第一章
1.四大基本概念：
数据：数据库中存储的基本对象，它是描述事物的符号记录。种类有：文字、图形、图象、声音等。特点是：数据与其语义是不可分的。
数据库：(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。其特点是：数据按一定的数据模型组织、描述和储存；可为各种用户共享；冗余度较小；数据独立性较高；易扩展。（特点：永久存储、有组织、可共享）
数据库管理系统：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
数据库管理系统的主要功能：数据定义功能；数据组织、存储和管理；数据操纵功能；数据库的事物管理和运行管理；数据库的建立和维护功能；其他功能。
数据库系统：是指在计算机系统中引入数据库后的系统。一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。
在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。
2.数据管理技术的三个阶段及其特点
人工管理阶段：特点：1、数据不保存。
2、没有软件系统对数据进行管理。
3、这一时期没有文件的概念，数据的组织方式必须由程序员自行设计。
4、一组数据对应一组程序，数据是不共享的。
5、数据不具有独立性，当数据结构发生变化时，应用程序要变化。
文件系统阶段：特点：1、数据可以长期保存。
2、由文件系统管理数据。
3、数据共享性差, 冗余度大—文件是面向应用的。
4、数据独立性差—是不具有弹性的无结构的数据集合，文件之间是孤立的，不能反映事物间联系。
数据库系统阶段：特点：数据的管理者：DBMS
数据面向的对象：现实世界
数据的共享程度：共享性高
数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性
数据的结构化：整体结构化
数据控制能力：由DBMS统一管理和控制
3、数据库系统的特点：数据结构化；数据的共享性高，冗余度低，易扩充；数据独立性高；数据有DBMS统一管理和控制。
4、数据模型的组成要素：数据结构、数据操作和完整性约束。
数据结构是对系统静态特性的描述。
数据操作是对系统动态特性的描述。
5、概念模型：
基本概念：实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性：实体所具有的某一特性称为属性。
码：唯一标识实体的属性集称为码。
域：属性的取值范围称为该属性的域。
实体型：具有相同属性的实体具有的共同的特征和性质，即: 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。
实体集：同型实体的集合称为实体集。
联系：现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。
概念模型的表示方法：实体—联系方法，用E-R图来描述。
E-R图：
实体型：矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性：椭圆表示，用无向边将其与相应实体连接起来。
联系：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）。联系可以有属性。
6、关系模型：在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。
关系模型中的基本概念：关系（Relation）：一个关系通常对应一张表；
元组（Tuple）：表中的一行即为一个元组；
属性（Attribute）：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名；
主码（Key）：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组；
域（Domain）：属性的取值范围；
分量：元组中的一个属性值；
关系模式：对关系的描述，一般表示为：
关系名（属性1，属性2，……属性n）
关系模型中，实体及实体间的联系都是用关系来表示。
例学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：
学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）
课程（课程号，课程名，学分）
选修（学号，课程号，成绩）
关系必须是规范化的，满足一定的规范条件。最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。
关系模型的优缺点：
优点：
建立在严格的数学概念的基础上。
概念单一。数据结构简单、清晰，用户易懂易用
关系模型的存取路径对用户透明。
缺点
存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型
7、数据库系统的三级模式
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。
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,是所有用户的公共数
据视图。一个数据库只有一个模式。
定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，而且要定义数据之间的联系，定义与数据有关的安全性、完整性要求
外模式（子模式Subschema）或用户模式,是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的表述，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，一个数据库可以有多个外模式。
外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的。
内模式（存储模式Storage Schema）,是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。
8、数据库的二级映像功能：数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象：外模式/模式映象、模式/内模式映象。
外模式/模式映象
定义外模式与模式之间的对应关系
每一个外模式都对应一个外模式／模式映象
映象定义通常包含在各自外模式的描述中
外模式/模式映象如何保证数据的逻辑独立性？
当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，使外模式保持不变。
应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
模式/内模式映象
模式／内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。
数据库中模式／内模式映象是唯一的
该映象定义通常包含在模式描述中
模式/内模式映象如何保保证数据的物理独立性？
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映象，使模式保持不变。应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
9、数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统和数据库管理员构成。
第四章
1、安全性级别
TCSEC将系统划分为四组（ABCD）七个等级，依次是D、C1、C2、B1、B2、B3、A1。
D级：是最低级别。将一切不符合更高标准的系统均归于D组。如DOS实操作系统中安全标准为D级的典型例子。
C1级：非常初级的自主安全保护。能够实现对用户和数据的分离，进行自主存取控制（DAC），保护或限制用户权限的传播。
C2级：安全产品的最低档次。提供受控的存取保护，将C1级的DAC进一步细化，以个人身份注册负责，并实施审计和资源隔离。达到C2级的产品在其名称中往往不突出“安全”(Security)这一特色。
B1级：标记安全保护。“安全”(Security)或“可信的”(Trusted)产品。
对系统的数据加以标记，对标记的主体和客体实施强制存取控制（MAC）、审计等安全机制。
B2级：结构化保护。建立形式化的安全策略模型并对系统内的所有主体和客体实施
DAC和MAC。经过认证的B2级以上的安全系统非常稀少。
B3级：安全域。
A1级：验证设计，即提供B3级保护的同时给出系统的形式化设计说明和验证以确信各安全保护真正实现。
2、数据库安全性控制方法：
3、用户标识与鉴别
是系统提供的最外层安全保护措施。
用户标识：用一个用户名或用户标识号来标明用户身份。
口令：系统核对口令以鉴别用户身份。
基本方法
系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份；
系统内部记录着所有合法用户的标识；
每次用户要求进入系统时，由系统核对用户提供的身份标识；
通过鉴定后才提供机器使用权。
用户标识和鉴定可以重复多次
该方法简单易行，但用户名和口令容易被人窃取。
4、存取控制
存取控制机制的组成：定义存取（用户）权限检查存取权限定义存取权限：指定哪些用户可以对数据对象进行哪些操作。
检查存取权限：检查操作请求是否超出了定义的权限。
常用存取控制：
自主存取控制（DAC）：C2级，非常灵活。
同一用户对于不同的数据对象有不同的存取权限
不同的用户对同一对象也有不同的权限
用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户
强制存取控制(MAC): B1级，比较严格。
每一个数据对象被标以一定的密级
每一个用户也被授予某一个级别的许可证
对于任意一个对象，只有具有合法许可证的用户才可以存取
5、用户权限有数据库对象和操作类型两个要素组成。
6、自主存取控制（DAC）方法
主要通过SQL提供的grant语句和revoke语句来实现。
授权：定义存取权限成为授权。
GRANT语句的一般格式：
GRANT <权限>[,<权限>]...
[ON <对象类型> <对象名>]
TO <用户>[,<用户>]...
[WITH GRANT OPTION];
GRANT功能（作用）：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户。
发出GRANT语句的对象：DBA（数据库管理员）,数据库对象创建者，已经拥有该权限的用户。DBA拥有对数据库所有对象的所有权限，用户对自己建立的基本表和视图拥有全部的操作权限。
接受权限的用户：一个或多个具体用户，或PUBLIC，即全体用户。
WITH GRANT OPTION:获得某种权限的用户还可以把这种权限再授予别的用户。若没有指定该语句，则用户只能使用该权限，不能传播该权限。
例1 把查询Student表权限授给用户U1
GRANT SELECT（INSERT/UPDATE(Sno)）或者为ALL PRIVILEGES(全部操作权限) ON TABLE Student
TO U1;或者TO U1，U2，U3;或者TO PUBLIC;
例2 把对表SC的insert权限授予U5，并允许将此权限在授予其他用户。
GRANT INSERT
ON SC
TO U5
WITH GRANT OPTION;
执行例2后，U5不仅拥有了对表SC的INSERT权限，还可以传播此权限：
U5 可以将此权限授予U6（即有U5发出下列语句）
GRANT INSERT
ON SC
TO U6
WITH GRANT OPTION;
REVOKE(回收)
REVOKE语句的一般格式为：
REVOKE <权限>[,<权限>]...
