数据库系统概论复习资料文档格式.docx
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4.数据模型分为概念模型、逻辑模型和物理模型2个方面。
5.数据模型的组成要素是:
数据结构、数据操作、完整性约束条件。
6.实体型之间的联系分为一对一、一对多和多对多三种类型。
7.常见的数据模型包括:
关系、层次、网状、面向对象、对象关系映射等几种。
8.关系模型的完整性约束包括:
实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。
三、问答题
1.简述DBMS的主要功能
•数据定义
•数据组织、存储和管理
•数据操纵(查询、插入、删除和修改)
•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
2.简述人工管理阶段的特点
•由程序员管理,数据不保存
•应用程序管理数据
•数据不共享、冗余度极大
•数据不具独立性,完全依赖于程序
3.简述文件系统阶段数据管理的特点
•数据由文件系统管理,可长期保存
•数据面向某一应用程序,共享性差、冗余度大
•数据独立性差,数据的逻辑结构改变必须修改应用程序
4.简述数据库系统阶段数据管理的特点
•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
•数据由DBMS统一管理和控制
5.DBMS可以对数据提供哪些控制功能?
•数据的安全性(Security)保护:
保护数据,以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
•数据的完整性(Integrity)检查:
将数据控制在有效的范围内,或保证数据之间满足一定的关系。
•并发(Concurrency)控制:
对多用户的并发操作加以控制和协调,防止相互干扰而得到错误的结果。
•数据库恢复(Recovery):
将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
6.何谓数据模型?
它应满足哪些要求?
•数据模型是用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具,是对现实世界的模拟。
•数据模型应满足三方面要求:
1)能比较真实地模拟现实世界
2)容易为人所理解
3)便于在计算机上实现
7.何谓数据结构?
描述的内容是什么?
•数据结构是对数据库的组成对象以及对象之间的联系的描述。
•描述的内容包括与对象的类型、内容、性质有关的和与数据之间联系有关的对象。
8.举例说明一对一、一对多和多对多3种联系。
•一个班级只能有一个正班长,一个班长只能在一个班级中任职。
班长和班级两个实体集之间就是一对一的联系。
•一个班级可以有很多学生,一个学生只能在一个班级中就读。
班级和学生两个实体集之间就是一对多的联系。
•一门课程可以被多个学生选修,一个学生可以选修多门课程。
课程和学生两个实体集之间就是多对多的联系。
9.分析并画出某教学管理系统的E-R图(可不画出属性)。
主要实体型包括:
学生、教师、课程、参考书、教室。
10.分析并画出某图书馆管理系统的E-R图(可不画出属性)。
图书、出版社、经销商、借阅人、书库、职工。
11.简述层次模型的基本特点:
•结点的双亲是唯一的
•只能直接处理一对多的实体联系
•每个记录类型可以定义一个排序字段,也称为码字段
•任何记录值只有按其路径查看时,才能显出它的全部意义
•没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在
12.简述层次模型的优缺点。
优点:
•层次模型的数据结构比较简单清晰
•查询效率高,性能优于关系模型,不低于网状模型
•层次数据模型提供了良好的完整性支持
缺点:
•多对多联系表示不自然
•对插入和删除操作的限制多,应用程序的编写比较复杂
•查询子女结点必须通过双亲结点
•由于结构严密,层次命令趋于程序化
13.阐述数据库三级模式、二级映象的含义及作用。
•数据库三级模式反映的是数据的三个抽象层次:
模式是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。
内模式又称为存储模式,是对数据库物理结构和存储方式的描述。
外模式又称为子模式或用户模式,是对特定数据库用户相关的局部数据的逻辑结构和特征的描述。
•数据库三级模式通过二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换。
外模式面向应用程序,通过外模式/模式映象与逻辑模式建立联系,实现数据的逻辑独立性。
模式/内模式映象建立模式与内模式之间的一对一映射,实现数据的物理独立性。
14.阐述DBA的职责。
•决定数据库的中的信息内容和结构
•决定数据库的存储结构和存取策略
•决定数据的安全性要求和完整性约束条件
•监控数据库的使用和运行
