数据库系统概论面向期末考试的笔记（未完）

Posted 2022-04-13 karshey

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参考资料
图片来自视频链接和参考资料。

第一章：绪论

本章目录：

• 四个基本概念
• 发展阶段
• 数据模型
• 三级模式网状映像
• 数据库系统的组成

四个概念
四个概念是由小到大的：
数据：Data
数据库：DataBase
数据库管理系统：DBMS
数据库系统：DBS

举个快递的例子：
Data：快递
DB：物流仓库
DBMS：整个仓库的运作情况
DBS：整个物流体系（宏观）

数据库关系系统的功能

数据库系统组成

发展阶段
人工、文件系统、数据库阶段

数据模型
分为：概念模型，逻辑和物理模型

数据模型的组成要素：

概念模型如图：

逻辑模型：

逻辑模型之层次模型：
与树形结构类似，有双亲，根节点，兄弟节点。

优点：数据结构清晰，查询效率高

逻辑模型之网状模型：
类似于图的结构。

优点：更直接地表示现实世界，有良好的性能，存储效率高

逻辑模型之关系模型：
就是一张二维表。后面会细讲。
有一些术语：


关系模型的完整性约束

关于参照完整性举例：

这是一个学生表：

学号	姓名	所属班级号
1	小明	2
2	小王	-
3	小红	1

这是一个班级表：

班级号	所属专业
1	计算机科学与技术
2	软件工程

学生表中的 所属班级号 参照的是班级表中的 班级号。
所属班级号可以为空（如小王），但不能是班级表中没出现的班级号。
这就是 参照完整性，学生表的所属班级号就是 外码。

三级模式两级映像
三级模式：外模式、模式、内模式
两级映像：外模式/模式映像、内模式/模式映像

外模式可以有多个，内模式和模式只有一个。

外模式：给用户看的，所以有多个外模式，因为会给不同的用户看
模式：也称为逻辑模式，管表的
内模式：也称为存储模式，管存储的

两个独立性
逻辑独立性+物理独立性：
逻辑独立性：当模式结构改变时，只要修改外模式/模式映像即可保持逻辑独立性。
物理独立性：当内模式结构改变时，只要修改内模式/模式映像即可保持物理独立性。

