B1-1.5.1
数据库系统的组成和特点。
数据库相关四大量级概念辨析（从 DB 到 DBS）
必记| 缩写 | 中文全称 | 概念内涵与定位 |
|---|---|---|
| 数据（Data） | 数据 | 描述事物的符号记录，是数据库中存储的基本对象 |
| DB | 数据库（DataBase） | 长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合 |
| DBMS | 数据库管理系统 | 位于用户与操作系统之间的系统软件，负责数据库的科学组织管理与存取控制（如 MySQL、Oracle） |
| DBS | 数据库系统 | 包含 数据库（DB） + 数据库管理系统（DBMS） + 应用系统 + 硬件环境 + 数据库管理员（DBA）与用户 |
数据库系统的三级模式与两级映像（专转本绝对重点）
必记| 体系层次 / 映像 | 名称定义 | 保证的数据独立性 |
|---|---|---|
| 外模式（子模式 / 用户模式） | 用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构描述 | 一个数据库可以有多个外模式 |
| 模式（概念模式 / 逻辑模式） | 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述（所有用户的公共数据视图） | 一个数据库只有一个模式 |
| 内模式（存储模式） | 数据在数据库内部的存储方式与物理存储结构描述 | 一个数据库只有一个内模式 |
| 外模式 / 模式映像 | 定义外模式与全局概念模式之间的对应关系 | 保证了数据的“逻辑独立性”（概念模式改变时外模式无需改） |
| 模式 / 内模式映像 | 定义全局概念模式与底层内模式存储结构之间的对应关系 | 保证了数据的“物理独立性”（存储介质调整时应用程序无需改） |
随堂自测（3 题 · 共 263 道关联题）展开作答
在数据库分析阶段，常用 DD 和 DFD 这两种工具。（）
____________是数据库系统的核心软件，具有对数据定义、操纵和管理的功能。
数据库三级模式二级映像体现逻辑独立性的是:
B1-1.5.2
数据模型的基本概念及类型。
数据模型三要素（必须背熟）
必记- 1. 数据结构：描述系统的静态特性，研究数据库对象的类型、内容、性质以及对象之间的相互联系（如二维表）
- 2. 数据操作：描述系统的动态特性，对数据库中各种对象允许执行的操作集合（检索与更新：增、删、改、查）
- 3. 完整性约束条件：一组完整性规则的集合，定义数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则（实体/参照/用户自定义完整性）
传统四大逻辑数据模型对比
必记层次模型（Hierarchical）
- 底层数据结构
- 树状结构（有根树）
- 记录之间联系表现形式
- 仅有一个无双亲的根节点，其他子节点有且仅有一个双亲
- 代表产品举例
- IBM IMS 系统
网状模型（Network）
- 底层数据结构
- 有向图网状结构
- 记录之间联系表现形式
- 允许一个节点有多个双亲，允许节点没有双亲
- 代表产品举例
- DBTG 系统
关系模型（Relational）
- 底层数据结构
- 二维表结构（Table）
- 记录之间联系表现形式
- 通过二维表中的外键字段关联表达实体联系
- 代表产品举例
- MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL
面向对象模型（OO）
- 底层数据结构
- 对象、类、继承与方法
- 记录之间联系表现形式
- 支持封装、多态与复杂嵌套对象直接持久化
- 代表产品举例
- ObjectStore, Versant
| 数据模型类型 | 底层数据结构 | 记录之间联系表现形式 | 代表产品举例 |
|---|---|---|---|
| 层次模型（Hierarchical） | 树状结构（有根树） | 仅有一个无双亲的根节点，其他子节点有且仅有一个双亲 | IBM IMS 系统 |
| 网状模型（Network） | 有向图网状结构 | 允许一个节点有多个双亲，允许节点没有双亲 | DBTG 系统 |
| 关系模型（Relational） | 二维表结构（Table） | 通过二维表中的外键字段关联表达实体联系 | MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL |
| 面向对象模型（OO） | 对象、类、继承与方法 | 支持封装、多态与复杂嵌套对象直接持久化 | ObjectStore, Versant |
随堂自测（3 题 · 共 185 道关联题）展开作答
将E-R图转换为关系模式时，实体和联系都可以表示为（）
