數(shù)據(jù)字典
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存放三層結(jié)構(gòu)定義的數(shù)據(jù)庫稱為數(shù)據(jù)字典（DD），
對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作都要通過DD才能實(shí)現(xiàn)。
DD系統(tǒng)中還存放數(shù)據(jù)庫運(yùn)行是的統(tǒng)計(jì)信息。
管理DD的系統(tǒng)稱為DD系統(tǒng)
DBMS
是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
的核心組成部分。對(duì)DB的一切操作，包括定義、查詢、更新及控制，
都是通過DBMS進(jìn)行的。
DBMS的主要功能
- DDL
- DML
- 數(shù)據(jù)庫保護(hù)功能：4個(gè)數(shù)據(jù)控制子系統(tǒng)
- 數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能：各個(gè)實(shí)用程序構(gòu)成
- 數(shù)據(jù)字典：DD子系統(tǒng)
DBS的組成
- 數(shù)據(jù)庫
- 硬件
- 軟件
- 數(shù)據(jù)庫管理員
數(shù)據(jù)庫
全部數(shù)據(jù)的集合。DB分為兩類，一類是應(yīng)用數(shù)據(jù)集合，稱為物理數(shù)據(jù)庫，
它是數(shù)據(jù)庫的主體；另一類是各級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，稱為描述數(shù)據(jù)庫，由DD系統(tǒng)管理。
軟件
包括DBMS、OS、各種主語言和應(yīng)用開發(fā)支撐軟件等程序。
DBA數(shù)據(jù)庫管理員
- 定義模式
- 定義內(nèi)模式
- 與用戶聯(lián)絡(luò)
- 定義安全性規(guī)則
- 定義完整性規(guī)則
- 數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)存與恢復(fù)工作
三層模式兩級(jí)映像
- 外模式 用戶與數(shù)據(jù)庫的接口
- 邏輯模式 數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。
- 內(nèi)模式
高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性
應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立。其分為兩類，一是物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性；二是邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性。
目的是為了保存外模式和應(yīng)用程序不受影響。
關(guān)系模型基本概念
字段 、 屬性 、 列
字段值 、 屬性值
記錄類型、 關(guān)系模式
記錄 元組、 行
屬性相同的元組集合、 關(guān)系、 表
屬性個(gè)數(shù)、 元數(shù)
元組個(gè)數(shù)、 基數(shù)
域 值得集合、 屬性值的取值范圍
元組數(shù)目無限、 無限關(guān)系、 計(jì)算機(jī)研究有限關(guān)系
關(guān)系模式的3類完整性規(guī)則
實(shí)體完整性、 主鍵不為空
參照完整性、 外鍵是否為空視具體而定
備注：1外鍵的值必須參照相應(yīng)主鍵的表中的主鍵值，或者可以為空。
2主鍵和外鍵可以在同一個(gè)關(guān)系模式中
用戶自定義完整性、 具體的數(shù)據(jù)約束
關(guān)系模式的3層體系結(jié)構(gòu)
關(guān)系模式、 記錄類型、 邏輯模式
子模式、 用戶描述、 外模式
存儲(chǔ)模式、 描述如何物理存儲(chǔ)、 內(nèi)模式
關(guān)系模式的形式定義和優(yōu)點(diǎn)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、 簡(jiǎn)明精確
數(shù)據(jù)操作、 獨(dú)立于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
數(shù)據(jù)完整性規(guī)則
關(guān)系查詢語言和關(guān)系演算
DML、 查詢 更新
關(guān)系查詢語言: 關(guān)系代數(shù)、 關(guān)系演算、 關(guān)系邏輯
關(guān)系代數(shù)
5基本操作： 并 差 笛卡爾積 投影 選擇
