期末复习：关系数据库、设计与分布式概述

本学期的数据库技术期末复习大纲包含了丰富的学习内容，旨在全面巩固学生对关系数据库、分布式数据库、面向对象数据库以及新型数据库的理解。以下是各个章节的主要知识点概述： 第1章：关系数据库模型和关系运算 - 关系数据库相对于网状和层次数据库的优势在于：更好的数据独立性，标准化程度高，操作简单，且有明确的数学理论支持。 - 学习关系模型的完整性规则，如实体完整性、参照完整性和用户定义完整性，这些规则对于保证数据的一致性和正确性至关重要。 - 等值连接与自然连接的区别在于，前者基于相同属性值的记录进行匹配，而自然连接则合并两个关系中满足一定条件的属性，消除重复信息。 - 函数依赖、部分依赖、完全依赖、传递依赖和平凡依赖是理解关系模型基础概念的关键，它们用于描述属性之间的依赖关系。 - 掌握函数依赖的公理和推论，这对于设计和验证数据库模式非常重要。 - 学习基本的数据库操作算法，如并、差、交、连接、选择、投影和除运算，以及它们在查询处理中的实际应用。 - 了解属性集关于函数依赖的闭包（X+）的计算方法，以及分解算法如无损连接性、保持函数依赖和3NF规范化的过程。 第2章：关系数据库设计和数据库管理系统 - 数据库设计包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计阶段，强调每个阶段的任务和目标。 - 逻辑结构设计关注将E-R图转换为关系模型，并确定候选键，这有助于规范化和数据存储。 - 物理设计涉及存储结构、索引设计和存取路径的选择，以优化性能。 - 数据库管理系统主要功能包括数据管理、事务处理、安全性、并发控制和恢复机制。 - DBMS的组成部分包括：用户接口、存储管理器、调度器、事务处理器、故障恢复模块等。 - 对于中国数据库管理系统的发展，可能需要关注技术合作、人才培养和自主研发的重要性。 第3-4章：分布式数据库和面向对象数据库 - 分布式数据库的特点包括数据分散、透明性和数据冗余，透明性级别影响应用程序的编程复杂性。 - 学习分布式数据库系统的组成，如客户端、分布式数据库管理系统、网络层和协调器等。 - 半连接在分布式查询优化中的作用是减少数据传输，提高查询效率。 - 事务的概念及其ACID属性，以及并发控制技术（如锁机制、时间戳）的应用。 - 两段封锁协议在并发控制中的具体实现和其在确保数据一致性的作用。 - 数据库恢复技术，如日志文件的作用和不同恢复策略。 - 面向对象数据库的难点在于对象的复杂性、继承和多态性等问题的处理。 第5-8章：新型数据库 - Key/Value数据结构简述，以及它与关系数据库的优缺点比较，强调灵活性和扩展性。 - 一致性哈希算法的核心原理是将数据均匀分布在节点上，保证负载均衡。 - 云计算服务类型包括IaaS、PaaS和SaaS，讨论Google Bigtable的设计动机和HBase与传统关系数据库的对比，展示大数据和分布式计算的特性。 通过这些知识点的学习，学生将深入理解数据库设计、操作和优化，以及现代数据库技术的多样性，为期末考试做好充分准备。