公共基礎(chǔ)知識-—全國計算機等級考試

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,公共基礎(chǔ)知識,全國計算機等級考試,1.,數(shù)據(jù)庫的基本概念：數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。,數(shù)據(jù)：是描述事物的符號記錄,有型與值之分，如整型、實型、字符型等。而數(shù)據(jù)的值給出了符合定型的值，如整型值,15,。,數(shù)據(jù)處理的中心問題是數(shù)據(jù)管理,計算機數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫,(DB),：是數(shù)據(jù)的集合，具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式并存放于統(tǒng)一的存儲介質(zhì)內(nèi)，是多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個應(yīng)用程序,共享,。,特點,:,最小的冗余,獨立性,(,物理,邏輯,),共享性,安全性,(,安全性控制,完整性控制,并發(fā)性控制，數(shù)據(jù)恢復(fù),),一致性,.,完整性：,域完整性,、實體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),(DBMS),：一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服務(wù)等，是,數(shù)據(jù)庫的核心,。,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供以下的數(shù)據(jù)語言：（,1,）數(shù)據(jù)定義語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構(gòu)建；（,2,）數(shù)據(jù)操縱語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，如查詢與增、刪、改等；（,3,）數(shù)據(jù)控制語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義與檢查以及并發(fā)控制、故障恢復(fù)等。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),(DBS),：由數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、,數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、硬件平臺（硬件）、軟件平臺（軟件）五個部分構(gòu)成的運行實體。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：（,1,）概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，全體用戶公共數(shù)據(jù)視圖；（,2,）,外模式,：也稱子模式與用戶模式。是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是,用戶所見到的數(shù)據(jù)模式,；（,3,）內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結(jié)構(gòu)與物理存取方法。,關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，如對學(xué)生關(guān)系數(shù)據(jù)可以描述為：,xs(xh,xm,xb,csrq),2.,數(shù)據(jù)模型，實體聯(lián)系模型及,E-R,圖，從,E-R,圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型。,數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表與操作提供一個抽象的框架。描述了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)約束。,三種數(shù)據(jù)模型,:,1,、,關(guān)系模型,是用二維表來表示實體集屬性間的關(guān)系和實體之間聯(lián)系的形式化模型。數(shù)據(jù)以一張二維表的形式存儲。,2,、,層次模型,有如一棵樹,，客觀存在用于設(shè)計層次型數(shù)據(jù)庫。,3,、網(wǎng)絡(luò)模型,樹型結(jié)構(gòu)中同層次的結(jié)點連通后就構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)模型。,E-R,模型,(,實體,-,聯(lián)系圖,),提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實世界的概念模型,（,1,）實體,現(xiàn)實世界中的事物,實體是概念世界中的基本單位,(,用,矩形,表示，矩形框內(nèi)寫明實體名,),；,（,2,）屬性,事物的特性,屬性有屬性域,每個實體可取屬性域內(nèi)的值,(,用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來,),；一個實體的所有屬性值叫元組,（,3,）聯(lián)系,現(xiàn)實世界中事物間的關(guān)系。實體集的關(guān)系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系,(,用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（,1:1,，,1:n,或,m:n),。,關(guān)系模型采用二維表來表示，簡稱表，由表框架及表的元組組成。一個二維表就是一個關(guān)系。,在二維表中凡能唯一標(biāo)識元組的最小屬性稱為鍵或碼。,關(guān)鍵字和表之間的聯(lián)系,超關(guān)鍵字：在一個關(guān)系中，能惟一標(biāo)識元組的屬性或?qū)傩约Q為關(guān)系的超鍵。,候選關(guān)鍵字：如果一個屬性集能惟一標(biāo)識元組，且又不含有多余的屬性，那么這個屬性集稱為關(guān)系的候選鍵。,主關(guān)鍵字：若一個關(guān)系中有多個候選鍵，則選其中的一個為關(guān)系的主鍵。