数据库考点知识梳理

计算机二级考试宝 2022-03-21

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数据库模块概念较多，并且比较抽象，晦涩难懂。学习的时候可以对照excel数据表相关知识进行理解和记忆。

1、若系统是完全可以控制的，则系统可确保更新时的一致性，数据库中的数据可以共享，数据库减少了数据冗余，但数据库不能避免一切数据的重复；

在数据库中存储的是数据以及数据之间的联系；

数据库（DB）、数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是DBS包括DB和DBMS；

长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合是数据库；

数据库管理系统的基本功能包括：数据库定义、数据库的建立和维护、数据库访问。不包括数据库和网络中其他系统的通信；

数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除，这类功能称为数据操纵功能；

数据库管理系统(DBMS)是系统软件。

2、数据库管理技术发展的三个阶段：人工管理阶段、文件系统管理阶段、数据库系统管理阶段；其中，没有专门的软件对数据进行管理的是人工管理阶段。

3、数据库系统特点：数据的集成性、数据的高共享性和低冗余性、数据独立性高。（分为物理独立性和逻辑独立性），数据统一管理与控制数据冗余度高；

数据库系统减少了数据冗余；

数据库能够减少相同数据重复存储（数据冗余）；

数据库特点有数据能共享且独立性高；

数据库系统的数据独立性是指不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序。

4、将数据库的结构划分成多个层次，在数据库系统内部采用三级模式和模式间的二级映射，是为了提高数据库的逻辑独立性和物理独立性；数据库三级模式体系结构的划分有利于保持数据库的数据独立性；

在数据库的三级模式中,描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征、且为全体用户公共数据视图的是概念模式；对数据库数据的存储方式和物理结构的逻辑进行描述的是内模式或物理模式；外模式（用户模式或子模式）有任意多个；内模式(物理模式)有1个；

描述数据库中用户的数据视图，即用户所见到的数据模式是用户模式或外模式。

5、数据模型的三个要素是数据结构、数据操作、数据约束；

数据模型包括数据结构、数据完整性约束和数据操作；

数据模型按不同的应用层次分为：概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型；概念数据模型（概念模型）是面向客观世界和用户、用于现实世界的建模，与具体的数据库管理系统（DBMS）无关（实体-联系模型即E-R模型是概念模型）；

E-R图中用来表示实体的图形是矩形；

在数据库的数据模型中，面向数据在计算机中物理表示的是物理数据模型（物理模型）；

在数据库的数据模型中，面向数据库管理系统且着重于数据在数据库系统一级实现的是逻辑数据模型（数据模型）；

按照传统的数据模型分类，数据库系统可分为层次模型、网状模型和关系模型；

用树型结构表示实体之间联系的模型是层次模型；

关系数据库基本特征：不同的列应有不同的列名、与行的次序无关、与列的次序无关。（不同的列可以有相同的数据类型）。

6、判断联系：例如

每所学校都有一名校长，而每个校长只在一所学校任职，则实体学校和实体校长之间的联系是一对一；

学校的每个社团都有一名团长，且一个同学可同时担任多个社团的团长，则实体团长和实体社团间的联系是一对多；

学校规定一个年级的所有班配备一名辅导员，则实体班级与实体辅导员之间的联系是多对一；

某公司同时开发多个项目，每个项目只有一个项目经理，一个项目经理可以管理多个项目，则实体项目和实体项目经理之间的联系是多对一；

在学校里，教师可以讲授不同的课程，同一课程也可由不同教师讲授，则实体教师与实体课程间的联系是多对多；

8、关系模型中键（码）是由一个或多个属性组成，其值能够惟一标识关系中一个元组；

在关系数据库设计中，关系模式是用来记录用户数据的二维表；

采用表结构来表示数据及数据间联系的模型是关系模型；

关系数据模型的三个组成部分中包括：关系的数据操纵、关系的数据结构、关系的完整性约束（不包括关系的并发控制）；

同一个关系模型的任意两个元组值不能全相同；

关系的实体完整性要求关系中不能为空的属性是主键属性；

关系数据库中的键是指能唯一标识元组的属性或属性集合；

在关系表中，属性值必须是另一个表主键的有效值或空值，这样的属性是外键；

关系模式的候选关键字可以有1个或多个。

9、关键字（主键），例如

设有表示商店聘用职工的三张表，其中商店(商店号,商店名,地址),职工(职工号,姓名,性别,业绩),聘用(职工号,商店号,聘期，月薪)，则关系聘用的关键字（键或码）为职工号,商店号；

定义课程的关系模式如下：Course(C#,Cn,Cr，prC1#,prC2#)（其属性分别为课程号、课程名、学分、先修课程号1和先修课程号2），则该关系的主键是C#。

