数据库原理知识点总结1.doc

数据库系统概述
一、有关概念
1．数据
2．数据库（DB）
3．数据库管理系统（DBMS）
Access
桌面DBMS VFP
SQL Server
Oracle
客户机/服务器型DBMS MySQL
DB2
4．数据库系统（DBS）
数据库（DB）
数据库管理系统（DBMS）
开发工具
应用系统
二、数据管理技术的发展
1．数据管理的三个阶段
（1）人工管理阶段
（2）文件系统阶段
（3）数据库系统阶段

概念模型
一、模型的三个世界
1．现实世界
2．信息世界：即根据需求分析画概念模型（即E-R图），E-R图与DBMS无关。
3．机器世界：将E-R图转换为某一种数据模型，数据模型与DBMS相关。
注意：信息世界又称概念模型，机器世界又称数据模型
二、实体及属性
1．实体：客观存在并可相互区别的事物。
2．属性：
3．关键词：能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。
一个表的码可以有多个，但主码只能有一个。
4．实体型：即二维表的结构
5．实体集：即整个二维表
三、实体间的联系：
1．两实体集间实体之间的联系
1：1联系、1：n联系、m：n联系
2．同一实体集内实体之间的联系
1：1联系、1：n联系、m：n联系

数据模型
一、层次模型：用树型结构表示实体之间的联系。
二、网状模型：用图结构表示实体之间的联系。
三、关系模型：用二维表表示实体之间的联系。
1．重要术语：
关系：一个关系就是一个二维表；
元组：二维表的一行，即实体；
关系模式：在实体型的基础上，注明主码。
关系模型：指一个数据库中全部二维表结构的集合。

数据库系统结构
数据库系统的模式结构
三级模式
1． 模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。
①模式只涉及数据库的结构；模式既不涉及应用程序，又不涉及数据库结构的存储；
② 外模式：是模式的一个子集，是与某一个应用程序有关的逻辑表示。
特点：一个应用程序只能使用一个外模式，但同一个外模式可为多个应用程序使用。
③ 内模式：描述数据库结构的存储，但不涉及物理记录。
2．两级映象
① 外模式/模式映象：保证数据库的逻辑独立性；
② 模式/内模式映象：保证数据库的物理独立性；
3．两级映象的意义
① 使数据库与应用系统完全分开，数据库改变时，应用系统不必改变。
② 数据的存取完全由DBMS管理，用户不必考虑存取路径。

数据库管理系统
1． DBMS的功能：负责对数据库进行统一的管理与控制。
① 数据定义：即定义数据库中各对象的结构
② 数据操纵：包括对数据库进行查询、插入、删除、修改等操作。
③ 数据控制：包括安全性控制、完整性控制、并发控制、数据库恢复。
2．DBMS的组成：
DDL语言
DML语言
DCL语言
实用程序
一、 基本概念
1．码：能唯一标识元组的属性集。
2．候选码：一个属性集既能唯一标识元组，且又不含有多余属性，一个关系模式可以有多个候选码。
3．主码：任选候选码中的一个。
4．主属性：主码中包含的各个属性。
5．非主属性：不包含在主码中的各个属性。
6．外码：设F是关系R的一个属性，不是R的主码，但却是另一个关系S的主码，则称F是关系R的外码。
关系的数学定义
一、域
1．定义：域是一组具有相同类型的值的集合。
2．域的基数：域中所含数据的个数。
二、笛卡尔积
1．定义：给定一组域D1,D2,D3，则D1×D2×D3称为笛卡尔积。
2．笛卡尔积D1×D2×D3对应一个二维表，所含元组的个数等于各个域的基数之积。
三、关系
1．定义：笛卡儿积的一部分元组称为关系。
2．关系的目（或度）：一个关系所含属性的个数。
3．关系的性质
任意两个元组不能完全相同，但属性名允许重复。
四、关系的完整性
1．实体完整性：指关系的所有主属性都不能取空值。
注意：实体完整性不仅仅是主码整体不能取空值。
2．参照完整性：指一个关系外码的取值必须是相关关系中主码的有效值或空值。
五、专门的关系运算
1． 选择：从关系R中选择满足条件的元组。
2．投影：从关系R中选择若干属性组成新的关系，并把新关系的重复元组去掉。
3．条件连接：将两关系按一定条件连接成一个新关系
说明：条件连接：两关系可以没有公共属性，若有公共属性，则新关系含有重复属性。
4．自然连接：将两关系按公共属性连接成一个新的关系，并把新关系的重复属性去掉。
说明：① 自然连接：两关系至少有一个公共属性。
② 对于R的每个元组，S都从第一个元组开始判断，若两元组的公共属性值相同，则产生一个新元组添加到新关系中，最后把新关系中的重复属性去掉。
关系数据库规范化理论
函数依赖
一、有关概念：
1．函数依赖：
任给R（U），U为属性集，x、y为U的子集，如果对于x的每个值，y有唯一确定的值与之对应，则称x决定y，或y函数依赖于x。2. 完全函数依赖：
若x→y，且对于x的所有真子集x′,都有x′ y，则称x完全决定y，或y完全函数依赖于x。
结论：若x→y，且x只包含一个属性，则。
3．部分函数依赖：
若x→y，且存在x的一个真子集x′,满足x′→y，则称x部分决定y，或y部分函数依赖于x。
4．传递函数依赖：
若x→y,y→z,但 y ∕ x,则
二、平凡函数依赖与非平凡函数依赖
设x→y，如果y是x的子集，则该依赖是平凡的。
如果y中至少有一个属性不在x中，则该依赖是非平凡的。
如果y中没有一个属性在x中，则该依赖为完全非平凡的。