在 E-R 图中，实体使用 ____ 图形来表示。
当前常见的三种数据库数据模型是____________、____________和____________。
B1-1.5.3
关系数据模型。
关系模型专业术语与日常表格概念对照（专转本高频选择题）
必记| 关系模型专业数学术语 | 日常平常常用表格词汇 | 数学定义与说明 |
|---|---|---|
| 关系（Relation） | 一张二维表（Table） | 笛卡尔积的子集，二维表中的数据集合 |
| 元组（Tuple） | 表中的一行记录（Row / Record） | 一个具体实体的完整属性值集合 |
| 属性（Attribute） | 表中的一列字段（Column / Field） | 实体所具有的某一特征，表中每一列有名字 |
| 域（Domain） | 属性的取值范围 | 该属性允许的所有合法取值集合（如年龄域为 0~120 的整数） |
| 分量（Component） | 元组在某一属性上的取值（单元格数据） | 行与列交叉点上的单一数据值 |
| 候选码 / 主码（Primary Key） | 表中能唯一标识一个元组的属性或属性集 | 主码的值不能重复且绝不能为空（实体完整性） |
关系模型的三类完整性约束（必考大题）
必记| 完整性约束类型 | 规则核心内涵要求 | 违规报错现象举例 |
|---|---|---|
| 实体完整性（Entity Integrity） | 关系的主键属性（主属性）不能取空值（NULL），且必须唯一 | 学生表中新插入学生记录的学号为空或与已有学号重复 |
| 参照完整性（Referential Integrity） | 外键的值要么等于被参照表的主键值，要么取空值（NULL） | 选课表中学生学号填写了一个学生表里根本不存在的学号 |
| 用户定义完整性 | 针对特定应用领域的具体语义要求（由用户自行设定） | 如学生年龄字段设定 CHECK (age BETWEEN 0 AND 100) |
随堂自测（3 题 · 共 268 道关联题）展开作答
下面关于一个关系中任意两个元组值的叙述中，正确的是
在关系模式中，若学生登记表 S(SNO, SNAME, DEPART, SEX, BDATE) 中主键为 (SNO)，学生选课表 SC(SNO, SNAME, SEX, COURSE, GRADE) 中主键为 (SNO, COURSE)，则可确定 SC 中的 (SNO) 是其 ____ 键。
计算机中系统软件的核心是____，它主要用来控制和管理计算机的所有软硬件资源。在数据库关系模型中实体通常是以表的形式来表现的。表的每一行描述实体的一个____，表的每一列描述实体的一个特征或属性。
B1-1.5.4
关系运算。
专门关系代数运算四大核心（专转本每考必出代数表达式）
必记选择（Selection）
- 数学符号
- σ (sigma)
- 运算本质与动作
- 在关系中选取满足给定逻辑条件的“行（元组）”
- SQL 对应关键字
- WHERE 子句
投影（Projection）
- 数学符号
- π (pi)
- 运算本质与动作
- 在关系中选取若干指定的“列（属性）”组成新关系（自动消除重复行）
- SQL 对应关键字
- SELECT 列名
连接（Join）
- 数学符号
- ⋈
- 运算本质与动作
- 从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组拼接成新关系
- SQL 对应关键字
- JOIN ... ON ...
除运算（Division）
- 数学符号
- ÷
- 运算本质与动作
- 用于求解“选修了全部课程”、“至少包含某些属性集合”的综合查询条件
- SQL 对应关键字
- 嵌套带有 NOT EXISTS 的子查询
| 关系代数运算 | 数学符号 | 运算本质与动作 | SQL 对应关键字 |
|---|---|---|---|
| 选择（Selection） | σ (sigma) | 在关系中选取满足给定逻辑条件的“行（元组）” | WHERE 子句 |
| 投影（Projection） | π (pi) | 在关系中选取若干指定的“列（属性）”组成新关系（自动消除重复行） | SELECT 列名 |
| 连接（Join） | ⋈ | 从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组拼接成新关系 | JOIN ... ON ... |
| 除运算（Division） | ÷ | 用于求解“选修了全部课程”、“至少包含某些属性集合”的综合查询条件 | 嵌套带有 NOT EXISTS 的子查询 |
选择与投影动作记忆口诀
必记易错陷阱
牢记：选择是“横向切行”（过滤元组），投影是“纵向切列”（挑选字段）。传统集合运算（并∪、交∩、差-）要求两个参与运算的关系必须具有相同的关系模式（同元数且对应属性域相同）。
