一 绪论
1 初识数据库系统
- 四个基本概念:
- 数据(Data)
- 数据库(DB)
- 数据库系统(DBS):计算机引入数据库后的系构成。
- 数据库管理系统(DBMS):位于用户和操作系统之间,用于数据的定义、操纵、控制、事务、运行管理。
- 数据库管理的三个阶段:
人工管理阶段 -> 文件系统阶段 -> 数据库管理系统
2 数据库系统的核心(数据模型)
- 数据模型:
- 对现实世界数据模型的抽象。
- 数据模型精确的描述了系统的静态特征(数据结构)、动态特征(数据操作运算)、完整性约束(数据类型)。
- 用数据结构来命名数据模型。
- 数据模型分类:
- 概念模型:对于人。
- 逻辑模型、物理模型:对于计算机(层次、网状、关系、面向对象、半结构化…)。
对现实世界客观对象的抽象过程:
现实世界 -> 概念模型 -> 逻辑模型 -> 物理模型常用的概念模型:
- 层次模型:用树形结构表示各类实体,以及实体间的关系。多对多的关系表示不自然。
- 网状模型:结构复杂,随应用环境扩大会越来越复杂。
- 关系模型:分量、域、属性、元组、关系(表)、主码、关系模式(对关系的描述)。/ 关系的完整性约束条件:实体完整性、参照完整性、用户定义完整性。
3 数据库系统的结构
- 三级模式结构概念:
- 实例:具体的概念,数据库某一时刻的一个具体值(不断变化)。
- 模式:形的概念,对数据库逻辑结构和特征的描述(相对稳定)。
- 三级模式与二级映射:
- 外模式(用户模式,图):数据库用户使用的局部数据的逻辑结构和特征。
- 模式(逻辑模式,表):数据库全体数据的逻辑结构和特征。
- 内模式(存储模式,索引):数据物理结构和存储方式的描述。
4 数据库系统的组成
二 关系数据库
1 关系模型
概念:
现实世界的实体、实体间关系均用关系来表示。定义关系模式:
关系、属性、域、属性间数据依赖关系。关系的完整性:
2 关系代数
关系数据库语言分类:
关系代数运算符概述:
关系代数运算符详解:
- 并:R、S 关系中,去掉重复的。
- 差:R - S,去掉 R 中 和 S 相同的。
- 交:元组相应的属性取自同一个域。
- 笛卡儿积:笛卡儿积基数 = 每个域的基数乘积。
- 选择:又称为限制。在关系中选择满足条件的诸元组。从行的角度。
- 投影:选择出诸属性列组成新的关系(投影后可能取消了原关系中的某些列、行(避免重复行))。从列角度。
- 连接:又称 θ 连接。从两个关系的笛卡儿积中选择属性间满足一定条件的元组。/ 左外连接符号(⋊)、右外连接符号(⋉)。
- 除:
3 关系演算
- 概念:
以数理逻辑中谓词演算为基础。
- 元组关系演算、域关系演算:
- 元组关系演算就是对元组的操作。
- 域关系演算是关系演算中的另一种形式,是一元组变量的分量即域变量作为谓词变元的基本对象。