会飞的猪猪
2022-06-26 22:41:30 11 举报AI智能生成
数据库
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大纲/内容
1.绪论
1.1数据库系统概述
数据库的四个基本概念
数据：描述事物的符号记录
数据库（DB）：存放数据的仓库；长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合；较小冗余度、较高数据独立性、易扩展；三特点：永久储存、有组织、可共享
数据库管理系统（DBMS）：功能包括数据定义、数据组织、存储和管理、数据操纵、数据库的事务管理和运行管理、数据库的建立和维护功能、其他功能
数据库系统（DBS）：由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统
数据管理技术的产生和发展
人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段
数据库系统的特点
数据结构化
数据的共享性高、冗余度低且易扩充
数据独立性高
物理独立性
逻辑独立性
数据由数据库管理系统统一管理和控制
1.2数据模型
两类数据模型
第一类：概念模型（信息模型）
第二类：逻辑模型
层次模型
网状模型
关系模型
面向对象数据模型
对象关系数据模型
半结构化数据模型
第二类：物理模型
信息世界中的基本概念
实体 ：客观存在并可相互区别的事务
属性：实体具有的某一特性
码：唯一标识实体的属性集
实体型
实体集
联系
类型有一对一、一对多、多对多
数据模型的组成要素
数据结构
数据操作
数据的完整性约束条件
常用的数据模型
第二类逻辑模型的六个模型
1.3数据库系统的结构
数据库系统模式的概念
型
对某一类数据的结构和属性的说明
值
对型的一个具体赋值
数据库系统的三级模式结构
外模式
亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，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。外模式通常是模式的子集。
模式
内模式
数据库的二级映像功能与数据独立性
外模式/模式映像
模式/内模式映像
1.4数据库系统的组成
硬件平台及数据库
软件
人员
2.关系数据库
2.1关系数据结构及形式化定义
关系
域
一组具有相同数据类型的值的集合
笛卡儿积
关系
关系模式
关系数据库
关系模型的存储结构
2.2关系操作
基本的关系操作
查询操作
插入、删除、修改操作
选择、投影、并、差、笛卡儿积是5种基本操作
关系数据语言大的分类
关系代数
关系演算
元组关系演算
域关系演算
2.3关系的完整性
实体完整性
参照完整性
用户定义完整性
2.4关系代数
传统的集合运算
专门的关系运算
选择
投影
连接
除运算
找到除号前有后无的属性组，列出该属性分量值，找到对应的象集，找到除号后有无包含，判断象集有没有包含中共有属性取值，若包含则该象集对应分量即为所求。
2.5关系演算
3.关系数据库标准语言SQL
3.1SQL概述
SQL的产生与发展
SQL的特点
综合统一
高度非过程化
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
语言简洁，易学易用
SQL的基本概念
3.2学生—课程数据库
3.3数据定义
模式的定义与删除
定义模式
CREATE SCHEMA<模式名>AUTHORIZATION<用户名>
删除模式
DROP SCHEMA<模式名>CASCADE|RESTRICT
基本表的定义、删除与修改
定义基本表
CREATE TABLE<表名>（<列名><数据类型>[列级完整性约束条件]）
数据类型
P83
模式与表
修改基本表
ALTER TABLE<表名>
[ADD[COLUMN]<新列名><数据类型>[完整性约束]]
[ADD<表级完整性约束>]
[DROP[COLUM]<列名>[CASCADE|RESTRICT]]
[DROP CONSTRINT<完整性约束名>[RESTRICT|CASCADE]]
[ALTER COLUMN<列名><数据类型>]
删除基本表
DROP TABLE<表名>[RESTRICT|CASCADE]
索引的建立与删除
包括顺序文件上的索引、B+树索引、散列索引、位图索引
建立索引
CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX<索引名>
ON
修改索引
ALTER INDEX<旧索引名> RENAME TO <新索引名>
删除索引
DROP INDEX<索引名>
数据字典
3.4数据查询
单表查询
选择表中的若干列
选择表中的若干元组
ORDER BY子句
对查询结果按照一个或多个属性列的升序（ASC）或降序（DESC）排列，默认值为升序
聚集函数
GROUP BY子句
将查询结果按某一列或多列的值分组，值相等的为一组
连接查询
等值与非等值连接查询
自身连接
外连接
多表连接
嵌套查询
带有IN谓词的子查询
带有比较运算符的子查询
带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询
带有EXISTS谓词的子查询
集合查询
基于派生表的查询
SELECT语句的一般格式
目标列表达式的可选格式
聚集函数的一般格式
WHERE子句的条件表达式的可选格式
P115
3.5数据更新
插入数据
插入元组
插入子查询结果
修改数据
修改某一个元组的值
修改多个元组的值
带子查询的修改语句
删除数据
删除某一个元组的值
删除多个元组的值
带子查询的删除语句
3.6空值的处理
空值的产生
空值的判断
空值的约束条件
空值的算术运算、比较运算和逻辑运算
3.7视图
定义视图
建立视图
查询视图
更新视图
视图的作用
能简化用户的操作
使用户能以多种角度看待同一数据
对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性
能够对机密数据提供安全保护
