數(shù)據(jù)庫的點(數(shù)據(jù)庫)

1.數(shù)據(jù)庫基礎知識

第一章 數(shù)據(jù)庫基礎知識本章以概念為主，主要是了解數(shù)據(jù)庫的基本概念，數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)模型，重點是關系型數(shù)據(jù)。

第一節(jié)：信息，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理一、信息與數(shù)據(jù)：1、信息：是現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)的反映?；蛘J為，信息是一種已經被加工為特定形式的數(shù)據(jù)。

信息的主要特征是：信息的傳遞需要物質載體，信息的獲取和傳遞要消費能量；信息可以感知；信息可以存儲、壓縮、加工、傳遞、共享、擴散、再生和增值2、數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是信息的載體和具體表現(xiàn)形式，信息不隨著數(shù)據(jù)形式的變化而變化。數(shù)據(jù)有文字、數(shù)字、圖形、聲音等表現(xiàn)形式。

3、數(shù)據(jù)與信息的關系：一般情況下將數(shù)據(jù)與信息作為一個概念而不加區(qū)分。二、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理技術：1、數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理是對各種形式的數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加工和傳輸?shù)然顒拥目偡Q。

2、數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)收集、分類、組織、編碼、存儲、檢索、傳輸和維護等環(huán)節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本操作，稱為數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)處理的核心問題。

3、數(shù)據(jù)庫技術所研究的問題不是如何科學的進行數(shù)據(jù)管理。4、數(shù)據(jù)管理技術的三個階段：人工管理，文件管理和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

第二節(jié)：數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展一、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展：數(shù)據(jù)庫的發(fā)展經歷了三個階段：1、層次型和網狀型： 代表產品是1969年IBM公司研制的層次模型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)IMS。2、關系型數(shù)據(jù)型庫： 目前大部分數(shù)據(jù)庫采用的是關系型數(shù)據(jù)庫。

1970年IBM公司的研究員E.F.Codd提出了關系模型。其代表產品為sysem R和Inges。

3、第三代數(shù)據(jù)庫將為更加豐富的數(shù)據(jù)模型和更強大的數(shù)據(jù)管理功能為特征，以提供傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)難以支持的新應用。它必須支持面向對象，具有開放性，能夠在多個平臺上使用。

二、數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展趨勢：1、面向對象的方法和技術對數(shù)據(jù)庫發(fā)展的影響：數(shù)據(jù)庫研究人員借鑒和吸收了面向對旬的方法和技術，提出了面向對象數(shù)據(jù)模型。2、數(shù)據(jù)庫技術與多學科技術的有機組合：3、面向專門應用領域的數(shù)據(jù)庫技術三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）是一個采用數(shù)據(jù)庫技術，具有管理數(shù)據(jù)庫功能，由硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫及各類人員組成的計算機系統(tǒng)。

1、數(shù)據(jù)庫（DB）：數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存放于計算機外存儲器中相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)集合，它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和管理對象，其數(shù)據(jù)是集成的、共享的以及冗余最小的。2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是維護和管理數(shù)據(jù)庫的軟件，是數(shù)據(jù)庫與用戶之間的界面。

作為數(shù)據(jù)庫的核心軟件，提供建立、操作、維護數(shù)據(jù)庫的命令和方法。3、應用程序：對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行各種處理的程序，由用戶編寫。

4、計算機軟件：5、計算機硬件：包括CPU、內存、磁盤等。要求有足夠大的內存來存放操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心模塊以及數(shù)據(jù)庫緩沖；足夠大的磁盤能夠直接存取和備份數(shù)據(jù)；比較主的通道能力；支持聯(lián)網，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

6、各類人員。四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：1、數(shù)據(jù)共享：2、面向全組織的數(shù)據(jù)結構化：數(shù)據(jù)不再從屬于一個特定應用，而是按照某種模型組織成為一個結構化的整。