•数据库的改进和重组重构
•定期对数据库进行重组织,以提高系统的性能
第二章
1.主码:
能够唯一地标识一个元组的属性或属性组称为关系的码或候选码。
若一个关系有多个候选码则可选其一作为主码或主键(Primarykey)。
2.外码:
如果一个关系的一个或一组属性引用(参照)了另一个关系的主码,则称这个或这组属性为外码或外键(Foreignkey)。
3.关系数据库:
依照关系模型建立的数据库称为关系数据库。
它是在某个应用领域的所有关系的集合。
4.关系模式:
简单地说,关系模式就是对关系的型的定义,包括关系的属性构成、各属性的数据类型、属性间的依赖、元组语义及完整性约束等。
关系是关系模式在某一时刻的状态或内容,关系模型是型,关系是值,关系模型是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。
5.实体完整性:
用于标识实体的唯一性。
它要求基本关系必须要有一个能够标识元组唯一性的主键,主键不能为空,也不可取重复值。
6.参照完整性:
用于维护实体之间的引用关系。
它要求一个关系的外键要么为空,要么取与被参照关系对应的主码值,即外码值必须是主码中已存在的值。
7.用户定义的完整性:
就是针对某一具体应用的数据必须满足的语义约束。
包括非空、唯一和布尔条件约束三种情况。
二、填空题
1.在学生(学号,姓名,性别,年龄,班长学号)、课程(课程号,课程名,学时数)、选修(学号,课程号,成绩)三个关系中:
•选修关系的主码是学号+课程号,外码学号参照学生关系的主码,外码课程号参照课程关系的主码。
•学生关系的主码是学号,外码是班长学号,参照学生关系的主码。
2.关系的三类完整性约束分别是实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
3.关系数据库语言分为关系代数、关系演算和结构化查询语言三大类。
4.关系的5种基本操作是选择、投影、并、差、笛卡尔积。
1.简述基本关系的性质
•每个列具有相同的数据类型
•不同的列可出自同一个域,但必须是不同的名字
•列的顺序可以任意交换
•行的顺序也可以任意交换
•至少有一个候选码,用于标识元组的唯一性
•分量必须取原子值,即属性不能再分
2.写出关系模式的五元组形式化表示并说明各符号的含义。
关系模式是对关系的描述,形式化表示为:
R(U,D,DOM,F)
•R——关系名
•U——组成该关系的属性名集合
•D——属性组U中属性所来自的域
•DOM——属性向域的映象集合
•F——属性间的数据依赖关系集合
3.简述教材“学生-课程”示例数据库三个关系(表)的主外键及参照情况。
学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄)
课程(课程号,课程名称,学分)
选修(学号,课程号,成绩)
•学号是学生关系的主键,课程号是课程关系的主键,选修关系的主键是学号+课程号属性组。
选修关系有两个外键,其中学号外键参照学生关系的主键(学号),课程号外键参照课程关系的主键(课程号)。
选修关系属于参照关系,学生关系和课程关系以至于是被参照关系。
4.
设R是包含k1个元组的n目关系,S是包含k2个元组的m目关系,写出R与S的笛卡尔积运算公式并说明其含义。
•运算公式为:
R×
S={trts|trR∧tsS}
•运算结果为一个(n+m)目关系,其每个元组的前n列是关系R的一个元组,后m列是关系S的一个元组。
•运算结果包含由k1×
k2个元组,由来自R和S的所有元组交叉组合而成
5.写出关系选择(σ)运算的公式并说明其含义。
σF(R)={t|tR∧F(t)=‘真'
}
•选择运算的含义为从关系R中找出符合条件的所有元组。
式中:
F为选择条件,t表示元组,它是R元组的子集,并使逻辑表达式F(t)为真。
6.写出关系投影()运算的公式并说明其含义。
A(R)={t[A]|tR}
•投影运算的含义为从关系R中选择出若干属性列组成新的关系。
式中A为R的部分属性组,t表示元组,t[A]表示由属性组A上的分量构成的元组。
第三章
1.SQL:
结构化查询语言的简称,是关系数据库的标准语言。
SQL是一种通用的、功能极强的关系数据库语言,是对关系数据存取的标准接口,也是不同数据库系统之间互操作的基础。
集数据查询、数据操作、数据定义、和数据控制功能于一体。
2.数据定义:
数据定义功能包括模式定义、表定义、视图和索引的定义。
3.嵌套查询:
指将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询。
1.SQL数据定义语句的操作对象有:
模式、表、视图和索引。
2.SQL数据定义语句的命令动词是:
CREATE、DROP和ALTER。
3.RDBMS中索引一般采用B+树或HASH来实现。
4.索引可以分为唯一索引、非唯一索引和聚簇索引三种类型。
5.填空完成下列查询条件表:
查询条件
运算符/谓词
比 较
=,>
,<
,>
=,<
=,!
>
,!