[ON <对象类型> <对象名>]
FROM <用户>[,<用户>]...[CASCADE|RESTRICT];
REVOKE语句功能：从指定用户那里收回对指定对象的指定权限
CASCADE:联级回收
例把用户U4修改学生学号的权限收回
REVOKE UPDATE(Sno)
ON TABLE Student
FROM U4;或者为PUBLIC
例把用户U5对SC表的INSERT权限收回
REVOKE INSERT
ON TABLE SC
FROM U5 CASCADE;//直接或间接从U5得到的insert权限也将被回收
注：系统不同，缺省回收不同，有的是缺省为CASCADE，有的为RESTRICT
7、强制存取控制（MAC）方法
在MAC中，DBMS所管理的全部实体被分为主体和客体两大类。
主体是系统中的活动实体，既包括DBMS所管理的实际用户，也包括代表用户的各进程。
客体是系统中的被动实体，是受主体操纵的，包括文件、基表、索引、视图等等。
对于主体和客体，DBMS为它们每个实例（值）指派一个敏感度标记（Label）。
敏感度标记被分成若干级别，通常为：绝密(Top Secret)、机密(Secret)、可信(Confidential)、公开(Public)等。
主体的敏感度标记被称为许可证级别，客体的敏感度标记称为密级。
当某一用户（或一主体）以标记label注册入系统时，系统要求他对任何客体的存取必须遵循如下规则：
(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等于客体的密级时，该主体才能写相应的客体。
第五章
1、数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。
2、完整性控制机制：（1）提供定义完整性月数条件的机制
（2）提供完整性检查的方法（3）违约处理
3、实体完整性定义：PRIMARY KEY定义,表级完整性约束或列级完整性约束。
实体完整性：主属性不能为空。
例：CREATE TABLE Student
(Sno CHAR(5) PRIMARY KEY，/*在列级定义主码*/
Sname CHAR(20) NOT NULL，
Ssex CHAR(1) ，
Sage INT，
Sdept CHAR(15))；
CREATE TABLE Student
(Sno CHAR(5) ，
Sname CHAR(20) NOT NULL，
Ssex CHAR(1) ，
Sage INT，
Sdept CHAR(15)，
PRIMARY KEY （Sno）/*在表级定义主码*/
)；
CREATE TABLE SC
(Sno CHAR(9) NOT NULL,
Cno CHAR(4) NOT NULL,
Grade SMALLINT,
PRIMARY KEY （Sno,Cno）/*一组属性为主码，只能在表级定义主码*/
）；
4、实体完整性检查和违约处理
按照实体完整性规则,系统自动检查:1）主码值是否唯一。2）主码各属性是否为空。
5、参照完整性定义：创建表时,FOREIGN KEY定义。
参照完整性：外码取值为空或者等于相对应的主码的某个元祖的值。
例：CREATE TABLE SC(
Sno CHAR(5) ,
Cno CHAR(3) ,
Grade int,
Primary key (Sno, Cno)
foreign key (Sno) references Student(Sno),
foreign key (Cno) references Course(Cno)
);
6、实现参照完整性要考虑的几个问题:
1）外码能否接受空值问题
2）在被参照关系中删除元组的问题
3）在参照关系中插入元组时的问题
4）修改关系中主码的问题
1）外码能否接受空值问题
在实现参照完整性时，系统除了应该提供定义外码的机制，还应提供定义外码列是否允许空值的机制。
例1：
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）
专业（专业号，专业名）
在学生关系中的专业号列可以取空值。
例2：
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）
课程（课程号，课程名，学分）
选修（学号，课程号，成绩）
选修关系中的学号列不能取空值。
2）在被参照关系中删除元组的问题
一般地，当删除被参照关系的某个元组，而参照关系存在若干元组，其外码值与被参照关系删除元组的主码值相同，这时可有三种不同的策略：
(1) 级联删除（CASCADES）
(2) 受限删除（RESTRICTED）
仅当参照关系中没有任何元组的外码值与被参照关系中要删除元组的主码值相同时，系统才执行删除操作，否则拒绝此删除操作。
(3) 置空值删除（NULLIFIES）
删除被参照关系的元组，并将参照关系中相应元组的外码值置空值。
这三种处理方法，哪一种是正确的，要依应用环境的语义来定
3）在参照关系中插入元组时的问题
一般地，当参照关系插入某个元组，而被参照关系不存在相应的元组，其主码值与参照关系插入元组的外码值相同，这时可有以下策略：
（1）受限插入
仅当被参照关系中存在相应的元组，其主码值与参照关系插入元组的外码值相同时，系统才执行插入操作，否则拒绝此操作。
（2）递归插入
首先向被参照关系中插入相应的元组，其主码值等于参照关系插入元组的外码值，然后向参照关系插入元组。
4）修改关系中主码的问题
(1) 不允许修改主码
在有些RDBMS中，修改关系主码的操作是不允许的。
(2) 允许修改主码
在有些RDBMS中，允许修改关系主码，但必须保证主码的唯一性和非空，否则拒绝修改。
若修改的是被参照关系，则与删除类似，有三种策略：
级联修改：修改被参照关系主码值的同时，修改参照关系中相应的外码值。
受限修改：拒绝此修改操作。只当参照关系中没有任何元组的外码值等于被参照关系中某个元组的主码值时，才能被修改。
置空值修改：修改被参照关系主码值的同时，将参照关系中相应的外码值置为空值。例：CREATE TABLE SC(
Sno CHAR(5) NOT NULL,
Cno CHAR(3) NOT NULL,
Grade SMALLINT,
Primary key (Sno, Cno)
foreign key (Sno) references Student(Sno),
ON DELETE CASCADE 级连删除
ON UPDATE CASCADE, 级连更新
foreign key (Cno) references Course(Cno)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE);
7、用户定义的完整性：元组上的约束条件的定义。
列值非空（NOT NULL）列值唯一(UNIQUE) CHECK短语
例：CREATE TABLE Student
(Sno CHAR(5) ，
Sname CHAR(20) NOT NULL，
Ssex CHAR(1) ，
Sage INT，
Sdept CHAR(15)，
PRIMARY KEY （Sno）
CHECK （Ssex=‘女’OR Sname NOT LIKE ‘Ms.%’）
)；
8、完整性约束命名子句
CREATE TABLE Student
(Sno NUMERIC（6）
CONSTRAINT C1 CHECK（Sno BETWEEN 90000 AND 99999），Sname CHAR(20)
CONSTRAINT C2 NOT NULL，
Ssex CHAR(2)
CONSTRAINT C3 CHECK（Ssex IN （’男‘，’女‘）），
CONSTRAINT C4 PRIMARY KEY （Sno）
)；
注：C1、C2、C3、C4为约束名constraint为定义约束名的关键字
修改表中的完整性限制
ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C4；
ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C1 CHECK（Sno BETWEEN 900000 AND 999999）；
第九章
1、RDBMS查询处理的4个阶段：查询分析，查询检查，查询优化和查询执行。
2、集中式数据库中
查询总代价=磁盘存取块数（I/O代价）+处理机时间（CPU代价）+内存代价
在集中式数据库中I/O代价是最主要的。
分布式数据库中
查询总代价=I/O代价+CPU代价+内存代价+通信代价
3、查询优化的总目标：（1）选择有效的策略（2）求得给定关系表达式的值（3）使得查询代价最小(实际上是较小)
4、代数优化
常用的等价变换规则：
（1）连接、笛卡尔积交换律
设E1和E2是关系代数表达式，F是连接运算的条件，则有
（2）连接、笛卡尔积的结合律
设E1，E2，E3是关系代数表达式，F1和F2是连接运算的条件，则有
（3）投影的串接定律
这里，E是关系代数表达式，Ai(i=1，2，…，n)，Bj(j=1，2，…，m)是属性名且{A1，A2，…，An}构成{B1，B2，…，Bm}的子集。
（4) 选择的串接定律
这里，E是关系代数表达式，F1、F2是选择条件。
选择的串接律说明选择条件可以合并。这样一次就可检查全部条件。
(5) 选择与投影操作的交换律
选择条件F只涉及属性A1，…，An。
若F中有不属于A1，…，An的属性B1，…，Bm则有更一般的规则：
