数据库原理知识点整理（一）

第一章　数据库概述

一、四个基本概念

1、数据（Data）：数据是描述事物的符号记录。

种类：文本、图形、图像、音频、视频等

特点：数据与语义不可分割，数据是有结构的

2、数据库（DB：Database）：长期储存在计算机内、有组织、可共享的数据集合

3、数据库管理系统（DBMS：Database Management System）：对数据库中的数据进行存储和管理的软件系统。

例如：Dbase、Oracle、mysql、sql server

功能：

• 数据定义功能——提供数据库定义语言（DDL）
• 数据组织、存储和管理
• 数据操纵功能——提供数据操纵语言（DML）进行基本操作
• 数据事务管理和运行管理

4、数据库系统（DBS：Database Application System）

由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库软硬件支撑环境、数据库管理员和用户构成

二、数据管理技术的发展过程

人工管理阶段：没有磁盘、操作系统，只能计算、无法存储结果

文件系统管理阶段：出现操作系统（文件系统），可以存储计算结果

数据库管理阶段：大容量、大规模、数据共享

三、数据独立性

逻辑独立性：当表达现实世界的信息内容发生变化时，不影响应用程序特性（增加删除信息）

物理独立性：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（存放位置）

四、数据库系统的组成

狭义：数据库、数据库管理系统、数据库应用系统

广义：数据库、数据库管理系统（核心）、数据库应用系统、人员（数据库管理员、系统分析员和数据库设计员、程序员）、软硬件、用户

第二章　数据库系统结构（内部结构）

一、信息与数据

1、信息：从数据中获得的有意义的内容（人脑对现实世界事物的存在方式、运动状态以及事物之间联系的抽象反应）。

2、数据：描述事物的符号记录。

数据语法：数据的格式

数据语义：数据含义。数据赋予不同语义有不同解释。

表现形式：数字、文字、图像、声音等。

3、数据静态特征：

l 数据基本结构

l 数据的联系

l 数据取值范围的约束

动态特征：对数据的操作（查询、插入删除更新）以及操作规则

对数据的静态特征和动态特征的描述称为数据模型三要素。

3、数据与信息的区别和联系：

数据是信息的符号表示；

信息是对数据的语义解释。

信息=数据+语义  数据+数据处理=信息

二、概念层数据模型（概念模型）

现实世界：由客观存在的事务及其联系组成。如：学生选修课程。

信息世界（概念世界）：对客观事物及联系的一种抽象描述。如：学生信息、教师信息

计算机世界（数据世界）：对信息世界中信息的数据化。

1、从数据的语义视角抽取模型，按照用户的观点对数据和信息建模。是现实世界到信息世界的抽象。

与具体的DBMS无关，与具体的实现方式无关

常用模型：实体–联系模型、语义对象模型

2、实体–联系模型

（1）实体：客观存在并可以相互区别的“事物”。可以是具体的人事物，又可以是抽象的事件。

用矩形框表示，框内写明实体名。

（2）属性：实体所具有的特征或特质。用椭圆形表示，用无向边与其对应实体连接

（3）联系：数据之间的关联集合

用菱形表示，框内写明联系名，用无向边与有关实体连接，并在边旁标上联系的类型（1..1、1…n或m…n）。

联系种类：

一对一（1：1）              一对多（1：n）    多对多（m：n）

ER 模型转换为关系模式的原则：

一对一：遇到一对一关系的话，在两个实体任选一个添加另一个实体的主键即可。

一对多：遇到一对多关系的话，在多端添加另一端的主键。

多对多：遇到多对多关系的话，我们需要将联系转换为实体，然后在该实体上加上另外两个实体的主键，作为联系实体的主键，然后再加上该联系自身带的属性即可。

三、组织层数据模型（组织模型）

从数据的组织层次来描述数据

根据数据组织方式分，分为：非关系模型（层次模型、网状模型）、关系模型、面向对象模型、对象–关系模型

关系模型概述：

（一）关系数据结构

关系：满足以下性质的二维表

l 关系表中的每一列都是不可再分的基本属性

l 表中行、列次序不重要

关系数据模型：用关系（二位表格数据）表示实体和实体关系之间联系的模型。

元组：表中的一行为一个元组，相当于一个记录值

属性：表中一列是一个属性，属性名称即属性名

分量：元组中的每一个属性值称为元组的一个分量。n元关系的每个元组有n个分量。

域：属性的取值范围。如性别的域为：（‘男’，‘女’）

候选码：能够唯一标识关系中的一个元组的一个属性或最小属性组。

主码：指定候选码中的一个作为主码

主属性：包含在任一候选码中的属性

非主属性：不包含在任意候选码中的属性

关系模式：二维表的结构（表框架或表头结构）。即：关系名R（属性A1，属性A2，…）例如：学生关系模式：学生（学号、姓名、性别、年龄）

关系模式与关系：

关系模式是型，对关系的描述，静态的、稳定的

关系是值，关系模式在某一时刻的状态或内容，是动态的、随时间变化的

（二）关系操作

1、符号

2、传统的关系运算：

（1）并                                                （2）交

（3）差                                                                                                                                   （4）笛卡尔积

