① 数据库技术的基本概念、数据库系统的功能和特征。
② 数据库的体系结构和数据库模型。
③ 数据模型：E-R模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型基本概念。
④ 规范化理论(1NF、2NF、3NF、4NF、BCNF和模式分解)。
⑤ 数据操作(集合运算和关系运算)。
⑥ SQL语言的简单应用。
⑦ 数据库控制功能(并发控制、恢复、安全性、完整性)。
⑧ 分布式数据库基础知识。

软考程序类专题四：数据库(20070824)在线专题授课音视频

（本课程正式学员可登录学习系统，进入对应课程，在窗口左边的“课程资料室”内进行在线浏览。） 主要知识点：

1．数据库的三级模式两级映象

2．E-R模型

3．基本的SQL语句（表、视图和索引的建立、修改和删除语句，简单的查询、修改、更新和删除语句，主键和外键的建立语句）

4．数据库的事务控制和并发控制的一些基本概念。

5．数据库的特征和功能的一些基本

1.E-R图中的主要构件：

构件	说明
矩形	表示实体集
菱形	表示联系集
椭圆	表示属性
线段	将属性与相关的实体集连接，或将实体集与联系集相连。
双椭圆	表示多值属性
虚椭圆	表示派生属性
双线	表示一个实体全部参与到联系集中

 

 

2.数据库体系结构的“三级模式和两级映像”。

三级模式

（1）概念模式

概念模式也称模式，是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述。

概念模式反映的是数据库的结构及其联系，所以是相对稳定的。

概念模式不涉及到存储结构、访问技术等细节。概念模式才算做到了“物理数据独立性”。

描述概念模式的数据定义语言称为“模式DDL”

（2）外模式

外模式也称用户式或子模式是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述，由若干个外部记录类型组成。

有了外模式后，程序员不必关心概念模式，只与外模式发生联系，按外模式的结构存储和操纵数据。

（3）内模式

内模式也称存储模式是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。

数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘上，而概念模式提供了连接这两级模式的相对稳定的中间点，并使得这两级模式的任意一级的改变都不容易受另一级的约束。

两级映像

数据库系统在三级模式之间提供了两级映像：模式/内模式映像、外模式/模式映像。正因为这两级映射保证了数据库中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

（1）模式/内模式的映像：

该映像存在于概念级和内部级之间，实现了概念模式到内模式之间的相互转换。

（2）外模式/模式的映像：

该映像存在于外部级和概念级之间，实现了外模式到概念模式之间的相互转换。

 

数据的独立性是由DBMS的两级映像功能来保证的。数据的独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

（1）数据的物理独立性：

是指当数据库的内模式发生改变时，数据的逻辑结构不变。

（2）数据的逻辑独立性：

是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

3.关系代数运算的基本运算符

关系代数运算符有4类：集合运算符、专门的关系运算符、算术运算符和逻辑运算符。并、差、笛卡儿积、投影、选择是5种基本的运算，其他运算可以通过基本的运算导出。

（1）并（union）

关系R与S并由属于R或属于S的元组构成的集合组成，记作 ，其形式定义如下：

式中t为元组变量。

（2）差（difference）

关系R与S的差由属于R，但不属于S的元组构成的集合，记作 ，其形式定义如下：

（3）广义笛卡儿积

两个元数分别为n目和m目的关系R和S。R和S的广义笛卡儿积是一个（n+m）列的元组的集合。元组的前n列是关系R的一个元组，后m列的关系S的一个元组。记作 ，其形式定义如下：

（4）投影（projection）

投影运算是从关系的垂直方向进行运算，在关系R中选择出若干属性列A组成新的关系，记作 ,其形式定义如下：

（5）选择（selection）

选择运算是从关系的水平方向进行运算，是从关系R中选择满足给定条件的诸元组，记作 ，其形式定义如下：

扩展的关系运算符

扩展的关系运算，主要包括交、连接和除法。

（1）交（intersection）

关系R与S的交由属于R同时又属于S的元组构成的集合，关系R与S的交记作 ，其形式定义如下：

显然，R∩S=R-（R-S），或者R∩S=S-（S-R）。

（2）连接（join）

连接分为 连接、等值连接及自然连接3种。

1） 连接：从R与S的笛卡儿积中选取属性间满足一定条件的元组。记作：

。 为连接的条件，是比较运算符。

2）等值连接：当 为“=”时，称之为等值连接，记为 。

3）自然连接：是一特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果集中将重复属性列去掉。自然连接可以记为    ，其形式定义如下：