(6) 选择与笛卡尔积的交换律
如果F中涉及的属性都是E1中的属性，则
如果F=F1∧F2，并且F1只涉及E1中的属性，F2只涉及E2中的属性，则由上面的等价变换规则1，4，6可推出：
若F1只涉及E1中的属性，F2涉及E1和E2两者的属性，则仍有
它使部分选择在笛卡尔积前先做。
(7) 选择与并的分配律
设E=E1∪E2，E1，E2有相同的属性名，则
σF(E1∪E2)≡σF(E1)∪σF(E2)
(8) 选择与差运算的分配律
若E1与E2有相同的属性名，则
σF(E1-E2)≡σF(E1)-σF(E2)
(9) 选择对自然连接的分配律
σF(E1 E2)≡σF(E1) σF(E2)
F只涉及E1与E2的公共属性
(10) 投影与笛卡尔积的分配律
设E1和E2是两个关系表达式，A1，…，An是E1的属性，B1，…，Bm是E2的属性，则
(11) 投影与并的分配律
设E1和E2有相同的属性名，则
5、查询树的启发式优化
1. 选择运算应尽可能先做。在优化策略中这是最重要、最基本的一条
2. 把投影运算和选择运算同时进行
3. 把投影同其前或其后的双目运算结合起来
4. 把某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算
5. 找出公共子表达式
6、查询优化树的示例
[例3] 求选修了2号课程的学生姓名。用SQL表达：
SELECT Student.Sname
FROM Student，SC
WHERE Student.Sno=SC.Sno AND https://www.doczj.com/doc/eb3264670.html,o=‘2’；
把SQL语句转换成查询树，如下图所示
为了使用关系代数表达式的优化法，假设内部表示是关系代数语法树，则上面的查询树如下图所示。
对查询树进行优化如下图
第十章
1、事务：是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。
2、事务的四大特点：原子性（Atomicity）一致性（Consistency）隔离性（Isolation）
持续性（Durability ）。
3、事务是恢复和并发控制的基本单位。
4、四大类故障：事务内部的故障、系统故障、介质故障、计算机病毒
5、恢复机制涉及的两个关键问题:第一，如何建立冗余数据；第二，如何利用这些冗余数据实施数据库恢复。
6、建立冗余数据值常用的技术是：数据转储和登录日志文件。
7、数据转储分类
静态转储：在系统中无运行事务是进行的转储操作。简单，但会降低数据库的可用性。
动态转储：转储期间允许对数据库进行存取或修改。即转储和用户事务可以并发执行。
优点：不用等待正在运行的用户事务结束，不会影响新事务的运行。
缺点：不能保证副本中的数据正确有效。
海量转储：每次转储全部数据库。
增量转储：每次只转储上一次转储后更新过的数据。
8、日志文件：用来记录事务对数据库的更新操作的文件。
登记日志文件时必须遵循的两条原则：（1）登记的次序严格按并发事务执行的时间次序。（2）必须先写日志文件，在写数据库。
9、事务故障的回复（由系统自动完成）
步骤：（1）反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作。
（2）对该事务的更新操作执行逆操作。即将日志记录中“更新前的值”（Befor Image, BI）写入数据库。
插入操作，“更新前的值”为空，则相当于做删除操作
删除操作，“更新后的值”为空，则相当于做插入操作
若是修改操作，则用BI（Before Image）代替AI（After Image）
（3）继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理。
（4）如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。10、系统故障的回复（由系统在重新启动时自动完成）
步骤：（1）正向扫描日志文件（即从头扫描日志文件）
Redo队列: 在故障发生前已经提交的事务T1, T3, T8…..
Undo队列:故障发生时尚未完成的事务T2, T4, T5, T6, T7, T9 …...
（2）对Undo队列事务进行UNDO处理。反向扫描日志文件，对每个UNDO 事务的更新操作执行逆操作。
T2, T4, T5, T6, T7, T9 ……
（3）对Redo队列事务进行REDO处理。正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行登记的操作。
T1, T3, T8…..
11、介质故障的回复
步骤：（1）装入最新的后备数据库副本，使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。（对于静态转储的数据库副本，装入后数据库即处于一致性状态。对于动态转储的数据库副本，还须同时装入转储时刻的日志文件副本，利用与恢复系统故障相同的方法（即REDO+UNDO），才能将数据库恢复到一致性状态。）
（2）装入有关的日志文件副本，重做已完成的事务。
首先扫描日志文件，找出故障发生时已提交的事务的标识，将其记入重做队列。然后正向扫描日志文件，对重做队列中的所有事务进行重做处理。即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。
第十一章
1、多事务执行方式
串行执行、交叉并发方式、同时并发方式
2、为什么要进行并发控制？
当多个用户并发地存取数据库时就会产生多个事务同时存取同一数据的情况。若对并发
操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏是事务的一致性和数据库的一致性。
所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。
3、数据库管理系统中并发控制机制的责任：保证事务的隔离性和一致性，DBMS 需要对并发操作进行正确调度。
4、并发操作带来的数据不一致性主要有：丢失修改、不可重复读、读“脏”数据。
5、并发控制技术：封锁。
6、基本的封锁类型有两种：排它锁（写锁、X 锁），共享锁（读锁、S 锁）。
7、封锁类型的相容矩阵：
8、三级封锁协议：
1级封锁协议：事务T 在修改数据R 之前必须先对其加X 锁，直到事务结束才释放。
正常结束（COMMIT ） 非正常结束（ROLLBACK ）
1级封锁协议可防止丢失修改
在1级封锁协议中，如果是读数据，不需要加锁的，所以它不能保证可重 复读和不读“脏”数据。
2级封锁协议：1级封锁协议+事务T 在读取数据R 前必须先加S 锁，读完后即可释放S
锁。
2级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据。
在2级封锁协议中，由于读完数据后即可释放S 锁，所以它不能保证可重复读。
3级封锁协议：1级封锁协议 + 事务T 在读取数据R 之前必须先对其加S 锁，直到事务
结束才释放。
3级封锁协议可防止丢失修改、读脏数据和不可重复读。
三级封锁协议总结：
9、活锁：某个事务永远处于等待状态。
避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略。
10、死锁：多个事务同时处于等待状态。每个事务都在等待其它事务释放锁使其能够继续
执行，从而出现多个事务互相等待的僵局，每个事务永远不能结束。
11、死锁的预防：不易实现，故DBMS 在解决死锁问题上普遍采用诊断并解除死锁的方法
1）一次封锁法：要求每个事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁，否则就不能继
续执行。
一次封锁法存在的问题：降低并发度、扩大封锁范围。
Y=Yes ，相容的请求 N=No ，不相容的请求 T1 T2 X S - X N N Y
S N Y Y
- Y Y Y
将以后要用到的全部数据加锁，势必扩大了封锁的范围，从而降低了系统的并发度。
2）顺序封锁法：顺序封锁法是预先对数据对象规定一个封锁顺序，所有事务都按这个顺序实行封锁。
顺序封锁法存在的问题：维护成本高。
数据库系统中可封锁的数据对象极其众多，并且随数据的插入、删除等操作而不断地变化，要维护这样极多而且变化的资源的封锁顺序非常困难，成本很高。
12、死锁诊断与解除
死锁诊断方法：
1）超时法：如果一个事务的等待时间超过了规定的时限，就认为发生了死锁。
优点：实现简单
缺点：①有可能误判死锁。②时限若设置得太长，死锁发生后不能及时发现。
2）等待图法：用事务等待图动态反映所有事务的等待情况。
事务等待图是一个有向图G=(T，U)
T为结点的集合，每个结点表示正运行的事务
U为边的集合，每条边表示事务等待的情况
若T1等待T2，则T1，T2之间划一条有向边，从T1指向T2
并发控制子系统周期性地（比如每隔1 min）检测事务等待图，如果发现图中存在回路，则表示系统中出现了死锁。
解除死锁：选择一个处理死锁代价最小的事务，将其撤消，释放此事务持有的所有的锁，使其它事务能继续运行下去。
13、串行调度是正确的，执行结果等价于串行调度的调度也是正确的。
14、可串行化的调度：当且仅当其结果与按某一次序串行地执行这些事务时的结果相同，称这种调度策略为可串行化的调度。
15、可串行性：是并发事务正确调度的准则。按这个准则规定，一个给定的并发调度，当且仅当它是可串行化的，才认为是正确调度。
