the review of the DataBase

第1章

基本概念

  • DB
  • DBMS
  • DBS
  • DBA
  • 三层模式和两级映像
    • DB的数据结构
      • 逻辑模式
      • 外模式
      • 内模式
    • 两级映像

      第2章

      基本概念

  • 关键码
    • 超键
    • 候选键
    • 主键
    • 外键
  • 关系模型的3类完整性规则
    • 实体完整性
    • 参照完整性
    • 用户定义的完整性规则
  • 关系模型的3层体系结构
    • 关系模式
    • 子模式
    • 存储模式

关系代数

  • 5个基本操作
    • 并
    • 差
    • 笛卡尔积
    • 投影
    • 选择
  • 4个组合操作
    • 交
    • 连接
    • 自然连接
    • 除法

启发式算法

  • 3个规则
    • 尽可能早地执行选择操作
    • 尽可能早地执行投影操作
    • 避免直接做笛卡尔积

第3章

SQL

  • 组成（4部分）
    • DDL（定义模式、基本表、视图、索引）
    • DML（查询、修改、删除、插入）
    • DCL（授权、完整性约束、事务）
    • 嵌入式SQL语言
  • SQL数据定义
    • 模式的撤销——drop schema xxx [cascade|restrict].
    • 基本数据类型
    • 基本表
      • create table xxx();
      • alter table xxx [add|drop|modify] yyy;
      • drop table xxx [cascade|restrict];
    • 索引
      • create index xxx on …;
      • drop index xxx;
  • SQL数据查询
    • 基本句型——select A1,A2… from R1,R2… where … having … group by … order by ..[asc|desc]
    • select 后的内容必须是group by后面内容的子集
    • where 子句中不能直接使用聚合函数
    • and | or | not
    • in | not in
    • exists | all | some | unique
    • 语句嵌套
    • 聚合函数——count(*),count(xx),sum(xx),avg(xx),max(xx),min(xx)
    • 聚合函数中除了count(*)以外，其余都会跳过值
    • 导出表的使用
  • SQL数据插入
    • insert into xxx values(…);
  • SQL数据删除
    • delete from xxx where …;
  • SQL数据修改
    • update xxx set … where …;
  • 视图
    • create view xxx(…) as select …;
    • drop view xxx;
    • 定义时加上 with check option后才允许用户更新视图

第4章

函数依赖(FD)

  • 函数依赖的定义
  • 推理规则
    • 自反性、增广性、传递性、合并性、分解性、伪传递性、复合性
  • 非平凡的FD
  • FD和关键码的联系
    • 超键（能退出完整属性集）
    • 候选键（任一真子集都无法推出完整的属性集）
  • 属性集的闭包
    • X→Y能用 FD 推理规则推出的充分必要条件是Y∈X+
  • FD推理规则的完备性
    • 正确性保证了推出的所有FD是正确的，完备性保证了可以推出所有被蕴涵的FD
  • FD集的最小依赖集
    • 每个FD右边都是单属性
    • 没有冗余的FD
    • FD左边没有冗余的属性

关系模式的分解特性

  • 无损分解
    • 损失分解指丢失信息，产生寄生元组，而不是元组的丢失
  • 判断无损分解的测试方法
    • 表格法
    • p={R1，R2}是无损分解的充分必要条件是 （R1 ∩ R2 → R1-R2 或者 R1 ∩ R2 → R2-R1 ）
  • 保持函数依赖的分解

范式

  • 1NF
  • 2NF——每个非主属性完全依赖于候选键
    • 局部依赖的定义
    • 分解成2NF的算法——例：关系模式R(ABC)，F={AB->C,A->C}分解成p={AC,AB}
  • 3NF——每个非主属性都不传递依赖于候选键
    • 对于每个FD X->Y，都有X是R的超键或者Y的每个属性都是主属性，则R是3NF
    • 分解成3NF的算法——1)求最小依赖集，并将左部相同的合并. 2)将最小依赖集中 X->Y 构成一个模式 XY. 3)如果每个模式中都不包含候选键，则将候选键作为一个模式放入模式集中.
  • BCNF——每个属性都不传递依赖于候选键
    • 对于每个FD X->Y，都有X是R的超键，则R是BCNF

第5章

数据库设计

  • 生存周期
    • 规划
    • 需求分析
    • 概念分析
    • 逻辑分析
    • 物理分析
    • 数据库实现
    • 数据库运行和维护
  • 各种模式的区别和对应关系
    • 关系模式 <——> 逻辑模式 <——> 模式名、属性名
    • 子模式 <——> 外模式(view) <——> 用户对数据库进行操作的权限
    • 存储模式 <——> 内模式(index) <——> 存储关系

