Database Management Systems (2nd).pdf

### 数据库管理系统基础知识点 #### 一、数据库系统概述与历史背景 - **数据库系统的重要性**：随着信息技术的发展，数据库管理系统的应用变得无处不在，成为管理信息的基础工具。 - **课程地位**：数据库系统原理及实践课程已经成为计算机科学课程体系中的核心组成部分。 #### 二、数据库管理系统的基本概念 - **数据库管理系统（DBMS）**：一种用于管理和存储数据的软件系统。 - **文件系统与数据库管理系统**： - 文件系统：主要关注单个文件的管理和存储。 - 数据库管理系统：提供更高级的数据管理功能，如事务处理、并发控制等。 - **DBMS的优势**： - **数据共享性**：多个用户可以同时访问同一数据集。 - **数据独立性**：逻辑结构变化不影响应用程序。 - **数据安全性**：提供机制保护数据免受未授权访问。 - **数据完整性**：确保数据准确性和一致性。 #### 三、数据库管理系统中的数据模型 - **关系模型**：最常用的数据模型之一，使用表格形式来组织数据。 - **表格**：包含行（记录）和列（属性）。 - **关系**：对应于表格，是数据库中数据的基本单位。 - **多级抽象**： - **外模式**（视图层）：面向最终用户的视图。 - **模式**（逻辑层）：描述数据库的整体结构。 - **内模式**（物理层）：描述数据的物理存储方式。 - **数据独立性**： - **逻辑独立性**：当模式改变时，应用程序不必随之更改。 - **物理独立性**：当内模式改变时，模式不必改变。 #### 四、查询与事务管理 - **查询**：通过特定的查询语言（如SQL）检索数据。 - **事务管理**： - **并发执行**：多个事务同时执行可能带来数据不一致的问题。 - **不完整事务与系统崩溃**：事务在完成前中断可能导致数据损坏。 - **恢复机制**：确保系统在发生故障后能够恢复到一致状态。 #### 五、数据库管理系统的结构 - **三层架构**：用户界面、中间件（查询处理）、存储引擎。 - **角色与职责**： - **数据库管理员**：负责维护数据库的安全性和完整性。 - **应用程序开发者**：开发应用程序以与数据库交互。 - **终端用户**：直接或间接地通过应用程序访问数据库。 #### 六、实体关系模型 - **实体**：现实世界中的对象或概念。 - **属性**：描述实体的特征。 - **实体集**：一组具有相同特性的实体。 - **关系**：实体之间的联系。 - **关系集**：一组具有相同类型的联系。 - **ER模型的扩展特性**： - **键约束**：确保实体唯一性的规则。 - **参与约束**：定义实体必须参与到某种关系中的规则。 - **弱实体**：依赖于其他实体的存在。 - **类层次结构**：表示实体间的继承关系。 - **聚合**：表示整体与部分的关系。 #### 七、关系模型 - **关系模型简介**： - **创建和修改关系**：使用SQL-92标准进行操作。 - **关系的完整性约束**： - **键约束**：确保主键的唯一性。 - **外键约束**：定义与其他表的关系。 - **一般约束**：如非空约束等。 - **查询语句**：使用SQL查询数据。 - **逻辑数据库设计**：从ER模型到关系模型的转换。 - **实体集到表格**：将ER模型中的实体集转换为表格。 - **关系集到表格**：将关系集转换为表格。 - **翻译具有键约束的关系集**。 - **翻译具有参与约束的关系集**。 - **翻译弱实体集**。 - **翻译类层次结构**。 - **翻译包含聚合的ER图**。 - **视图**： - **视图的作用**：提高数据独立性、增强安全性。 - **更新视图**：允许对视图进行修改操作。 以上知识点覆盖了数据库管理系统的基本概念、数据模型、事务管理、设计过程等方面，旨在帮助读者理解现代数据库管理系统的核心原理和技术。