二級公共基礎(chǔ)知識4

數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)（一）基本概念

數(shù)據(jù)(Data)實際上就是描述事物的符號記錄計算機中的數(shù)據(jù)分為：臨時性數(shù)據(jù)和持久性數(shù)據(jù)軟件中的數(shù)據(jù)一定是有結(jié)構(gòu)的，有型與值之分。1數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)（一）基本概念

數(shù)據(jù)庫(DB：Database)長期存儲在計算機內(nèi)的，有組織的，可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)學(xué)模型組織、描述和存儲，具有較小的冗余度，較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有集成和共享的特點。2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)---DatabaseManagementSystem數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件；要在操作系統(tǒng)支持下工作；解決如何科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)，如何高效的獲取和維護數(shù)據(jù)的系統(tǒng)軟件。主要功能包括：數(shù)據(jù)模式定義；數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建；數(shù)據(jù)操縱；數(shù)據(jù)的完整性、安全性定義與檢查；數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)；數(shù)據(jù)的服務(wù)。3為完成上述功能，DBMS一般提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)語言：數(shù)據(jù)定義語言（DDL）:DataDefinitionLanguage數(shù)據(jù)操縱語言（DML）:DataManipulationLanguage數(shù)據(jù)控制語言（DCL）:DataControlLanguage數(shù)據(jù)語言按其使用方式具有兩種結(jié)構(gòu)形式交互式命令語言宿主型語言

DDL：負責(zé)數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構(gòu)建。

DML：負責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，包括查詢及增加、刪、改變等操作。

DCL：負責(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。4數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）DatabaseAdministrator

主要工作包括：數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫維護改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)效率5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）、系統(tǒng)平臺之硬件平臺（硬件）和軟件平臺（軟件）構(gòu)成。硬件平臺包括：計算機、網(wǎng)絡(luò)軟件平臺包括：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具、接口軟件

結(jié)論：數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的關(guān)系是：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。6數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)（DBAS）利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行應(yīng)用開發(fā)可構(gòu)成一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員、硬件平臺、軟件平臺、應(yīng)用軟件、應(yīng)用界面數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段7數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)在數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。其中數(shù)據(jù)獨立性最高的階段是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要區(qū)別是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有特定的數(shù)據(jù)模型。相對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，文件系統(tǒng)的主要缺陷有：數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)差、數(shù)據(jù)不一致性和冗余性。8

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點：數(shù)據(jù)的集成性；采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式按照多個應(yīng)用的需要組主全局的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模式是多個應(yīng)用共同的、全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性；

數(shù)據(jù)獨立性（數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性）；

物理獨立性和邏輯獨立性

數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。數(shù)據(jù)的完整性檢查數(shù)據(jù)的安全性檢查并發(fā)控制9

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式（1）概念模式（2）外模式（子模式、用戶模式）（3）內(nèi)模式（物理模式）

內(nèi)模式處于最底層，它反映了數(shù)據(jù)在計算機物理結(jié)構(gòu)中的實際存儲形式。

概念模式處于中層，它放映了設(shè)計者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求。

外模式處于最外層，它反映了用戶對數(shù)據(jù)的要求。10

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映射（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

11（二）數(shù)據(jù)模型——數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)特性的抽象數(shù)據(jù)模型描述的內(nèi)容數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)約束數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分成三種類型概念數(shù)據(jù)模型（概念模型）：數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)邏輯數(shù)據(jù)模型（數(shù)據(jù)模型）：面向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模型物理數(shù)據(jù)模型（物理模型）12

E-R模型（實體聯(lián)系模型）基本概念（1）實體：用于表示實際存在又可相互區(qū)別的事物；（2）屬性：刻畫了實體的特征（3）聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物間的關(guān)聯(lián)

一對一（1：1）

一對多（1：M或M：1）

多對多（M：N）

三個基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系實體集與屬性間的聯(lián)接關(guān)系實體與聯(lián)系13E-R模型的圖示法