它描述數(shù)據(jù)要身的特性，也描述數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的種種聯(lián)系。3、數(shù)據(jù)獨立性：4、可控數(shù)據(jù)冗余度：5、統(tǒng)一數(shù)據(jù)控制功能：數(shù)據(jù)安全性控制：指采取一定的安全保密措施確保數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不被非法用戶存取而造成數(shù)據(jù)的泄密和破壞；數(shù)據(jù)完整性控制：是指數(shù)據(jù)的正確性、有效性與相容性。

并發(fā)控制：多個用戶對數(shù)據(jù)進行存取時，采取必要的措施進行數(shù)據(jù)保護；數(shù)據(jù)恢復：系統(tǒng)能進行應急處理，把數(shù)據(jù)恢復到正確狀態(tài)。第三節(jié)：數(shù)據(jù)模型一、數(shù)據(jù)組織：關系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)層次如下：1、數(shù)據(jù)項（field）：又稱字段，用于描述實體的一個屬性，是數(shù)據(jù)庫的基本單位。

一般用屬性名作項名；2、記錄（Record）：又稱為結點，由若干個數(shù)據(jù)項組成，用于描述一個對象；3、文件（File）：由若干個記錄組成；4、數(shù)據(jù)庫（Data Base）：由邏輯相關的文件組成。二、數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)的組織形式稱為數(shù)據(jù)模型，它決定 數(shù)據(jù)（主要是結點）之間聯(lián)系的表達方式。

主要包括層次型、網狀型、關系型和面向對象型四種。層次型和網狀型是早期的數(shù)據(jù)模型，又稱為格式化數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)模型。

以上四種模型決定了四種類型的數(shù)據(jù)庫：層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，網狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及面向對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。目前微機上使用的主要是關系型數(shù)據(jù)庫。

1、層次型：是以記錄為結點的有向樹；圖如教材P7圖1--22、網狀型：樹的集合，它的表示能力以及精巧懷強于層次型，但獨立性下降。3、關系型：在關系型中，數(shù)據(jù)被組織成若干張二維表，每張表稱為一個關系。

一張表格中的一列稱為一個“屬性”，相當于記錄中的一個數(shù)據(jù)項（或稱為字段），屬性的取值范圍稱為域。表格中的一行稱為一個“元組”，相當于記錄值。

可用一個或若干個屬性集合的值標識這些元組，稱為“關鍵字”。每一行對應的屬性值叫做一個分量。

表格的框架相當于記錄型，一個表格數(shù)據(jù)相當于一個同質文件。所有關系由關系的框架和若干元組構成，或者說關系是一張二維表。

關系型。

2.有關數(shù)據(jù)庫最基本最基礎知識

一 事務處理介紹 事務是這樣一種機制，它確保多個SQL語句被當作單個工作單 元來處理。

事務具有以下的作用： * 一致性：同時進行的查詢和更新彼此不會發(fā)生沖突，其他 用戶不會看到發(fā)生了變化但尚未提交的數(shù)據(jù)。 * 可恢復性：一旦系統(tǒng)故障，數(shù)據(jù)庫會自動地完全恢復未完 成的事務。

二 事務與一致性 事務是完整性的單位，一個事務的執(zhí)行是把數(shù)據(jù)庫從一個一 致的狀態(tài)轉換成另一個一致的狀態(tài)。因此，如果事務孤立執(zhí)行時 是正確的，但如果多個事務并發(fā)交錯地執(zhí)行，就可能相互干擾， 造成數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的不一致。

在多用戶環(huán)境中，數(shù)據(jù)庫必須避免同 時進行的查詢和更新發(fā)生沖突。這一點是很重要的，如果正在被 處理的數(shù)據(jù)能夠在該處理正在運行時被另一用戶的修改所改變， 那么該處理結果是不明確的。

不加控制的并發(fā)存取會產生以下幾種錯誤： 1 丟失修改（lost updates） 當多個事務并發(fā)修改一個數(shù)據(jù)時，不加控制會得出錯誤的結 果，一個修改會覆蓋掉另一個修改。 2 讀的不可重復性 當多個事務按某種時間順序存取若干數(shù)據(jù)時，如果對并發(fā)存 取不加控制，也會產生錯誤。

