数据库复习大纲

基本知识：45分，填空 、 简答

一、数据库的概念、发展过程及关系数据库的优点

1.数据库的概念P4：长期储存在计算机内、有组织、可共享的大量数据集合。（通常所称数据库指在数据库管理系统（DBMS）管理下的数据集合。） 2.数据管理技术的发展过程P6：①人工管理阶段(1955s前) ②文件系统阶段(1955s-1965s) ③数据库系统阶段(1965s后)

3.关系数据库的优点P27：①关系模型建立在严格的数学概念基础上；②关系模型概念单一。联系均用“关系”表示，数据结构清晰，易懂易用，能快速响应查询要求。③存取路径对用户透明，数据独立性、安全保密性好，简化了数据库开发建立。④可用SQL语言表达查询，应用性强。⑤易于维护。完整性约束降低数据冗余和数据不一致概率。 二、关系及关系模式的概念

1.关系(Relation)概念P25：表示实体的元数为K（K≥1）的元组的集合，只包含单一的数据结构。 一张二维表格对应一个关系。表中的一行称为关系的一个元组；一列称为关系的一个属性。

2.关系模式(Relation Schema)概念P42：关系的描述。一个五元组：R(U,D,DOM,F) R: 关系名 U:组成该关系的属性名集合 D:属性组U中属性所来自的域 DOM:属性向域的映像集合 F:属性间数据的依赖关系集合

三、关系代数运算（包括除法）P49（数据模型三要素：结构、操作和约束）

关系代数运算能从给定的关系构建新的关系。关系代数不直接用于DBMS，但它是DBMS

查询语言（如SQL）的内核，SQL就是为了表达关系代数内容的。 1.传统的集合运算：并、差、交、广义笛卡尔积P49

把关系看成是元组的集合（元组是关系的元素）；两个关系R、S，t表示元组。R、S满足： ①R、S必须具有相同属性集合，且对应属性数据类型必须一致。 ②集合操作前，R、S的属性顺序也必须一致。

（1）R∪S，由R或S中的元组组成的集合。 R∪S = { t|t∈R∨t∈S } 。 （2）R∩S，由既属于R又属于S的元组组成的集合。 R∩S = { t|t∈R∧t∈S } （3）R?S， R?S= R–R∩S （4）笛卡尔积

2.专门的关系运算：选择、投影、连接、除P51

选择运算产生操作数R的元组的子集作为新的关系，新关系中的元组是R中那些满足给定的条件的元组。F是条件表达式，检查R中的每个元组，满足条件F的，加到结果关系中去，不满足的不在结果中。

σF(R) = {t|t?R∧F(t)= ‘真’}

投影运算是由操作数R产生一个新的关系，这个新关系仅保留R的某些列。用πA(R)表示投影运算，A是属性集合。 t[Ai]表示元组t中相应于属性Ai的一个分量。

πA(R) = {t[A]|t ?R }

自然连接

参与自然连接的两个关系R和S应有相同的属性（一个或多个）。

投影操作去掉了操作对象的若干列，结果可能出现相同元组，将相同元组去掉。

自然连接的结果为笛卡尔积中，元组r和s在共同属性上取值相等的连串，即匹配成功的连串放入自然连接的结果集中。

由于连串有共同的属性，在自然连接中，属性不再重复，只取其一。

θ连接

象集Z

给定一个关系R（X，Z），X和Z为属性组。当t[X]=x时，x在R中的象集（Images Set）为：Zx={t[Z]|t ?R，t[X]=x}

它表示R中属性组X上值为x的诸元组在Z上分量的集合。

除（Division）

给定关系R (X，Y) 和S (Y，Z)，其中X，Y，Z为属性组。

R中的Y与S中的Y可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。R与S的除运算得到一个新的关系P(X)，P是R中满足下列条件的元组在X属性列上的投影：元组在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。 Yx：x在R中的象集，x = tr[X]

R÷S = {tr [X] | tr ? R∧πY (S) ? Yx }

查询的关系代数表达式

四、数据独立性的概念，逻辑/物理独立性

1.数据独立性的概念P30:数据库系统重要目标之一,使数据独立于应用程序。包括数据的物理独立性和逻辑独立性。

2.物理独立性P30:用户应用程序与数据库存储结构相互独立。当数据库存储结构改变，只需相应改变模式/内模式映像，模式、应用程序不必改变。 3.逻辑独立性P30:用户应用程序与数据库逻辑结构相互独立。当模式改变，只需相应改变外模式/模式的映像，外模式、应用程序不必改变。 五、完整性规则的概念，种类

1.完整性规则的概念P45：对关系的某种约束条件。即关系的值随时间变化时应满足一些约束条件（实际是现实世界的要求）。

2.完整性约束种类P45：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性。

实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值

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Ks相对应，则称F是基本关系R的外码；基本关系R称为参照关系；基本关系S称为被参照关系或目标关系。 参照完整性规则：

若属性（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：取空值（F的每个属性值均为空值）；或等于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涉及的数据必须满足的语义要求。

六、码的概念，主码，外码。主属性，非主属性。P181

1.码：能唯一标识一个元组的属性集合。 码是关系中的一组属性（单个或多个属性组合），设置为码的属性取值在所有关系实例中不能相同。通常，设置一个人工属性来作为一个关系的码，如学生的学号。

2.主码：多个候选码（能唯一标识一个元组的最少的属性集合）中的一个码。

3.外码：一个关系中的一个属性是另一个关系中的主码，该属性是外码。关系模式R中属性（或属性组）X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外码。 4.主属性：包含在任何一个候选码中的属性。 5.非主属性：不包含在任何候选码中的属性。

七、 数据库设计的几个阶段及每个阶段的输出。P209

1、需求分析阶段 输出数字字典、数据项、数据结构、数据流、数据存储的描述

2、概念结构设计阶段 输出概念模型（E-R图）、数据字典 3、逻辑结构设计阶段 输出数据模型

4、物理结构设计阶段 输出存储安排、存取方法选择、存储路径建立 5、数据库实施阶段 输出创建数据库模式、装入数据、数据库试运行 6、数据库运行和维护阶段 输出性能监测、转储/恢复、数据库重组和重构 八、 规范化的概念，函数依赖的相关概念

1.规范化：改造关系模式，通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖，以解决插入异常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。一低一级范式的关系通过模式分解转换为若干高一级范式的关系模式的集合的过程叫规范化。 2.函数依赖

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