實體集表示法（矩形）

聯(lián)系表示法（菱形）

屬性表示法（橢圓形）

實體集與屬性間的聯(lián)接關(guān)系（直線）

實體集與聯(lián)系間的聯(lián)接關(guān)系（直線）E-R圖的一個實例:學(xué)生課程聯(lián)系的概念模型14

層次模型一種樹形結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡單，操作簡單；對于實體間聯(lián)系是固定的、且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，有較高的性能；可以提供良好的完整性支持；不適合表示非層次性的聯(lián)系，對于插入和刪除操作的限制比較多。

網(wǎng)狀模型一個不加任何條件限制的無向圖；優(yōu)于層次模型；使用時設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)部的物理因素較多，用戶操作不方便，其數(shù)據(jù)模式與系統(tǒng)實現(xiàn)不甚理想。15

關(guān)系模型（具有堅實的理論基礎(chǔ)）采用二維表來表示，簡稱表，每一個二維表稱為一個

關(guān)系。

二維表的性質(zhì)：元素個數(shù)有限性、元組的惟一性、元組的次序無關(guān)性、元組分量的原子性、屬性名惟一性、屬性的次序無關(guān)性、分量值域的同一性。

關(guān)系操縱：查詢、增加、刪除和修改。

關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束：實體完整性約束、參照完整性約束和用戶定義的完整性約束。數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)16（三）關(guān)系代數(shù)

關(guān)系模型的基本操作插入、刪除、修改、查詢

關(guān)系模型的基本運算插入、刪除、修改、查詢查詢運算投影運算選擇運算笛卡兒積運算（連接運算）

關(guān)系代數(shù)中的擴充運算交運算、除運算、連接與自然連接運算17（四）數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理

數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述設(shè)計一個能滿足用戶要求，性能良好的數(shù)據(jù)庫；

基本任務(wù)：根據(jù)用戶對象的信息需求、處理需求和數(shù)據(jù)庫的支持環(huán)境設(shè)計出數(shù)據(jù)模式；

兩種方法：以信息需求為主，兼顧處理需求（面向數(shù)據(jù)的方法）以處理需求為主，兼顧信息需求（面向過程的方法）面向數(shù)據(jù)的設(shè)計方法已成為主流方法。數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)18數(shù)據(jù)庫設(shè)計目前一般采用生命周期法，分若干階段：需求分析階段概念設(shè)計階段邏輯設(shè)計階段物理設(shè)計階段編碼階段測試階段運行階段進一步修改階段在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中采用前四個階段，并且重點以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模型的設(shè)計為主線。19

數(shù)據(jù)庫設(shè)計的需求分析任務(wù)：通過詳細調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象，充分了解原系統(tǒng)的工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能；調(diào)查的重點是“數(shù)據(jù)”和“處理”；常采用結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆椒?；對?shù)據(jù)庫設(shè)計來講，數(shù)據(jù)字典是進行詳細的數(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)字典是在需求分析階段建立，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中不斷修改、充實、完善的。20數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計概述目的：分析數(shù)據(jù)間內(nèi)在語義關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上建立一個數(shù)據(jù)的抽象模型

設(shè)計方法：集中式模式設(shè)計法和視圖集成設(shè)計法設(shè)計的過程選擇局部應(yīng)用

視圖設(shè)計：3種設(shè)計次序（自頂向下、由底向上、由內(nèi)向外）

視圖集成21

數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計從E-R圖向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換邏輯模式規(guī)范化及調(diào)整、實現(xiàn)關(guān)系視圖設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計對數(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，以提高數(shù)據(jù)庫訪問速度及有效利用存儲空間留給用戶參與物理設(shè)計的余地不多數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)22

數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫的建立數(shù)據(jù)庫的調(diào)整數(shù)據(jù)庫的重組數(shù)據(jù)庫安全性控制與完整性控制數(shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)數(shù)據(jù)庫監(jiān)控數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)23（五）例題講解