16、目前DBMS普遍采用两段锁协议的方法实现并发调度的可串行性，以保证调度的正确性。
17、两段锁协议的内容：
1）在对任何数据进行读、写操作之前，事务首先要获得对该数据的封锁。
2）在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁。
18、“两段”锁的含义：事务分为两个阶段
第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段；第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。
19、两段锁协议与三级封锁协议
两类不同目的的协议：两段锁协议保证并发调度的正确性。
三级封锁协议：在不同程度上保证数据一致性。
遵守第三级封锁协议必然遵守两段协议。
20、封锁对象的大小称为封锁粒度。封锁对象可以是逻辑单元、物理单元。
例：在关系数据库中，封锁对象：
逻辑单元: 属性值、属性值集合、元组、关系、索引项、整个索引、整个数据库等。
物理单元：页（数据页或索引页）、物理记录等。
21、封锁粒度与并发度的关系：
封锁的粒度越大，小，
系统被封锁的对象少，多，
并发度小，高，
系统开销小，大，
选择封锁粒度：考虑封锁机构和并发度两个因素；对系统开销与并发度进行权衡22、选择封锁粒度的原则：
需要处理多个关系的大量元组的用户事务：以数据库为封锁单位；
需要处理大量元组的用户事务：以关系为封锁单元；
只处理少量元组的用户事务：以元组为封锁单位。
23、多粒度封锁：在一个系统中同时支持多种封锁粒度供不同的事务选择。
24、多粒度树：1）以树形结构来表示多级封锁粒度。
2）根结点是整个数据库，表示最大的数据粒度。
3）叶结点表示最小的数据粒度。
25、多粒度封锁协议：
允许多粒度树中的每个结点被独立地加锁；
对一个结点加锁意味着这个结点的所有后裔结点也被加以同样类型的锁；
在多粒度封锁中一个数据对象可能以两种方式封锁：显式封锁和隐式封锁。
25、显式封锁:直接加到数据对象上的封锁。
隐式封锁:由于其上级结点加锁而使该数据对象加上了锁。
显式封锁和隐式封锁的效果是一样的。
26、引进意向锁（intention lock）目的：提高对某个数据对象加锁时系统的检查效率。
27、三种常用的意向锁：意向共享锁(简称IS锁)、意向排它锁(，简称IX锁)、共享意向排它锁(简称SIX锁)
28、IS锁：如果对一个数据对象加IS锁，表示它的后裔结点拟（意向）加S锁。
IX锁：如果对一个数据对象加IX锁，表示它的后裔结点拟（意向）加X锁。
SIX锁：如果对一个数据对象加SIX锁，表示对它加S锁，再加IX锁，即SIX = S + IX。
数据库原理及应用期末考试试题 1. 组织层数据模型的三要素是[ ]。 A.外模式，概念模式和内模式 B.关系模型，网络模型，层次模型 C.1:1的联系，1:n的联系,n:m的联系 D.数据结构，数据操作，数据约束条件 2在关系模型中，任何关系必须满足约束条件包括实体完整性、[ ]和用户自定义完整性。 A．动态完整性 B．数据完整性 C．参照完整性 D．结构完整性 3 SQL Server 中的角色是[ ]。 A. 一个服务器登录 B. 一个数据库用户 C. 一组权限的集合 D. 一个服务器用户 4．当数据的物理存储结构改变时，应用程序无需改变，这样的特性称为数据的[ ]。 A.逻辑独立性 B.物理独立性 C.程序无关性 D.物理无关性 5．下列哪个不是以处理大量数据为中心的应用程序的特点[ ]。 A.涉及的数据量大 B.数据需长期联机保存 C.数据的计算复杂 D.数据可被多个应用所共享 6．E－R图适用于建立数据库的[ ]。 A．概念模型 B．结构模型 C．逻辑模型 D．物理模型 7. 在关系数据库设计中，设计关系模型属于[ ]。 A．需求分析 B．物理结构设计 C．逻辑结构设计 D．概念结构设计 8．[ ]记录了对数据库中数据进行的每一次更新操作。 A．后援副本 B．日志文件 C．数据库 D．缓冲区 9． [ ]是用户定义的一组数据库操作序列，是一个基本的不可分割的工作单元。 A．程序 B．进程 C．事务 D．文件 10．信息世界中，实体是指[ ]。 A．客观存在的事物 B. 客观存在的属性 C. 客观存在的特性 D. 某一具体事件 11. 数据库系统中， DBA表示[ ] 。 A．应用程序设计者 B. 数据库使用者
《数据库原理》课程设计报告 专业：测控技术与仪器 班级：测控071班 学号：200710402112 200710402115 姓名：杜文龙王京京 题目名称：物资管理系统 完成日期：2009年12月25日 昆明理工大学信息工程与自动化学院 2009年12月
物资管理系统 一、课程设计目的： 1.加深对讲授内容的理解 《数据库原理及应用》中有关数据库技术的基本理论、基本概念、设计与实现的方法和阶段性知识，光靠课堂讲授既枯燥无味又难以记住，但它们都很重要，要想熟练掌握，必须经过大量实践环节加深对它们的理解。 2.通过课程设计，掌握数据库系统设计与开发的方法及步骤 数据库是一门应用性很强的学科，开发一个数据库系统需要集理论、系统和应用三方面为一体，以理论为基础，以系统（DBMS）作支柱，以应用为目的，将三者紧密结合起来。同时结合实际需要开发一个真实的数据库系统，对于较大型的系统可多人一起完成，但无论如何都应完成数据库的需求分析、数据的分析与建模、数据库的建立、数据库的开发与运行等全部过程。在此过程中将所学的知识贯穿起来，达到能够纵观全局，分析、设计具有一定规模的题目要求，基本掌握数据库系统设计与开发的基本思路和方法并且做到对知识的全面掌握和运用。 3.培养学生自学以及主动解决问题的能力 通过本次设计，使同学能够主动查阅与数据库相关资料，掌握一些课堂上老师未曾教授的知识，从而达到培养学生自学以及主动解决问题的能力的目的。 二、课程设计基本要求： 1.课程设计应由学生本人独立完成，严禁抄袭。 2.掌握所学的基础理论知识，数据库的基本概念、基本原理、关系数据库的设 计理论、设计方法等。熟悉数据建模工具Visio与数据库管理系统SQLServer 软件的使用。 3.按时上机调试，认真完成课程设计。 4.认真编写课程设计报告。 三、需求分析 信息管理系统是集计算机技术、网络通讯技术为一体的信息系统工程，它能够使企业运行的数据更加准确、及时、全面、详实，同时对各种信息进一步地加工，使企业领导层对生产、经营的决策依据更充分，更具有合理性和库、科学性，并创建出更多的发展机会；另外也进一步加强企业的科学化、合理化、制度化、规范化管理，为企业的管理水平跨上新台阶，为企业持久、健康、稳定的发展打下基础。 这个物资管理系统是以客户机/服务器模式的信息管理模式的信息管理系统。它的开发过程不仅仅是一个编写应用程序的过程，而是以软件工程的思想为指导，从可行性研究开始，经过系统分析、系统设计、系统实施
数据库原理与应用教程 期末测试题（一） 一、填空题（每空1分，共10分） 1．数据库系统的核心是___数据库管理系统__。 2．在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用__关系（二维表）____来表示的。3．设关系模型R(A，B，C)，F是R上的函数依赖集，F={A→B,C→B}，则R的候选码为__（A,C）_______。 4．层次模型用“树结构”来表示数据之间的联系，网状模型用“___图状结构______” 来表示数据之间的联系。 5．SQL Server2005中，一个简单的数据库可以只有一个___数据______文件和一个日志文件。6．聚集索引和非聚集索引的存储结构都采用___B树____索引结构。 7．一个事务必须具有的四个属性是原子性、一致性、__隔离性__和持久性。 1、8．在T-SQL中，查询表中数据时，可用_____DISTINCT______关键字滤掉重复行。9．调用标量函数时必须提供至少由两部分组成的名称,即___拥有者_____. 函数名。10．DML 触发器是当数据库服务器中发生数据操作语言事件时会自动执行的存储过程。 二、选择题（每小题1分，共20分） 1、数据管理的发展不包括下面哪个阶段（） (A)文件系统(B)数据库系统 (C)人工管理(D)统一管理 2、一个学生可以同时借阅多本书，一本书只能由一个学生借阅，学生和图书之间是什 么样的联系（） (A)一对一(B)一对多 (C)多对多(D)以上全不是 3、如果事务1将数据库中的A值从200改为300，事务2读A值为300，事务1又将 刚才的操作撤销，A值恢复为200，那么事务2读取了“脏”数据。这种情况 是由于数据库保护中的那方面不当而引起的（） (A)并发控制 (B)完整性约束 (C)安全性控制(D)数据库的恢复 4、在关系模型中，“元组”是指( B ) (A)表中的一行(B)表中的一列 (C)表中的一个数据(D)表中的一个成分 5、有学生、选修和课程三个关系，学生S（学号，姓名，性别….），课程C（课程号，
