計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)第四章

1、第四章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、教學(xué)目標(biāo)1、了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念。2、理解數(shù)據(jù)模型的基本概念及常用的數(shù)據(jù)模型。3、了解關(guān)系代數(shù)。4、理解數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理的基礎(chǔ)知識(shí)。二、教學(xué)方法1、重點(diǎn)內(nèi)容與?？純?nèi)容重點(diǎn)講解。2、以實(shí)例如真題來講解程序設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。三、重點(diǎn)內(nèi)容1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念。2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展階段和基本特點(diǎn)。3、數(shù)據(jù)模型：E-R 模型、關(guān)系模型。4、關(guān)系模型的基本運(yùn)算。5、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟。四、教學(xué)內(nèi)容4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1、數(shù)據(jù)（Data ）：是指描述事物的符號(hào)記錄。2、數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)的集合，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有“集成”，“共享”的特點(diǎn)。3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS 是數(shù)據(jù)庫

2、系統(tǒng)的核心。其功能：（知道，多看幾遍）（1）數(shù)據(jù)模式定義（2）數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建（3）數(shù)據(jù)操縱（4）數(shù)據(jù)的完整性、安全性定義與檢查（5）數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)（6）數(shù)據(jù)的服務(wù)數(shù)據(jù)語言（知道，多看） 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)操作語言（DML ）該語言負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，包括查詢及增、刪、改等操作。（3）數(shù)據(jù)控制語言（DCL ）該語言負(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)等功能。4、數(shù)據(jù)庫管理員主要工作:（了解）（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)（2）數(shù)據(jù)庫維護(hù)（3）改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)效率5、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS ）組成部分：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)

3、庫管理人員（人員）、系統(tǒng)平臺(tái)之一硬件平臺(tái)、系統(tǒng)平臺(tái)之二軟件平臺(tái)6、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) 組成：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、應(yīng)用界面4.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。（記住）（1）文件系統(tǒng)階段（2）層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（數(shù)據(jù)共享性大，冗余度小）4.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)的集成性（了解）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一（采用二維表）2、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性（最主要的特點(diǎn)）3、數(shù)據(jù)獨(dú)立性（理解運(yùn)用，會(huì)判斷）（1）物理獨(dú)立性：數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方式等）的改變不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，從而不致引起應(yīng)用程序的變化。（2

4、）邏輯獨(dú)立性：數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)的改變（如修改數(shù)據(jù)模式），不需要修改應(yīng)用程序，這就是數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。4、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制4.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系（三級(jí)模式與兩級(jí)映射）1、數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式： （1）概念模式：公共數(shù)據(jù)視圖 （2）外模式：用戶的數(shù)據(jù)視圖 （3）內(nèi)模式：對(duì)一般用戶透明2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級(jí)映射（1）概念模式到內(nèi)模式的映射（2）外模式到概念模式的映射 統(tǒng)）來實(shí)現(xiàn)。4.2 數(shù)據(jù)模型4.2.1 數(shù)據(jù)模型的基本概念1、數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有三個(gè)部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)約束。（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)操作（3）數(shù)據(jù)約束2、數(shù)據(jù)模型按不同應(yīng)用層次分成三種類型（1）概念數(shù)據(jù)模型

5、如E-R 模型（2）邏輯數(shù)據(jù)模型（又叫數(shù)據(jù)模型）如：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷龋?）物理數(shù)據(jù)模型（又叫物理模型）4.2.2 E R 模型（實(shí)體聯(lián)系模型）1、E R 模型的基本概念（知道）（1）實(shí)體、實(shí)體集（2）屬性屬性刻畫了實(shí)體的特征。值域（3）聯(lián)系現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)聯(lián)稱為聯(lián)系。 實(shí)體集之間的聯(lián)系：一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多2、E R 模型三個(gè)基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系（了解）由實(shí)體、聯(lián)系、屬性三者結(jié)合起來才能表示現(xiàn)實(shí)世界。（1）實(shí)體集（聯(lián)系）與屬性間的聯(lián)接關(guān)系（2）實(shí)體（集）與聯(lián)系 4.2.3 層次模型如樹形結(jié)構(gòu)4.2.4 網(wǎng)狀模型4.2.5 關(guān)系模型（重點(diǎn)掌握）1、關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)

