【正文】 結(jié)構(gòu)化無結(jié)構(gòu)記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)，整體無結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)控制能力應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序自己控制由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點　?。?）數(shù)據(jù)的高集成性?！　。?）數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性?！　?：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減少數(shù)據(jù)冗余（注釋1），但無法避免一切冗余?！　。?）數(shù)據(jù)獨立性：數(shù)據(jù)獨立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性，即數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用程序而不依賴于應(yīng)用程序。也就是說，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)與存取方式的改變不會影響應(yīng)用程序?！　?shù)據(jù)獨立性一般分為物理獨立性與邏輯獨立性兩級?！　?）物理獨立性：物理獨立性即是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)，存取方式等）的改變，如存儲設(shè)備的更換、物理存儲的更換、存取方式改變等都不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，從而不致引起應(yīng)用程序的變化?！　?）邏輯獨立性：數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)的改變，如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等，不需要相應(yīng)修改應(yīng)用程序，這就是數(shù)據(jù)的邏輯獨立性?！　。?）數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。　　數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制主要包含以下三個方面：　　1）數(shù)據(jù)的完整性檢查：檢查數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性以保證數(shù)據(jù)的正確?！　?）數(shù)據(jù)的安全性保護：檢查數(shù)據(jù)庫訪問者以防止非法訪問?！　?）并發(fā)控制：控制多個應(yīng)用的并發(fā)訪問所產(chǎn)生的相互干擾以保證其正確性?！　?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系　?。?）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：　　1）概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是全體用戶（應(yīng)用）公共數(shù)據(jù)視圖（注釋2）?！　?）外模式：也稱子模式或用戶模式，它是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式，它由概念模式推導(dǎo)而出。　　3）內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結(jié)構(gòu)與物理存取方法。內(nèi)模式的物理性主要體現(xiàn)在操作系統(tǒng)及文件級上，它還未深入到設(shè)備級上（如磁盤及磁盤操作）。內(nèi)模式對一般用戶是透明的，但它的設(shè)計直接影響數(shù)據(jù)庫的性能?！　。?）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射：　　1）概念模式/內(nèi)模式的映射：實現(xiàn)了概念模式到內(nèi)模式之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，通過修改相應(yīng)的概念模式/內(nèi)模式的映射，使得數(shù)據(jù)庫的邏輯模式不變，其外模式不變，應(yīng)用程序不用修改，從而保證數(shù)據(jù)具有很高的物理獨立性?！　?）外模式/概念模式的映射：實現(xiàn)了外模式到概念模式之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)邏輯模式發(fā)生變化時，通過修改相應(yīng)的外模式/邏輯模式映射，使得用戶所使用的那部分外模式不變，從而應(yīng)用程序不必修改，保證數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨立性?！　∽⑨?：在一個集合中的重復(fù)數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)冗余。　　注釋2：視圖是從一個或幾個基本表（或視圖）導(dǎo)出的表，它與基本表不同，是一個虛表。數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義，而不存放視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍然存放在原來的基本表中。　 數(shù)據(jù)模型 　　數(shù)據(jù)模型　?。?）數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)據(jù)特征的抽象，它從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表示與操作提供一個抽象的框架?！　。?）數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有三個部分，它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)約束?！　?）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合，包括與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象，以及與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象。它用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性?！　?）數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作是對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作的含義、符號、操作規(guī)則及實現(xiàn)操作的語句等。