3 臟讀（DIRDY DATA），讀的不一致性 4 光標帶來的當前值的混亂 事務在執(zhí)行過程中它在某個表上的當前查找位置是由光標表 示的。光標指向當前正處理的記錄。

當處理完該條記錄后，則指 向下一條記錄。在多個事務并發(fā)執(zhí)行時，某一事務的修改可能產 生負作用，使與這些光標有關的事務出錯。

5 未釋放修改造成連鎖退出 一個事務在進行修改操作的過程中可能會發(fā)生故障，這時需 要將已做的修改回退（Rollback）。如果在已進行過或已發(fā)現(xiàn)錯 誤尚未復原之前允許其它事務讀已做過修改（臟讀），則會導致 連鎖退出。

6 一事務在對一表更新時，另外的事務卻修改或刪除此表的 定義。 數(shù)據(jù)庫會為每個事務自動地設置適當級別的鎖定。

對于前面 講述的問題：臟讀、未釋放修改造成的連鎖退出、一事務在對一 表更新時另外的事務卻修改或刪除此表的定義，數(shù)據(jù)庫都會自動 解決。而另外的三個問題則需要在編程過程中人為地定義事務或 加鎖來解決。

三 事務和恢復 數(shù)據(jù)庫本身肩負著管理事務的責任。事務是最小的邏輯工作 單元，在這個工作單元中，對數(shù)據(jù)庫的所有更新工作，要么必須 全部成功，要么必須全部失?。ɑ赝耍?。

只要應用程序指定了某 段程序為一個事務并做了相應的處理（提交或回退），數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)會自動維護事務本身的特性。 四 ORACLE數(shù)據(jù)庫的事務定義 ORACLE事務從COMMIT、ROLLBACK、連接到數(shù)據(jù)庫或開始第一 條可執(zhí)行的SQL語句時開始，到一條COMMIT、ROLLBACK語句或退出 數(shù)據(jù)庫時結束。

如果在一個事務中包含DDL語句，則在DDL語句的 前后都會隱含地執(zhí)行COMMIT語句，從而開始或結束一個事務。 如果一個事務由于某些故障或者由于用戶改變主意而必須在 提交前取消它，則數(shù)據(jù)庫被恢復到這些語句和過程執(zhí)行之前的狀 態(tài)。

利用ROLLBACK語句可以在COMMIT命令前隨時撤消或回退一個 事務?？梢曰赝苏麄€事務，也可以會退部分事務，但是不能回退 一個已經被提交的事務。

回退部分事務的ROLLBACK命令為： ROLLBACK to savepoint 存儲點名 存儲點是用戶放入事務中的標記，用來表示一個可被回退的 位置。存儲點通過在事務中放入一個SAVEPOINT命令而被插入。

該 命令的語法是： SAVEPOINT 存儲點名 如果在ROLLBACK語句中沒有給出存儲點名，則整個事務被回 退。 五 SYBASE數(shù)據(jù)庫的事務定義 SYBASE通過使用BEGIN TRANsaction和COMMIT TRANsaction命令指 示SQL將任意數(shù)目的語句作為一個單元來處理。

ROLLBACK TRANsaction 命令則允許用戶恢復到事務的開始，或恢復到事務內部已經被用SAVE TRANsaction命令定義的存儲點上。 BEGIN TRANsaction和COMMIT TRANsaction能夠包含任意數(shù)目的SQL 語句和存儲過程，方法很簡單： BEGIN TRANsaction [事務名稱] COMMIT TRANsaction 如果一個事務由于某些故障或者由于用戶改變主意而必須在提交 前取消它，則數(shù)據(jù)庫被恢復到這些語句和過程執(zhí)行之前的狀態(tài)。

利用ROLLBACK TRANsaction命令可以在COMMIT TRANsaction命令 前隨時回退一個事務?？梢曰赝苏麄€事務，也可以回退部分事務，但 是不能回退一個已經被提交的事務。

