數據庫管理系統(DBMS)——數據庫原理及其應用

數據庫原理及其應用

(資料圖片僅供參考)

第一章：數據庫系統數據庫管理系統(DBMS)數據庫應用系統(DBAS)數據庫(DB) 第二章：關系運算第三章：數據庫應用系統設計概述3.1生命周期1、用戶需求分析：邏輯描述2、概念結構設計：生成信息結構3、邏輯結構設計4、物理結構設計：數據庫在物理設備上存儲結構和存取方法5、軟件維護 第五章：關系數據庫語言SQL第六章：關系數據庫模式設計第七章：T-SQL 語言存儲過程觸發器 第八章：數據庫安全8.1、用戶標識與鑒別8.2、存取控制8.3、視圖8.4、審計8.5、數據加密 第九章：數據庫保護9.1、事務9.2、并發操作9.3、數據庫的恢復

第一章：數據庫系統

數據庫管理系統(DBMS)

定義、操作、控制、維護數據庫以及通信功能

數據庫應用系統(DBAS)

3個基本要素： 數據、物理存儲器、數據庫軟件

數據庫(DB)

關系模型是一種二維表格

學生關系S 專業關系SS 課程關系C 設置關系CS 學習關系SC 數據管理系統：DBMS 關系：一個二維表格

屬性（字段）：表格每列列名

元組（記錄）：每行數據

元組分量：一個元組在一個屬性上的取值稱為該元組的元組分量

屬性值：表中的一個數據項

值域：某屬性的取值范圍

關系狀態（關系實例）：某個時期的關系內容

數據庫的三級模式結構

第二章：關系運算

投影：Π，得到結果后去除重復項

第三章：數據庫應用系統設計概述

3.1生命周期

1、用戶需求分析：邏輯描述

數據流圖

2、概念結構設計：生成信息結構

1、屬性表 2、實體-聯系模型：E-R圖 屬性表： E-R圖： 1、實體集 2、聯系集 3、屬性集

3、邏輯結構設計

第三范式下ER圖轉關系模式：對于1：1，合并者添加對方主碼，或者用雙方主碼建立獨立關系模式 對于1：N ， 向N端添加1端主碼 對于M：N，用雙方主碼建立獨立關系模式

4、物理結構設計：數據庫在物理設備上存儲結構和存取方法

物理文件： 數據文件、日志文件、控制文件 數據文件：主數據文件，是數據庫起點，指向其他次數據庫文件，存儲啟動信息和部分數據 控制文件：存放DBMS控制信息，實現數據庫安全性和完整性控制

索引： 1、線性索引 2、樹形索引 線性索引： 1、稠密索引：索引項和記錄一一對應，存放隨機 2、稀疏索引：記錄分為塊，只有每個塊最大主鍵值才對應索引項，存放按順序 樹形索引： 利用稀疏索引的性質將索引分塊建立多級索引 B-樹 結點：根節點、葉節點、內節點 根節點、內節點：存放索引項（索引存儲塊） 葉節點：存放記錄索引項（記錄索引塊）

聚簇索引

葉節點改為存儲數據記錄，按順序存儲

非聚簇索引

葉節點改為存儲數據記錄，不按順序存儲

5、軟件維護

改正性維護（軟件本身） 適應性維護 （運行環境） 完善性維護（用戶需求）

第五章：關系數據庫語言SQL

常見事件： DDL：操作數據庫、表、列等對象：create、alter、drop DML：操作數據：insert、update、delete 5.1、表的定義

create table 表名 列完整性約束 null 、not null 、 primary key 、default(缺省值) 、 check(條件) 表完整性約束 primary key(列名…)

foreign key(列名1) reference 表名 (列名2) 在這里是主鍵 check() 在這里可以包含select語句

5.2、表的修改改變表名 sp_rename 原表名 新表名 增加列(加到末尾) alter table 表名 add 新列名 數據類型 刪除列 alter table 表名 drop 刪除列名 【cascade / restrict】

修改列名 alter table 表名 modify 列名 新數據類型及長度 刪除表 drop table 表名 【cascade / restrict】 數據插入 insert into 表名 【列名表】 values(值表) 數據修改 update 表名 set 列名=表達式 【where 條件】 數據刪除 delete from 表名 【where 條件】

數據查詢 distinct的作用是去除重復行，默認是all不去除 select 【distinct】 列名表 from 表名表

5.3、查詢選擇查詢 where包含 is null 是空值 is not null 不是空值 數值型列名 between 下限 and 上限 多條件 條件1 or 條件2

