一、知识架构
1. 数据库基础概念
├─ 数据/数据库/DBMS/DBS定义与区别
├─ 数据独立性（物理/逻辑）
├─ 数据库发展阶段（手工管理→文件系统→数据库）
2. 数据库体系结构
├─ 三级模式（外模式/模式/内模式）
├─ 两级映像（外模式/模式、模式/内模式）
3. 数据库设计与建模
├─ 概念模型（ER图元素与绘制）
├─ 数据模型分类（关系模型三要素）
├─ 函数依赖与范式理论（1NF/2NF/3NF/BCNF）
4. SQL查询与操作
├─ DDL/DML/DCL/TCL基础语法
├─ 复杂查询（多表连接、子查询、聚合函数）
├─ 关系代数运算（选择/投影/连接/除法）
5. 事务与并发控制
├─ ACID特性与锁机制
├─ 日志与恢复策略（UNDO/REDO）
6. 其他重点考点
├─ DFD数据流图
├─ 完整性约束（实体/参照/用户定义）
二、核心知识点与示例
1. 数据库基础概念
数据定义
数据是描述事物的符号记录，需结合语义解释。
示例：学生记录S(学号, 姓名, 性别)中，“学号”标识学生唯一性，“性别”需限定为男/女。
数据库特征
有组织、可共享、低冗余、高独立性。
对比：传统文件系统存在冗余（如多个部门保存同一员工信息），而数据库集中存储。
2. 三级模式与数据独立性
三级模式作用
层级
模式类型
作用
用户级
外模式
用户直接操作的数据视图（如视图）
概念级
模式
数据库全局逻辑结构（如关系表）
物理级
内模式
数据物理存储方式（如索引、分区）
两级映像与独立性
外模式/模式映像：修改模式不影响外模式（逻辑独立性）。
示例：学生表新增字段年龄，原有视图仍可用。
模式/内模式映像：修改存储结构不影响模式（物理独立性）。
示例：将B+树索引改为哈希索引，表结构不变。
3. ER图与关系模型转换
ER图元素
实体（方形）：如学生(学号, 姓名)
联系（菱形）：学生与课程的M:N联系选修
转换规则
M:N联系需转换为独立表（如选修(学号, 课程号, 成绩)）
1:N联系将N端实体的主码加入1端实体
4. 范式理论与函数依赖
函数依赖类型
类型
示例
说明
非平凡依赖
学号→姓名
姓名不包含在学号中
平凡依赖
(学号, 姓名)→学号
右侧属性在左侧集合中
完全依赖
(学号, 课程号)→成绩
缺一不可
部分依赖
(学号, 课程号)→姓名（学号可单独决定姓名）
导致冗余
范式判断与分解
1NF→2NF：消除部分依赖
示例：R(学号, 课程号, 姓名)分解为学生(学号, 姓名)和选修(学号, 课程号, 成绩)
2NF→3NF：消除传递依赖
示例：R(学号, 班级, 班主任)分解为班级(班级号, 班主任)和学生(学号, 班级号)
5. SQL操作与复杂查询
DDL与约束
— 创建员工表（含默认值、外键）
CREATE TABLE Employees(
empno CHAR(10) PRIMARY KEY,
empname VARCHAR2(20) NOT NULL,
sex CHAR(2) DEFAULT '男',
dno CHAR(3),
FOREIGN KEY (dno) REFERENCES Dept(dno)
);
复杂查询示例
— 查询每个第二级机构的员工数（机构名称，员工数）
SELECT d.dname AS 机构名称, COUNT(e.empno) AS 员工数
FROM Dept d
JOIN Employees e ON d.dno = e.dno
WHERE d.dparent IS NOT NULL — 第二级机构
GROUP BY d.dname;
6. 事务与并发控制
ACID特性
原子性：事务要么全做，要么全不做（如转账操作）。
隔离性：通过锁机制避免脏读（如SELECT … FOR UPDATE）。
日志与恢复
UNDO：回滚未提交事务（如系统崩溃时）。
REDO：重做已提交事务（如断电后恢复）。
三、练习题与答案
题目1：范式判断与分解