第1章数据概述 一．选择题 1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是C A．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型 B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现 C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件 D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名 2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是D A．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性 B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序 C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制 D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率 3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是C A．提供了应用程序和数据的独立性 B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合 C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息 D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失 5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是D A．相互调用 B．数据库管理系统调用操作系统 C．操作系统调用数据库管理系统 D．并发运行 6．数据库系统的物理独立性是指D A．不会因为数据的变化而影响应用程序 B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序 C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构 D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序 7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于A A．系统软件B．工具软件 C．应用软件D．数据软件 8．数据库系统是由若干部分组成的。下列不属于数据库系统组成部分的是B A．数据库B．操作系统 C．应用程序D．数据库管理系统 9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是D A．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端 B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件 C．客户/服务器结构比文件服务器结构的网络开销小 D．客户/服务器结构可以提供数据共享功能，而用文件服务器结构存储的数据不能共享
《数据库原理及技术》大作业大纲 类同卷，网上抄袭，大作业格式不正确一律0分处理 一、课程设计的目的和要求 （1）培养学生运用所学课程《数据库原理及技术》的理论知识和技能，深入理解《数据库原理及技术》课程相关的理论知识，学会分析实际问题的能力。 （2）培养学生掌握用《数据库原理及技术》的知识设计计算机应用课题的思想和方法。 （3）培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。 （4）通过课程大作业，要求学生在教师的指导下，独立完成大作业要求的相关内容，包括： ①通过调查研究和运用Internet，收集和调查有关资料、最新技术信息。 ②基本掌握撰写小论文的基本步骤和写作方法。 ③根据课题的要求基本理解和掌握E-R图的设计方法和关系模式的转换。 ④根据课题的要求基本理解和掌握数据流图（DFD）和数据字典（DD）的设计方法。 ⑤创建数据库及各种数据库对象。 二、课程设计题目 要求： （1）任选下列一个题目，调查分析一个具体的或模拟的实例； （2）描述该实例的业务信息和管理工作的要求； （3）列出实体、联系； （4）指出实体和联系的属性； （5）画出E-R图； （6）将E-R图转换成关系模式，并注明主码和外码； （7）建立数据字典； （8）创建数据库； （9）根据题目的要求写查询、存储过程、触发器等。 题目： （1）学校图书借阅管理系统 功能要求： ●实现图书信息、类别、出版社等信息的管理； ●实现读者信息、借阅证信息的管理； ●实现图书的借阅、续借、归还管理； ●实现超期罚款管理、收款管理； ●创建触发器，分别实现借书和还书时自动更新图书信息的在册数量；
一、单选题 1 ( )将访问许可权分配给一定的角色，用户通过饰演不同的角色获得角色所拥有的访问许可权． A、强制存取控制 B、自主存取控制 C、视图机制 D、基于角色的访问控制 答案：D 2 SQL的默认策略是任何与( )约束相违背的更新均为系统拒绝． A、用户定义的完整性 B、实体完整性 C、参照完整性 D、用户定义的完整性和参照完整性 答案：C 3 用户标识与系统鉴别属于( )技术． A、访问控制 B、接入控制 C、完整性约束 D、恢复 答案：A 4 ( )是相互矛盾的，数据库物理设计过程中需要对它们进行折中权衡． A、时间效率，维护代价 B、时间效率，空间效率 C、时间效率，空间效率，维护代价 D、空间效率，维护代价 答案：C 5 在关系演算中，元组变量的变化围是( )． A、某一命名的关系 B、数据库中的所有关系 C、某一个域 D、数据库中的所有域 答案：C 6 下列聚合函数中不忽略空值(null) 的是（） A、SUM (列名) B、MAX (列名) C、COUNT ( * ) D、AVG (列名) 答案：C 7 SQL中，下列涉及空值的操作，不正确的是（）
B、AGE IS NOT NULL C、AGE = NULL D、NOT (AGE IS NULL) 答案：C 8 SQL的全局约束是指基于元组的检查子句和（） A、非空值约束 B、域约束子句 C、断言 D、外键子句 答案：C 9要保证数据库逻辑数据独立性，需要修改的是( ) A、模式 B、模式与模式的映射 C、模式与外模式的映射 D、模式 答案：C 10 ( )是关系代数的基本运算之一． A、交 B、除 C、关系模型 D、广义笛卡儿积 答案：D 11 设关系R有M个元组，关系S有N个元组，则关系R和S的笛卡尔积有( )个元组． A、M B、N C、M*N D、M+N 答案：C 12 单个用户使用的数据视图的描述称为（） A、外模式 B、概念模式 C、模式 D、存储模式 答案：A 13 判断对并发事务正确的调度是( )． A、并发事务的执行结果与并行化执行结果事务是否一致 B、事务间无冲突 C、并发事务的执行结果与串行化执行结果事务是否一致
数据库原理及应用 课后答案 第一章 选择题 1、A。 从数据库管理系统的角度看，数据库系统的结构通常分为三级模式的总体结构，在这种模式下，形成了二级映像，实现了数据的独立性。其中三级模式结构指的是外模式、模式和内模式，二级映像指的是外模式/模式映像、模式/内模式映像。对于外模式/模式映像，当模式改变时，相应的外模式/模式映像作相应的改变，以使外模式保持不变，而应用程序是依据数据的外模式来编写的，外模式不变，应用程序就没必要修改，这保证了数据与程序的逻辑独立性。对于模式/内模式映像，当数据库的存储结构变了，模式/内模式映像会作相应的改变，以使模式保持不变，而模式不变，与模式没有直接联系的应用程序也不会改变，这保证了数据与程序的物理独立性。 数据逻辑独立性指的就是当模式改变时，外模式和应用程序不需要改变，所以选项A正确。C选项的内模式改变，模式不变指的是数据的物理独立性，所以C选项不正确，B选项中前后两句与C选项相比顺序不符，所以B选项不正确。D选项中，应为“模式和应用程序不变”，不应为“外模式”，所以D选项不正确。 2、B。 DB指的是数据库（DataBase），DBMS指的是数据库管理系统（DataBase Management System），DBS指的是数据库系统（DataBase System），DBA指的是数据库管理员（Database Administrator），Data指的是数据。
由书中概念易得DBS（数据库系统）包括DBMS（数据库管理系统），DBMS管理和控制DB（数据库），而DB载入、存储、重组与恢复Data（数据）。所以B选项正确。 3、C。 数据库系统的特点有：⑴、实现数据共享；⑵、减少数据冗余度；⑶、保持数据的一致性； ⑷、数据的独立性；⑸、安全保密性；⑹、并发控制；⑺、故障恢复 由以上可得C选项错误，应改为数据冗余度“低”。 4、C。 DB是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合；DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问计算机软件、硬件和数据资源组成的系统；DBMS 是把用户对数据的操作转化为对系统存储文件的操作，有效地实现数据库三级（外模式、模式和内模式）之间的转化；MIS指的是管理信息系统（Management Information System），是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件及其他办公设备进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。由以上概念可知，位于用户和数据库之间的一层数据管理软件是DBMS。所以C选项正确。 5、C。 书中图1.6明确指出模式/内模式映像把概念数据库与物理数据库联系起来，所以C选项正确。 6、C。 数据库有这样三层关系，第一层和第三层不能直接发生关系，所以D选项不正确，内模式与外模式没有直接关系，应改为“模式与应用程序不变”。
