内容包括：事务标记，操作类型，操作对象，更新前数据的旧值，更新后数据的新值
登记日志文件两条原则：登记次序按照并发事务执行的时间顺序；必须先写日志文件，再写数据库。
7.具有检查点的恢复技术：在日志文件中增加检查点记录记录。其通过周期性执行建立检查点，保存数据库状态的操作动态维护日志文件
第十一章 并发控制
1.事务是并发控制的基本单位
2.并发控制带来的数据不一致包括
（1）丢失修改（一级封锁协议：事务T在修改数据R之前先对其加X写锁，事务结束释放X写锁）
（2）不可重复读（二级封锁协议：在读取数据之前加S读锁，读完即释放）
（3）读脏数据（三级封锁协议：读取数据加S锁，事务结束释放）
3.活锁和死锁：
（1）活锁解决：先来先服务
（2）死锁预防：一次封锁法，顺序封锁法
（3）死锁解除：撤销死锁事务
4.可串行化调度：多个事务并发执行是正确的，当且仅当其结果于按某一次序串行的执行这些事务时的结果相同
5.两段锁协议：获得封锁和释放封锁两个阶段，不能穿插进行
6.封锁的粒度
显示封锁：应事务要求直接加在数据对象上的锁
隐式封锁：由于上级节点加锁而使其加锁
意向锁（IS意向读，IX意向写，SIX=S+IX读和意向写）：如果对一个节点加意向锁，证明其下层节点正在被加锁；
例如对元组（列）进行读操作(对元组加S锁)，就得首先对表加IS锁，检查元组和表是否有不相容的锁（X，IX），不用检查元组中的锁（X）