<
确定范围
BETWEENAND,NOTBETWEENAND
确定集合
IN,NOTIN
字符匹配
LIKE,NOTLIKE
空 值
ISNULL,ISNOTNULL
多重条件(逻辑运算)
AND,OR,NOT
操作对象
操作方式
创建
删除
修改
模式
CREATESCHEMA
DROPSCHEMA
表
CREATETABLE
DROPTABLE
ALTERTABLE
视图
CREATEVIEW
DROPVIEW
索引
CREATEINDEX
DROPINDEX
1.简述SQL的特点。
•集数据定义语言(DDL)、数据操纵(DML)和数据控制语言(DCL)于一体,可以独立完成数据库生命周期中的全部活动。
•属于高度非过程化语言,只要告知"
做什么"
,而无须了解"
如何做"
。
•采用集合操作方式,操作对象、查询结果均为元组的集合,效率高。
•同一语法结构多种使用方式。
既可用于联机交互操作,也可嵌入其它高级语言程序中使用。
•语言简单易用,完成核心功能只需9个动词。
2.写出SQL创建表语句的一般格式并说明其含义。
CREATETABLE<
表名>
(<
列名>
<
数据类型>
[<
列级完整性约束>
]
[,<
]]…
[,<
表级完整性约束>
]);
•<
可以是数据库系统支持的各种数据类型,包括长度和精度。
•列级完整性约束为针对单个列(本列)的完整性约束,包括PRIMARYKEY、REFERENCES表名(列名)、UNIQUE、NOTNULL等。
•表级完整性约束可以是基于表中多列的约束,包括PRIMARYKEY(列名列表)、FOREIGNKEYREFERENCES表名(列名)等。
3.写出SQL创建索引语句的一般格式并说明其含义。
CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<
索引名>
ON<
(<
列名列表>
);
•UNIQUE:
表示创建唯一索引,缺省为非唯一索引。
•CLUSTER:
表示创建聚簇索引,缺省为非聚簇索引。
:
一个或逗号分隔的多个列名,每个列名后可跟ASC或DESC,表示升/降序,缺省为升序。
多列时则按为多级排序。
4.写出SQL查询语句的一般格式并说明其含义。
SELECT[ALL|DISTINCT]<
算术表达式列表>
FROM<
表名或视图名列表>
[WHERE<
条件表达式1>
[GROUPBY<
属性列表1>
[HAVING<
条件表达式2>
]]
[ORDERBY<
属性列表2>
[ASC|DESC]];
说明:
•ALL/DISTINCT:
缺省为ALL,即列出所有查询结果记录,包括重复记录。
DISTINCT则对重复记录只列出一条。
•算术表达式列表:
一个或多个逗号分隔的算术表达式,表达式由常量(包括数字和字符串)、列名、函数和算术运算符构成。
每个表达式后还可跟别名。
也可用*代表查询表中的所有列。
一个或多个逗号分隔的表或视图名。
表或视图名后可跟别名。
•条件表达式1:
包含关系或逻辑运算符的表达式,代表查询条件。
•条件表达式2:
包含关系或逻辑运算符的表达式,代表分组条件。
一个或逗号分隔的多个列名。
5.自己认真调试教材“学生-课程”示例数据库(含完整性约束定义)。
P82表
6.写出插入单个记录的SQL语句格式并说明其含义。
•语句格式:
INSERTINTO<
[(<
属性列表>
)]
VALUES(<
常量列表>
)
•说明:
INTO子句的<
可为表中的全部属性列,也可为非空部分属性,顺序不限,以逗号分隔。
缺省为表中的所有属性。
VALUES子句的<
由逗号分隔的常量构成,其个数、类型和顺序必须与属性列表一致。
7.简述视图的作用。
•能够简化用户的操作:
简化用户的查询操作,用户注意力可集中在自己关心的数据上。
•使用户能以多种角度看待同一数据:
不同的用户可以从不同的角度看待同一数据。
•对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性:
在数据库三级模式结构中,视图属于外模式,因而可保证数据的逻辑独立性。
•能够对机密数据提供安全保护:
视图机制不仅具备受限更新,更可向特定用户屏蔽或开放机密数据。
•适当的利用视图可以更清晰的表达查询。
第四、五章
1.数据库角色:
被命名的一组与数据库操作相关的权限,是权限的集合,通过角色授权可简化授权过程。
用CREATEROLE语句创建角色,然后用GRANT语句给角色授权。
2.自主存取控制(DAC):
通过将不同数据库对象的不同操作权限授予不同的用户,来实现数据安全性控制的一种机制。
在这种机制下,DBA和属主用户可以将对象的操作权限自主授予他人,也可随时回收权限。
3.强制存取控制(MAC):
是建立在DAC之上的安全验证机制。
这种机制分别对主体和客体施加敏感度标记(许可证和密级),标记与数据是一个不可分的整体,数据的副本与正本一样拥有密级保护。
4.数据加密:
是根据一定的算法将原始数据(明文)变换为不可直接识别的格式(密文)的一种数据保护手段,加密可以使不知道解密算法的人无法获知数据的内容,从而防止数据在存储和传输过程中失密。
5.触发器:
是用户定义在基本表上的一类由事件驱动的特殊过程。
由服务器自动激活,能执行更为复杂的检查和操作,具有更精细和更强大的数据控制能力。
使用CREATETRIGGER命令建立触发器。
1.计算机系统存在技术安全、管理安全和政策法律三类安全性问题。
2.TCSEC/TDI标准由安全策略、责任、保证和文档四个方面内容构成。
3.常用存取控制方法包括自主存取控制(DAC)和强制存取控制(MAC)两种。
4.自主存取控制(DAC)的SQL语句包括GRANT和REVOKE两个。
用户权限由数据对象和操作类型两部分构成。
5.填空,完成以下权限表。
权限
可否执行的操作
CREATE
USER
SCHEMA
TABLE
CRUD操作
DBA
可以
RESOURCE
不可以
CONNECT
但必须被授权
6.强制存取控制(MAC)将实体分为主体和客体两大类。
7.MAC的敏感度标记分为绝密、机密、可信和公开四个安全级别。
8.数据加密的方法大致分为替换法、置换法和混合法三种类型。
9.参照完整性违约处理的方式包括拒绝执行、级连操作和置空值三种策略。
1.数据库安全性控制的常用方法有哪些?