综合题 一、 1．使用Transact—SQL语言创建教学管理数据库，创建两个表学生信息（学号，姓名，性别，籍贯，班级编号）和成绩表（学号，课程编号，成绩，是否重修）。其中，学生信息表中学号为主键，其他信息都不允许为空。通过学号与成绩表形成一个一对多的关系，成绩表中的成绩的默认值为0，但必须在0～100之间。注：将学号设置为主键，主键名为pk_xh； 为成绩添加默认值约束，约束名为df_xb,其值为“0”； 为成绩添加check约束，约束名为诚恳ck_xb, 在0～100之间。 CREATE DATABASE 教学管理 use 教学管理 go create table 学生信息（ 学号 varchar(20) NOT NULL PRIMARY KEY, 姓名 varchar(20) NOT NULL , 性别 varchar(10) NOT NULL, 籍贯 varchar(20) NOT NULL, 班级编号 varchar(20) NOT NULL ) go create table 成绩表 ( 学号 varchar(20) NOT NULL FOREIGN KEY REFERENCES 学生信息（学号）, 课程编号 varchar(20) NOT NULL, 成绩 numeric(5,2) DEFAULT (0) CHECK(成绩)=0 and 成绩<=100) , 是否重修 varchar(8) NOT NULL ) go 2．写出实现各查询功能的SELECT语句。 （1）统计班级编号为1002的学生人数。 （2）查询课程编号为“003”的课程成绩高于该门课程平均分的学生信息。（3）在“学生信息”表中找出姓“王”的学生信息。 （4）将“成绩”表中的课程编号为“001”的成绩增加10分。 （5）列出每个同学的学号、姓名及选修课程的平均成绩情况，没有选修的同学也列出。 3．创建一个名为stud_view2的视图，该视图可以用来查看每个学生的选修课程
数据库原理及应用 数据库技术简介 数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。 第一章绪论 1.1 数据库系统概述 1.1.1 四个基本概念 数据(Data) 数据库（Database）数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS) 一、数据 数据(Data)的定义 数据是信息的具体表现形式 描述事物的符号记录 数据的表现形式——数字文字图形图像声音等 各类数据必须数字化后才能加工处理。 数据与其语义是不可分的 例如：93是一个数据 语义1：学生某门课的成绩 语义2：某人的体重 语义3：计算机系2007级学生人数 例如：学生档案中的一条记录：（李明男1982 江苏计算机系2000） 二、数据库(续) 数据库的定义 数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 三、数据库管理系统 什么是DBMS 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 DBMS的用途 组织和存储好大量的数据，并提供方便、高效地检索数据和维护数据的手段。 DBMS的主要功能: 数据定义功能 数据组织 存储和管理 数据操纵功能 数据库的事务管理和运行管理 数据库的建立和维护功能 其它功能 四、数据库系统 什么是数据库系统
数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统。 数据库系统的构成 数据库 数据库管理系统（及其开发工具） 应用系统 数据库管理员（DBA） 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 数据管理：是指对数据的分类、组织、编码、存储、查询和维护等活动，是数据处理的中心环节。 数据处理：是指对数据进行收集、组织、存储、加工、抽取和传播等一系列活动的总和。其目的是从大量的、原始数据中抽取、推导出对人们有价值的信息。 数据管理技术的发展动力：应用需求的推动、计算机软/硬件的发展 数据管理技术的发展过程 人工管理阶段(40年代中--50年代中) 文件系统阶段(50年代末--60年代中) 数据库系统阶段(60年代末--现在) 一、人工管理 时期 40年代中--50年代中 产生的背景 应用需求科学计算 硬件水平纸带、卡片、磁带 软件水平没有操作系统 处理方式批处理 特点：数据不保存、数据由程序各自管理（逻辑结构、存储结构、存取方法、输入方式等） 数据不共享：一组数据只能对应一个程序 数据不具独立性：数据的结构发生变化后（物理或逻辑上），应用程序必须做相应的修改。 应用程序与数据的对应关系(人工管理阶段) .. 二、文件系统 时期
数据库原理综合习题答案 1.1名词解释 (1) DB：即数据库（Database),是统一管理的相关数据的集合。DB能为各种用户共享，具有最小冗余度，数据间联系密切，而又有较高的数据独立性。 (2) DBMS：即数据库管理系统（Database Management System)，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。 (3) DBS：即数据库系统（Database System),是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。 (4) 1：1联系：如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，那么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”，记为“1：1”。 (5) 1：N联系：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系，那么E1对E2的联系是“一对多联系”，记为“1：N”。 (6) M：N联系：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么E1对E2的联系是“多对多联系”，记为“M：N”。 (7) 数据模型：模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。它可分为两种类型：概念数据模型和结构数据模型。 (6) 概念数据模型：是独门于计算机系统的模型，完全不涉及信息在系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。 (9) 结构数据模型：是直接面向数据库的逻辑结构，是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，所以称为“结构数据模型”。结构数据模型应包含：数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。它主要有：层次、网状、关系三种模型。 (10) 层次模型：用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。 (11) 网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。 (12) 关系模型：是目前最流行的数据库模型。其主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外鍵表示实体间联系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。 (13) 概念模式：是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。 (14) 外模式：是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。 (15) 内模式：是数据库在物理存储方面的描述，定义所有的内部记录类型、索引和文件的组成方式，以及数据控制方面的细节。 (16) 模式/内模式映象：这个映象存在于概念级和内部级之间，用于定义概念模式和内模式间的对应性，即概念记录和内部记录间的对应性。此映象一般在内模式中描述。 (17) 外模式/模式映象：这人映象存在于外部级和概念级之间，用于定义外模式和概念模式间的对应性，即外部记录和内部记录间的对应性。此映象都是在外模式中描述。 (18) 数据独立性：在数据库技术中，数据独立性是指应用程序和数据之间相互独立，不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两级。 (19) 物理数据独立性：如果数据库的内模式要进行修改，即数据库的存储设备和存储方法有所变化，那么模式/内模式映象也要进行相应的修改，使概念模式尽可能保持不变。也就是对模式的修改尽量不影响概念模式。