关系模式的规范化

一、存在问题
① 数据冗余大；
② 修改麻烦；
③ 插入异常：应该插入到DB中的数据插不进去。
如：新开课程没有学生选修时，新开课程的课程号、课程名插不进去。
④ 删除异常：不应该删除的数据被删掉。
如选修某门课的学生毕业了，在删除学生信息的同时，把课程信息也删除掉。
结论：一个好的关系模式应满足：
① 冗余应尽可能少；
② 应尽可能避免插入、删除异常；
③ 消去关系中不合适的属性依赖关系。
二、关系模式的规范化
1．第一范式（1NF）
① 定义：若关系R的所有属性不能再分，则R∈1NF
② 存在问题
③ 原因：存在非主属性对主码的部分依赖。
④ 解决办法：消除非主属性对主码的部分依赖，
将关系R一分为二，将满足完全依赖的属性集组成一个关系；将满足部分依赖的属性集组成另一个关系；
2．第二范式（2NF）
① 定义：若关系R∈1NF，且它的每个非主属性都完全依赖于主码，则称R∈2NF。
3．第三范式（3NF）
① 定义：若关系R∈2NF，且它的每个非主属性都不传递依赖于主码，则称R∈3NF。
4．结论
① 若R∈1NF，且主码只含一个属性，则R一定为2NF。
② 若R∈2NF，且只有0~1个非主属性，则R一定为3NF。
③ 3NF一般控制了数据冗余，一般避免了操作异常。
④ 范式并非越高越好，适可而止。

数据库设计
一、数据库设计的步骤
① 需求分析：了解分析用户的需要、要求。
② 概念结构设计：根据需求分析的结果画概念模型（即E-R图）。
③ 逻辑结构设计：将E-R图转换为某一种数据模型，并优化。
④ 物理结构设计
⑤ 数据库实施
⑥ 数据库运行与恢复
概念结构设计
一、局部E-R图设计
1．确定局部范围
通常把系统涉及的各个部门或各个主要功能作为局部。
2．确定实体与属性
① 属性是不能再分的数据项；
② 联系只发生在两实体之间；
③ 原则上，能够作为属性，就不要作为实体。
二、合并成总体E-R图
1．消除各局部E-R图的冲突问题。
2．按公共实体名合并，生成初步E-R图。
3．消除冗余的属性和冗余的联系，生成总体E-R图。
逻辑结构设计
一、联系的属性和主码
（1）联系的属性：必须包含相关联的各实体型的主码。
（2）联系的主码
1：1联系：可以是相关联的任一实体型的主码。
1：n联系：必须是n方实体型的主码。
m：n联系：必须是相关联的各实体型的主码之和。
二、E-R图向关系模型的转换
（1）把每个实体型转换为一个关系模式。
（2）1：1联系：可以消化到相关联的任一实体型对应的关系模式中。
（3）1：n联系：可以消化到n方实体名对应的关系模式中。
（4）m：n联系：必须转换为一个关系模式，并且不能消化。
（5）多元联系：不能消化

