2023年計(jì)算機(jī)等級(jí)二級(jí)MSOffice二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)級(jí)別二級(jí)MＳＯfｆice高檔應(yīng)用《二級(jí)公共基本知識(shí)》第4章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本４.１數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本概念4.１．1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)１.數(shù)據(jù)：是指描述事物符號(hào)記錄。如數(shù)字、聲音、文字、圖片等2.數(shù)據(jù)庫(kù):簡(jiǎn)稱為DB（Dａt(yī)aｂase),是指長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織、可共享數(shù)據(jù)集合。注意兩點(diǎn):其一是數(shù)據(jù)庫(kù)不僅涉及描述事物數(shù)據(jù)自身,并且涉及有關(guān)事物之間關(guān)系。其二是數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)具有集成與共享特點(diǎn)。3.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng):簡(jiǎn)稱為DＢMＳ（ＤaｔaｂaｓｅMａnａgeｍｅｎtSyｓtem),是指位于顧客與操作系統(tǒng)之間、以便顧客管理與組織數(shù)據(jù)庫(kù)一種數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。如Oｒaｃle、Aｃcｅss４．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理員：由于數(shù)據(jù)庫(kù)共享性，因而對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等需要有專人管理，稱她們?yōu)閿?shù)據(jù)庫(kù)管理員。5．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)5個(gè)某些所構(gòu)成。簡(jiǎn)稱為ＤBS(DatａbaseＳystem)。注意：人們普通所說數(shù)據(jù)庫(kù)是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。4.1．２數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)展數(shù)據(jù)管理發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個(gè)階段:人工管理階段、文獻(xiàn)系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段。1.文獻(xiàn)系統(tǒng)階段:它提供了簡(jiǎn)樸數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力,但是它無法提供完整、統(tǒng)一、管理和數(shù)據(jù)共享能力,可以把它當(dāng)作數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)雛形,而不是真正數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2.層次數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段:是真正數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，但脫胎于文獻(xiàn)系統(tǒng),受文獻(xiàn)物理影響較大。３.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段:當(dāng)前主流數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)樸,使用以便,邏輯性強(qiáng)物理性少。(數(shù)據(jù)管理3個(gè)階段比較，規(guī)定理解)4.1.３數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本特點(diǎn)1．?dāng)?shù)據(jù)集成性??2.數(shù)據(jù)高共享性與低冗余性３.數(shù)據(jù)獨(dú)立性???4．?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制注意:數(shù)據(jù)獨(dú)立性:是指數(shù)據(jù)與程序間互不依賴性,即數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用程序而不依賴于應(yīng)用程序,也就是數(shù)據(jù)邏輯構(gòu)造、存儲(chǔ)構(gòu)造與存取方式變化不會(huì)影響應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)獨(dú)立性普通分為物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性兩級(jí)。物理獨(dú)立性:物理構(gòu)造（涉及存儲(chǔ)構(gòu)造、存取方式等)變化，如存儲(chǔ)設(shè)備更換、物理存儲(chǔ)更換、存取方式變化不影響數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯構(gòu)造,從而不引起應(yīng)用程序變化。邏輯獨(dú)立性：數(shù)據(jù)庫(kù)總體邏輯構(gòu)造變化,如修改數(shù)據(jù)模式、增長(zhǎng)新數(shù)據(jù)類型，變化數(shù)據(jù)間聯(lián)系等，不需要相應(yīng)修改應(yīng)用程序。