关系模型（关系数据模型）的“键（Keys）与完整性约束（Integrity Constraints）”

主键/外键：对应实体完整性、参照完整性，偏“约束/实现/建表规则”。
候选键/超键/备用键：偏“如何唯一标识元组（行）”，是理论基础。

函数依赖（Functional Dependency, FD）与规范化（范式 / Normalization）

候选键、主属性等，是做范式判断时的“工具变量”。

超键候选键主键外键

一张“包含关系”速记

候选键 ⊂ 超键
主键 = 选定的候选键
外键 = 引用别表键的属性（可重复，可为空取决于约束）

E-R 图常见符号含义（以 Chen 记法为主）

方形（矩形）：实体（Entity）
例：学生、课程、订单
菱形：联系/关系（Relationship）
例：学生 — 选课 — 课程
圆形（小圆圈/椭圆）：属性（Attribute）
例：实体 学生 的属性：学号、姓名

数字表示什么（基数/多重度）

连在线条旁边的 1、N、M（或 0..1、1..、0..）表示基数（Cardinality）/多重度，说明“一个实体最多/最少能对应另一边多少个”。

常见写法：

1:1：一对一
1:N：一对多
M:N：多对多
扩展写法：
- 0..1：可选，最多 1 个
- 1..*：至少 1 个，很多个
- 0..*：可选，很多个

关系模式到ER图和ER图到关系模式

各范式分别怎么用到“键”（对应关系）

1NF：几乎不靠“键”

关注点：属性值是否原子（不可再分、无重复组）。
与键关系：弱，主要是数据表示问题。

2NF：强依赖“候选键是否为联合键”

定义要点：在 1NF 基础上，每个非主属性对每个候选键都“完全函数依赖”。
关键：出现违反 2NF 的条件通常是：
- 存在联合候选键 AB
- 有非主属性 C 只依赖 A 或 B（部分依赖）

所以：2NF = 处理“联合键的一部分决定了非主属性”。

3NF：用到“超键 + 主属性/非主属性”

常用判定式（考试最常用）：

对任意函数依赖 X → Y，若 X 不是超键，则 Y 必须是主属性（否则不满足 3NF）。

也可以理解为：消除传递依赖（非主属性依赖非主属性），但严格判题用上面的“超键/主属性”版本更稳。

BCNF：直接用到“超键/候选键”

判定式：

对任意非平凡函数依赖 X → Y，X 必须是超键。

也就是：只认“决定因素必须够资格当键”，比 3NF 更严格。

外键和范式：是什么关系？

范式主要解决“表内属性依赖导致的冗余/异常”。
外键主要解决“表间引用一致性”（参照完整性）。
规范化分解后，常常会产生多张表，这时用外键把它们连接回去（实现层面保证一致性）。
所以关系是：范式决定“拆不拆、怎么拆”；外键决定“拆完怎么关联、怎么保证一致”。

做范式题的标准流程（你可以照这个记）

写出（或从题目给的）函数依赖
求 候选键 → 推出 主属性集合
判 2NF（看部分依赖）→ 判 3NF（看 X 是否超键或 Y 是否主属性）→ 判 BCNF（看 X 是否超键）

数据库三级模式体系结构（外模式/模式/内模式）有利于什么？

核心：实现数据抽象与数据独立性，把用户视图、逻辑结构、物理存储分离，降低变更影响。

1）有利于实现数据独立性（最常考）

物理数据独立性：修改内模式（存储结构、索引、文件组织、分区等）时，不影响模式/外模式，应用通常无需改。
逻辑数据独立性：修改模式（加字段、拆表、调整关系等）时，通过外模式/视图与映射，尽量不影响应用程序。

2）有利于多视图/多用户使用同一数据库

不同用户/部门可以有不同的外模式（视图），各取所需；同时共享同一逻辑模式与物理数据。

3）有利于安全性与权限控制

通过外模式（视图）可以隐藏敏感字段、限制可见范围，配合授权实现“最小权限”。

4）有利于维护与扩展

DBA 可在不影响用户的前提下优化存储与性能；也更容易演进数据库逻辑结构。

一句话背诵：三级模式=多级抽象 → 多视图 + 安全控制 +（逻辑/物理）数据独立性（最重要）。

理解重建视图能够实现数据的逻辑独立性

层次/网状模型中,数据之间联系用指针实现

用树型结构表示实体类型以及实体间联系的数据模型称为 层次模型

外模式模式内模式

外模式（External Schema / 用户模式）：面向用户/应用的视图级描述，可有多个。
模式（Conceptual Schema / 概念模式、逻辑模式）：全局逻辑结构的统一描述，通常只有一个。
内模式（Internal Schema / 存储模式）：数据在物理存储层的组织方式描述，通常只有一个。

数据的物理独立性是指当数据的?改变时通过系统内部的自动映像或转换功能,保持了数据的?不变从而使应用程序不用修改 内模式模式

对现实世界进行第一层抽象的模型称为? 对现实世界进行第二层抽象的模型称为?