物理结构设计与数据库实施
1．物理结构设计
在逻辑设计的基础上，为每个关系模式选择合适的存储结构与存储方式。
选择存储结构：即决定每个表的记录顺序。
选择存取方式：即决定为哪些属性建立非聚集索引，以便加快查找速度。一般把经常查询的属性名指定为非聚集索引。
2．数据库实施
主要工作：
定义数据库结构；
组织数据入库；
编写应用程序；
数据库试运行；

创建和使用数据库
一、数据库文件
1．一个数据库至少有一个主要数据文件和一个事务日志文件。如果数据库很大，可以使用一个主要数据文件、多个次要数据文件和多个事务日志文件。
用于存放数据库的各类对象
主数据文件(.mdf )
次数据文件(.ndf )
事务日志文件(.ldf )：用来记录对数据库对象的所有更新操作。
2．系统数据库
Master数据库、Model数据库
二、创建数据库
1．打开数据库：
Use 数据库名
2．删除数据库：
Drop database数据库名
三、修改数据库
1．分离和附加数据库
2．备份和还原数据库
3．数据的导入和导出
创建和使用表
数据类型
1．字符型
char(n)、varchar(n)、Text
2．统一码字符型
每个英文字母、数字、汉字算1个字符，每个字符占2个字节。
nchar(n)、nvarchar(n)、ntext
3．整型
4．实型
① 精确数值型
② 近似数值型
5．贷币型
6．日期时间型
使用对象资源管理器创建和管理表
一、创建表
1．在一个表中只能定义一个标识字段。
2．只有整型和精确数值型（decimal、numeric）字段才能指定为标识字段。
3．把某个字段指定为公式字段。
二、设置约束
1．主键约束：
每个表中只能有一列或一个组合被指定为主键，主键中的各个列不能为空值。
2．外键约束：
创建外键约束，就是定义两个表的永久关联，这两个表分别称为主键表、外键表。外键表中外键的值只能是主键表中主键的有效值或空值。
3．唯一性约束：
主键约束与唯一性约束的区别是：
（1） 在一个表中只能定义一个主键约束，但可定义多个唯一性约束；
（2）指定为主键约束的列不能取空值，但指定为唯一性约束的列允许取空值。
4．唯一性约束：
用于限制输入到一列或多列的值的范围，保证数据库的数据完整性。
5．默认值约束：

T-SQL

一、SQL语言的特点
①SQL语言集数据定义、数据查询、数据操纵、数据控制的功能于一体。
②所有的DBMS都支持SQL语言。

T-SQL基础
一、创建和使用数据库
1．创建数据库
create database 数据库名
2．使用数据库
Use数据库名
3．删除数据库
drop database数据库名
二、 定义表
1．创建表
create table 表名（属性名 类型，…，属性名 类型）
①指定标识字段：identity(标识种子，标识增量)
②指定公式字段：属性名 as 表达式
2．删除表
drop table表名,…, 表名
三、select语句
select */表达式表
[into 新表]
from 表名,…,表名
[where 条件]
[group by 属性名]
[having 条件]
[order by属性名][Asc/Desc]