3、专门的关系运算

（1）选择（从行的角度）                           （2）投影（从列的角度） 

  （3）连接

 （4）除（行和列）

（三）数据完整性约束

数据完整性是指数据库中存储的数据是有意义的或正确的。

（1）实体完整性：每个元组都是可识别的和唯一的（主键非空）

表中不允许存在：无主码值的记录、主码值相同的记录

（2）参照完整性：描述多个实体之间的联系，一般用外码实现。（外码要么为空，要么为被参照表的主码）

外码：取作子表（本表）属性之一的主表（外表、父表）主码。

关系R的外码或者值为空；或者等于被引用表（被参照表）中某个元组的主码值

外码可以有重复值

（3）用户定义的完整性（域完整性、语义完整性）：用户定义应遵循的约束条件

四、数据库系统的结构

（一）内部体系结构

从DBMS来看，采用三级模式结构

1、外模式（External Schema）

又称为子模式或用户模式，数据库用户能看到并允许使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，局部逻辑结构。

外模式是模式的的子集，可有多个。

介于概念模式与应用系统之间，模式与外模式：一对多。外模式与应用：一对多（应用程序基于外模式）。

2、模式（Schema）

又称为概念模式或逻辑模式。是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库的整体逻辑。

作用：

对下层，不涉及数据的物理存储细节和硬件环境

对上层，与具体的应用程序、程序开发工具和程序设计语言无关

一个数据库只有一个模式

3、内模式（Internal Schema）

又称为存储模式或物理模式，处于最内层。是对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。

小结：一个数据库系统，实际存在的只是物理级数据库，即内模式是数据访问的基础。

用户根据外模式进行的操作，通过外模式到模式的映射与概念级数据库联系起来，又通过模式到内模式的映射与物理界数据库联系起来。

（二）二级映像

保证了数据的逻辑独立性和物理独立性。

外模式/模式映像：保证了数据与程序间的逻辑独立性。即当模式改变时，通过修改此映像，使外模式保持不变，应用程序依赖于外模式，从而应用程序不必修改。（如增加或删除了某些字段）

模式/内模式映像：保证了数据的物理独立性。即当数据库的存储结构改变了，通过修改此映像使模式不变，应用程序不受影响。（如从链表存储改为了哈希表存储）

（二）外部体系结构

从最终用户角度来看：

单用户结构数据库系统：应用程序、DBMS和数据库装在一台计算机，一个用户独占使用。

主从式结构：大型主机带多个终端的多用户结构。

分布式结构：数据库分布存储在不同计算机，逻辑上整体。

客户/服务器结构：服务器和客户机分开。

浏览器/服务器结构：客户通过浏览器

第三章　SQL语言基础

一、基本概念

SQL：结构化查询语言，是关系数据库的标准语言。

基本表：独立存在的表，SQL中一个关系对应一个基本表。一个（或多个）基本表对应一个存储文件，一个表可以带若干索引。

视图：从一个或多个基本表中导出的虚表，数据库中只存放视图的定义。用户可以在视图上在定义视图。

存储文件：逻辑上组成了内模式，物理上是任意的，对用户透明。

索引：为快速访问数据，在包含数据的表由增加的一种组织。分为聚簇索引和非聚簇索引。

聚簇索引：索引项顺序与基本表中记录的物理顺序一致的索引结构。

二、SQL的数据类型 

1、数值型                                                                                      2、日期时间型                                                 

   3、字符串型

 三、数据定义功能

1、定义基本表

列级完整性约束：

Not null：列取值非空——name char(10) not null

Default：给定列的默认值

Unique：限制列取值不重复

Check：限制列的取值范围

Primary key：主码——sno char(7) primary key / primary key(sno,cno)

Foreign key：外码——foreign key(sno) references 学生表(sno)

Not null和default只能是列级完整性约束，其他约束可以在表级完整性约束处定义。

例：创建学生–课程成绩表

2、删除表

Drop table 表名

3、修改表结构

四、数据完整性

1、完整性约束条件的作用对象有表、元组和列。

列级约束：对列的数据类型、取值范围、格式、精度等约束。

元组约束：元组中各个字段之间的相互约束。例如：开始日期小于结束日期。

关系元组：若干元组之间、关系之间的联系的约束。例如：学号不重复。

1、实现约束

（1）PRIMARY KEY约束

每个表有且只有一个，保证实体完整性

Alter table 表名 add [constraint 约束名] primary key(列名)

Alter table 雇员表 add constraint PK_EMP primary key(雇员编号)

（2）UNIQUE约束

保证列不输入重复值，用于唯一性质的列上，例如身份证号等。

Alter table 雇员表 add constraint UK_SID unique(电话号码)

（3）FOREIGN KEY约束

外码，加强联系

Alter table 雇员表 add constraint FK_job_id foreign key(工作编号) references 工作表(工作编号)

（4）DEFAULT约束

为列提供默认值，一个default只能约束一列

Alter table 雇员表 add constraint DF_SALARY default 1000 for 工资

（5）CHECK约束

限制列的取值

Alter table 雇员表add constraint CHK_Salary check(工资>=500)

五、数据库定义与删除

原文地址：http://www.cnblogs.com/znjy/p/16789598.html