4．１.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在其內(nèi)部具有三級(jí)模式及二級(jí)映射，三級(jí)模式分別是概念模式、內(nèi)模式與外模式,概念模式：也稱為模式,是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯構(gòu)造描述，全體顧客公共數(shù)據(jù)視圖;內(nèi)模式：又稱物理模式,是數(shù)據(jù)物理構(gòu)造和存儲(chǔ)方式描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部表達(dá)方式;外模式：也稱為子模式或者顧客模式,是顧客數(shù)據(jù)視圖，也就是顧客所可以看見和使用局部數(shù)據(jù)邏輯構(gòu)造和特性描述，是與某一應(yīng)用關(guān)于數(shù)據(jù)邏輯表達(dá)。二級(jí)映射則分別是概念模式／內(nèi)模式映射以及外模式/概念模式映射。注意:一種數(shù)據(jù)庫(kù)只有一種概念模式和一種內(nèi)模式,有各種外模式。注意：三級(jí)模式與兩級(jí)映射引入,重要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立性。內(nèi)模式與概念模式間映射，是達(dá)成物理獨(dú)立性;而概念模式與外模式間映射，是達(dá)成邏輯獨(dú)立性。【歷屆考題】１、數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)重要特點(diǎn)之一,所謂數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指Ａ)數(shù)據(jù)與程序獨(dú)立存儲(chǔ)?B)不同數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在不同文獻(xiàn)中C）不同數(shù)據(jù)只能被相應(yīng)應(yīng)用程序所使用?Ｄ）以上三種說法都不對(duì)２、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主線目的是要解決Ａ)數(shù)據(jù)共享問題?B)數(shù)據(jù)安全問題?C)大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題?D)簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)維護(hù)３、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)核心是A)數(shù)據(jù)模型?B)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)??C)數(shù)據(jù)庫(kù)??D)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員4、據(jù)管理技術(shù)發(fā)展過程通過人工管理、文獻(xiàn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三個(gè)階段,其中數(shù)據(jù)獨(dú)立性最高階段是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。5、數(shù)據(jù)獨(dú)立性分為邏輯獨(dú)立性與物理獨(dú)立性。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)構(gòu)造變化時(shí),其邏輯構(gòu)造可以不變，因而,基于邏輯構(gòu)造應(yīng)用程序不必修改,稱為邏輯獨(dú)立性。６、在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，顧客所見數(shù)據(jù)模式為A)概念模式?B）外模式??C)內(nèi)模式??Ｄ）物理模式7、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主線目的是要解決數(shù)據(jù)Ａ)存儲(chǔ)問題?B)共享問題?C)安全問題 D)保護(hù)問題------－-－---－－-－---－--－---－-－-－----－----－-－---－---－－－----－------－－-－-----－-4．2數(shù)據(jù)模型4．2．1數(shù)據(jù)模型基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)就是將現(xiàn)實(shí)世界映射到計(jì)算機(jī)中成果。為了簡(jiǎn)化這個(gè)映射過程,引入了數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型是從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)世界一種中間層次，其不僅能以便地描述數(shù)據(jù)自身，并且能對(duì)的地反映出數(shù)據(jù)之間存在整體邏輯關(guān)系。數(shù)據(jù)模型：是數(shù)據(jù)特性抽象，它從抽象層次上描述了系統(tǒng)靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)行為和約束條件,為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)信息表達(dá)與操作提供一種抽象框架。數(shù)據(jù)模型所描述內(nèi)容有三個(gè)某些（或數(shù)據(jù)模型三要素)：數(shù)據(jù)構(gòu)造、數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)約束。