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS中用來定義模式、內(nèi)模式和外模式的語言為（C

）

A)C B)BasicC)DDLD)DML下列有關(guān)數(shù)據(jù)庫的描述，正確的是（C

）

A)數(shù)據(jù)庫是一個DBF文件 B)數(shù)據(jù)庫是一個關(guān)系

C)數(shù)據(jù)庫是一個結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集合

D)數(shù)據(jù)庫是一組文件數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)√

√

24下列有關(guān)數(shù)據(jù)庫的描述，正確的是（D

）

A)數(shù)據(jù)處理是將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的過程

B)數(shù)據(jù)的物理獨立性是指當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)不變

C)關(guān)系中的每一列稱為元組，一個元組就是一個字段

D)如果一個關(guān)系中的屬性或?qū)傩越M并非該關(guān)系的關(guān)鍵字，但它是另一個關(guān)系的關(guān)鍵字，則稱其為本關(guān)系的外關(guān)鍵字應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的主要目的是（C

）

A)解決數(shù)據(jù)保密問題 B)解決數(shù)據(jù)完整性問題

C)解決數(shù)據(jù)共享問題

D)解決數(shù)據(jù)量大的問題√

√

25在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)模型的過程屬于（B

）

A)需求分析階段 B)邏輯設(shè)計階段

C)概念設(shè)計階段D)物理設(shè)計階段在數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。其中數(shù)據(jù)獨立性最高的階段是（Ａ）Ａ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Ｂ)文件系統(tǒng)Ｃ)人工管理 Ｄ)數(shù)據(jù)項管理數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)√

√

26索引屬于（B

）

A)模式 B)內(nèi)模式

C)外模式 D)概念模式下述關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的敘述中正確的是（Ａ）Ａ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)減少了數(shù)據(jù)冗余Ｂ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)避免了一切冗余Ｃ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性是指數(shù)據(jù)類型一致Ｄ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比文件系統(tǒng)能管理更多的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是（B

）

A)數(shù)據(jù)庫 B)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

C)模擬模型 D)軟件工程√

√

√

27下列SQL語句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是(A

)

A)ALTERB)CREATEC)UPDATED)INSERT數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的關(guān)系是(B

)

A)數(shù)據(jù)庫包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

B)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

C)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

D)3者沒有明顯的包含關(guān)系關(guān)系模型允許定義3類數(shù)據(jù)約束，下列不屬于數(shù)據(jù)約束的是(C

)

A)實體完整性約束 B)參照完整性約束

C)域完整性約束

D)用戶自定義的完整性約束√

√

√

28分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不具有的特點是(D

)

A)數(shù)據(jù)分布性和邏輯整體性B)位置透明性和復(fù)制透明性

C)分布性

D)數(shù)據(jù)冗余關(guān)系表中的每一橫行稱為一個(Ａ)

Ａ)元組 Ｂ)字段Ｃ)屬性 Ｄ)碼下列數(shù)據(jù)模型中，具有堅實理論基礎(chǔ)的是(C

)

A)層次模型

B)網(wǎng)狀模型

C)關(guān)系模型

D)以上3個都是√

√

√

29

NULL是指(C

)

A)0 B)空格

C)未知的值或無任何值

D)空字符串?dāng)?shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)一般是由(C

)

A)數(shù)據(jù)流圖完成的 B)數(shù)據(jù)字典完成的

C)DBA完成的

D)PAD圖完成的下列說法中，不屬于數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容的是(C

)

A)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) B)數(shù)據(jù)操作

C)數(shù)據(jù)查詢

D)數(shù)據(jù)約束數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)√

√

√

30在數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展過程中，文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要區(qū)別是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有(A

)

A)特定的數(shù)據(jù)模型

B)數(shù)據(jù)無冗余

C)數(shù)據(jù)可共享 D)專門的數(shù)據(jù)管理軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括兩個方面的設(shè)計內(nèi)容，它們是(A

)

A)概念設(shè)計和邏輯設(shè)計

B)模式設(shè)計和內(nèi)模式設(shè)計

C)內(nèi)模式設(shè)計和物理設(shè)計D)結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性設(shè)計實體是信息世界中廣泛使用的一個術(shù)語，它用于表示(C

)

A)有生命的事物 B)無生命的事物

C)實際存在的事物

D)一切事物√

√

√

31一個關(guān)系中屬性個數(shù)為1時，稱此關(guān)系為(C

)

A)對應(yīng)關(guān)系 B)單一關(guān)系

C)一元關(guān)系

D)二元關(guān)系為用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供接口的語言是(C

)

