第一章 数据库概述

1.1 概述

1.基本概念

数据库(DB)、数据库管理系统(DBMS)、数据库系统(DBS)概念

数据库是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。

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的主要功能包包括数据定义功能、数据操作功能、数据库运行管理功能、数据库的建立和维护功能。

数据库系统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、应用系统、数据库管理员构成。

2.数据库系统的特点

（1）数据整体结构化；

（2）数据冗余度低，共享性高；

（3）数据的物理独立性与逻辑独立性强（物理、逻辑独立性的概念）；

物理独立性:指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。

逻辑独立性:指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。

1.2 数据模型

数据模型的3要素

①数据结构:描述数据库的组成对象，以及对象之间的联系

②数据操作:对数据库中各种对象的值允许执行的操作及有关的操作规则

③数据的完整性约束:一组完整性规则的集合。

常用的数据模型的分类及特点。

①层次模型

②网状模型

③关系模型

1.3 数据库系统的结构

数据库系统的三级模式结构

①外模式：用户模式，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。

②模式：逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，一个数据库只有一个模式。

③内模式：存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述。

在三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像。

第二章 关系数据库

外码，主码，候选码的概念

候选码：若关系中的某一属性组的职能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。

主码：若一个关系有多个候选码，则选定期中一个为主码。

外部码：设F是基本关系R的一个或一组属性。但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码K想对应，则称F是基本关系R的外部码，简称外码。

关系的3类完整性约束概念

实体完整性：若属性（指一个或一组属性）A是基本关系R的主属性， 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的外码，它是基本关系S的主码K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：针对某一具体关系数据库的约束条件。反映某一具体应用所设计的数据必须满足的语义要求。

基本关系操作（集合操作：并、差、笛卡儿积）

专门关系运算：（选择、投影、连接 ）

自然连接自然连接和等值连接有两个区别：

做自然连接时，两个连接的关系R和S必须要有公共的属性列

自然连接结果要把重复的元组去掉

第三章：关系数据库标准语言SQL

SQL集数据定义语言（DDL），数据操纵语言（DML），数据控制语言（DCL）功能于一体。

视图的概念

视图的作用

数据查询（综合应用题）

简单查询：

连接查询

嵌套查询

例题：现有关系数据库如下：

学生（学号，姓名，性别，专业）

课程（课程号，课程名，学分）

学习（学号，课程号，分数）

用SQL语句实现下列操作：

①检索所有选修了课程号为“C112”的课程的学生的学号和分数；

②检索“英语”专业学生所学课程的信息，包括学号、姓名、课程名和分数；

③检索“数据库原理”课程成绩高于90分的所有学生的学号、姓名、专业和分数；

④检索没学课程号为“C135”课程的学生信息，包括学号，姓名和专业；

⑤检索学过课程号为“C135”或者“C219”的课程的学生的信息，包括学号、姓名和专业。

第四章：数据库的安全性

数据库安全性是指保护数据库，防止因用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。

1.存取控制

自主存取控制：定义各个用户对不同数据对象的存取权限。当用户要访问数据库时，首先要检查其存取权限，以防止非法用户对数据库进行存取。“自主存取控制”中“自主”的含义：用户可以将自己所拥有的存取权限“自主”地授予他人，即用户具有一定的“自主”权。

强制存取控制：每一个数据对象被（强制地）标以一定的密级，每一个用户也被（强制地）授予某一个级别的许可证。系统规定只有具有某一许可证级别的用户才能存取某一个密级的数据对象。

2.授权与收回语句

GRANT 语句和 REVOKE 语句实现关系数据库系统中存取控制权限

第五章：数据库的完整性

三类完整性约束

实体完整性：要求关系中元组在组成候选码的属性上不能有空值。

参照完整性：若属性（或属性组）F 是基本关系R 的外码，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：用户定义的完整性就是针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求。

第六章 关系数据理论

1、一个关系模式可能存在的问题有哪些？

数据冗余太大

更新异常（Update Anomalies）

插入异常（Insertion Anomalies）

删除异常（Deletion Anomalies）

2、函数依赖的概念

3、1NF ：如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R∈1NF。第一范式是对关系模式的最起码的要求。

第七章：数据库设计

1、数据库设计的基本步骤

(1)需求分析

(2)概念结结构设计

(3)逻辑结构设计

(4)物理结构设计

(5)数据库实施

(6)数据库运行和维护

需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统 ，逻辑设计和物理设计与选用的数据库管理系统密切相关

2、E-R图（综合应用题）

E-R图由实体、实体的属性和实体之间的联系三个要素组成

实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。

属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体型连接起来。

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型连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1∶1，1∶n或m∶n）。

联系可以具有属性