4組合操作： 交 連接 自然連接 除法
7擴(kuò)充操作： 改名 廣義投影 賦值 外連接 外部并 半連接 聚集操作
等值連接、 笛卡爾積+等值
自然連接、 等值連接+去除重復(fù)等值屬性列
否定的操作、 差操作
檢索不學(xué)C2課的學(xué)生
錯(cuò)誤方式 πSNAME，AGE（σCNO≠‘C2’（S?SC））
一定要用“差”的形式：
πSNAME，AGE（S）－πSNAME，AGE（σCNO=‘C2’（S?SC））
全部特征、 除法操作
πSNO，CNO（SC）÷πCNO（C）
SQL基本概念
基本表、 本身獨(dú)立的表、 一個(gè)關(guān)系一個(gè)基本表、 一個(gè)基本表一個(gè)存儲(chǔ)文件 一個(gè)表諾干索引
視圖、 一個(gè)以上基本表導(dǎo)出的表
復(fù)習(xí)題庫
數(shù)據(jù)庫操縱功能、 DML、 查詢更新
數(shù)據(jù)庫控制功能、 DCL、 revoke commint等
函數(shù)依賴
FD（Function Dependency）、 形為x->Y的命題 、 函數(shù)依賴
F、 函數(shù)依賴集
被F邏輯蘊(yùn)涵的函數(shù)依賴、 F |=X->Y
函數(shù)依賴集（F）的閉包、 F+、 被（F）邏輯蘊(yùn)涵的函數(shù)依賴的集合
FD和關(guān)鍵碼聯(lián)系、 超鍵、 候選碼
屬性集X的閉包、 X+ = {屬性A|F|=X->A}
FD推理規(guī)則完備性、 函數(shù)依賴集推出的X->Y都在其閉包中
FD集的最小依賴集、 （超鍵之于候選鍵）
- 每個(gè)FD左邊不冗余
- FD間不冗余
- 每個(gè)FD右邊單屬性
候選碼的求法
首先來看候選鍵的定義：若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組。
若W是候選鍵，則必須滿足兩個(gè)條件：W的閉包是U；W沒有冗余。
設(shè)關(guān)系模式R中U=ABC.......等N個(gè)屬性，U中的屬性在FD中的情況：
- 只在左部出現(xiàn); 一定存在于某候選碼當(dāng)中
- 不在左右出現(xiàn); 一定存在于所有候選碼中
- 只在右部出現(xiàn); 一定不在候選碼中
- 左右出現(xiàn); 與候選碼組合，滿足屬性集閉包是U，確定候選碼。
關(guān)系模式的分解
模式分解、 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、 不在泛關(guān)系r、 在數(shù)據(jù)庫模式中
無損分解、 損失分解、 投影連接能否恢復(fù)、 寄生元組
泛關(guān)系假設(shè)、 先存在r泛關(guān)系再討論分解、 無假設(shè)之與懸掛元組（自然連接被丟失的）
模式分解優(yōu)點(diǎn)、 消除冗余操作異常、 分解的數(shù)據(jù)庫可以存儲(chǔ)懸掛元組存儲(chǔ)泛關(guān)系中無法存儲(chǔ)的信息
模式分解缺點(diǎn)、 檢索需連接、 有泛關(guān)系可能寄生元組、 無泛關(guān)系可能懸掛元組
無損分解測(cè)試
建立表格
- 屬性Aj做列、 模式Ri做行；
- 行列有交叉填aj、 行列無交叉填bij。
追蹤C(jī)hase - 根據(jù)依賴集F|=X->Y；
- 兩行X相同則修改使兩行Y也相同
- 兩行Y、 aj > 下標(biāo)小的bij
有一個(gè)行全aj 是無損分解
無損分解充分必要定理：
- Ri是關(guān)系模式R的一個(gè)分解
- （R1交R2）->（R1-R2）或(R2-R1) 注釋：即推導(dǎo)屬于FD，在依賴集中
保持函數(shù)依賴FD的分解特性
- 1驗(yàn)證F中的每個(gè)FD是否被任意數(shù)據(jù)庫模式邏輯蘊(yùn)涵
- 2 關(guān)系模式函數(shù)依賴閉包F+ = 全部的數(shù)據(jù)庫模式函數(shù)依賴閉包
- 無損分解特性與保持函數(shù)依賴分解特性無關(guān)、 結(jié)合模式分解的優(yōu)缺點(diǎn)
- 模式分解與模式等價(jià)、 數(shù)據(jù)等價(jià)+語義等價(jià)
- 數(shù)據(jù)等價(jià)、 不會(huì)丟失信息，無損分解特性
- 語義等價(jià)、 數(shù)據(jù)庫模式有相同的依賴集閉包，保持FD分解特性
分解特性舉例、 兩個(gè)特性
關(guān)系模式R(ABC),ρ={AB,AC}，分析在F1={A->B},
F2={A->C,B->C},F3={B->A},F4-{C->B},B->A}下的分解特性？
1分析無損分解：R1交R2=A 、 AB-AC=B 、 AC-AB=C;
即滿足A->B或者A->C依賴的是無損分解：F1、F2。
2分析保持FD分解：關(guān)系模式函數(shù)依賴閉包 = 全部數(shù)據(jù)庫模式函數(shù)依賴閉包；
