kj公共基礎(chǔ)知識(shí)-全國

1、2021/4/81公共基礎(chǔ)知識(shí)公共基礎(chǔ)知識(shí)全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試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)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。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)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)

2、據(jù)系統(tǒng)和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)系統(tǒng)和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(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：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)用程序共享共享。 特點(diǎn)特點(diǎn):最小的冗余最小的冗余,獨(dú)立性獨(dú)立性(物理物理,邏輯邏輯),共享性共享性,安全性安全性(安全性控制安全性控制,完整完整性控制性控制,并發(fā)性控制，數(shù)據(jù)恢復(fù)并發(fā)性控制，數(shù)據(jù)恢復(fù)),一致性一致性.完整性：完整性：域完整性域完整性、實(shí)體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性、實(shí)體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性20

3、21/4/83 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)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：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，是務(wù)等，是數(shù)據(jù)庫的核心數(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：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）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；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、）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；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

4、的定義與）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。檢查以及并發(fā)控制、故障恢復(fù)等。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)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)：由數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、（軟件）、數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、硬件平臺(tái)（硬件）、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。軟件平臺(tái)（軟件）五個(gè)部分構(gòu)成的運(yùn)行實(shí)體。 2021/4/84 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式：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，）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；全體用戶公共數(shù)據(jù)

5、視圖； （2）外模式外模式：也稱子模式與用戶模式。是用戶的數(shù)據(jù)視：也稱子模式與用戶模式。是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是圖，也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式用戶所見到的數(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)）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。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：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)2021/4/85 2.數(shù)據(jù)模型，實(shí)體聯(lián)系模型及數(shù)據(jù)模型，實(shí)體聯(lián)系模型及E-R圖，從圖，從E-R圖導(dǎo)圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型。出關(guān)系數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)

6、據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了數(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。作及數(shù)據(jù)約束。 三種數(shù)據(jù)模型三種數(shù)據(jù)模型: 1、關(guān)系模型關(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)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)。系的形式化模型。數(shù)據(jù)以一張二維表的形式存儲(chǔ)。 2、層次模型層次模型 ,有如一棵樹有如一棵樹，

7、客觀存在用于設(shè)計(jì)層次型數(shù)據(jù)庫。，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、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。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。2021/4/86 E-R模型模型(實(shí)體實(shí)體-聯(lián)系圖聯(lián)系圖)提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型 （1）實(shí)體）實(shí)體 現(xiàn)實(shí)世界中的事物現(xiàn)實(shí)世界中的事物,實(shí)體是概念世界中的基本單位實(shí)體是概念世界中的基本單位(用用矩形矩形表示，矩表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名形框內(nèi)寫明實(shí)體名 )； （2）屬性）屬性 事物的特性事物的特性,屬性有屬性域?qū)傩杂袑傩?/p>

8、域,每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)的值每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)的值(用橢圓形表用橢圓形表示，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；一個(gè)實(shí)體的所有屬性值叫元組性值叫元組 （3）聯(lián)系）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)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（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或或m : n) 。

9、 2021/4/872021/4/88 關(guān)系模型采用二維表來表示，簡稱表，由表關(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(gè)二維表就是一個(gè)框架及表的元組組成。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。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。或碼。 關(guān)鍵字和表之間的聯(lián)系關(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P(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。稱為關(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，

10、那么這個(gè)屬性集稱為關(guān)系的候選鍵。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。關(guān)系的主鍵。 外關(guān)鍵字：若一個(gè)關(guān)系外關(guān)鍵字：若一個(gè)關(guān)系R中包含有另一個(gè)關(guān)系中包含有另一個(gè)關(guān)系S的主鍵所對(duì)的主鍵所對(duì)應(yīng)的屬性組應(yīng)的屬性組F，則稱，則稱F為為R的外鍵。的外鍵。 2021/4/89 一致性和完整性一致性和完整性： （1）實(shí)體完整性：約束關(guān)系的主鍵中屬性值）實(shí)體完整性：約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值不能為空值(主鍵主鍵)； （2）參照完全性：是關(guān)系之間的基本約束）參照完全性：是關(guān)系之間的基本

11、約束(外外鍵鍵),有有更新規(guī)則更新規(guī)則(級(jí)聯(lián)、限制和忽略級(jí)聯(lián)、限制和忽略) ,刪除規(guī)則刪除規(guī)則(級(jí)聯(lián)、限制和忽略級(jí)聯(lián)、限制和忽略)，插入規(guī)則，插入規(guī)則(限制限制,忽忽略略) ； （3）域完整性）域完整性:用戶定義的完整性約束用戶定義的完整性約束,它反映它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語義要求了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語義要求(字段字段)。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?；碚摗?關(guān)系的基本運(yùn)算有兩類：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、笛一類是傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（并、差、交、