10、数据库管理系统应能实现的专门关系运算包括选择、投影、连接；

由关系R1和R2得到关系R3的操作是等值连接；

关系模型的基本操作：插入、删除、修改、查询。其中，查询包括投影运算（π）、选择运算（σ）、笛卡尔积运算。常用的扩充运算有：交、除、连接及自然连接（⋈）。

11、在实际应用中最常用的连接是自然连接，它满足两个条件：1）两关系间有公共域；2）通过公共域的相等值进行连接。

12、求表达式，例如

现有表示患者和医疗的关系如下：P(P#，Pn，Pg，By)，其中P#为患者编号，Pn为患者姓名，Pg为性别，By为出生日期，Tr(P#，D#，Date，Rt)，其中D#为医生编号，Date为就诊日期，Rt为诊断结果。检索在1号医生处就诊且诊断结果为感冒的病人姓名的表达式是

13、数据库概念设计阶段得到的结果是E-R模型；

在数据库设计中，将ER图转换成关系数据模型的过程属于逻辑设计阶段；

在关系数据库设计中，关系模式设计属于逻辑设计；

将实体-联系模型转换为关系模型时，实体之间多对多联系在关系模型中的实现方式是建立新的关系；

在数据库中，产生数据不一致的根本原因是数据冗余；

规范化主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常，删除异常以及冗余度大的问题。

14、关系数据库的设计必须在关系数据库的规范化理论指导下进行。

对于关系模式R，若其中的每个属性都已不能再分为简单项，则它属于第一范式模式（1NF）。模型中的关系模式至少应是1NF；

如果某个关系模式R为第一范式，并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键，则称其为第二范式模式（2NF）。第二范式消除了非主属性对主键的部分依赖。

如果关系模式R是第二范式，并且每个非主属性都不传递依赖于R的候选键，则称R为第三范式模式（3NF）。

比3NF更高级的范式是BCNF，它要求所有属性都不传递依赖于关系的任何候选键。

15、规范化，例如

如果定义班级关系如下:班级(班级号，总人数，所属学院，班级学生)则使它不满足第一范式的属性是班级学生；

定义部门关系模式如下:部门(部门号，部门名，部门成员，部门总经理)，使它不满足第一范式的属性是部门成员；

定义学生选修课程的关系模式如下：SC(S#,Sn,C#,Cn,G)（其属性分别为学号、姓名、课程号、课程名、成绩）该关系的范式最高达到1NF；

设有课程关系模式如下：R(C#,Cn,T,Ta)（其中C#为课程号，Cn为课程名，T为教师名，Ta为教师地址）并且假定不同课程号可以有相同的课程名，每门课程只有一位任课教师，但每位教师可以有多门课程。关系R范式最高达到2NF；

定义学生、教师和课程的关系模式：S(S#,Sn,Sd,Sa)（属性分别为学号、姓名、所在系、年龄）；C（C#,Cn,P#）（属性分别为课程号、课程名、先修课）；SC（S#,C#,G)（属性分别为学号、课程号和成绩）。则该关系为第三范式；

定义课程的关系模式如下：Course(C#,Cn,Cr，prC1#,prC2#)（其属性分别为课程号、课程名、学分、先修课程号1和先修课程号2），并且不同课程可以同名，则该关系最高是BCNF；

定义学生选修课程的关系模式如下：SC(S#,Sn,C#,Cn,G，Cr)（其属性分别为学号、姓名、课程号、课程名、成绩、学分）该关系可进一步归范化为S(S#,Sn)，C(C#,Cn,Cr)，SC(S#,C#,G)。

16、对关系通过分解进行规范化，其中进行分解的依据是关系属性之间的函数依赖。函数依赖就是一个属性集依赖于别的属性集，或一个属性集决定别的属性集。

第二范式是在第一范式的基础上消除了非主属性对键的部分函数依赖；

第三范式是在第二范式的基础上消除了非主属性对键的传递函数依赖；

17、函数依赖：例如

学生选修课程的关系模式为SC(S#,Sn,Sd,Sa,C#,G)（其属性分别为学号、姓名、所在系、年龄、课程号和成绩）；C（C#,Cn,P#）（其属性分别为课程号、课程名、先选课）。关系模式中包含对主属性部分依赖的是S#→Sd；

学生和课程的关系模式定义为S(S#,Sn,Sd,Dc,Sa)（其属性分别为学号、姓名、所在系、所在系的系主任、年龄）；C（C#,Cn,P#）（其属性分别为课程号、课程名、先选课）；SC（S#,C#,G)（其属性分别学号、课程号和成绩）。关系中包含对主属性传递依赖的是S#→Sd,Sd→Dc。

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