适当利用视图可以更清晰地表达查询
3.8小结
SQL可分为数据定义、数据查询、数据更新（操纵）、数据控制四大部分
4.数据库安全性
4.1数据库安全性概述
数据库的不安全因素
非授权用户对数据库的恶意存取和破坏
数据库中重要或敏感的数据被泄露
安全环境的脆弱性
安全标准简介
P135
4.2数据库安全性控制
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
存取控制
自主存取控制
SQL标准对自主存取控制提供支持，主要通过SQL的GRANT和REVOKE语句实现
授权：授予与收回
GRANT
GRANT<权限>[<权限>]
ON<对象类型><对象名>[<对象类型>,<对象名>]
TO<用户>[<用户>]
[WITH GRANT OPTION]
REVOKE
创建数据库模式的权限
数据库角色
角色的创建
给角色授权
将一个角色授予其他的角色或用户
角色权限的收回
强制存取控制方法
遵循的规则：1.仅当主体的许可证级别大于或等于客体的密级时，该主体才能读取相应的客体；2.仅当主体的许可证级别小于或等于客体的密级时，该主体才能写相应的客体
4.3视图机制
4.4审计
审计事件
审计功能
AUDIT 语句和NOAUDIT语句
数据库安全审计系统提供了一种事后检查的安全机制
4.5数据加密
存储加密
传输加密
4.6其他安全性保护
推理控制、隐蔽信道、数据隐私保护
5.数据库完整性
数据库的完整性是指数据的正确性和相容性；1.提供定义完整性约束条件的机制 2.提供完整性检查的方法 3.进行违约处理
5.1实体完整性
定义实体完整性
实体完整性检查和违约处理
5.2参照完整性
定义参照完整性
参照完整性检查和违约处理
删除元组——>可能破坏参照完整性 拒绝/级联删除/设置为空值 P161
5.3用户定义的完整性
属性上的约束条件
属性上约束条件的定义
不允许取空值
列值唯一
用CHECK短语指定列值应该满足的条件
属性上约束条件的检查和违约处理
元组上的约束条件
元组上约束条件的定义
元组上约束条件的检查和违约处理
5.4完整性约束命名子句
完整性约束命名子句
修改表中的完整性限制
P166
5.5域中的完整性限制
5.6断言
创建断言的语句格式
删除断言的语句格式
5.7触发器（TRIGGER）
定义触发器
P169
激活触发器
删除触发器
6.关系数据理论
6.1问题的提出
数据依赖
函数依赖
多值依赖
数据冗余
更新异常
插入异常
删除异常
6.2规范化
函数依赖
Y函数依赖于X，记作X—>Y
X—>Y,但Y不包含X,非平凡的函数依赖
X—>Y,但Y包含X，平凡的函数依赖
码
主属性：包含在任何一个候选码中的属性
范式（1NF）
消除非主属性对码的部分函数依赖
2NF
消除非主属性对码的传递函数依赖
3NF
消除主属性对码的部分和传递函数依赖
BCNF
多值依赖
具有对称性、传递性
消除非平凡且非函数依赖的多值依赖
4NF
规范化小结
消除决定因素非码的非平凡函数依赖
子主题
子主题
子主题
6.3数据依赖的公理系统
P190
7.数据库设计
7.1数据库设计概述
数据库设计的特点
数据库建设的基本规律
结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合
数据库设计方法
计算机的基础知识
软件工程的原理和方法
程序设计的方法和技巧
数据库的基本知识
数据库设计技术
应用领域的知识
数据库设计的基本步骤
需求分析
概念设计阶段
逻辑结构设计
物理结构设计
数据库实施阶段
数据库运行和维护阶段
数据库设计过程中的各级模式
7.2需求分析
需求分析的任务
需求分析的方法
数据字典
数据项
数据结构
数据流
数据存储
处理过程
7.3概念结构设计
概念模型
ER模型
实体之间的联系
ER图
一个实例
扩展的ER模型
ISA联系
基数约束
Part-of联系
如果一个实体型的存在依赖于其他实体型的存在，则这个实体型叫做弱实体型，否则叫做强实体型。
概念结构设计
实体与属性的划分原则
作为属性，不能在具有需要描述的性质
属性不能与其他实体具有联系
ER图的集成
7.4逻辑结构设计
逻辑结构设计
ER图向关系模型的转换
P232
数据模型的优化
设计用户子模式
7.5物理结构设计
物理结构设计
数据库物理设计的内容和方法
关系模式存取方法选择
B+树索引存取方法的选择
hash索引存取方法的选择
聚簇存取方法的选择
确定数据库的存储结构
确定数据的存放位置
确定系统配置
评价物理结构
7.6数据库的实施和维护
数据库的实施和维护
数据的载入和应用程序的调试
数据库的试运行
数据库的运行和维护
数据库的转储和恢复
数据库的安全性、完整性控制
数据库性能的监督、分析和改造
数据库的重组织与重构造
8.数据库编程
8.1嵌入式SQL
嵌入式SQL的处理过程
嵌入式SQL语句与主语言之间的通信
SQL通信区
主变量
游标
SQL是面向集合的，一条SQL语句可以产生或处理多条记录；主语言是面向记录的，一组主变量一次只能存放一条记录；游标是系统为用户开设的一个数据缓冲区。
建立和关闭数据库连接
程序实例
不用游标的SQL语句
查询结果为单记录的SELECT语句
非CURRENT形式的增删改语句
使用游标的SQL语句
查询结果为多条记录的SELECT语句
CURRENT形式的UPDATE和DELETE语句
动态SQL
使用SQL语句主变量
动态参数
执行准备好的语句（EXECUTEE）
8.2过程化SQL
过程化SQL的块结构
变量和常量的定义
变量定义
常量定义
赋值语句
流程控制
条件控制语句
循环控制语句
错误处理
8.3存储过程和函数
存储过程
存储过程的优点
存储过程的用户接口
函数
函数的定义语句格式
函数的执行语句格式
修改函数
8.4 ODBC编程
ODBC概述
ODBC工作原理概述
用户应用程序
ODBC驱动程序管理器
数据库驱动程序
ODBC数据源管理
ODBC API基础
函数概述
句柄及其属性
数据类型
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