即：F1滿足；F2不滿足，丟失B->C；F3滿足； F4不滿足，丟失C->B；
關(guān)系模式的范式、 （1NF、 2NF）過時(shí)、 3NF、 BCNF
- 1NF、 關(guān)系r的屬性值不可再分
- 2NF、 1NF+每個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于候選鍵
- 3NF、 1NF+每個(gè)非主屬性都不傳遞依賴與R的候選鍵。（如果有，分解后，這便是外鍵的由來）
- DCNF、 1NF+每個(gè)屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵
- 平凡FD: 類似 A ->AB ;ABC->ABC等無價(jià)值的FD
- 主屬性：包含候選碼的屬性組
- 傳遞依賴：類似A->C,C->B;
定理：滿足BCDF->滿足3NF
- BCNF、 無損分解、 不一定保持FD分解
- 關(guān)系模式R優(yōu)先BCDF分解,如果BCDF不滿足保持FD，則分解為3NF
3NF分解算法
關(guān)系模式R(U),主鍵W，R上還有FD X->Z。并且Z是非主屬性（Z不屬于X）,
X不是候選鍵，這樣W->Z就是一個(gè)傳遞依賴。此時(shí)需要R分解為2個(gè)模式
R1(XZ),主鍵X;
R2(Y),其中Y=U-Z,主鍵仍然W，外鍵X（參照R1）。
如果R1、R2還不是3NF，那么在重復(fù)上述，直到數(shù)據(jù)庫模式為3NF。
BCNF分解算法
和3NF分解算法很像，只是FD X->Z，其中Z也可以是主屬性。
總結(jié)3NF BCNF分解算法： 消除傳遞依賴，產(chǎn)生外鍵
分解成3NF模式集的合成算法？
- 求F的最小依賴集，把左部相同的FD合并性
- 對(duì)每個(gè)最小依賴集中的FD X->Y 去構(gòu)成一個(gè)模式XY
- 構(gòu)成的模式集中，如果每個(gè)模式都不包含R的候選鍵，那么把候選鍵單獨(dú)作為一個(gè)模式。
分解3NF舉例
關(guān)系模式R（ABCDE）,R的最小依賴集{A->B,C->D}。
從依賴集可知R的候選碼為ACE。
先根據(jù)最小依賴集 生成ρ{AB,CD}模式，不包含候選碼ACE
加入候選碼的模式，得到 ρ{AB,CD,ACE}
局部依賴和傳遞依賴是模式產(chǎn)生冗余和異常的兩個(gè)重要原因，
由于3NF只消除了非主屬性對(duì)候選鍵的局部依賴和傳遞依賴，
雖然性能已經(jīng)很好了，但仍然還可能有小部分存儲(chǔ)異常。
模式設(shè)計(jì)方法
- ρ是BCNF或3NF模式集
- 無損分解
- 保持函數(shù)依賴集
錯(cuò)題集
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是（ D ）
A） 編譯系統(tǒng) B）數(shù)據(jù)庫 C）操作系統(tǒng) D）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)表達(dá)用戶使用觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫局部邏輯結(jié)構(gòu)的模型是（ C ）
A） 概念模型 B）邏輯模型 C）外部模型 D）內(nèi)部模型
備注： 概念模型；表達(dá)用戶使用觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)的模型3．對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫來講，下面（ C ）說法是錯(cuò)誤的
A）外鍵和相應(yīng)的主鍵可以不同名，只要定義在相同值域上即可
B）不同的屬性可對(duì)應(yīng)于同一值域
C）行的順序可以任意交換，但列的順序不能任意交換
D） 關(guān)系中的任意兩個(gè)元組不能完全相同注釋
1 外鍵的值必須參照相應(yīng)主鍵的表中的主鍵值，或者可以為空。
2 主鍵和外鍵可以在同一個(gè)關(guān)系模式中4．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期分七個(gè)階段：規(guī)劃、需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行維護(hù)。
5．下面有關(guān)模式分解的敘述中，不正確的是（D ）
A） 若一個(gè)模式分解保持函數(shù)依賴，則該分解一定具有無損連接性。
B） 若要求分解保持函數(shù)依賴，那么模式分解可以達(dá)到3NF，但不一定能達(dá)到BCNF
C） 若要求分解既具有無損連接性，又保持函數(shù)依賴，則模式分解可以達(dá)到3NF，但不一定能達(dá)到BCNF