第一章 1.四大基本概念： 数据：数据库中存储的基本对象，它是描述事物的符号记录。种类有：文字、图形、图象、声音等。特点是：数据与其语义是不可分的。 数据库：(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。其特点是：数据按一定的数据模型组织、描述和储存；可为各种用户共享；冗余度较小；数据独立性较高；易扩展。（特点：永久存储、有组织、可共享） 数据库管理系统：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 数据库管理系统的主要功能：数据定义功能；数据组织、存储和管理；数据操纵功能；数据库的事物管理和运行管理；数据库的建立和维护功能；其他功能。 数据库系统：是指在计算机系统中引入数据库后的系统。一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。 在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。 2.数据管理技术的三个阶段及其特点 人工管理阶段：特点：1、数据不保存。 2、没有软件系统对数据进行管理。 3、这一时期没有文件的概念，数据的组织方式必须由程序员自行设计。 4、一组数据对应一组程序，数据是不共享的。 5、数据不具有独立性，当数据结构发生变化时，应用程序要变化。 文件系统阶段：特点：1、数据可以长期保存。 2、由文件系统管理数据。 3、数据共享性差, 冗余度大—文件是面向应用的。 4、数据独立性差—是不具有弹性的无结构的数据集合，文件之间是孤立的，不能反映事物间联系。 数据库系统阶段：特点：数据的管理者：DBMS 数据面向的对象：现实世界 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制 3、数据库系统的特点：数据结构化；数据的共享性高，冗余度低，易扩充；数据独立性高；数据有DBMS统一管理和控制。 4、数据模型的组成要素：数据结构、数据操作和完整性约束。 数据结构是对系统静态特性的描述。 数据操作是对系统动态特性的描述。 5、概念模型： 基本概念：实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。 属性：实体所具有的某一特性称为属性。 码：唯一标识实体的属性集称为码。 域：属性的取值范围称为该属性的域。 实体型：具有相同属性的实体具有的共同的特征和性质，即: 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。
数据库大作业 课题名称数据库大作业 专业物联网 班级2班 学号13180211 姓名丁艺铭 教师任国芳 成绩 2015年12月20日
1. 需求分析 本系统的最终用户为学生，由于学生在校友通讯录的身份不同，因此根据我们日常生活中的经验，根据我们所做的其他询问和调查，得出用户的下列实际要求。 1.1 数据流图（DFD） 图1-1 1.2 数据字典（DD） 学校信息表（Sch_id primary key） 学校信息表
2. 概念结构设计 主要是对以上功能的整合，更清晰的将整个数据库的关系表示出来，总ER 图见2-1 2-1总图 3. 逻辑结构设计 关系模式（（在Powerdesigner中由概念模型转化为物理数据模型，粘图））
4. 建表SQL语句 由物理数据模型生成SQL Server 2008数据库的建表语句。DELIMITER | CREATE TRIGGER `
. 数据库原理及应用期末复习 第一章绪论 1、数据(Data)： 数据是数据库中存储的基本对象； 数据的定义：描述事物的符号记录； 数据的种类：文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等； 数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。 2、数据库(Database,简称DB)： 定义：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 数据库的基本特征： 1) 数据按一定的数据模型组织、描述和储存； 2) 可为各种用户共享、易扩展、冗余度较小； 3) 数据独立性较高。 数据库具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。 3、数据库管理系统（DBMS）： 数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 主要功能： 1) 数据定义功能； 2) 数据组织、存储和管理； 3) 数据操纵功能； 4) 数据库的事务管理和运行管理； 5) 数据库的建立和维护功能； 6) 其他功能。 4、数据库系统（DBS）： 定义：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员系统构成。 5、数据库技术的产生和发展： 三个阶段：人工管理阶段、文件系统、数据库系统。 6、数据库系统的特点： 1) 数据结构化：不仅数据内部结构化，整体也是结构化的； 2) 数据的共享性高，冗余度低，易扩充； 3) 数据独立性高（物理逻辑性和逻辑独立性）； 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。精选文档． . 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。数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的 4) 数据由DBMS统一管理和控制。 7、数据模型： （1）数据模型是数据库系统的核心和基础； （2）两类数据模型：
《数据库原理及应用》课程授课目的、内容、方法、重点、难点及学时分配 一、课程的性质、目的与任务： 1 本课程的性质： 《数据库原理及应用》是信息管理专业开设的专业基础必修课之一。 2 本课程的目的： 本课程的主要目的是使学生掌握数据库的基本原理，应用规范化的方法进行数据库的开发和设计，并和具体的一种大型数据库管理系统相结合，熟练掌握数据库管理系统的管理、操作和开发方法。b5E2RGbCAP 3 本课程的任务： 通过本课程的学习，学生应能针对具体的案例进行数据调查分析、数据库逻辑结构设计、关系规范化及数据库物理结构设计，并能使用高级语言进行数据库应用程序开发。p1EanqFDPw 二、基本教案要求 了解数据库的基本概念、发展、结构体系及数据库新技术的发展方向等。 理解数据库的安全性、完整性、并发控制及数据恢复等概念。 掌握数据库的查询语言、关系理论及数据库的设计方法，掌握对数据库的安全性、完整性、并发控制及数据恢复的应用。DXDiTa9E3d
三、教案内容： <一）绪论4学时 1、数据库系统概述 （1）数据库的地位：数据库在信息领域的作用和地位 （2）四个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统四个概念及相互间的关系。 （3）据管理技术的产生和发展：数据管理技术发展的三个阶段及每个阶段的环境、特点。 2、数据模型 （1）数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的约束条件 （2）概念模型：信息世界中的基本概念、实体之间的联系、概念模型的表示方法E－R图。 常用数据模型：层次模型、网状模型、关系模型，每种 模型从数据结构、完整性结束、数据存储、优缺点及典 型的数据库系统几个方面介绍。RTCrpUDGiT 3、数据库系统结构 数据库系统内部的模式结构：模式结构的概念、三级模式结构、二级映象功能及数据独立性 4、数据库系统的组成 （1）硬件平台：数据库平台对硬件平台的要求。
《数据库原理与应用》综合设计任务书 前言 《数据库原理与应用》课程的重点知识模块包括：1）数据库设计、2）用SQL实现建库、建表、查询、更新、和创建视图、3）存储过程和触发器设计。针对这三个应用能力，用一个案例作为背景，布置三次大作业。 在校大学生都能理解“图书管理系统”的应用场合和业务流程。因此，以图书管理系统作为案例来布置作业，可以降低业务分析难度，让学生将主要精力放在知识消化与技术应用上。 本文档包括四个部分。第一部分描述系统的需求，第二部分提出E-R模型设计和关系模型设计的任务；第三部分提出在SQL Server中，用SQL语句来建库、建表、查询、更新数据、创建视图的任务；第四部分，根据应用需求、安全需求和数据完整性要求，提出设计存储过程和触发器的任务。 每个任务之前，都给出了完成任务所需要掌握的关键知识点，学生可以在对这些知识点进行复习的基础上完成任务，每个任务是一次大作业。 第一部分案例的需求描述 本部分描述“图书管理系统”的需求，学生通过阅读本部分内容，了解系统的功能要求、运行环境，对系统所需的数据有总体认识，作为三次作业的基础。 1.1 需求故事
1.2 需求分析 1）功能需求 图1-1：功能需求示意图
教师信息管理：用于教师基本资料的增删改查。 图书信息管理：用于图书基本信息的增删改查，分类统计图书册数和价值。 借书登记：记录借书时间、所借图书、借书人、办理人。 还书登记：记录还书时间、所还图书、还书人、办理人。 催还：查询借阅逾期的借书信息，给借书人发电子邮件，给借书人的部门打电话。 2）运行环境要求 图1-2：运行环境拓扑图 系统采用C/S模式，有两台PC和一台服务器，联成一个局域网。PC上安装图书管理软件的客户端，服务器上安装DBMS，服务器也可由两台PC中的一台来代替。 第二部分作业1——E-R模型与关系模型设计 （满分8分） 本部分的任务是：在需求分析的基础上，进行E-R图设计，然后将E-R模型转换为关系模型。 任务： 1）根据需求描述，绘制E-R图。