ROLLBACK TRANsaction命令為： ROLLBACK TRANsaction [事務名|存儲點名] 存儲點名是用戶放入事務中的標記，用來表示一個可以被回退的 位置。存儲點名通過在事務中放入一個SAVE TRANsaction命令而被插 入。

該命令的句法是： SAVE TRANsaction 存儲點名 如果在ROLLBACK TRANsaction中沒有給出存儲點名或事務名，則 事務被回退到批處理中的第一個BEGIN TRANsaction語句處。

3.關于數(shù)據(jù)庫的知識

數(shù)據(jù)庫是“按照數(shù)據(jù)結構來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫.J.Martin給數(shù)據(jù)庫下了一個比較完整的定義：數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)是結構化的，無有害的或不必要的冗余，并為多種應用服務；數(shù)據(jù)的存儲獨立于使用它的程序；對數(shù)據(jù)庫插入新數(shù)據(jù)，修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公用的和可控制的方式進行。

當某個系統(tǒng)中存在結構上完全分開的若干個數(shù)據(jù)庫時，則該系統(tǒng)包含一個“數(shù)據(jù)庫集合”。數(shù)據(jù)庫的基本結構分三個層次，反映了觀察數(shù)據(jù)庫的三種不同角度。

（1）物理數(shù)據(jù)層。 它是數(shù)據(jù)庫的最內層，是物理存貯設備上實際存儲的數(shù)據(jù)的集合。

這些數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)，是用戶加工的對象，由內部模式描述的指令操作處理的位串、字符和字組成。 （2）概念數(shù)據(jù)層。

它是數(shù)據(jù)庫的中間一層，是數(shù)據(jù)庫的整體邏輯表示。指出了每個數(shù)據(jù)的邏輯定義及數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系，是存貯記錄的集合。

它所涉及的是數(shù)據(jù)庫所有對象的邏輯關系，而不是它們的物理情況，是數(shù)據(jù)庫管理員概念下的數(shù)據(jù)庫。 （3）邏輯數(shù)據(jù)層。

它是用戶所看到和使用的數(shù)據(jù)庫，表示了一個或一些特定用戶使用的數(shù)據(jù)集合，即邏輯記錄的集合。 數(shù)據(jù)庫不同層次之間的聯(lián)系是通過映射進行轉換的。

數(shù)據(jù)庫的主要特點 （1）實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 數(shù)據(jù)共享包含所有用戶可同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也包括用戶可以用各種方式通過接口使用數(shù)據(jù)庫，并提供數(shù)據(jù)共享。

（2）減少數(shù)據(jù)的冗余度。 同文件系統(tǒng)相比，由于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，從而避免了用戶各自建立應用文件。

減少了大量重復數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)冗余，維護了數(shù)據(jù)的一致性。 （3）數(shù)據(jù)的獨立性。

數(shù)據(jù)的獨立性包括數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫的邏輯結構和應用程序相互獨立，也包括數(shù)據(jù)物理結構的變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結構。 （4）數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中控制。

文件管理方式中，數(shù)據(jù)處于一種分散的狀態(tài)，不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關系。利用數(shù)據(jù)庫可對數(shù)據(jù)進行集中控制和管理，并通過數(shù)據(jù)模型表示各種數(shù)據(jù)的組織以及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。

（5）數(shù)據(jù)一致性和可維護性，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。 主要包括：①安全性控制：以防止數(shù)據(jù)丟失、錯誤更新和越權使用；②完整性控制：保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性；③并發(fā)控制：使在同一時間周期內，允許對數(shù)據(jù)實現(xiàn)多路存取，又能防止用戶之間的不正常交互作用；④故障的發(fā)現(xiàn)和恢復：由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時發(fā)現(xiàn)故障和修復故障，從而防止數(shù)據(jù)被破壞 （6）故障恢復。

由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時發(fā)現(xiàn)故障和修復故障，從而防止數(shù)據(jù)被破壞。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能盡快恢復數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的故障，可能是物理上或是邏輯上的錯誤。

比如對系統(tǒng)的誤操作造成的數(shù)據(jù)錯誤等。