它用于描述系統(tǒng)的動態(tài)特性。　　3）數(shù)據(jù)的約束條件：數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符號數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容?！　。?）數(shù)據(jù)模型分為概念模型、邏輯數(shù)據(jù)模型和物理模型三類：　　1）概念數(shù)據(jù)模型：簡稱概念模型，是對客觀世界復(fù)雜事物的結(jié)構(gòu)描述及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系的刻畫。概念模型主要有：ER模型(實體聯(lián)系模型)、擴充的ER模型、面向?qū)ο竽Ｐ图爸^詞模型等?！　?）邏輯數(shù)據(jù)模型：又稱數(shù)據(jù)模型，是一種面向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模型，該模型著重于在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一級的實現(xiàn)。邏輯數(shù)據(jù)模型主要有：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷??！　?）物理數(shù)據(jù)模型：又稱物理模型，它是一種面向計算機物理表示的模型，此模型給出了數(shù)據(jù)模型在計算機上物理結(jié)構(gòu)的表示。　　實體聯(lián)系模型及ER圖　?。?）ER模型的基本概念：　　1）實體：現(xiàn)實世界中的事物?！　?）屬性：事物的特性?！　?）聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物間的關(guān)系。實體集的關(guān)系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系?！　R模型三個基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系：1）實體集（聯(lián)系）與屬性間的聯(lián)接關(guān)系；2）實體（集）與聯(lián)系?！　?：ER模型的基本成分是實體和聯(lián)系?！　。?）ER模型的圖示法：　　1）實體集：用矩形表示。　　2）屬性：用橢圓形表示?！　?）聯(lián)系：用菱形表示?！　?）實體集與屬性間的聯(lián)接關(guān)系：用無向線段表示?！　?）實體集與聯(lián)系間的聯(lián)接關(guān)系：用無向線段表示?！　。?）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)模型有層次模型（注釋1） 、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型三種?！　?）層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)，具有以下特點：A、每棵樹有且僅有一個無雙親結(jié)點，稱為根；B、樹中除根外所有結(jié)點有且僅有一個雙親。　　2）網(wǎng)狀模型是層次模型的一個特例，從圖論上看，網(wǎng)狀模型是一個不加任何條件限制的無向圖?！　?）關(guān)系模型采用二維表來表示，簡稱表，由表框架及表的元組組成。一個二維表就是一個關(guān)系?！　《S表的表框架由n個命名的屬性組成，n稱為屬性元數(shù)。每個屬性有一個取值范圍稱為值域。表框架對應(yīng)了關(guān)系的模式，即類型的概念。在表框架中按行可以存放數(shù)據(jù)，每行數(shù)據(jù)稱為元組，實際上，一個元組是由n個元組分量所組成，每個元組分量是表框架中每個屬性的投影值?！　?：同一個關(guān)系模型的任兩個元組值不能完全相同?！　≈鞔a：或稱為關(guān)鍵字、主鍵，簡稱碼、鍵，表中的一個屬性或幾個屬性的組合、其值能唯一地標識表中一個元組的，稱為關(guān)系的主碼或關(guān)鍵字。例如，學(xué)生的學(xué)號。主碼屬性不能取空值?！　⊥獠筷P(guān)鍵字：或稱為外鍵，在一個關(guān)系中含有與另一個關(guān)系的關(guān)鍵字相對應(yīng)的屬性組稱為該關(guān)系的外部關(guān)鍵字。外部關(guān)鍵字取空值或為外部表中對應(yīng)的關(guān)鍵字值。例如，在學(xué)生表中含有的所屬班級名字，是班級表中的關(guān)鍵字屬性，它是學(xué)生表中的外部關(guān)鍵字?！　。?）關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束：　　1）實體完整性約束：要求關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值，因為主鍵是唯一決定元組的，如為空值則其唯一性就成為不可能的了?！　?）參照完整性約束：關(guān)系之間相互關(guān)聯(lián)的基本約束，不允許關(guān)系引用不存在的元組，即在關(guān)系中的外鍵要么是所關(guān)聯(lián)關(guān)系中實際存在的元組，要么為空值?！　?）用戶定義的完整性約束：反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。例如某個屬性的取值范圍在0—100之間等?！　腅R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型　　數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計的主要工作是將ER圖轉(zhuǎn)換成指定RDBMS（關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）中的關(guān)系模式。首先，從ER圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換是比較直接的，實體與聯(lián)系都可以表示成關(guān)系，ER圖中屬性也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系的屬性。實體集也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系。學(xué)號姓名性別出生年月班級籍貫2007102張潔然男07078807動畫1班天津2007203李一明男05018707播音5班廣西南寧2007305王 麗女04098807管理4班遼寧沈陽2007406劉 宏男10118807新聞3班江蘇南京　　*：同一個關(guān)系模型的任兩個元組值不能完全相同。　　主碼：或稱為關(guān)鍵字、主鍵，簡稱碼、鍵，表中的一個屬性或幾個屬性的組合、其值能唯一地標識表中一個元組的，稱為關(guān)系的主碼或關(guān)鍵字。例如，學(xué)生的學(xué)號。主碼屬性不能取空值?！　⊥獠筷P(guān)鍵字：或稱為外鍵，在一個關(guān)系中含有與另一個關(guān)系的關(guān)鍵字相對應(yīng)的屬性組稱為該關(guān)系的外部關(guān)鍵字。外部關(guān)鍵字取空值或為外部表中對應(yīng)的關(guān)鍵字值。