1．Select 子句
① *代表所有属性名
② 若一个属性名来自多个表，则属性名前须冠以表名，格式为：表名. 属性名
③ 设置表达式的别名：
表达式 As 别名
④ 限制查询结果的记录行数：
all 返回全部记录
top n 返回前面n行记录
distinct 表示取消重复行
说明：top n只能放在关键字select的后面；
all、distinct只能放在关键字select或聚合函数的后面。
2．Where 子句
① in的格式：属性名 in (常量，…，常量)
② like的格式：属性名 like 通配字符串
③ 在Where 子句中指定连接：
Where 表名1. 属性名=表名2. 属性名
3．Order by子句
order by属性名1 [Asc/Desc], 属性名2 [Asc/Desc]
4．聚合函数
5．Group by子句
使用Group by子句时，Select 子句只能使用分组项字段和聚合函数
6．Having子句
① Having子句只能跟在Group by子句之后，且只能使用聚合函数和分组项字段。
② where子句放在Group by子句之前，甚至可以没有Group by子句；且不能包含聚合函数。
7．into子句
功能：将查询结果保存到新的基表中。

一、 查询的分类
单表查询
连接查询
嵌套查询
五、数据操纵
1．insert语句
（1）每次插入一条记录
insert into 表名[(属性名表)] values(表达式表)
（2）插入子查询的结果
insert into 表名[(属性名表)]
update 表名 set 属性名=值，…，属性名=值 [where 条件]
缺省where子句，默认为更新全部记录。
3．delete语句
delete from 表名 [where 条件]

T-SQL程序设计基础

一、常量：
字符型：由单引号括住
整型
实型
二、变量：
局部变量：由用户定义和赋值，以@ 开头。
全局变量：由系统定义和赋值，以@@ 开头。
1. 声明局部变量
Declare 变量名 类型
2. 给局部变量赋值
① 使用set语句：
Set 变量名=表达式
② 使用select 语句
Select 变量名=表达式,……，变量名=表达式
[from 表名]
若表达式中含有属性名，则必须使用from子句。
3. 输出表达式的值：
①使用print 语句
Print 表达式
②使用select语句
Select 表达式，……，表达式
[from 表名]
4．局部变量的作用域：
只能在声明它的批处理中使用。

批处理
1．什么叫批处理？
一个脚本由一个或多个批处理组成，批处理以GO作为结束标志。
2．批处理是脚本的编译单位，当一个批处理中的某个语句出现编译错误，则批处理中的任何语句均无法执行。
3．当一个批处理中的某个语句出现运行错误，则批处理中当前语句和它之后的语句将无法执行。
流程控制语句
一、begin…end语句
二、if-else语句
当逻辑表达式包含子查询时，子查询必须用括号括住。
三、case表达式
说明：case表达式不是语句，不能单独执行。
四、while语句
2．专用于循环体的语句：
Break 强制退出while语句，执行其后续语句。
Continue 返回while语句的入口。
Break、Continue必须放在循环体内，并常与if-else语句结合使用。
二、 其它语句
1．Return语句
2．存储过程
① 创建存储过程
③ 删除存储过程
函数
1．创建函数
create function 函数名(@形参名 类型) returns 类型
as
begin
函数体
End
注：① 函数体最后一条语句必须是return语句。
② 两类函数：标量函数、内嵌表值函数
2．执行函数
Exec @变量名1=函数名 常量| @ 变量名
Print 函数名 (常量| @ 变量名)
3．删除函数
Drop function 函数名