记法：
看图，模式改变了，按理来说它上层的外模式就会变，但修改了其映像就能使它不变，保持逻辑独立性。
内模式改变了，内模式是管存储的，与物理有关。

数据库系统的组成

第二章：关系数据库

本章目录：

• 关系模式
• 关系操作
• 关系语言的分类
• 关系的完整性

关系模式
关系模式：对关系的描述。
关系：一张二维表。

对关系的描述：

1. 关系中有哪些属性
2. 属性来自哪些域
3. 属性与域之间的映射关系

即：R(U,D,DOM,F)
R：关系名
U：所有属性名
D：属性来自哪些域
DOM：属性和域的映射
F：属性间的依赖关系

关系操作
插入、查询、删除、修改。（即，增删查改）

查询最重要，又可以分为：

1. 选择
2. 投影
3. 连接
4. 除法
5. 并
6. 差
7. 交
8. 笛卡尔积

加粗的为查询中的基本操作。

关系语言的分类

• 关系代数语言（本章重点讲）
• 关系演算语言
• 具有关系代数和关系演算的SQL语言

关系代数与集合很像。

关系代数相关运算：

并、交、差

笛卡尔积
类似于运动员握手。
R的第1行要跟S的每一行握手。
R的第2行要跟S的每一行握手。
…
R的第n行要跟S的每一行握手。

选择
σ表示选择，σ后跟着选择的条件，括号里是表的名称。
相当于是在括号里的表中选择符合条件的。

投影
其实就是选择列。


连接

自然连接：把共同属性进行等值连接。
如：


如果有两个共同属性：

悬浮元组：在自然连接中被舍弃的元组被称为悬浮元组。
（如上图的R的3 3 4，S的1 1 1）

假设是R连接S。
外连接：保留R和S的悬浮元组。
左外连接：只保留R的悬浮元组。
右外连接：只保留S的悬浮元组。

除法
是一种包含全体的运算。

一个复杂一点的例子：

查询选修了全部课程的学生号码和姓名：

关系的完整性

• 实体
• 参照
• 用户定义

实体完整性：主码唯一且非空
参照完整性：外码要么为空，要么就要对应另一个表的主码
用户定义完整性：自己定义的完整性，比如成绩在0-100范围内

数据库第三章-上

本章目录：

• SQL特点
• SQL基本概念
• SQL的基本语法

SQL特点
SQL包括：数据查询、数据操作、数据定义、数据控制
它是一个非过程语言。

什么是非过程性语言？
我们在逻辑和物理模型里讲了层次、网状、关系模型。
其中层次模型和网状模型的查询是要有过程的，而关系模型不需要过程——这就是非过程性语言。

SQL特点：

• 综合统一：把定义、修改、删除、连接、安全性、完整性、事务控制、动态SQL等统一起来
• 高度非过程化：层次模型和网状模型是过程化的，关系模型是非过程化的
• 面向集合的操作方式
• 以同一种语法结构提供多种使用方式：既可以独立，也可以嵌入到Java或C++中
• 语言简洁，易学易用

SQL基本概念


这一章先将前三行的语法，数据控制是安全性里面的。

一些概念：

• 基本表：二维表
• 存储文件：存在数据库里的文件
• 视图：一个虚表，从一个或多个基本表中导出来的表，视图不是真正的表，他的数据都是在基本表中

外模式：视图与部分基本表
模式：基本表
内模式：存储文件

SQL包括：

1. 数据定义
2. 数据查询
3. 数据更新：修改和删除
4. 视图

1.数据定义

定义模式：CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名>

为用户WANG定义一个学生-课程模式S-T：（这里用户可以理解为一个账户）

• CREATE 定义
• SCEMA模式

CREATE SCHEMA "S-T" AUTHORIZATION WANG;

删除模式：DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>

CASCADE(级联)
删除模式的同时把该模式下所有的数据库对象全部删除
RESTRICT(限制)
如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则停止执行该语句。

基本表的定义，修改，删除
定义格式：

CREATE TABLE <表名>(
      <列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ]
      [，<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件>] ]
       ………
      [，<表级完整性约束条件> ]
 );

举个定义的例子：
学生表：

CREATE TABLE Student( /*定义一个表名为Student的表*/
Sno(CHAR(9)) PRIMARY KAY,
/*第一列是Sno，是属性(列名),CHAR是数据类型,长度为9. PRIMARY KAY表示设置为主码,逗号分隔*/
Sname CHAR(20) UNIQUE,/*第二列是Sname,设置UNIQUE表示不允许重复*/
Ssex CHAR(2),/*中文'男''女'占两个字节*/
Sdept CHAR(20)
);

课程表：

CREATE TABLE Course(
Cno CHAR(4) PRIMARY KEY,/*列级完整性约数条件，Cno是主码*/
Cname CHAR(40) NOT NULL,/*Cname不能为空*/
Cpno CHAR(4),/*含义是先修课*/
Ccredit SMALLINT,
FOREIGN KEY(Cpno)REFERENCES Course(Cno)
/*表级完整性约束条件,Cpno是外码,被参照的表是Course,被参照的列是Cno*/
);

一些数据类型：

修改基本表
格式：

ALTER TABLE <表名>
[ ADD <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ]
[ DROP <完整性约束名> ]
[ ALTER COLUMN<列名> <数据类型> ]；

如：向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型。

ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE;
/*向Student表   增加列，列名为S_entrance  数据类型为DATE*/

如：将年龄的数据类型由字符型（假设原来的数据类型是字符型）改为整数

ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT;
/*选择表Student      选择列Sage   让它的数据类型为INT*/

如：增加课程名称必须取唯一值的约束条件

ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Sname);
/**选择表Course 令Sname这列属性UNIQUE**/

删除基本表
格式：

DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE;

RESTRICT：删除表是有限制的。

• 欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用
• 如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除

CASCADE：删除该表没有限制。

• 在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除

索引的建立和删除
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