,外關(guān)鍵字：若一個關(guān)系,R,中包含有另一個關(guān)系,S,的主鍵所對應(yīng)的屬性組,F,，則稱,F,為,R,的外鍵。,一致性和完整性,：,（,1,）實體完整性：約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值,(,主鍵,),；,（,2,）參照完全性：是關(guān)系之間的基本約束,(,外鍵,),有,更新規(guī)則,(,級聯(lián)、限制和忽略,),刪除規(guī)則,(,級聯(lián)、限制和忽略,),，插入規(guī)則,(,限制,忽略,),；,（,3,）域完整性,:,用戶定義的完整性約束,它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語義要求,(,字段,),。,3.,關(guān)系代數(shù)運算，包括集合運算及選擇、投影、連接運算，數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論。,關(guān)系的基本運算有兩類：,一類是傳統(tǒng)的集合運算（并、差、交、笛卡兒積等），另一類是專門的關(guān)系運算（選擇、投影、聯(lián)接等）,.,傳統(tǒng)的集合運算,1,、并（,UNION,）設(shè)有兩個關(guān)系,R,和,S,，它們具有相同的結(jié)構(gòu)。,R,和,S,的并是由屬于,R,或?qū)儆?S,的元組組成的集合，運算符為。記為,T,RS,。,2,、差（,DIFFERENCE,）,R,和,S,的差是由屬于,R,但不屬于,S,的元組組成的集合，運算符為。記為,T,R,S,。,3,、交（,INTERSCTION,）,R,和,S,的交是由既屬于,R,又屬于,S,的元組組成的集合，運算符為。記為,T,RS,。,RS,R,（,R,S,）。,4,、笛卡爾積,(Extended Cartesian Product),兩個分別為,n,目和,m,目的關(guān)系,R,和,S,的廣義笛卡爾積是一個,(n+m),列的元組的集合。元組的前,n,列是關(guān)系,R,的一個元組，后,m,列是關(guān)系,S,的一個元組。若,R,有,k1,個元組，,S,有,k2,個元組，則關(guān)系,R,和關(guān)系,S,的廣義笛卡爾積有,k1k2,個元組,例,:,給定兩個域：教師名域,張三，李四,，課程名域,軟件工程，數(shù)據(jù)庫原理,。則兩個域的笛卡兒積定義為集合：,D1D2=(,張三，軟件工程,)(,張三，數(shù)據(jù)庫原理,)(,李四，軟件工程,)(,李四，數(shù)據(jù)庫原理,),。,選擇運算,從關(guān)系中找出滿足給定條件的那些元組稱為選擇。其中的條件是以邏輯表達(dá)式給出的，值為真的元組將被選取。這種運算是從水平方向抽取元組。,投影運算,關(guān)系模式中挑選若干屬性組成,新的關(guān)系,稱為投影。這是從列的角度進行的運算，相當(dāng)于對關(guān)系進行垂直分解。,聯(lián)接運算,選擇和投影運算都是屬于一目運算，它們的操作對象只是一個關(guān)系。,聯(lián)接運算是二目運算，需要兩個關(guān)系作為操作對象。,1,、聯(lián)接,是將兩個關(guān)系模式通過公共的屬性名拼接成一個更寬的關(guān)系模式，生成的新關(guān)系中包含滿足聯(lián)接條件的元組。通過,聯(lián)接條件,來控制的。聯(lián)接是對關(guān)系的結(jié)合。,2,、自然聯(lián)接,是,去掉重復(fù)屬性的等值聯(lián)接,。它要求兩個關(guān)系中進行比較的分量必須是相同的屬性組，并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉,.,它屬于聯(lián)接運算的一個特例，是最常用的聯(lián)接運算。,設(shè)圖,2.6,（,a,）和（,b,）分別為關(guān)系,R,和關(guān)系,S.,圖,2.6,（,d,）為等值連接 的結(jié)果，圖,2.6,（,e,）為自然連接 的結(jié)果。,數(shù)據(jù)庫一般使用,3NF,以上的關(guān)系,。滿足較高條件者必滿足較低范式條件。,如果關(guān)系,R,的所有屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項，稱該關(guān)系屬于第一范式。,1NF(,缺點：數(shù)據(jù)冗余大、修改麻煩、插入異常、刪除異常,),若關(guān)系,R,屬于,1NF,，且它的每一非主屬性都完全依賴于主鍵，則稱,R,屬于第二范式，,2NF,若關(guān)系,R,屬于,2NF,，且它的每一非主屬性都不傳遞依賴于關(guān)鍵字，則稱,R,屬于第三范式，,3NF,4.,數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟：需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的相關(guān)策略。,數(shù)據(jù)庫設(shè)計是數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的兩種方法：,（,1,）面向數(shù)據(jù)：以信息需求為主，兼顧處理需求。,（,2,）面向過程：以處理需求為主，兼顧信息需求。,數(shù)據(jù)庫的生命周期：,需求分析階段、概念設(shè)計階段、邏輯設(shè)計階段、物理設(shè)計階段,(,前,4,個屬于設(shè)計階段,),、編碼階段、測試階段、運行階段、進一步修改階段。,需求分析常用,結(jié)構(gòu)分析方法,和,面向?qū)ο?的方法。結(jié)構(gòu)化分析（簡稱,SA,）方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系。對數(shù)據(jù)庫設(shè)計來講，數(shù)據(jù)字典是進行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果。,數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，包括,5,個部分：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流（可以是數(shù)據(jù)項，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、數(shù)據(jù)存儲、處理過程。,