•用户标识和鉴定:
是数据库访问控制的最外层安全保护措施,通过用户标识和口令实现。
•存取控制:
通过用户权限定义和合法权限检查机制共同构成DBMS的安全子系统
•视图:
可在一定程度上对保密数据提供隐藏保护。
•审计:
用于记录用户对数据库的所有操作以便事后跟踪和追溯。
•加密存储:
对高度机密的数据进行数据加密,是防止数据在存储和传输过程中失密的有效手段。
2.写出下列SQL自主权限控制命令。
1)把对Student和Course表的全部权限授予所有用户。
GRANTALLPRIVILIGESONTABLEStudent,CourseTOPUBLIC;
2)把对Student表的查询权和姓名修改权授予用户U4。
GRANTSELECT,UPDATE(Sname)ONTABLEStudentTOU4;
3)把对SC表的插入权限授予U5用户,并允许他传播该权限。
GRANTINSERTONTABLESCTOU5WITHGRANTOPTION;
4)把用户U5对SC表的INSERT权限收回,同时收回被他传播出去的授权。
REVOKEINSERTONTABLESCFROMU5CASCADE;
5)创建一个角色R1,并使其对Student表具有数据查询和更新权限。
CREATEROLER1;
GRANTSELECT,UPDATEONTABLEStudentTOR1;
6)对修改Student表结构的操作进行审计。
AUDITALTERONStudent;
3.简述可能破坏参照完整性的情况及违约处理方式。
被参照表(例如student)
参照表(例如SC)
违约处理
可能破坏参照完整性
---插入元组
拒绝
---修改主码值
删除元组--->
拒绝/级连删除/设置为空值
修改主码值--->
•在参照表中插入或删除元组时可能会破坏参照完整性,DBMS将拒绝执行。
•在被参照表中删除元组时也可能会破坏参照完整性,DBMS将选择拒绝删除或级连删除或设置空值几种方案处理。
拒绝为默认策略。
•在被参照表中修改主码值时也可能会破坏参照完整性,DBMS将选择拒绝修改或级连修改或设置空值几种方案处理。
4.写出创建触发器的一般语法并说明其含义。
CREATETRIGGER<
触发器名>
{BEFORE|AFTER}<
触发事件>
ON<
FOREACH{ROW|STATEMENT}[WHEN<
触发条件>
ASBEGIN
触发动作体>
END;
可以是INSERT、DELETE或UPDATE[OF<
列,…>
]等数据更新操作
•BEFORE表示在操作执行前触发动作体,AFTER则在操作执行后触发动作体
•FOREACHROW为行级触发器,操作涉及多少行就会执行多少次触发动作体
•FOREACHSTATEMENT为语句级触发器,事件发生时触发动作体只执行一次
是一个布尔表达式,表示事件发生时是否触发动作执行的附加条件
为事件发生时执行的动作。
可以是单个SQL语句或PL/SQL过程,也可以是存储过程调用。
可以用NEW和OLD引用新值和原值。
第六、七章
1.数据依赖:
反映一个关系内部属性与属性之间的约束关系,是现实世界属性间相互联系的抽象,属于数据内在的性质和语义的体现。
2.规范化理论:
是用来设计良好的关系模式的基本理论。
它通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖,以解决插入异常、删除异常、更新异常和数据冗余问题。
3.
函数依赖:
简单地说,对于关系模式的两个属性子集X和Y,若X的任一
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