數(shù)據(jù)模型按不同應(yīng)用層次提成三種類型:概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型。其中,概念數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)稱概念模型，它是一種面向客觀世界、面向顧客模型,與具體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)無關(guān)，與具體計(jì)算機(jī)平臺(tái)無關(guān)，如E－Ｒ（實(shí)體聯(lián)系)模型;邏輯數(shù)據(jù)模型又稱數(shù)據(jù)模型，它是一種面向數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型,著重于在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一級(jí)實(shí)現(xiàn),如層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型;物理數(shù)據(jù)模型又稱物理模型，它是一種面向計(jì)算機(jī)物理表達(dá)模型,它給出了數(shù)據(jù)模型在計(jì)算機(jī)上物理構(gòu)造表達(dá)。４.2.２Ｅ-R模型(重要）,屬于概念數(shù)據(jù)模型。E－Ｒ模型基本概念Ｅ-Ｒ模型將現(xiàn)實(shí)世界中規(guī)定轉(zhuǎn)化成實(shí)體、聯(lián)系和屬性等幾種基本概念。a.實(shí)體：客觀存在又能互相區(qū)別事物。如一本書，一間教室,一場(chǎng)比賽b.屬性:描述實(shí)體特性。如一種學(xué)生可以用學(xué)號(hào)、姓名、出生年月等來描述ｃ.聯(lián)系：實(shí)體之間相應(yīng)關(guān)系稱作聯(lián)系,它反映現(xiàn)實(shí)世界事物之間互有關(guān)聯(lián)。實(shí)體間聯(lián)系類型普通分為三種:a、一對(duì)一聯(lián)系:如居民信息與戶口信息。即一種居民信息相應(yīng)著一種戶口信息,并且一種戶口信息也只相應(yīng)著一種居民信息。ｂ、一對(duì)多聯(lián)系或多對(duì)一聯(lián)系:注意兩個(gè)實(shí)體先后順序關(guān)系。一對(duì)多聯(lián)系：如班級(jí)信息與學(xué)生信息。即一種班級(jí)相應(yīng)著各種學(xué)生，并且一種學(xué)生只相應(yīng)一種班級(jí)。多對(duì)一聯(lián)系：如學(xué)生信息與班級(jí)信息。即一種學(xué)生相應(yīng)一種班級(jí),但一種班級(jí)卻可相應(yīng)各種學(xué)生。c、多對(duì)多聯(lián)系：如學(xué)生信息與課程信息。即一種學(xué)生可以選修多門課程,并且一門課程可被各種學(xué)生選修。2.E－R模型三個(gè)基本概念之間聯(lián)接關(guān)系ａ、實(shí)體是概念世界中基本單位,屬性依附于實(shí)體，它自身并不構(gòu)成獨(dú)立單位。b、一種實(shí)體可以有若干個(gè)屬性,實(shí)體以及它所有屬性構(gòu)成了實(shí)體一種完整描述。c、屬性有屬性域,每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)值。ｄ、一種實(shí)體所有屬性取值構(gòu)成了一種值集叫元組。3.E-R模型圖示法a.實(shí)體集表達(dá)法：使用矩形表達(dá)實(shí)體集。b.屬性表達(dá)法:使用橢圓形表達(dá)屬性。c．聯(lián)系表達(dá)法：使用菱形表達(dá)屬性。如教學(xué)管理系統(tǒng)Ｅ-Ｒ圖為：4．2．3層次模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型）層次模型基本構(gòu)造是樹形構(gòu)造。層次模型特點(diǎn):有且僅有一種無父結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn),它位于最高層次,即頂端;根結(jié)點(diǎn)以外子結(jié)點(diǎn)，向上有且僅有一種父結(jié)點(diǎn)，向下可以由一種或各種子結(jié)點(diǎn)。例如家譜。4.2.4網(wǎng)狀模型（屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)網(wǎng)狀模型是一種不加任何條件限制無向圖。４．2.5關(guān)系模型（屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)1.關(guān)系模型數(shù)據(jù)構(gòu)造關(guān)系：關(guān)系模型采用二維表來表達(dá),簡(jiǎn)稱表。二維表由表框架及表元組構(gòu)成。一種二維表就是一種關(guān)系。屬性：二維表中一列稱為屬性。屬性個(gè)數(shù)稱為屬性元數(shù)。值域:每個(gè)屬性取值范疇。元組:二維表中一行稱為元組。候選碼：二維表中能唯一標(biāo)記元組最小屬性集。主鍵或主碼:若一種二維表中有各種候選碼,則選定其中一種作為主鍵供顧客使用。外鍵或外碼:表Ｍ中某屬性集是表N候選碼或主鍵，則稱該屬性集為表M外鍵。2.關(guān)系中數(shù)據(jù)約束涉及:a.實(shí)體完整性約束:約束關(guān)系主鍵中屬性值不能為空值;b．參照完整性約束：是關(guān)系之間基本約束;c.顧客定義完整性約束:它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)語義規(guī)定。【歷屆考題】1、用樹形構(gòu)造表達(dá)實(shí)體之間聯(lián)系模型是A)關(guān)系模型?B)網(wǎng)狀模型?Ｃ）層次模型 D)以上三個(gè)都是２、在Ｅ－R圖中,用來表達(dá)實(shí)體圖形是Ａ)矩形 B）橢圓形 ?C）菱形 D)三角形3、一種關(guān)系表行稱為元組?！颈竟?jié)復(fù)習(xí)】1、一間宿舍可住各種學(xué)生，則實(shí)體宿舍和學(xué)生之間聯(lián)系是(）。