A)高級語言 B)數(shù)據(jù)描述語言(DDL)C)數(shù)據(jù)操縱語言(DML) D)匯編語言相對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，文件系統(tǒng)的主要缺陷有數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)差、據(jù)不一致性和(D

)

A)可重用性差 B)安全性差

C)非持久性

D)冗余性

√

√

√

32下列關(guān)系模型中，能使經(jīng)運算后得到的新關(guān)系中屬性個數(shù)多于原來關(guān)系中屬性個數(shù)的是(B

)

A)選擇B)連接

C)投影D)并下列敘述中，正確的是(A

)

A)用E-R圖能夠表示實體集間一對一的聯(lián)系、一對多的聯(lián)系和多對多的聯(lián)系

B)用E-R圖只能表示實體集之間一對一的聯(lián)系

C)用E-R圖只能表示實體集之間一對多的聯(lián)系

D)用E-R圖表示的概念數(shù)據(jù)模型只能轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型“年齡在18-25之間”這種約束是屬于數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的(C

)

A)原子性措施 B)一致性措施

C)完整性措施

D)安全性措施√

√

√

33下列敘述中，不屬于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的是(D

)

A)數(shù)據(jù)庫 B)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

C)數(shù)據(jù)庫管理員 D)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)視圖設(shè)計一般有3種設(shè)計次序，下列不屬于視圖設(shè)計的是(B

)

A)自頂向下 B)由外向內(nèi)

C)由內(nèi)向外 D)自底向上用樹形結(jié)構(gòu)來表示實體之間聯(lián)系的模型稱為(B

)A）關(guān)系模型B）層次模型C）網(wǎng)狀模型D）關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)√

√

√

34下列4項中說法不正確的是(C

)

A)數(shù)據(jù)庫減少了數(shù)據(jù)冗余

B)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以共享

C)數(shù)據(jù)庫避免了一切數(shù)據(jù)的重復(fù)

D)數(shù)據(jù)庫具有較高的數(shù)據(jù)獨立性下列4項中，必須進行查詢優(yōu)化的是(A

)

A)關(guān)系數(shù)據(jù)庫

B)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫

C)層次數(shù)據(jù)庫 D)非關(guān)系模型最常用的一種基本數(shù)據(jù)模型是關(guān)系數(shù)據(jù)模型，它的表示應(yīng)采用(D

)

A)樹B)網(wǎng)絡(luò)C)圖D)二維表√

√

√

35公司中有多個部門和多名職員，每個職員只能屬于一個部門，一個部門可以有多名職員，從職員到部門的聯(lián)系類型是(C

)

A)多對多 B)一對一

C)多對一

D)一對多下列關(guān)系運算的敘述中，正確的是(C

)

A)投影、選擇、連接是從二維表行的方向進行的運算

B)并、交、差是從二維表的列的方向來進行運算

C)投影、選擇、連接是從二維表列的方向進行的運算

D)以上3種說法都不對關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)的專門的關(guān)系運算包括(B

)

A)排序、索引、統(tǒng)計 B)選擇、投影、連接

C)關(guān)聯(lián)、更新、排序 D)顯示、打印、制表√

√

√

36在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，用來表示實體之間聯(lián)系的是(D

)A)樹結(jié)構(gòu)B)網(wǎng)結(jié)構(gòu)C)線性表D)二維表將Ｅ-R圖轉(zhuǎn)換到關(guān)系模式時，實體與聯(lián)系都可以表示成(B

)A)屬性B)關(guān)系

C)鍵D)域數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和

【1】

種?！敬鸢浮筷P(guān)系模型一個項目具有一個項目主管，一個項目主管可管理多個項目，則實體“項目主管”與實體“項目”的聯(lián)系屬于

【2】

的聯(lián)系?！敬鸢浮恳粚Χ喟礂l件f對關(guān)系Ｒ進行選擇，其關(guān)系運算表示式是(C

)A)R|×|RB)R|×|RC)σf(R)

D)πf(R)

f√

√

√

37數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為以下6個設(shè)計階段：需求分析階段、

【3】

、邏輯設(shè)計