《数据库系统概论》基本概念

一、绪论

1. 试描述数据，数据库，数据库系统，数据库管理系统的概念：
   ① 数据：描述事物的符号记录
   ② 数据库：长期存储在计算机内，有组织，可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据魔宗组织、描述和存储，冗余度较小，数据独立性和易扩展性较高，有共享性。
   定义：数据库是长期存储在计算机内有组织大量的共享的数据集合，可以提供各种用户共享，具有较小冗余度和较高的数据独立性。
   ③ 数据库系统（DBS):值计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库，数据库管理系统、应用系统、数据库管理系统构成
   ④ 数据库管理系统（DBMS,DatdaBase manager system):数据库管理系统试位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据，其中包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库地运行管理功能、数据库地建立和维护功能。
2. 使用数据库的好处：
   提高应用开发效率；方便用户使用；减轻数据库系统管理人员的负担。
   数据库在应用程序中不用考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径。
   便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据利用率和一致性。
3. 论述文件系统和数据库系统的区别和联系
   文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。
   数据库系统面象现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统系统一定安全性、完整性、并发控制和恢复能力。
   两者都是计算机系统中的管理数据的软件，解析文件系统是操作系统的重要组成部分；而DBMS独立于但又在操作系统的基础上实现的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统的文件系统实现的。
4. 举例说明适用于文件系统而不是数据库系统的应用例子
   文件系统：临时数据存储；早期功能简单、比较固定的应用系统
   数据库系统：几乎所有信息系统，如库存管理系统、物资采购系统、作业调度系统、设备管理系统、人事管理系统、学生管理系统、图书管理系统
5. 数据库系统的特点
   结构化（面向全组织）、共享性高、冗余度低，弹性大，易于扩充、独立性高、并发共享（多个用户可以存取数据库中数据、统一的数据控制功能）
6. DBMS数据控制功能包括四个方面：数据的安全性保护、完整性检查、并发控制和数据库恢复。
7. 数据库管理系统的主要功能：
   ①数据库定义功能
   ②数据存取共鞥
   ③数据库运行管理
   ④数据库的建立和维护功能

