数据库原理及应用第二章，关系数据库与SQL，数据库原理及应用第二章课后题答案

第一节 关系数据库概述

关系数据库是现代信息管理系统的核心组成部分,它以结构化查询语言（SQL）为基础，通过表格形式存储数据，并通过复杂的查询和操作实现数据的检索、更新和维护，本章将深入探讨关系数据库的基本概念、结构以及使用方法。

第二节 关系数据库模型

关系数据库的核心在于其采用的关系模型,这种模型由若干二维表组成，每个表包含若干行和列，分别代表不同的实体及其属性，一张学生成绩表中，每一行可能对应一名学生的所有科目成绩，而每列则表示该科目的名称或分数。

在关系模型中,各表之间可以通过外键建立联系，从而形成更加复杂的数据结构，在一个学校的管理系统中，学生表和学生成绩表之间就可以通过学号这一字段建立起关联，使得我们可以轻松地获取某位学生的全部成绩记录。

第三节 SQL基础语法

SQL（Structured Query Language）是一种专用于处理关系型数据库的语言，它提供了丰富的命令和数据操纵功能，如创建表、插入数据、修改数据和删除数据等，下面是一些基本的SQL语句示例：

• CREATE TABLE：用于创建一个新的表。

  

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  CREATE TABLE students (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    age INT
  );

• INSERT INTO：向表中插入新数据。

  INSERT INTO students (id, name, age) VALUES (1, '张三', 20);

• SELECT：从表中检索数据。

  SELECT * FROM students WHERE age > 18;

• UPDATE：更新表中已有的数据。

  UPDATE students SET age = 21 WHERE id = 1;

• DELETE：删除表中的数据。

  DELETE FROM students WHERE id = 2;

第四节 数据完整性约束

为了确保数据的准确性和一致性,关系数据库引入了多种完整性约束机制，这些约束包括主键约束、外键约束、唯一性约束和非空约束等。

• 主键约束：保证表中某一列的唯一性，不允许重复值的存在。

  CREATE TABLE orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    customer_name VARCHAR(100)
  );

• 外键约束：定义两个表之间的关联关系，要求外键列必须引用另一个表的主键列。

  CREATE TABLE products (
    product_id INT PRIMARY KEY,
    product_name VARCHAR(100)
  );
  CREATE TABLE sales (
    sale_id INT PRIMARY KEY,
    product_id INT,
    quantity INT,
    FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(product_id)
  );

• 唯一性约束：除了作为主键之外，还可以单独设置某些列具有唯一性，即不允许有相同的值存在。

  ALTER TABLE users ADD UNIQUE (email);

• 非空约束：指定某个字段不能为空。

  CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    last_name VARCHAR(50) NOT NULL
  );

第五节 数据索引优化

在大型数据库中,由于数据的快速增长，查询性能可能会受到影响，为此，可以使用索引来提高查询效率，索引类似于书中的目录页码，可以快速定位到所需的数据位置。

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常见的索引类型包括B+树索引和B-tree索引等，B+树索引适用于范围查询和排序操作，而B-tree索引则更适合于精确匹配和统计计数等操作。

第六节 数据备份与恢复

数据库的安全性和可靠性至关重要,因此定期进行数据备份并进行有效的灾难恢复计划是非常重要的，常用的备份方式包括全量备份、增量备份和差异备份等。

还应定期测试备份数据的有效性,以确保在发生意外情况时能够顺利地进行数据恢复工作。

第七节 安全性与权限控制

随着互联网的发展,数据库的安全性越来越受到重视，为了防止未经授权的用户访问敏感数据，需要对数据库进行严格的权限控制和加密保护。

常用的安全措施包括用户认证、角色管理和数据加密等，还需要关注SQL注入攻击、跨站脚本攻击(XSS)和其他常见的安全漏洞问题。

第八节 数据库设计与规划

在设计一个高效稳定的数据库系统之前,需要进行充分的规划和设计工作，这涉及到确定业务需求、分析数据流、选择合适的数据库引擎以及制定详细的设计方案等多个环节。

在设计过程中,需要考虑的因素包括数据的冗余度、事务处理的并发性、数据的可扩展性以及系统的可用性等方面，只有经过深思熟虑的设计才能构建出一个满足实际需求的优秀数据库系统。

第九节 数据库的性能调优

即使是最

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