D） 若要求分解具有無損連接性，那么模式分解一定可以達(dá)到BCNF注釋
A選項(xiàng)，保持FD—>無損分解，不能逆推
B選項(xiàng)，BCNF->3NF,不能逆推
C選項(xiàng), BCNF 滿足無損分解，不一定滿足保持FD分解；所以優(yōu)先采用BCNF分解，如果不行才選用3NF分解。3．下述哪一條不是由于關(guān)系模式設(shè)計(jì)不當(dāng)而引起的（B ）
A） 數(shù)據(jù)冗余 B) 丟失修改 C) 插入異常 D) 修改異常1．任何一個(gè)二元關(guān)系在函數(shù)依賴的范疇內(nèi)必能達(dá)到（ D ）
A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF備注 二元關(guān)系
設(shè)關(guān)系模式R（ABCD），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)={AB→CD，A→D}。
1）試說明R不是2NF模式的理由。
2）試把R分解成2NF模式集。注釋：
1 R的候選鍵是AB，則非主屬性為C和D，并且AB→D成立。而已知A→D，因此AB→D為非主屬性D對(duì)候選鍵的局部依賴。
2 R分解為：R1（AD）主鍵是A；
R2（ABC）主鍵是AB，外鍵是A。
對(duì)于3NF的判斷：是否？非主屬性傳遞依賴于候選鍵
SQL模式定義
SQL模式、 模式名和模式擁有者的賬戶、 包含每個(gè)元素定義（基本表、視圖、索引等）；
一個(gè)模式 、 一個(gè)存儲(chǔ)空間、 基本表的集合；模式建立 : Creat Schema <模式名> Authorization 用戶名;
模式撤銷、 Drop Schema STU [Cascade（級(jí)聯(lián)）|Restrict(約束)]；
Cascade級(jí)聯(lián)銷毀全部元素、 Restrict約束。習(xí)慣性采用DATABASE替換Schema詞, 語句為 Create DATABASE 。
SQL語句不區(qū)分大小寫。
基本表
基本表創(chuàng)建
Create Table <表名> （<列名 類型>，<完整性約束>）;
Creat Table T (t# char(4)，tname char(8) Not NULL, Primary Key(t#),Foreign Key(tname)References T2(tname2#));
完整性約束了t#為主鍵，tname為外鍵且非空且指定了對(duì)應(yīng)T2表中tname2的參照完整性
基本表修改
Alter（改變成分）、 Add、 Drop、 Modify(修改)
- 新列 Alter Table <表名> Add <列名> <類型>
- 刪列 Alter Table <表名> Drop <列名> [Cascade|Restrict]
- 修改原有列的類型\寬度 Alter Table <表名> Modify <列名> <類型>
基本表撤銷
Drop Table <表名> [Cascade|restrict]
索引 : 功能僅限查詢、 起到主鍵的作用
- 創(chuàng)建索引 Create [Unique] Index <索引名> On <表名>（<列名>）
- 撤銷索引 Drop Index <索引名>
SQL數(shù)據(jù)查詢
句型 Select - From - Where -;
Where 子句、 條件表達(dá)式
- 算術(shù)運(yùn)算符
- 邏輯運(yùn)算符 and 、 or 、 not
- 集合成員資格運(yùn)算符 in 、 not in
- 謂詞 exists、 all、 some、 unique(唯一)
- 聚合函數(shù) avg、min 、 max 、 sum 、 count
- 子句的運(yùn)算對(duì)象可以是另一個(gè)select子句，即嵌套select語句
where s# in (select語句)
where exists (select語句)
Select子句
- 聚合函數(shù) count(*) count|sum|avg|max|min(<列名>)
select Count(*)，Avg(age)
select count(distinct s#) form sc 因?yàn)榭梢赃x修多門，加了distinct，說明統(tǒng)計(jì)選課的人數(shù)，而不是上選修課的人次樹
select完整句法
where行條件子句、 group分組子句、 having組條件子句、 order排序子句
select<列名序列或列表達(dá)式序列>
from<表和(或)視圖序列>
[where<行條件表達(dá)式>]
[group by<列名序列>
[having<組條件表達(dá)式>]]
[order by <列名[asc|desc]>,...]
