kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)

2021/4/81公共基礎(chǔ)知識(shí)—全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第1頁。2021/4/821.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(hào)記錄,有型與值之分，如整型、實(shí)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(jì)算機(jī)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(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，是多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個(gè)應(yīng)用程序共享。特點(diǎn):最小的冗余,獨(dú)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(shí)體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第2頁。2021/4/83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(hù)、控制及保護(hù)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(tái)（硬件）、軟件平臺(tái)（軟件）五個(gè)部分構(gòu)成的運(yùn)行實(shí)體。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第3頁。2021/4/84數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)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(chǔ)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(duì)學(xué)生關(guān)系數(shù)據(jù)可以描述為：xs(xh,xm,xb,csrq)kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第4頁。2021/4/852.數(shù)據(jù)模型，實(shí)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(dòng)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(gè)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(shí)體集屬性間的關(guān)系和實(shí)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(chǔ)。2、層次模型,有如一棵樹，客觀存在用于設(shè)計(jì)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(diǎn)連通后就構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)模型。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第5頁。2021/4/86E-R模型(實(shí)體-聯(lián)系圖)提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型

（1）實(shí)體現(xiàn)實(shí)世界中的事物,實(shí)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(shí)體名)；

（2）屬性事物的特性,屬性有屬性域,每個(gè)實(shí)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(shí)體連接起來)；一個(gè)實(shí)體的所有屬性值叫元組（3）聯(lián)系現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)系。實(shí)體集的關(guān)系有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)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(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1，1:n或m:n))。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第6頁。2021/4/87kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第7頁。2021/4/88關(guān)系模型采用二維表來表示，簡(jiǎn)稱表，由表框架及表的元組組成。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。在二維表中凡能唯一標(biāo)識(shí)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(gè)關(guān)系中，能惟一標(biāo)識(shí)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(gè)屬性集能惟一標(biāo)識(shí)元組，且又不含有多余的屬性，那么這個(gè)屬性集稱為關(guān)系的候選鍵。主關(guān)鍵字：若一個(gè)關(guān)系中有多個(gè)候選鍵，則選其中的一個(gè)為關(guān)系的主鍵。外關(guān)鍵字：若一個(gè)關(guān)系R中包含有另一個(gè)關(guān)系S的主鍵所對(duì)應(yīng)的屬性組F，則稱F為R的外鍵。

kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第8頁。2021/4/89一致性和完整性：（1）實(shí)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(jí)聯(lián)、限制和忽略),刪除規(guī)則(級(jí)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)。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第9頁。2021/4/8103.關(guān)系代數(shù)運(yùn)算，包括集合運(yùn)算及選擇、投影、連接運(yùn)算，數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論。關(guān)系的基本運(yùn)算有兩類：一類是傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（并、差、交、笛卡兒積等），另一類是專門的關(guān)系運(yùn)算（選擇、投影、聯(lián)接等）.傳統(tǒng)的集合運(yùn)算

1、并（UNION）設(shè)有兩個(gè)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)儆赟的元組組成的集合，運(yùn)算符為∪。記為T＝R∪S。

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(yùn)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(yùn)算符為∩。記為T＝R∩S。R∩S＝R－（R－S）。

kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第10頁。2021/4/8114、笛卡爾積(ExtendedCartesianProduct)

兩個(gè)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(gè)(n+m)列的元組的集合。元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組。若R有k1個(gè)元組，S有k2個(gè)元組，則關(guān)系R和關(guān)系S的廣義笛卡爾積有k1×k2個(gè)元組例:給定兩個(gè)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(gè)域的笛卡兒積定義為集合：D1×D2={(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)}。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第11頁。2021/4/812選擇運(yùn)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(yùn)算是從水平方向抽取元組。投影運(yùn)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(jìn)行的運(yùn)算，相當(dāng)于對(duì)關(guān)系進(jìn)行垂直分解。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第12頁。2021/4/813kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第13頁。2021/4/814

kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第14頁。2021/4/815聯(lián)接運(yùn)算選擇和投影運(yùn)算都是屬于一目運(yùn)算，它們的操作對(duì)象只是一個(gè)關(guān)系。聯(lián)接運(yùn)算是二目運(yùn)算，需要兩個(gè)關(guān)系作為操作對(duì)象。1、聯(lián)接是將兩個(gè)關(guān)系模式通過公共的屬性名拼接成一個(gè)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(duì)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(gè)關(guān)系中進(jìn)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(yùn)算的一個(gè)特例，是最常用的聯(lián)接運(yùn)算。

kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第15頁。2021/4/816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。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第16頁。2021/4/817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(xiàng)，稱該關(guān)系屬于第一范式。1NF(缺點(diǎn)：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

kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第17頁。2021/4/8184.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法和步驟：需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的相關(guān)策略。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)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。kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國(guó)全文共20頁，當(dāng)前為第18頁。2021/4/819

數(shù)據(jù)庫的生命周期：需求分析階段、概念設(shè)計(jì)階段、邏輯設(shè)計(jì)階段、物理設(shè)計(jì)階段(前4個(gè)屬于設(shè)計(jì)階段)、編碼階段、測(cè)試階段、運(yùn)行階段、進(jìn)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蟮姆椒?。結(jié)構(gòu)化分析（簡(jiǎn)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(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)來講，數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)