例如，在學(xué)生表中含有的所屬班級名字，是班級表中的關(guān)鍵字屬性，它是學(xué)生表中的外部關(guān)鍵字?！　。?）關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束：　　1）實體完整性約束：要求關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值，因為主鍵是唯一決定元組的，如為空值則其唯一性就成為不可能的了?！　?）參照完整性約束：關(guān)系之間相互關(guān)聯(lián)的基本約束，不允許關(guān)系引用不存在的元組，即在關(guān)系中的外鍵要么是所關(guān)聯(lián)關(guān)系中實際存在的元組，要么為空值?！　?）用戶定義的完整性約束：反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。例如某個屬性的取值范圍在0—100之間等?！　腅R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型　　數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計的主要工作是將ER圖轉(zhuǎn)換成指定RDBMS（關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）中的關(guān)系模式。首先，從ER圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換是比較直接的，實體與聯(lián)系都可以表示成關(guān)系，ER圖中屬性也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系的屬性。實體集也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系?！　∽⑨?：層次模型是最早發(fā)展起來的數(shù)據(jù)庫模型?！?關(guān)系代數(shù) 　　關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　關(guān)系是由若干個不同的元組所組成，因此關(guān)系可視為元組的集合。n元關(guān)系是一個n元有序組的集合?！　￡P(guān)系模型的基本運算：1）插入；2）刪除；3)修改；4）查詢（包括投影、選擇、笛卡爾積運算）?！　￡P(guān)系操縱　　關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱即是建立在關(guān)系上的數(shù)據(jù)操縱，一般有查詢、增加、刪除和修改四種操作?！　〖线\算及選擇、投影、連接運算　　（1）并（∪）：關(guān)系R和S具有相同的關(guān)系模式，R和S的并是由屬于R或?qū)儆赟的元組構(gòu)成的集合。　?。?）差（－）：關(guān)系R和S具有相同的關(guān)系模式，R和S的差是由屬于R但不屬于S的元組構(gòu)成的集合?！　。?）交（∩）：關(guān)系R和S具有相同的關(guān)系模式，R和S的交是由屬于R且屬于S的元組構(gòu)成的集合?！　。?）廣義笛卡爾積（）：設(shè)關(guān)系R和S的屬性個數(shù)分別為n、m，則R和S的廣義笛卡爾　　積是一個有（n+m）列的元組的集合。每個元組的前n列來自R的一個元組，后m列來自S的一個元組，記為RS?！　?：根據(jù)笛卡爾積的定義：有n元關(guān)系R及m元關(guān)系S，它們分別有p、q個元組，則關(guān)系R與S經(jīng)笛卡爾積記為RS，該關(guān)系是一個n+m元關(guān)系，元組個數(shù)是pq，由R與S的有序組組合而成?！　±河袃蓚€關(guān)系R和S，分別進行并、差、交和廣義笛卡爾積運算。　?。?）在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（注釋1）中，基本的關(guān)系運算有選擇、投影與聯(lián)接三種操作：　　1）選擇：選擇指的是從二維關(guān)系表的全部記錄中，把那些符合指定條件的記錄挑出來?！　?）投影：投影是從所有字段中選取一部分字段及其值進行操作，它是一種縱向操作?！　?）聯(lián)接：聯(lián)接將兩個關(guān)系模式拼接成一個更寬的關(guān)系模式，生成的新關(guān)系中包含滿足聯(lián)接條件的元組?！　∽⑨?：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）是引入基于關(guān)系型模型的一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。這個系統(tǒng)必須滿足以下最小標準：（1）對用戶以關(guān)系顯示數(shù)據(jù)（以表格形式顯示）；（2）提供關(guān)系運算以表格形式維護這些數(shù)據(jù)?！　?：VFP是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)?！?數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟 　　（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計階段包括：需求分析、概念分析、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計。　?。?）數(shù)據(jù)庫設(shè)計的每個階段都有各自的任務(wù)：　　1）需求分析階段：這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一個階段，任務(wù)主要是收集和分析數(shù)據(jù)，這一階段收集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流圖是下一步設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)?！　?）概念設(shè)計階段：分析數(shù)據(jù)間內(nèi)在語義關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上建立一個數(shù)據(jù)的抽象模型，即形成ER圖。　　*：數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的過程包括選擇局部應(yīng)用、視圖設(shè)計和視圖集成?！　?）邏輯設(shè)計階段：將ER圖轉(zhuǎn)換成指定RDBMS中的關(guān)系模式?！　?）物理設(shè)計階段：對數(shù)據(jù)庫內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)作調(diào)整并選擇合理的存取路徑，以提高數(shù)據(jù)庫訪問速度及有效利用存儲空間。　　本章應(yīng)考點撥：本章在考試中一般出現(xiàn)24個小題。本章內(nèi)容概括性強，比較抽象，難于理解，因此建議考生在復(fù)習(xí)的時候，首先熟讀講義，其次對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念及原理等知識要注意理解、加強記憶。