《数据库》卷一 —— 知识点
1、实体完整性：在关系模型中，是数据库完整性三个规则之一，实体完整性要求每个数据表必须有主键，作为主键的所有字段，属性必须独一且非空。
2、E-R图，有方形实体，菱形关系，椭圆属性
E-R(Enity Relationship Diagream)实体-联系图
3、SQL(Structured Query Language) 结构化查询语言
DDL（Data Definition language) 数据定义语言
DML（Data Manipulation Language）数据操纵语言
DCL (Data control Language) 数据控制语言
4、数据库特点：①数据结构化②数据共享性高、冗余度低、易扩充③数据独立性高④数据由DBMS统一管理和控制
5、不同实体之间可以有多种联系
6、建立在计算机外部设备上的结构化的有联系的数据集合是数据库
7、DBMS 数据库管理系统
DBA (Data base Administrator）数据库管理员
8、SQL语言用通配符进行字符串匹配的操作，’%'可以表示零个字符、1个字符串、多个字符串
9、SQL数据定义语言 create,drop,alter
10、SQL Server采用的身份验证模式有Windows身份验证模式和混合模式
11、为加快对某表查询的速度，应对此表建立索引
12、数据库减少了冗余、可以数据共享、具有较高的数据独立性，但不能避免数据的重复
13、采用关系数据库系统来实现应用，在数据库设计的逻辑设计阶段，需要将E-R模型转换为关系数据模型。
14、SQL server 中五个系统数据库：master、msdb、model、tempdb、Resource
15、数据库管理系统功能有数据定义功能、数据操作功能、控制和管理功能
16、COUNT()函数只能计算数值类型的数据
17、SQL的视图来源于基本表或视图
18、INSERT INTO TABLE往表中增加一条数据
19、逻辑运算符NOT、AND、OR
20、default 创建表过程中定义默认值， DISTINCT 用于返回唯一不同的值，UNIQUE 约束唯一标识数据库表中的每条记录，CHECK 约束用于限制列中的值的范围。
21、主键约束用来强制数据的实体完整性
22、数据库技术经历了人工管理阶段、文件系统阶段、数据库管理阶段
23、数据库系统中最常见的三种数据模型有层次模型、网状模型、关系模型
24、关系模式的三类完整性约束条件分别是实体完整性约束、参照完整性约束、用户自定义完整性约束
25、约束条件：非空、唯一、主码、外码、检查
26、E-R图的主要元素是实体、联系和属性
27、在E-R模型的主要术语中，属性的取值范围称为域。能够区别不同的实体并且能唯一表示实体的最小属性集实体集的实体键。
28、一张表允许有多个主键、但只能有一个外键
29、要删除一条记录使用DELETE指令
30、数据的完整性约束条件的含义：防止不符合规范的数据进入数据库，在用户对数据进行插入、修改、删除时，DBMS会自动按照一定完整性约束条件对数据进行检测。关系有实体完整性约束、参照完整性约束、用户自定义完整性约束
31、外键：公共关键字在一个关系中是主关键词，在另一个关系中是外键，表示两个关系之间的相互联系
32、存储过程：是一种在数据库中存储复杂程序，以便外部程序调用的一种数据库对象
33、数据库系统体系结构特点：
三级模式结构和两级映像
据库管理系统的角度可分为三层：外模式、模式、内模式
外模式/模式映像，模式/内模式映像
模式是所有数据库用户的公共数据视图，是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述
34、视图的概念及优点
概念：视图时从一个或几个基本表导出的表，用户可以从一个特定的角度来查看数据库中的数据与基本表不同，是一个虚表
优点：视图能够集中数据，简化用户的数据查询和处理。便于用户共享数据，提高数据的逻辑独立性。对机密数据提供安全保护。
35、两种身份验证：
1.Windows 身份验证模式
当用户通过 Microsoft Windows 用户帐户进行连接时，SQL Server 使用 Windows 操作系统中的信息验证帐户名和密码。这是默认的身份验证模式，比混合模式更度为安全。Windows 身份验证使用 Kerberos 安全协议，根据强密码的复杂性验证提供密码策略强制实施，答提供帐户锁定支持，并支持密码过期。
2.混合模式（Windows 身份验证和 SQL Server 身份验证）
允许用户使用 Windows 身份验证和 SQL Server 身份验证进行连接。通过 Windows 用户帐户进行连接的用户可以使用经过 Windows 验证的受信任专连接。
如果选择混合模式身份验证，则必须为所有 SQL Server 登录名设置强密码。这对于 sa 和作为 sysadmin 固定服务器角色的登录名尤属为重要。
当用户使用SQL server时，需要经过两个安全阶段，身份验证阶段和权限认证阶段。
（1）身份验证阶段，用户在SQL Server 上获得任何数据库的访问权限之前，必须登录到SQL Server上，并认为时合法的，SQL Server或Windows 对用户进行验证，若验证同通过，在可以连接到SQL Server服务器上，否则，服务器拒绝用户登录，从而保证了系统的安全性。
（2）权限认证阶段，系统只验证用户是否有连接SQL Server的权限，如果身份验证通过，只表示用户可以连接到SQL Server服务器上，否则，拒绝用户的连接。用户验证通过后，需要检测是否有访问服务器的权限，需要授予每个数据库中映射到用户登录的账户访问权限，权限认证可以控制用户对数据库的操作。
36、
建立数据库

CREATE DATABASE 数据库名

创建表

CREATE TABLE 表名
（主键名 类型 PRIMARY KEY,
  名 VARCHAR(20) NOT NULL
  性别 CHAR(4) DEFAULT '男'，
  CHECK ((性别='男')OR(性别='女'))
  )

插入一条数据

INSERT INTO 名（列名1，2，3） VALUES('1','2','3')

《数据库》卷二 —— 知识点
1、在SQL SELECT 语句中，实现投影操作的子句是 SELECT。
投影：对关系R的投影操作，实际上是从R中选择出若干属性列组成新的关系。SELECT是选择目标列表达式，所以SELECT相当于投影操作。
2、两个实体间多对多的联系一定能都转换成一对多的联系
3、在数据库中，概念模式和存储模式之间的映像提供了概念数据独立性
4、概念模型应具备的性指有丰富的语义表达能力、易于修改和变动、在计算机中实现的效率高。
5、关系设计不当会引起数据冗余、插入异常、删除异常、更新异常

面试提问问题：
1、事务（什么叫事务）
概念：事物指的是满足ACID特性的一组操作，可以通过Commit 提交一个事物，也可以使用Rollback进行回滚。
ACID:
(1)原子性（Atomicity):事物被视为不可分割的最小单元，事物的所有操作要么全部提交成功，要么全部事务回滚，回滚可以用或回滚日志来实现，日志记录事务所执行的修改操作，在回宫时反向执行这些操作即可
（2）一致性（Consistency）数据库在事务执行前后都保持一致性状态，在一致性状态下，所有事物对一个数据的读取结果都是相同的
（3）隔离性（Isolation):一个事物所做的修改在最终提交以前，对其它事物是不可见的
（4)持久姓（Durability):一旦事物提交，其所做的修改将会永远保存到数据库中，即使系统发生崩溃，事务执行的结果也不能丢失。
使用重做日志来保证持久性
2、并发一致性带来哪些
丢失数据、不可重复读、读脏数据、幻影读