要求：
关系模式R(队员编号, 比赛场次, 进球数, 球队名, 队长名)，每个队员仅属一个球队，每队只有一个队长。
写出函数依赖
确定候选码
判断最高范式级别
答案：
函数依赖：
队员编号→球队名
球队名→队长名
(队员编号, 比赛场次)→进球数
候选码：(队员编号, 比赛场次)
最高范式：2NF（存在传递依赖队员编号→球队名→队长名）
类似题目：
关系模式R(S#, C#, G, T#)（S#: 学号, C#: 课程号, G: 成绩, T#: 教师号），若S# → T#，判断范式级别。
答案：2NF（存在传递依赖，S# → T#但非主属性依赖主码）。
题目2：ER图转换
要求：
商业集团数据库包含商店、商品、职工实体，以及销售（M:N）和聘用（1:N）联系。
绘制ER图
转换为关系模式并标出主码
答案：
ER图元素：
实体：商店（商店编号, 商店名, 地址）
商品（商品号, 商品名, 规格, 单价）
职工（职工编号, 姓名, 性别, 业绩）
联系：销售（月销售量）、聘用（聘期, 工资）
关系模式：
商店(商店编号, 商店名, 地址)
商品(商品号, 商品名, 规格, 单价)
销售(商店编号, 商品号, 月销售量) 主码：(商店编号, 商品号)
职工(职工编号, 姓名, 性别, 业绩, 商店编号, 聘期, 工资) 主码：职工编号
类似题目：
公交公司数据库包含员工表和组织机构表，绘制ER图并转换为关系模式。
答案：
员工表(Employees): empno, empname, age, sex, dno
组织机构表(Dept): dno, dname, dleader, dparent
关系：员工属于机构（外键Employees.dno → Dept.dno）
题目3：SQL查询与关系代数
要求：
公交公司数据库中，完成以下操作：
统计每个第二级机构的员工数（机构名称, 员工数）
查询年龄大于35岁的男职工的个人信息（关系代数表达式）
答案：
SQL查询：
SELECT d.dname AS 机构名称, COUNT(e.empno) AS 员工数
FROM Dept d
JOIN Employees e ON d.dno = e.dno
WHERE d.dparent IS NOT NULL — 第二级机构
GROUP BY d.dname;
关系代数：
σ(age > 35 ∧ sex = '男')(Employees)
类似题目：
查询“李敏”所在机构的名称（关系代数）。
答案：
π(dname)(σ(empname = '李敏')(Employees ⋈ Dept))
题目4：事务与并发问题
要求：
解释脏读、不可重复读、幻读的区别，并说明如何通过封锁协议避免这些问题。
答案：
问题
描述
解决方案
脏读
读取未提交的无效数据
三级封锁协议（写锁+读锁）
不可重复读
同一查询返回不同结果
事务提交后释放锁
幻读
同一查询返回不同行数
范围锁
类似题目：
如何通过日志文件实现UNDO和REDO操作？
答案：
UNDO：回滚未提交事务（如系统崩溃时）。
REDO：重做已提交事务（如断电后恢复）。
四、高频考点总结
1. 名词解释（必考）
数据库：长期存储、有组织、可共享的大量数据集合。
BCNF：所有决定因素是候选码的范式。
2. 简答题（例题）
三级模式与两级映像的作用：
外模式/模式映像 → 逻辑独立性
模式/内模式映像 → 物理独立性
3. 应用题（例题）
ER图绘制：学生选课系统（学生、课程、选修联系）
范式分解：将R(S#, C#, G, T#)分解为3NF
4. 计算题（例题）
候选码推导：给定函数依赖集，求最小属性集
五、复习策略
SQL强化：每日练习复杂查询（多表连接+GROUP BY+HAVING）。
范式训练：通过案例判断范式级别并进行规范化分解。
ER图实战：针对“学生选课”“图书管理”等场景绘制ER图。
真题模拟：限时完成历年考试题，查漏补缺。