T-SQL 高级应用

一、查询的分类
单表查询
连接查询
嵌套查询
一、 连接查询：在where子句中指定连接
1．内连接：where 表名1.属性名=表名2.属性名
2．自身连接：给一个表取两个别名，where子句的格式为：
where 别名1.属性名=别名2.属性名
3．左外连接：where 表名1.属性名*=表名2.属性名
意义：查询结果包含了表1的全部记录和表2满足条件的记录。
4．右外连接：where 表名1.属性名=*表名2.属性名
意义：查询结果包含了表2的全部记录和表1满足条件的记录。
三、连接查询：在from子句中指定连接
1．内连接：from 表名1 inner join 表名2 on 条件
2．左外连接：from 表名1 left outer join 表名2 on 条件
3．右外连接：from 表名1 right outer join 表名2 on 条件
4．完全外连接：from 表名1 full [outer] join 表名2 on 条件
5．交叉连接
四、嵌套查询
事务处理
1．什么叫事务？
事务是用户定义的一组操作序列。
① 事务是并发控制的基本单位。
② 一个事务包含的诸操作要么都执行，要么都不执行。
1． 事务的属性
③ 原子性：指事务中包含的诸操作要么都执行，要么都不执行。
④ 一致性：事务必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
⑤ 隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰。
⑥ 持久性
3．显式定义事务
4．在事务内设置保存点
使用游标
一、游标的概念
1． 每个表均有一个游标，它可以指向表的任意一条记录。
2． 移动游标的方法：
①在触发器或存储过程中，使用SQL语句定义和使用游标。
②在前台应用程序中，使用主语言实现对游标的移动。
二、 Transact-SQL游标的使用：
1. 声明游标
Declare 游标名 cursor
[forward_only / scroll ][global /local]
[read_only ]
for select 语句
forward_only(只进游标)：只能进行next操作，缺省为forward_only。
scroll （滚动游标）
[global /local]：缺省为：global
2．打开游标
open 游标名
打开游标时，游标指向查询结果集的第一条记录之前。
3．提取游标
fetch [next / prior / first /last] from游标名
[into 局部变量名表]
① 缺省into子句：移动游标，并显示当前记录的内容。
② 含into子句：移动游标，并将当前记录各属性值依次赋给局部变量。
③ 缺省游标移动方式，则为next。
4．关闭游标
close游标名
5．释放游标

索引
一、索引的概念：
① 如果把数据表比作一本书，那么表的索引就是这本书的目录。可见，索引使用户能快速访问数据表的特定信息。
② 索引包括两项：索引字段值、原记录号
③ 索引必须依附于某个基本表，不能单独存在。
二、索引的类型：
聚集索引：影响数据表的记录顺序
非聚集索引：不会影响数据表的记录顺序
注：一个表只能建立一个聚集索引，但可以建立若干个非聚集索引。
三、创建索引
1．自动创建索引：
。如果在数据表的某个属性设置主键约束或唯一约束，则系统将在这些属性上自动创建唯一索引。
。自动创建的索引随约束的存在而存在，随约束的消失而消失。
2．使用SQL语句创建索引
Create [unique] [clustered/nonclustered] index 索引名
On 表名（属性名[asc/desc], 属性名[asc/desc]）
注：①若未指定clustered，则创建非聚集索引；
②若未指定排序方式，则为ASC；
③text,ntext类型的字段不能指定为索引字段。
四、删除索引：
Drop index 索引名，…，索引名
视图
一、视图的特点：
①视图只有结构，没有记录，是虚表；
②一个视图总对应着一个select语句；
③对视图的查询、更新，实际上是对基本表的查询、更新。
二、定义视图：
1．创建视图：
Create view 视图名 [(属性名，…，属性名)]
As 子查询
[with check option]
说明：视图的属性个数必须与子查询中select子句的表达式个数相同。
2．删除视图：
Drop view 视图名，…，视图名
三、查询视图：
select */表达式表
from 视图名,…,视图名
[where 条件]
[group by 属性名]
[order by属性名][Asc/Desc]
四、操纵视图：
1．向视图插入一条记录
insert into 视图名[(属性名表)] values(表达式表)
2．修改视图中的数据
update视图名set 属性名=值，…，属性名=值 [where 条件]
缺省where子句，默认为更新全部记录。
3．删除视图中的记录
delete from 视图名 [where 条件]

触发器
一、维护数据完整性的措施：
创建约束，创建触发器基于一个表创建
创建规则：以单独的对象创建，可以绑定到数据库的所有表中。
二、触发器类型：
1．after触发器：
1． Instead of触发器：
三、创建触发器：
Create trigger 触发器名
On 表名|视图名
For | after | Instead of 触发操作
As SQL语句序列
说明：①for 或after，表示创建after触发器。
②触发操作是指Insert、update、delete 中的一个或多个。
五、删除触发器
Drop trigger 触发器名[,触发器名]

。
③把一个登录名指定为数据库的public和db_owner，则登录名对该数据库拥有全部权限。

数据库的构建与数据装入

（1）图书信息表

（2）读者信息表

（3）管理员信息表

（4）借阅表

（5）管理员—书籍

（6）管理员—学生