对现实世界进行第一层抽象的模型：概念模型（信息模型，常用 E-R 模型）
对现实世界进行第二层抽象的模型：逻辑模型（数据模型，如关系模型/层次模型/网状模型）

数据库类型按照数据模型来划分关系型层次网状面向对象数据库等等

下述哪几条体现了数据库系统的特点？【】 a、数据冗余度小 b、数据结构化 c、数据面向应用程序 d、数据共享性高 e、数据独立性高 A、a d e B、b c d C、a b d e D、以上全是

选 C（a b d e）。

a 数据冗余度小：是数据库系统特点
b 数据结构化：是数据库系统特点
c 数据面向应用程序：不是（这是文件系统特点；数据库是“数据面向全局/共享”，与应用相对独立）
d 数据共享性高：是数据库系统特点
e 数据独立性高：是数据库系统特点

.数据库三级模式体系结构的划分，有利于保持数据库的（）
A、数据独立性 B、数据安全性
C、结构规范化 D、操作可行性

6.在下列条目中，哪些是数据库管理员（DBA）的职责？（　　）
Ⅰ. 负责管理企业组织的数据库资源
Ⅱ. 收集和确定有关用户的需求
Ⅲ. 设计和实现数据库并按需要修改和转换数据
Ⅳ. 为用户提供资料和培训方面的帮助
A、Ⅰ和Ⅱ B、Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ C、Ⅲ和Ⅳ D、都是

7.在DBS中，DBMS和OS之间的关系是（）
A、并发运行 B、相互调用 C、OS调用DBMS D、DBMS调用OS

DBMS 作为应用/系统软件运行在操作系统之上，需要通过 OS 提供的服务完成文件/磁盘 I/O、内存管理、进程线程/并发与同步、网络通信等，因此是 DBMS 调用 OS。

8.数据库系统的数据独立性体现在（）。
A、不会因为数据的变化而影响到应用程序
B、不会因为数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序
C、不会因为存储策略的变化而影响存储结构
D、不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构

8.数据库系统的数据独立性体现在（）。
A、不会因为数据的变化而影响到应用程序
B、不会因为数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序
C、不会因为存储策略的变化而影响存储结构
D、不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构

A 说“数据的变化不影响应用程序”不准确。应用程序本来就要处理数据内容变化（新增/修改记录），这不是“数据独立性”的含义。
B 正确概括了数据独立性：物理独立性（存储结构变化不影响逻辑结构/应用） + 逻辑独立性（逻辑结构变化尽量不影响外模式/应用）。
C 描述方向不对，独立性讨论的是“上层不受下层影响”，不是“策略变化不影响结构”。
D 与数据独立性无关，更像存储内部结构之间的影响问题。

.在一个数据库系统的三级模式结构中，通常作为用户视图的模式级别是（）。
A、模式 B、外模式 C、内模式 D、关系模式

.学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教师，
其中有的教授和副教授每个各带若干研究生，每个班有若干学生，每个学
生选修若干课程，每门课程可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的
概念模型。

对于每个关系有且仅有一个主键但是主键属性可以不只一个

一般来说单主键自动满足第二范式 2NF

当然主键双属性也能满足第二NF甚至3NF

而看是不是满足3NF 就得看这个表里面除了主键的列有没有传递依赖

比如我主键是uid 但是有列名pid pname 这显然乱套了

例题 3：属于 3NF，但不属于 BCNF

教师授课关系 R(TNO, TNAME, CNO, CNAME)，其中 TNO 为教师号，TNAME 为教师姓名，CNO 为课程号，CNAME 为课程名，主键为 (TNO, CNO)。且已知 TNO → TNAME，CNO → CNAME。则关系 R 属于（）