12、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）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)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算1、并（、并（UNION）設(shè)有兩個(gè)關(guān)系）設(shè)有兩個(gè)關(guān)系R和和S，它們具有相同的結(jié)構(gòu)。，它們具有相同的結(jié)構(gòu)。R和和S的并是由屬于的并是由屬于R或?qū)儆诨驅(qū)儆赟的元組組成的集合，運(yùn)算符為的元組組成的集合，運(yùn)算符為。記。記為為TRS。 2、差（、差（DIFFERENCE）R和和S的差是由屬于的差是由屬于R但不屬于但不屬于S的的元組組成的集合，運(yùn)算符為。記為元組組成的集合，運(yùn)算符為。記為TRS。 3、交（、交（INTERSCTION）R和和S的交是由既屬于的交是

13、由既屬于R又屬于又屬于S的的元組組成的集合，運(yùn)算符為元組組成的集合，運(yùn)算符為。記為。記為TRS。RSR（RS）。）。 2021/4/8114 、笛卡爾積、笛卡爾積(Extended Cartesian Product)兩個(gè)分別為兩個(gè)分別為n目和目和m目的關(guān)系目的關(guān)系R和和S的廣義笛卡爾積的廣義笛卡爾積是一個(gè)是一個(gè)(n+m)列的元組的集合。元組的前列的元組的集合。元組的前n列是關(guān)系列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系列是關(guān)系S的一個(gè)元組。若的一個(gè)元組。若R有有k1個(gè)元組，個(gè)元組，S有有k2個(gè)元組，則關(guān)系個(gè)元組，則關(guān)系R和關(guān)系和關(guān)系S的廣義的廣義笛卡爾積有笛卡爾積有k1k2個(gè)元組個(gè)元組

14、 例例:給定兩個(gè)域：教師名域給定兩個(gè)域：教師名域張三，李四張三，李四，課程名域，課程名域軟軟件工程，數(shù)據(jù)庫原理件工程，數(shù)據(jù)庫原理。則兩個(gè)域的笛卡兒積定義為集合：。則兩個(gè)域的笛卡兒積定義為集合： D1D2 = (張三，軟件工程張三，軟件工程)(張三，數(shù)據(jù)庫原理張三，數(shù)據(jù)庫原理)(李四，李四，軟件工程軟件工程)(李四，數(shù)據(jù)庫原理李四，數(shù)據(jù)庫原理)。2021/4/812 選擇運(yùn)算選擇運(yùn)算 從關(guān)系中找出滿足給定條件的那些元組稱為選擇。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

15、。將被選取。這種運(yùn)算是從水平方向抽取元組。 投影運(yùn)算投影運(yùn)算 關(guān)系模式中挑選若干屬性組成關(guān)系模式中挑選若干屬性組成新的關(guān)系新的關(guān)系稱為投影。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。直分解。2021/4/8132021/4/814 2021/4/815 聯(lián)接運(yùn)算聯(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。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。作為操作對(duì)象。 1、聯(lián)接、聯(lián)接 是將兩個(gè)關(guān)系模式通過公共的屬性名拼

16、接成一個(gè)更寬的關(guān)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)接條件聯(lián)接條件來控制的。聯(lián)接是對(duì)關(guān)系的結(jié)合。來控制的。聯(lián)接是對(duì)關(guān)系的結(jié)合。 2、自然聯(lián)接、自然聯(lián)接 是是去掉重復(fù)屬性的等值聯(lián)接去掉重復(fù)屬性的等值聯(lián)接。它要求兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較。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。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。 2021/4/816 設(shè)

17、圖設(shè)圖2.6（a）和（）和（b）分別為關(guān)系）分別為關(guān)系R和關(guān)系和關(guān)系S. 圖圖2.6（d）為等值連接為等值連接 的結(jié)果，圖的結(jié)果，圖2.6（e）為自然連接）為自然連接 的結(jié)果。的結(jié)果。 2021/4/817 數(shù)據(jù)庫一般使用數(shù)據(jù)庫一般使用3NF以上的關(guān)系以上的關(guān)系。滿足較高條件者。滿足較高條件者必滿足較低范式條件。必滿足較低范式條件。 如果關(guān)系如果關(guān)系R的所有屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，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。稱該關(guān)系屬于第一范式。1NF (缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余大、缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余大、修改麻煩、插入異常、刪除異常修改麻煩、插入異常、刪除異常) 若關(guān)系若關(guān)系R屬于屬于1NF，且

18、它的每一非主屬性都完，且它的每一非主屬性都完全依賴于主鍵，則稱全依賴于主鍵，則稱R屬于第二范式，屬于第二范式，2NF 若關(guān)系若關(guān)系R屬于屬于2NF，且它的每一非主屬性都不，且它的每一非主屬性都不傳遞依賴于關(guān)鍵字，則稱傳遞依賴于關(guān)鍵字，則稱R屬于第三范式，屬于第三范式，3NF 2021/4/818 4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法和步驟：需求分析、概念設(shè)計(jì)、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。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)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：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。）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。）面向過程：以處理需求為主，兼顧信息需求。