（3）除（division）

除运算是同时从关系的水平方向和垂直方向进行运算，记作÷。 应当满足元组在X上的分量值x的象集Y_x包含关系S在属性组Y上投影的集合。

其中： 为x在R中的象集， ，且R÷S的结果集的属性组为X。

 

 

 

4.SQL数据定义

1.         创建表（CREATE TABLE）

语句格式：

CREATE TABLE<表名>(<列名><数据类型>[列级完整性约束条件][，<列名><数据类型>[列级完整性约束条件]]……[，<表级完整性约束条件>]）；

2.         修改表和删除表

（1）修改表（ALTER TABLE）

语句格式：

ALTER TABLE <表名> [ADD<新列名><数据类型>[完整性约束条件]]

[DROP<完整性约束名>]

[MODIFY<列名><数据类型>];

（2）删除表(DROP TABLE)

语句格式：

DROP TABLE <表名>

3.         定义和删除索引

索引分为聚集索引和非聚集索引.聚集索引是指索引表中索引项的顺序与表中记录的物理顺序一致的索引.

（1）建立索引

语句格式：

CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名> ON<表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>]]…);

（2）删除索引

语句格式：

DROP INDEX <索引名>

4.         定义、删除、更新视图

视图不是真实存在的基础表而是一个虚拟表，视图所对应的数据并不实际地以视图结构存储在数据库中，而是存储在视图所引用的表中。

（1）视图的创建

语句格式

CREATE VIEW 视图名（列表名）AS SELECT 查询子句 [WITH CHECK OPTION]；

（2）视图的删除

语句格式：

DROP VIEW 视图名

5.SQL数据查询

1.         Select基本结构：

语句格式：

SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式>[,<目标列表达式>]…

FROM<表名或视图名>[,<表名或视图名>]

[WHERE<条件表达式>]

[GROUP BY <列名1> [HAVING <条件表达式>]]

[ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]…]

SQL查询中的子句顺序：SELECT、FROM、WHERE、GROUP BY、HAVING和ORDER BY 。但是SELECT、FROM是必须的，而且HAVING子句只能与GROUP BY 搭配起来使用。

（1）SELECT子句对应的是关系代数中的投影运算，用来列出查询结果中的属性。

（2）FROM子句对应的是关系代数中的笛卡儿积，

（3）WHERE子句对应的是关系代数中的选择谓词。

2.         简单查询

简单查询只需要使用3个保留字SELECT、FROM和WHERE。

SELECT Sno, sname, Age FROM S WHERE SD=’CS’;

3.         连接查询

若查询涉及两个以上的表，则称为连接查询。

SELECT Sno, Sname FROM S, SC WHERE S.Sno=SC. Sno AND SC.Cno=’C1’

4.         子查询与聚集函数

（1）子查询

子查询也称嵌套查询。嵌套查询是指一个SELECT-FROM-WHERE查询块可以嵌入另一个查询块之中。

（2）聚集函数

聚集函数是以一个值的集合为输入，返回单个值的函数。5个预定义聚集函数：平均值AVG、最小值MIN、最大值MAX、求和SUM以及计数COUNT。

5.         分组查询

（1）GROUP BY子句

SELECT Sno,AVG(Grade) FROM SC GROUP BY Sno

（2）HAVING 子句

当元组含有空值时，应该记住以下两点：

1）空值在任何聚集操作中被忽视。

2）NULL值又可以在分组属性中看作是一个一般的值。

SELECT JNO，AVG（QTY）FROM SPJ

GROUP BY JNO

HAVING COUNT（DISTINCT（SNO））> 2

ORDER BY JNO DESC;

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