数据库原理及应用 1：ER图是表示概念模型的有效工具之一，在ER图中的菱形框表示 1.联系 2.实体 3.实体的属性 4.联系的属性 2：（）完成对数据库数据的查询与更新 1.DCL 2.DDL 3.DML 4.DQL 3：如果关系模式R中的每一个非主属性既不部分依赖也不传递依赖于键，则称这个关系模式属于 1.第一范式 2.第二范式 3.第三范式 4.BC范式 4：SQL语言中，删除记录的命令是 1.DELETE 2.DROP
4.REMORE 5：数据库三级模式体系结构的划分，有利于保持数据库的 1.结构规范化 2.数据安全性 3.数据独立性 4.操作可行性 6：数据的管理方法主要有 1.文件系统和分布式系统 2.批处理系统和实时处理系统 3.数据库系统和文件系统 4.数据库系统和实时处理系统 7：下列哪一个不是数据库开发的可选数据库。 1.mysql 2. DB2 3.Oracle 4.Excel 8：绝大多数数据库系统的总体结构，都具有外模式、模式和内模式三级模式结构。描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是 1.模式和内模式
3.模式 4.外模式 9：如果在关系的分片过程中使用了选择操作，则不可能是 1.水平分片 2.垂直分片 3.导出分片 4.混合分片 10：以下关于E-R图的叙述正确的是 1. E-R图建立在关系数据库的假设上 2. E-R图使用过程和数据的关系清晰，实体间的关系可导出应用过程的表示。 3. E-R图可将现实世界（应用）中的信息抽象地表示为实体以及实体间的联系 4. E-R图能表示数据生命周期。 11：SQL语言中，创建一个表的命令是 1.View 2.DROP 3.CLEAR 4.Create 12：位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件是 1.DBS
《数据库原理与应用》课程 2019 年春季期末考试复习资料 一、复习资料的相关说明 1、《数据库原理与应用》课程的考核方式：开卷 2、成绩评定：总评成绩 =40%阶段作业成绩（网上）+60%期末考试成绩 3、试卷结构： 必考题分值为 60 分：主观题40 分 +客观题 20 分。 扩展题 40 分，都是主观题。 二、期末考试必考题（占期末考试成绩60%） 提示：期末考试试题及选项顺序会随机。 本复习资料提供必考题的考试原题，提供和考题相关的知识材料，但不提供标准答案。 客观题：选择题（每题 2 分，共20 分） 1、（B）是指负责设计、建立、管理和维护数据库以及协调用户对数据库要求的个人和工作团队。 A 、最终用户B、数据库管理员C、应用程序员D、销售员 2、数据独立性是数据库技术的重要特点之一。所谓数据独立性是指（A）。 A 、数据和数据之间没有联系 B 、不同的数据被存放在不同的文件中 C、数据只能被对应的应用程序所使用 D 、数据与应用程序间相互独立 3、一般来讲班级与学生、公司与职员、省与市之间的联系类型是（D）。 A 、多对多B、一对一C、多对一D、一对多 4、数据库管理系统中的（B）功能实现对数据库的插入、删除、修改。 A 、数据定义 B 、数据操纵C、数据库的运行管理 D 、数据库的建立与维护 5、“以二维表的形式存储数据”描述了关系模型的（A）。 A 、数据结构B、规范性C、关系完整性D、数据独立性 6、下列（A）情况，适于建立索引。 A 、基本表的某列中记录数量特别多 B 、基本表的某列中记录数量特别少 C、经常进行插入操作的基本表的某列 D 、经常进行删除操作的基本表的某列 7、下列关于视图的描述正确的是（C）。 A 、视图的表现形式是由结点组成的有向图 B 、可以在视图中任意添加数据 C、视图是一个虚拟表，内容由查询定义 D 、视图只能建立在基本表上 8、下列说法中，（ C）属于表设计原则。 A 、适当使用视图 B 、尽可能的建立触发器 C、遵守第三范式标准的数据库设计 D 、尽可能多地采用外键 9、数据库的备份不包括（ A ）。 A 、操作系统 B 、系统数据库C、用户数据库 D 、事务日志 《数据库原理与应用》第1 页，共 5页
《数据库原理与应用》（第三版）习题参考答案 第 1 章数据库概述 1．试说明数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念。 答：数据是描述事物的符号记录。 数据库是长期存储在计算机中的有组织的、可共享的大量数据的集合。 数据库管理系统是一个专门用于实现对数据进行管理和维护的系统软件。 数据库系统是指在计算机中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及相关的实用工具）、应用程序、数据库管理员组成。 2．数据管理技术的发展主要经历了哪几个阶段？ 答：文件管理和数据库管理。 3．与文件管理相比，数据库管理有哪些优点？ 答：与文件系统管理数据相比，数据库系统管理数据带来了如下好处：将相互关联的数据集成在一起，较少的数据冗余，程序与数据相互独立，保证数据的安全可靠，最大限度地保证数据的正确性，数据可以共享并能保证数据的一致性。 4．在数据库管理方式中，应用程序是否需要关心数据的存储位置和存储结构？为什么？ 答：不需要。因为数据库管理系统提供了逻辑独立性和物理独立性。 5．在数据库系统中，数据库的作用是什么？ 答：数据库是数据的汇集，它以一定的组织形式保存在存储介质上。 6．在数据库系统中，应用程序可以不通过数据库管理系统而直接访问数据文件吗？ 答：不能 7．数据独立性指的是什么？它能带来哪些好处？ 答：数据独立性是指应用程序不会因数据的物理表示方式和访问技术的改变而改变，即应用程序不依赖于任何特定的物理表示方式和访问技术，它包含两个方面：逻辑独立性和物理独立性。 物理独立性是指当数据的存储位置或存储结构发生变化时，不影响应用程序的特性； 逻辑独立性是指当表达现实世界的信息内容发生变化时，不影响应用程序的特性。 8．数据库系统由哪几部分组成，每一部分在数据库系统中的作用大致是什么？ 答：数据库系统一般包括数据库、数据库管理系统（及相应的实用工具）、应用程序和数据库管理员四个部分。数据库是数据的汇集，它以一定的组织形式保存在存储介质上；数据库管理系统是管理数据库的系统软件，它可以实现数据库系统的各种功能；应用程序专指以数据库数据为基础的程序，数据库管理员负责整个数据库系统的正常运行。 第2章数据模型与数据库结构 1．解释数据模型的概念，为什么要将数据模型分成两个层次？ 答：答：数据模型是对现实世界数据特征的抽象。数据模型一般要满足三个条件：第一是数
数据库原理设计心得体会 这段时间的设计与制作，给了你怎样的一些心得体会呢?那么记录下来吧!下面是WTT为大家整理的，供大家参考。 数据库原理设计心得体会(一) 在我看来，数据库课程设计主要的目标是利用课程中学到的数据库知识和技术较好的开发设计出数据库应用系统，去解决各行各业信息化处理的要求。通过这次的课程设计，可以巩固我们对数据库基本原理和基础理论的理解，掌握数据库应用系统设计开发的基本方法，进一步提高我们综合运用所学知识的能力。 当我们这组决定做大学生就业咨询系统时，我们并没有着手写程序。而是大家一起商量这个系统概述、系统目标、系统需求、业务流程分析、数据流程分析和数据词典。当这些都准备好了之后，我们进行模块的分工。每个人都有自己的模块设计，而且写出来的代码要求可以实现相应模块的功能，得到理想的效果。当每个人都把自己的分工做好了，最后会由一个人把这些全部组合搭建在一起。我们使用的是和php相互嵌套使用，当一个系统做好了之后，我会好好地把程序都看一遍，理会其中的奥秘。 我所负责的是数据库的备份和还原还有一些界面的实现。还记得自己刚接触的时候，觉得很感兴趣，所以有一段时间几乎到了痴迷的程度。然而Php是我刚接触不久的一种编程语言。不过
觉得它的功能真的很强大，可以开发出很多大型的系统。但是在做备份和还原的时候，要考虑的东西还是很多的。当我遇到错误的时候，感到很受打击。值得欣慰的是，在同学的帮助和大量参考书的查阅下，我把自己的模块做好了。这就是我收获最大的地方。而且，我明白了遇到困难永不放弃的重要性，我知道了团队合作的重要性，我领悟了只有坚持不懈才会取得胜利。 知识的获得是无止境的，只要你想学，只要你行动，没有什么会难倒我们的。回首这一个多星期的课程设计，我很欣慰。因为我有了动力，有了勇气。谢谢老师对我们的不懈帮助，谢谢学校给了我们这一次实践的机会，也谢谢组员们的关怀。这些美好的回忆美好的东西将永远伴随着我。 数据库原理设计心得体会(二) 两个星期的时间非常快就过去了，这两个星期不敢说自己有多大的进步，获得了多少知识，但起码是了解了项目开发的部分过程。虽说上过数据库上过管理信息系统等相关的课程，但是没有亲身经历过相关的设计工作细节。这次实习证实提供了一个很好的机会。 通过这次课程设计发现这其中需要的很多知识我们没有接触过，去图书馆查资料的时候发现我们前边所学到的仅仅是皮毛，还有很多需要我们掌握的东西我们根本不知道。同时也发现有很多已经学过的东西我们没有理解到位，不能灵活运用于实际，不能很好的用来解决问题，这就需要我们不断的大量的实践，通过