随堂自测（3 题 · 共 153 道关联题）展开作答
设关系R和S,关系代数表达式（）等价于 $R \cap S$ 。
在关系代数中，R∩S 表示 R 和 S 进行____运算。
R 关系有 3 个属性，4 个元组，S 关系有 5 个属性，6 个元组，若进行广义笛卡尔积R×S 后，其结果关系中应有____个元组。
B1-1.5.5
关系数据库语言 SQL。
SQL（结构化查询语言）四大语句类型
必记数据定义语言
- 分类全称缩写
- DDL
- 核心包含指令动词
- CREATE, ALTER, DROP, TRUNCATE
- 功能描述
- 定义或修改数据库、表、视图、索引的结构
数据操纵语言
- 分类全称缩写
- DML
- 核心包含指令动词
- INSERT, UPDATE, DELETE
- 功能描述
- 对表中的记录行进行增、改、删数据内容
数据查询语言
- 分类全称缩写
- DQL
- 核心包含指令动词
- SELECT
- 功能描述
- 从数据库中检索满足条件的数据（SQL 的核心灵魂）
数据控制语言
- 分类全称缩写
- DCL
- 核心包含指令动词
- GRANT, REVOKE, COMMIT, ROLLBACK
- 功能描述
- 权限分配回收与事务控制管理
| SQL 功能分类 | 分类全称缩写 | 核心包含指令动词 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| 数据定义语言 | DDL | CREATE, ALTER, DROP, TRUNCATE | 定义或修改数据库、表、视图、索引的结构 |
| 数据操纵语言 | DML | INSERT, UPDATE, DELETE | 对表中的记录行进行增、改、删数据内容 |
| 数据查询语言 | DQL | SELECT | 从数据库中检索满足条件的数据（SQL 的核心灵魂） |
| 数据控制语言 | DCL | GRANT, REVOKE, COMMIT, ROLLBACK | 权限分配回收与事务控制管理 |
专转本经典 SQL 综合查询模板
重点SELECT s.dept, COUNT(*) AS stu_cnt, AVG(s.age) AS avg_age
FROM student s
WHERE s.gender = '男'
GROUP BY s.dept
HAVING COUNT(*) >= 5
ORDER BY avg_age DESC;WHERE vs HAVING 核心考点
必记易错陷阱
WHERE 子句用于在“分组前”过滤行记录，条件中绝对不能包含聚合函数（如 SUM/AVG/COUNT）；HAVING 子句用于在“GROUP BY 分组后”对分组结果过滤，常与聚合函数连用。
随堂自测（3 题 · 共 147 道关联题）展开作答
关系数据库的数据操纵语言（DML）主要包括的两类操纵是（ ）。
_是 DBMS 提供的一种由用户观察数据库中数据的重要机制，可由基本表导出。
在学生成绩管理系统中， 有学生表 S，其模式为 S（S#, SNAME, GENDER, AGE） 现要查询所有男学生的名称，则要使用 SQL 的 ___语句（填 SQL 语句标识符）。
B1-1.5.6
数据库系统及应用新技术。
现代数据库新技术体系与代表
必记| 新技术方向 | 核心设计哲学与解决痛点 | 代表性产品 |
|---|---|---|
| 分布式关系数据库（NewSQL） | 保留传统关系型强一致事务（ACID）与标准 SQL，同时具备 NoSQL 的超大规模水平横向扩展能力 | TiDB（国内开源分布式）、OceanBase（蚂蚁自研金融级）、Google Spanner |
| 云原生数据库（Cloud-Native DB） | 采用“存算分离”架构，计算节点秒级扩容，存储底层共享分布式存储池 | 阿里云 PolarDB、AWS Aurora、腾讯云 TDSQL |
| 内存数据库（In-Memory DB） | 将全部数据直接常驻内存，免除磁盘 I/O 寻道瓶颈，支持微秒级超高并发极速读写 | Redis、SAP HANA |
| 时序数据库（Time Series DB） | 专门优化时间戳序列传感器数据的海量追加写入与时间窗口聚合 | InfluxDB, TDengine, Prometheus |
国之重器：自主可控国产数据库
重点复习提示
我国在金融级核心交易场景打破甲骨文（Oracle）垄断，阿里蚂蚁集团自研的 OceanBase 曾打破 TPC-C 国际基准性能测试世界纪录。
随堂自测（3 题 · 共 88 道关联题）展开作答
非关系型数据库的缺点是
在企业管理信息系统中，除了联机事务处理这一类应用外，还有一类侧重于决策人员的需求、可进行快速查询和分析处理的应用，称其为____。
NoSQL 的四大类型:____、列族（列式）数据库、文档数据库、（图形）数据库。