ER图

  • 基本元素
    • 实体（矩形框）
    • 联系（菱形框）
    • 属性（椭圆形）
  • 关系模式
    • M:N或者M:N:P需要单独转化为关系模式

第7章

事务

  • 事务的ACID性质
    • 原子性（A）
    • 一致性（C）
    • 隔离性（I）
    • 持久性（D）
  • 事务结束的方法
    • commit
    • rollback

数据库的恢复

  • 故障类型
    • 事务故障
    • 系统故障
    • 介质故障
  • 检查点技术
    • 只有在检查点的时候才真正将修改写入磁盘
    • redo
    • undo

数据库的并发控制

  • 并发带来的3个问题

    • 丢失更新问题
    • 读脏数据问题
    • 不可重复读问题

  • 封锁技术

    • 排他型封锁（X锁）——不允许其他事务再对该数据加任何类型的锁
    • 共享型封锁（S锁）——允许其他事务对该数据加S锁，但不允许任何事务对该数据加X锁
    • 使用S锁的操作有3个：
      • 申请S锁
      • 升级和写操作
      • 解除S锁
    • 封锁的粒度——封锁对象的大小称为封锁的粒度
    • 封锁协议
      • 一级封锁协议——防止丢失更新
      • 二级封锁协议——防止丢失更新、防止读脏数据
      • 三级封锁协议——防止丢失更新、防止读脏数据、防止不可重复读

  • 封锁带来的问题

    • 活锁——使某个事务永远处于等待状态
    • 饿死——某事务永远轮不上封锁的机会
    • 死锁——几个事务都处于等待状态，且需要另一个事务解除封锁才能够继续执行

  • 并发操作的调度

    • 串行调度——事务串行调度的结果都是正确的
    • 可串行化的调度——一个并发调度的执行结果和某一个串行调度的执行结果等价

  • SQL对事务并发处理的支持

    • 事务的存取模式
      • read only（只读型）——事务对数据库的操作只能是读操作。
      • read write（读写型）——事务对数据库的操作可以是读操作，也可以是写操作
      • SQL定义语句：set transaction read only
    • 事务的隔离级别 （从高到低）
      • serializable（可串行化）
      • repeatable read（可重复读）
      • read committed（读提交数据）
      • read uncommitted（可以读未提交数据）
      • SQL语句：set transaction isolation level serializable

数据库的完整性

  • 完整性概念
    • 正确性
    • 有效性
    • 相容性
    • 防止错误的数据进入数据库
  • SQL中的完整性约束
    • 域约束
      • create domain xxx char(6) default ‘??’ constraint yyy check();
    • 基本表约束
      • 候选键（unique）和主键（primary key）
      • 外键参照动作
        • no action
        • cascade
        • restrict
        • set null
        • set default
      • 检查约束的定义
        • check语句
    • 断言
      • SQL语句：create assertion ass1 check（…）;

数据库的安全性

  • 安全性级别
    • 环境级
    • 职员级
    • os级
    • 网络级
    • DBS级
  • 访问数据的权限（4个）
    • 读（read）
    • 插入（insert）
    • 修改（update）
    • 删除（delete）
  • 修改数据库模式的权限（4个）
    • 索引（index）
    • 资源（resource）
    • 修改（alteration）
    • 撤销（drop）
  • SQL中的安全机制
    • 视图
    • 权限
      • 授权语句
        • grant select，update on S to Wang with grant option
        • 把对关系S的查询、修改权限授权给用户Wang，并且Wang还可以把这些权限转授给其他用户
        • to public 表示授权给所有用户
        • references （T#）引用其他关系的主键作为外键
      • 回收语句
        • revoke select，update on S from Wang cascade
        • 从用户Wang回收对关系S的查询、修改权，并且是级联回收
        • revoke grant option for references（C#）on C from BAO
        • 从用户BAO回收对关系C中主键C#引用的转授权
        • revoke grant option for 用于回收转授权
      • 谁授权，由谁回收
      • 权限操作中，查询不能加列名表，更新(update)可以加列名表
    • 角色
    • 审计——用于安全性目的的数据库日志称为审计追踪

第10章

ODBC句柄

  • ODBC有3个句柄
    • 环境句柄——定义了一个数据库环境（只有1个）
    • 连接句柄——定义了一个数据库连接
    • 语句句柄——定义了一条SQL语句