結果排序：asc 升序 desc 降序，默認升序 order by 列名1【asc /desc】, 列名2【asc /desc】,

模糊查詢列名 like ‘通配符’ 通配符： _ 任意單個字符 %任意長度字符串

分組查詢group bu 列名表 【having 分組條件】 將列的值分為好幾組

在from中可指明連接的表名 在where中可知名連接的列名

第六章：關系數據庫模式設計

用屬性的值體現的：數據依賴 屬性名體現：函數依賴 規范化設計的必要性： 因為存在： 1、數據冗余 2、更新異常 3、插入異常 4、刪除異常 三大范式、部分依賴、完全依賴、傳遞依賴 第一范式1NF單位不可再分 第二范式2NF消除部分依賴，屬性不能只依賴部分的主屬性 第三依賴3NF在第二范式基礎上再消除傳遞依賴，數據表的每一列都與主鍵直接相關，而不依賴其他非主屬性(因為其他非主屬性可能依賴主屬性，產生傳遞依賴) BCNF在第三范式基礎上拓展到主屬性，即主屬性之間不能依賴

部分函數依賴完全函數依賴傳遞函數依賴

第七章：T-SQL 語言

局部變量定義：

declare @變量名 數據類型，……    --變量定義set @變量名 = 值   --變量賦值

創建數據庫

("create database 數據庫名on (name=主數據庫文件邏輯名，filename=操作系統文件名.mdf,size=大小，maxsize=最大值,filegrowth=5%)log on(name = 日志邏輯文件名,filename=日志文件名.ldfg, size=大小，maxsize=最大值,filegrowth=2MB)");go

使用數據庫

use 數據庫名

刪除數據庫

drop database 數據庫名

存儲過程

存儲過程有封裝思想，接收用戶信息，返回值 存儲過程優點1、實現了模塊化編程 2、立即訪問數據庫 3、加快程序運行速度 4、減少網絡流量 5、提高數據庫的安全性 存儲過程種類 1、系統存儲過程(類似系統庫)：以sp_為前綴，存放在master數據庫中 2、用戶自定義存儲過程：不需要前綴，存放在用戶自己的數據庫中 3、臨時存儲過程：#前綴表示是本地臨時存儲過程，##表示全局臨時存儲過程 4、拓展存儲過程(類似第三方庫)：以xp_為前綴，添加到master數據庫中 5、遠程存儲過程：從遠程服務器調用的

觸發器

一類特殊的存儲過程，通過事件進行觸發執行 常見事件： DDL：操作數據庫、表、列等對象：create、alter、drop DML：操作數據：insert、update、delete

第八章：數據庫安全

數據庫安全性控制的五種常用方法

8.1、用戶標識與鑒別

位于最外層

8.2、存取控制

由用戶權限定義和合法權限檢查組成 授權

grant 權限名,……   -- all priviliges 為全部權限，對某列授權必須指明  update(Sno)on table 表名,……to 用戶名,……      -- public 為所有用戶with grant option --允許授權給其他用戶這些權限(允許用戶傳播權限)

回收權限

revoke 權限名,……on table 表名,……from 用戶名,…… 【cascade】 --級聯，否則無法收回傳播的權限(報錯)

角色：權限集合

create role 角色名grant 權限名，……on table 表名,……to 角色,……

8.3、視圖

create view 視圖名asselect *   --剩下的和前面的獲取表一樣from studentwhere

8.4、審計

可選性1、審計費時間和空間 2、DBA(數據庫管理員)可以根據應用對安全性的要求來靈活打開和關閉審計功能 3、主要用于安全性要求較高的部門 審計事件1、服務器事件 2、系統權限 3、語句事件 4、模式對象事件

audit 操作名,…… --開啟審計on 表名,……noaudit 操作名,……    -- 取消審計on 表名,……

8.5、數據加密

身份驗證模式1、windows身份驗證模式–默認 2、混合驗證模式 安全性主體的三個級別1、服務器級別 2、數據庫級別 3、架構級別

第九章：數據庫保護

9.1、事務

事務是恢復和并發控制的基本單位事務四個特性(ACID)1、原子性：邏輯工作單位 2、一致性：不會因執行事務破壞數據庫 3、隔離性：并發執行不互相干擾 4、持續性：改變是永久性的

9.2、并發操作

1、丟失更新：并發修改會覆蓋 2、不可重復讀 3、讀“臟”數據

并發控制: 封鎖(locking鎖)、時標(時間戳)

9.3、數據庫的恢復

1、轉儲和建立日志 2、數據庫恢復

UNDO：未被破壞，撤銷修改即可 REDO：已被破壞，加載數據庫備份，利用日志庫執行重做