选项： A. 3NF
B. BCNF
C. 2NF
D. 1NF

✅ 解析：

主键：(TNO, CNO)
非主属性：TNAME, CNAME

1. 1NF？✅ 是

2. 2NF？✅ 是（TNAME 依赖 TNO，CNAME 依赖 CNO —— 但它们都是主键的一部分 → 完全依赖）

3. 3NF？

函数依赖：

TNO → TNAME
CNO → CNAME
(TNO, CNO) → TNAME, CNAME

→ 所有非主属性都直接依赖主键或主键的一部分 → 无传递依赖 → ✅ 满足 3NF

一、终极记忆口诀（4句搞定1~4NF）

🔹 1NF 看原子 —— 列不能分
🔹 2NF 防部分 —— 主键要全靠
🔹 3NF 避传递 —— 非主别连非主
🔹 BCNF 更严格 —— 左边必须是超键
🔹 4NF 消多值 —— 一个属性别管太多事

✅ 口诀解释：

范式	口诀	记忆点
1NF	“看原子 —— 列不能分”	所有列都是“最小单位”，比如“姓名”不能拆成“姓+名”（除非你真要拆）
2NF	“防部分 —— 主键要全靠”	如果主键是复合的，非主属性必须依赖整个主键，不能只依赖一部分
3NF	“避传递 —— 非主别连非主”	A → B → C，如果A是主键，B和C是非主属性 → C传递依赖于A → 违规！
BCNF	“更严格 —— 左边必须是超键”	所有函数依赖 X→Y 中，X 必须是“超键”（能唯一标识元组）
4NF	“消多值 —— 一个属性别管太多事”	多值依赖：比如一个员工可以有多个项目、多个技能 → 要拆表！

🧩 二、场景联想记忆法（用生活例子记住每个范式）

✅ 1NF：原子性 → “快递单不能写‘张三李四’”

例子：学生表里“姓名”字段不能存“张三,李四” → 必须拆成两行或两个字段
记忆：“一个格子只能放一个东西”

✅ 2NF：完全依赖 → “选课表不能只靠课程号定成绩”

例子：R(SNO, CNO, CNAME, GRADE)，主键是(SNO,CNO)
→ CNAME 只依赖 CNO → 部分依赖 → 违反 2NF
记忆：“主键是夫妻俩，非主属性必须同时爱两个人，不能只爱其中一个！”

✅ 3NF：无传递依赖 → “院长不能由学院号决定，而学院号由学生号决定”

例子：SNO → DNO → MAG → MAG 传递依赖于 SNO → 违反 3NF
记忆：“不要当传话筒！非主属性不能通过另一个非主属性间接依赖主键”

✅ BCNF：超键约束 → “老师名字只能由老师号决定，不能由课程号决定”

例子：R(TNO, TNAME, CNO, CNAME)，TNO → TNAME，但 TNO 不是超键 → 违反 BCNF
记忆：“所有依赖的左边，必须是‘身份证号’级别的唯一标识”

✅ 4NF：多值依赖 → “一个员工不能既管项目又管技能，得分开”

例子：R(ENO, PNO, SKILL)，ENO →→ PNO 且 ENO →→ SKILL → 违反 4NF
记忆：“一个人不能同时负责多件事，得拆成多个小表！”

SQL

SQL 语句体系
├── DQL: SELECT → 查询
│ ├── WHERE / LIKE / IN / BETWEEN / IS NULL
│ ├── ORDER BY / DISTINCT / GROUP BY / HAVING
│ ├── JOIN / 子查询 / UNION
│ └── LIMIT / CASE / 窗口函数
├── DML: INSERT / UPDATE / DELETE / TRUNCATE
├── DDL: CREATE / ALTER / DROP / INDEX / VIEW
├── DCL: GRANT / REVOKE / FLUSH PRIVILEGES
├── TCL: BEGIN / COMMIT / ROLLBACK / SET autocommit
└── 其他: DESCRIBE / SHOW / USE / VERSION / 变量 / 注释

事务 ACID

A 原子性：要么全做，要么全不做； atomicity

C 一致性：数据始终合法、符合规则； consistency
I 隔离性：并发操作互不干扰； isolation
D 持久性：提交后永不丢失。durability

✅【应试标准答法 · 数据库设计基本步骤】（得分点明确 · 便于记忆）

数据库设计分五步走，环环相扣、逐步求精：

需求分析阶段 —— 摸清业务要什么 → 输出：需求文档、数据字典、数据流图
概念设计阶段 —— 画E-R图建模型 → 输出：全局概念模型（实体-关系图）
逻辑设计阶段 —— 转关系模型 + 规范化 → 输出：满足BCNF/3NF的逻辑结构
物理设计阶段 —— 选存储+索引+路径 → 输出：物理结构、存取策略、性能预估
实施与维护阶段 —— 建库+装数+测试+运维 → 输出：可运行系统 + 持续优化机制

📌 记住口诀：“需概逻物实” —— 需求→概念→逻辑→物理→实施维护，缺一不可！