資料庫管理系統 DBMS

2021-08-25 20:30:46 字數 3430 閱讀 4603

1 資料庫管理系統(dbms)

資料庫管理系統(dbms)是指dbs中對資料進行管理的軟體系統,它是dbs的核心成分。dbs中所有與資料庫打交道的操作,包括建庫、查詢、更新及資料控制,都是通過dbms進行的。資料庫管理系統總是基於某種資料庫模型,可分為網狀型、層次型、關係型和物件導向型dbms。

資料庫管理系統的主要目標:把資料作為可管理的資源處理。

資料庫管理系統的5個重要功能:

◆資料庫的定義功能:dbms提供資料定義語言(ddl)定義資料庫的3級結構,包括外模式、概念模式、內模式及其相互之間的映象,定義資料的完整性約束、保密限制等條件。因此在dbms中包括ddl的編譯程式。

◆資料庫的操縱功能:提供資料操縱語言(dml)實現對資料的操作。有4種基本操作:檢索(查詢)、插入、刪除、修改。在dbms中包括dml的編譯程式或解釋程式。

◆資料庫的保護功能:dbms對資料庫的保護主要通過4個子系統:

a.資料庫恢復(在資料庫被破壞或資料不正確時,系統有能力把資料庫恢復到最近某個正確的狀態

b.資料完整性控制(保證資料庫中資料及語義的正確性和有效性,防止任何對資料錯誤的操作)

c.多使用者環境下的併發控制。

d.資料安全性控制(防止未被授權的使用者蓄謀或無意地訪問資料庫中的資料,以免資料的洩露或破壞)。

◆資料庫的維護功能:這部分包括資料庫的初始資料載入、轉換功能、儲存功能、資料庫的改組、效能監視功能。

◆資料字典(dd):dd管理資料庫3級結構的定義。對於資料庫的操作都要通過查閱dd才能進行。現在有的大型系統中,把dd單獨抽出來自成乙個系統,成為乙個系統工具,使得dd成為乙個比dbms更高階的使用者與資料庫之間的介面。

要注意的是:應用程式並不屬於dbms的範圍。應用程式是用主語言和dml編寫的,程式中的dml語句由dbms執行,而其餘部分仍由主語言編譯程式完成。

資料庫系統(dbs)

資料庫系統是乙個複雜的系統,它是採用了資料庫技術的計算機系統。因此,它不僅僅是一組對資料進行管理的軟體(即dbms),也不僅僅是乙個資料庫。它是乙個實際可執行的、按照資料庫方法儲存、維護和向應用系統提供資料支援的系統。它是儲存介質、處理物件和管理系統的集合體,由資料庫db、硬體支援系統、軟體支援系統和資料庫管理員dba這四部分組成。

2 sql語句

◆基本表的定義可用「create table」語句實現,增加屬性可以用alter...add...」語句,刪除屬性可以用「alter...drop...」語句;刪除已存在的表可用「drop table...」語句。

◆檢視的定義和撤消

◆索引的定義和撤銷

◆select 查詢語句

◆delete刪除語句

◆insert插入語句

◆update語句

3 關係運算

專門的關係運算包括選擇、投影、連線、除等。

⒈選擇(selection)

選擇又稱為限制(restriction)。它是在關係r中選擇滿足給定條件的諸元組,記作:

σf(r) =

其中f表示選擇條件,它是乙個邏輯表示式,取邏輯值『真』或『假』。

邏輯表示式f的基本形式為:

x1 θ y1 [ φ x2 θ y2 ]

θ表示比較運算子,它可以是》、≥、

因此選擇運算實際上是從關係r中選取使邏輯表示式f為真的元組。這是從行的角度進行的運算。

舉例設有乙個學生-課程關聯式資料庫,包括學生關係student、課程關係course和選修關係sc。下面的許多例子將對這三個關係進行運算。

例1 查詢資訊系(is系)全體學生

σsdept='is'(student) 或 σ5='is'(student)

例2 查詢年齡小於20歲的元組

σsage<20(student)

或σ4<20(student) 。

⒉ 投影(projection)

關係r上的投影是從r中選擇出若干屬性列組成新的關係。記作:

πa(r) =

其中a為r中的屬性列。

舉例例3 查詢學生關係student在學生姓名和所在系兩個屬性上的投影:

πsname,sdept(student)

或π2,5(student)

結果如圖2-7(a)。

投影之後不僅取消了原關係中的某些列,而且還可能取消某些元組,因為取消了某些屬性列後,就可能出現重複行,應取消這些完全相同的行。

例4 查詢學生關係student中都有哪些系,即查詢學生關係student在所在系屬性上的投影

πsdept(student)

投影之後不僅取消了原關係中的某些列,而且還可能取消某些元組,因為取消了某些屬性列後,就可能出現重複行,應取消這些完全相同的行。

⒊ 連線(join)

連線也稱為θ連線。它是從兩個關係的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件的元組。記作:

其中a和b分別為r和s上度數相等且可比的屬性組。θ是比較運算子。連線運算從r和s的笛卡爾積r×s中選取(r關係)在a屬性組上的值與(s關係)在b屬性組上值滿足比較關係θ的元組。

連線運算中有兩種最為重要也最為常用的連線,一種是等值連線(equi-join),另一種是自然連線(natural join)。

θ為「=」的連線運算稱為等值連線。它是從關係r與s的笛卡爾積中選取a、b屬性值相等的那些元組。即等值連線為:

自然連線(natural join)是一種特殊的等值連線,它要求兩個關係中進行比較的分量必須是相同的屬性組,並且要在結果中把重複的屬性去掉。即若r和s具有相同的屬性組b,則自然連線可記作:

一般的連線操作是從行的角度進行運算。但自然連線還需要取消了重複列,所以是同時從行和列的角度進行運算。

4. 除(division)

給定關係r(x,y)和s(y,z),其中x、y、z為屬性組。r中的y與s中的y&127;可以有不同的屬性名,但必須出自相同的域集。r與s的除運算得到乙個新的關係p(x),p是r中滿足下列條件的元組在x屬性列上的投影:元組在x上分量值x的象集yx包含s在y上投影的集合。記作:

其中yx為x在r中的象集,x=tr[x]。

舉例例6 設關係r、s分別為圖2-9中的(a)和(b),r÷s的結果為圖2-9(c)。

在關係r中,a可以取四個值。其中:

a1的象集為

a2的象集為

a3的象集為

a4的象集為

s在(b,c)上的投影為

顯然只有a1的象集(b,c)a1包含s在(b,c)屬性組上的投影,所以r÷s=。rs

r÷sabc

bcda

a1b1

c2b1

c2d1

a1a2

b3c7

b2c1

d1a3

b4c6

b2c1

d1a1

b2c3

b2c3

d2a4

b6c6

a2b2

c3a1

b2c1

(a)(b)

(c)

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