数据库系统概述(面试必备)-CFANZ编程社区

1.绪论

数据：描述事物的符号记录
数据库数据特点：永久存储，有组织，可共享
数据库的事务管理：保证事务的正确运行，保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复
数据库系统：数据库+数据库管理工具+数据库管理员
文件系统与数据库系统的本质区别：数据库系统实现了整体数据的结构化，即文件系统仅仅只是记录内部具有结构，而记录与记录间没有结构和联系
数据共享：减少数据冗余，避免数据间的不相容性与不一致性
数据独立性：包括物理独立性和逻辑独立性，能够保证数据的物理存储和逻辑结构改变时，应用程序不需要改变。数据的定义和操作从应用程序中分离，方便程序维护和修改
物理独立性：数据库中数据的物理存储改变时，应用程序不需要改变
逻辑独立性：数据库中数据的逻辑结构改变时，应用程序不需要改变
认识抽象->概念模型->数据模型
概念模型中的基本概念：实体，属性，码，实体型，实体集，联系
E-R模型：描述现实世界的概念模型
数据模型=数据结构+数据操作+数据的完整性约束条件
数据结构是所描述的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述
数据操作是指对各种对象型的值允许执行的操作的集合
数据的完整性约束条件是一组完整性规则
关系模型：由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表
关系：一个关系对应一张表
元组：表中的一行即为一个元组
属性：表中的一列即为一个属性
码：表中的一个或多个属性，它可以唯一确定一个元组，即为本关系的码
域：属性的取值范围来自某个域，类似于一个数组
分量：元组中的一个属性值
关系的规范化：每个分量必须是一个不可分的数据项，即不允许表中有表
关系模型的完整性约束：实体完整性，参照完整性，用户自定义完整性

2.关系数据库

笛卡尔积：域1X域2,将两个域的分量任意组合形成元组，多个元组构成一个关系
关系：多个域的笛卡尔积的子集叫做该域的关系
候选码：是一组能够唯一标识一个元组的属性，而其子集不能唯一标识
主码：从多个候选码中选择一个作为主码，本质还是候选码
外码：一个关系的非主码属性在其他关系中是主码，称该码为该关系的外码
主属性：候选码中的属性
全码：关系中所有属性都是这个关系的候选码
关系的三种类型：基本表，查询表，视图表
关系操作：包括增删查改，特点是操作对象和结果都是集合
5种基本的查询操作：选择，投影，并，差，笛卡尔积
实体完整性规则：主码中的属性不能取空值
参照完整性规则：外码中属性取空值或者取其引用值
自定义完整性规则：非空，唯一，取值范围，自增
关系代数
象集与除法

3.数据库语言SQL

外模式(视图)-模式(基本表)-内模式(存储文件)
SQL基础
SQL查询
聚合和排序
数据更新

4.关系数据理论

简化的关系模式R<U,F>=关系名R+属性U+数据依赖F
第一范式(1NF)：每个分量必须是不可分的数据项(不能表中有表)
数据依赖：属性间的约束关系，通过属性值是否相等来体现，是数据语义的体现，有函数依赖和多值依赖两种
函数依赖：根据数据语义分析，属性A的值确定后，属性B的值也唯一确定，称A->B，A决定B，A为B的决定因素，A与B一一对应
完全函数依赖：要求决定因素的真子集不能是决定因素
第二范式(2NF)：每一个非主属性完全函数依赖于任何一个候选码
第三范式(3NF)：每一个非主属性既不传递依赖于码，也不部分依赖于码
扩充的第三范式(BCNF)：每一个决定因素都包含码，全码必为BCNF
多值依赖：(a,b)->c，a与c为一对多的关系，而b与c没有关系，即b为冗余，函数依赖是多值依赖的特殊情况
第四范式(4NF)：消除表中的属性的多对多关系

5.数据库恢复技术

事务的ACID特性：原子性，一致性，隔离性，持续性
事务是恢复和并发控制的基本单位
ACID特性可能遭到破坏的原因：多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行；事务在运行过程中被强行停止

6.并发控制

保证事务的隔离性和一致性
并发操作带来的数据不一致性：丢失修改，不可重复读和读脏数据

-- 创建表
CREATE TABLE SC
(
	Sno VARCHAR(9),
	Cno VARCHAR(4),
	PRIMARY KEY(Sno),
	FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno)
);
--修改表
ALTER TABLE SC ADD S_entrance DATA;
ALTER TABLE SC ALTER COLUMN Sage INT;
ALTER TABLE SC ADD UNIQUE(Cname);
DROP TABLE SC CASCADE;
--查询表
SELECT Sname,Sno,Sdept FROM Student;
SELECT * FROM Student;
SELECT DISTINCT Sno FROM Student;
SELECT Sage,Sname FROM Student WHERE Sage>=22;
SELECT Sage,Sname FROM Student WHERE Sage BETWEEN 20 AND 25;
SELECT Sage,Sname FROM Student WHERE Sage IN (21,22,23);
SELECT Sage,Sname FROM Student WHERE Sname LIKE '谢%';
SELECT Sage,Sname FROM Student WHERE Sname LIKE '谢_';
SELECT * FROM Student ORDER BY Grade DESC;
SELECT * FROM Student ORDER BY Grade ASC;

-- 细化聚集函数的作用对象
SELECT Cno,COUNT(Sno) FROM SC GROUP BY Cno;
-- 对分组进行筛选
SELECT Sno FROM SC GROUP BY Sno HAVING COUNT(*)>3;
-- 连接查询
SELECT Sno,Sname,Sage,Grade FROM Student,SC WHERE Student.Sno=SC.Sno;

-- 插入元组
INSERT INTO SC (Sno,Cno) VALUES(12,3);
-- 修改元组
UPDATE SC SET Sno=13 WHERE Cno=3;
-- 删除元组
DELETE FROM SC WHERE Sno=13;