select句法執(zhí)行過程：
- 讀取form子句表、視圖的數(shù)據(jù)，執(zhí)行笛卡爾積操作
- 選取滿足where子句中條件表達(dá)式的元組
- 按group子句指定列的值分組，同時(shí)提取滿足having子句中組條件表達(dá)式的那些組
- 按select子句中給出的列名或列表達(dá)式求值輸出
- order子句對(duì)輸出的目標(biāo)進(jìn)行排序，升序排列Asc或者降序排列Desc。
(1)使用帶有EXISTS謂詞的子查詢：查詢所有選修了1號(hào)課程的學(xué)生姓名。
select sname from student where
exists (select sno from sc where sno=student.sno and cno='1')
> (2)查詢選修了全部課程的學(xué)生姓名。
>> ```
1.
select Sname from student where Sno IN
(select Sno from SC
group by Sno
having count(*) = (select count(*) from course ))
select Sname from student S,
(select Sno from SC
group by Sno
having count() = (select count() from course )) C
where S.sno=C.sno
>> ```
3.
select sname from student
where not exists ( select * from course where not exists (select * from sc where sc.sno=student.sno and sc.cno=course.cno))
(3)使用帶有EXISTS謂詞的子查詢：查詢所有選修了1號(hào)課程的學(xué)生姓名
select sname from student where
exists (select sno from sc where sno=student.sno and cno='1)
Unique和distinct
> Unique是約束完整性的一種，distinct用于查詢
####SQL更新 insert into 、 update set 、delect from
> 數(shù)據(jù)插入格式：
（1）單元組的插入
```INSERT INTO 基本表名 [（列名表）] VALUES（元組值）```
（2）子查詢結(jié)果的插入
``` INSERT INTO 基本表名 [(列名表)]＜SELECT查詢語句＞```
數(shù)據(jù)修改格式：
```UPDATE 基本表名
SET 列名=值表達(dá)式[，列名=值表達(dá)式…]
[WHERE 條件表達(dá)式]```
數(shù)據(jù)刪除格式：
```DELETE FROM基本表名
[WHERE 條件表達(dá)式]```
>>將一個(gè)新學(xué)生記錄（學(xué)號(hào)：95020；姓名：陳冬；性別：男；所在系：IS；年齡：18歲）插入到Student表中。
insert into student values('95020','陳冬','男','18','IS')
>>Student_1表的內(nèi)容插入到Student表
insert into Student1
select * from student
>>將學(xué)生95001的年齡改為22歲
update student set sage=22 where sno='95001'
>>將計(jì)算機(jī)科學(xué)系全體學(xué)生的成績(jī)置零。
UPDATE SC
SET grade=0
WHERE 'CS'=(select Sdept FROM Student WHERE Student.Sno = SC.Sno)
>>刪除計(jì)算機(jī)科學(xué)系所有學(xué)生的選課記錄。
delete FROM sc where 'CS'= (select sdept from student where student.sno=sc.sno)
####視圖 （ CREATE、DROP 、 INSERT、UPDATE、DELETE）
>
CREATE VIEW <視圖名>（列表序列）
AS <SELECT 查詢語句>
CREATE VIEW STUDENT_GRADE as
select STUDENT.Sno,SNAME,CNAME,GRADE from STUDENT,sc,course where STUDENT.sno=sc.sno and sc.cno=course.cno
DROP VIEW 視圖名
更新同表，但是更新有條件？
1. 行列子集視圖（從單個(gè)基本表選擇、投影導(dǎo)出的，且包含主鍵）
2. 允許更新的視圖在定義時(shí)必須加上"with check option"