6、構(gòu) 關(guān)系模型采用二維表來表示，簡稱 關(guān)系模型：屬性和元組。對(duì)應(yīng)ACCESS 數(shù)據(jù)庫中表的組成是：字段和記錄。二維表的性質(zhì)：【知道，可能出選擇題】（1）元組個(gè)數(shù)有限（2）元組唯一（3）元組的次序無關(guān) （4）元組的分量不可再分（5）屬性名唯一（6）屬性的次序無關(guān)性（7）分量值域的同一性在二維表中能唯一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性集稱為該表的鍵或碼。 表中可能有若干個(gè)鍵，它們稱為該表的候選碼或候選鍵。表A 中的某屬性集是某表B 中的鍵，則該屬性集為A 的外鍵或外碼。2、關(guān)系操縱：（了解）（1）數(shù)據(jù)查詢（2）數(shù)據(jù)刪除（3）數(shù)據(jù)插入（4）數(shù)據(jù)修改3、關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束（了解）（1）實(shí)體完整性約束（2）參照完整性約束

7、（3）用戶定義的完整性約束4.3 關(guān)系代數(shù)1、關(guān)系模型的基本操作2、關(guān)系模型的基本運(yùn)算（1）插入（2）刪除（3）修改（4）查詢（掌握，經(jīng)?？迹?定條件的元組的操作。（行）c 笛卡爾積運(yùn)算3、關(guān)系代數(shù)中的擴(kuò)充運(yùn)算 （2）除 a. 通過它可以將兩個(gè)關(guān)系合并成一個(gè)大關(guān)系。 b. 自然連接：兩關(guān)系間有公共域（公共屬性）；通過公共域的相等值進(jìn)行連接。4、關(guān)系代數(shù)的應(yīng)用實(shí)例4.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的核心問題。4.4.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本任務(wù)就是根據(jù)用戶對(duì)象的信息需求、處理需求和數(shù)據(jù)庫的支持環(huán)境設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù)模式。2 4.4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的需求分析 需求收集和分析是

8、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的第一階段，用到數(shù)據(jù)流圖（DFD ）和數(shù)據(jù)字典（DD ）用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系。數(shù)據(jù)字典對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的詳盡描述。4.4.3 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)1、數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)概述 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的目的是分析數(shù)據(jù)間內(nèi)在語義關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)數(shù)據(jù)的抽象模型（概念數(shù)據(jù)模型，即E-R 模型）。方法：（了解知道）（1）集中式模式設(shè)計(jì)法； （2）視圖集成設(shè)計(jì)法。2、數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的過程（簡單了解）（1）選擇局部應(yīng)用（2）視圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)次序：自頂向下、由底向上、由內(nèi)向外。（3）視圖集成4.4.4 數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)1、從E R 圖向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換（記?。?ER 圖轉(zhuǎn)換成指定 RDBMS 中的

9、關(guān) 系模式。 系模式。 實(shí)體（實(shí)體集） 實(shí)體（實(shí)體集）與聯(lián)系都可以表示成 關(guān)系， 關(guān)系，屬性也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系的屬性 （1）命名與屬性域的處理 （2）非原子屬性處理 （3）聯(lián)系的轉(zhuǎn)換 2、 邏輯模式規(guī)范化及調(diào)整、 邏輯模式規(guī)范化及調(diào)整、 實(shí)現(xiàn) 了 （ 解） （1）規(guī)范化 （2）RDBMS 3、關(guān)系視圖設(shè)計(jì)（了解） 關(guān)系視圖設(shè)計(jì)（了解） （1）提供數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性 （2）能適應(yīng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)的不同需求 （3）有一定數(shù)據(jù)保密功能 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)（了解） 4.4.5 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)（了解） 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)的主要目標(biāo) 是對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)作調(diào)整并 選擇合理的存取路徑， 選擇合理的存取路徑，以提高數(shù)據(jù)庫 訪問速度及有效利用那個(gè)存儲(chǔ)空間。 訪問速度及有效利用那個(gè)存儲(chǔ)空間。 內(nèi)容有如下幾種：索引設(shè)計(jì)、 內(nèi)容有如下幾種：索引設(shè)計(jì)、集簇設(shè) 計(jì)和分區(qū)設(shè)計(jì) 4.4.6 數(shù)據(jù)庫管理（了解） 數(shù)據(jù)庫管理（了解） 實(shí)施數(shù)據(jù)庫管理的是數(shù)據(jù)