A)一對(duì)一??B)一對(duì)多??C）多對(duì)一? D)多對(duì)多2、一種教師可講授多門課程，一門課程可由各種教師講授。則實(shí)體教師和課程間聯(lián)系是（）。A)1：1聯(lián)系??Ｂ）１:m聯(lián)系? Ｃ）m：1聯(lián)系? Ｄ）m:n聯(lián)系3、在Ｅ-R圖中，用來表達(dá)實(shí)體聯(lián)系圖形是（）。A)橢圓形??B）矩形??C)菱形 ?D)三角形-－－－-----－-------－--－------－－-－－---－-－---－-－---－---－---－-－-－－--－-－－-－－-－－--4．3關(guān)系代數(shù)1、老式集合運(yùn)算:對(duì)于兩個(gè)元組構(gòu)造相似關(guān)系,可對(duì)她們進(jìn)行并、差和交集合運(yùn)算。設(shè)立關(guān)于系Ｒ1和R2,運(yùn)算后成果為R３。2、關(guān)系代數(shù)基本運(yùn)算：a、選取運(yùn)算:從關(guān)系中找出滿足給定條件元組操作。如從教師表中找出所有職稱為專家有教師。b、投影運(yùn)算:從關(guān)系模式中指定若干屬性構(gòu)成新關(guān)系。如從教師表中查詢教師信息,并顯示編號(hào)、姓名、職稱三個(gè)字段。注意:通過投影運(yùn)算可以得到一種新關(guān)系,其關(guān)系模式所涉及屬性個(gè)數(shù)往往比原關(guān)系少，或者屬性排列順序不同。c、笛卡爾積運(yùn)算:是將兩個(gè)關(guān)系(Ｒ、S)合并成一種大關(guān)系(Ｔ)。大關(guān)系Ｔ列數(shù)是關(guān)系R和關(guān)系Ｓ列數(shù)共同所構(gòu)成,其行數(shù)是Ｒ中行數(shù)與S中行數(shù)乘積。記Ｔ=Ｒ×Ｓ。d、除運(yùn)算:是笛卡爾積逆運(yùn)算,考試也許性小。記為:T/R=S或T÷Ｒ＝S。ｅ、自然連接:是在笛卡爾積運(yùn)算基本上,得到指定兩個(gè)字段值相等元組。記為：Ｔ=Ｒ|×|Ｓ?！練v屆考題】1、設(shè)有如下關(guān)系表:則下列操作中對(duì)的是Ａ)T＝Ｒ∩Ｓ??B)T=Ｒ∪Ｓ ?C)Ｔ=R×S??D)T=Ｒ/S2、設(shè)有如三個(gè)關(guān)系表下列操作中對(duì)的是Ａ）T=R∩S ?Ｂ）T=R∪S? Ｃ）T＝R×S? D）T=R／Ｓ【本節(jié)復(fù)習(xí)】1、有三個(gè)關(guān)系Ｒ、S和T如下RＳABBＣＴm11３ＡＢCn２3５ｍ１３由關(guān)系Ｒ和S通過運(yùn)算得到關(guān)系Ｔ，則所使用運(yùn)算為（）。A)笛卡爾積??B)交? C）并??Ｄ)自然連接1、有三個(gè)關(guān)系Ｒ、S和T如下ＲＳＡBＣＡBa12ａ3b２1b０c３1c2由關(guān)系R通過運(yùn)算得到關(guān)系S,則所使用運(yùn)算為()。Ａ)選取? Ｂ）投影??C）插入??Ｄ）連接3、有三個(gè)關(guān)系R、S和T如下ＲSABAＢABｍ１m1ａ3ｎ2ｎ2a3由關(guān)系R和Ｓ通過運(yùn)算得到關(guān)系T，則所使用運(yùn)算為（)。A)選取??Ｂ）交? C）并 ?D)投影------－-－-－----－--－----------－－－--------－－--－－-－－--－－--－-----－---－---－-－-４.４數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是對(duì)于給定應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)數(shù)據(jù)庫(kù)模式,建立性能良好數(shù)據(jù)庫(kù),使之滿足各種顧客需求。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用核心。4.4.１數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)4個(gè)環(huán)節(jié)及階段成果4.４.２數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)需求分析分析和表達(dá)顧客需求，經(jīng)常采用辦法有構(gòu)造化分析辦法和面向?qū)ο筠k法。構(gòu)造化分析辦法用自頂向下、逐級(jí)分解方式分析系統(tǒng)。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)來講,數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行具體數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得重要成果。數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述集合,它普通涉及5個(gè)某些。①數(shù)據(jù)項(xiàng)，是數(shù)據(jù)最小單位；②數(shù)據(jù)構(gòu)造,是若干數(shù)據(jù)項(xiàng)故意義集合;③數(shù)據(jù)流，可以是數(shù)據(jù)項(xiàng),也可以是數(shù)據(jù)構(gòu)造，表達(dá)某一解決過程輸入或輸出;④數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，解決過程中存取數(shù)據(jù),經(jīng)常是手工憑證、手工文擋或計(jì)算機(jī)文獻(xiàn)；⑤解決過程。4.4．3數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)目是分析數(shù)據(jù)內(nèi)在語義關(guān)系,在此基本上建立一種數(shù)據(jù)抽象模型。設(shè)計(jì)辦法有兩種:a、集中式模式設(shè)計(jì)法（合用于小型或并不復(fù)雜單位或部門)；b、視圖集成設(shè)計(jì)法。其設(shè)計(jì)過程分為三步：選取局