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1、公共基礎(chǔ)知識(shí)第四章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念4.2數(shù)據(jù)模型4.3關(guān)系代數(shù)4.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理4.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念考點(diǎn)1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)考試鏈接:考點(diǎn)1在筆試考試中,是一個(gè)經(jīng)??疾榈膬?nèi)容,在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為70%,主要是以選擇題的形式出現(xiàn),分值為2分,此考點(diǎn)為重點(diǎn)識(shí)記內(nèi)容,考生還應(yīng)該識(shí)記數(shù)據(jù)語(yǔ)言所包括的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言和數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象,描述事物的符號(hào)記錄。數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合,它具有統(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)用程序所共享。數(shù)據(jù)
2、庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS,DatabaseManagementSystem)是數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)構(gòu),它是一種系統(tǒng)軟件,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)維護(hù)、控制及保護(hù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心,主要有如下功能: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、安全性定義和檢查、數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制與故障恢復(fù)、數(shù)據(jù)的服務(wù)。為完成數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能,數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)語(yǔ)言:數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言、數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的主要工作如下:數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、改善系統(tǒng)性能,提高系統(tǒng)效率??键c(diǎn)2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展考試鏈接:考點(diǎn)2在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%,
3、主要是以選擇題的形式出現(xiàn),分值為2分,此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容,考生還應(yīng)該注意各個(gè)階段的特點(diǎn)??键c(diǎn)3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)考試鏈接:考點(diǎn)3在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%,主要是以填空題的形式出現(xiàn),分值為2分,此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容,考生還應(yīng)該理解物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性的定義。數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性,即數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用程序而不依賴于應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)的獨(dú)立性一般分為物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性兩種。(1)物理獨(dú)立性:指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)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)改變時(shí),如存儲(chǔ)設(shè)備的更換、物理存儲(chǔ)的更換、存取方式改變等,應(yīng)用程序都不用改變。
4、(2)邏輯獨(dú)立性:指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了,如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等,用戶程序都可以不變。數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制主要包括以下3個(gè)方面:數(shù)據(jù)的完整性檢查、數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)和并發(fā)控制??键c(diǎn)4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系考試鏈接:考點(diǎn)4在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%,主要是以選擇題的形式出現(xiàn),分值為2分,此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容,考生還應(yīng)該理解三級(jí)模式及兩級(jí)映射的定義。誤區(qū)警示:一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)概念模式。一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外模式。三級(jí)模式都有幾種名稱,考生應(yīng)該熟記每個(gè)模式的另一些名稱。目前在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)一般遵循以下三個(gè)原
5、則:(1)分層構(gòu)建原則。(2)讓不同層次用戶看到不同的內(nèi)容。(3)各層之間具有一定的相對(duì)獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也遵循以上原則,采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建。1.?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的3級(jí)模式(1)概念模式,也稱邏輯模式或模式,是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述,是全體用戶(應(yīng)用)的公共數(shù)據(jù)視圖。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)概念模式。(2)外模式,外模式也稱子模式,它是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述,它是由概念模式推導(dǎo)出來(lái)的,是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖,是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外模式。(3)內(nèi)模式,內(nèi)模式又稱物理模式,它給出了數(shù)據(jù)庫(kù)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與物理
6、存取方法。注意:內(nèi)模式處于最底層,它反映了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)物理結(jié)構(gòu)中的實(shí)際存儲(chǔ)形式,概念模式處于中間層,它反映了設(shè)計(jì)者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求,而外模式處于最外層,它反映了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的要求。模式模式/內(nèi)模式映象用戶程序1外模式A外模式B外模式/模式映象內(nèi)模式DBMSOS磁盤中的數(shù)據(jù)庫(kù)用戶程序2用戶程序32.?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的兩級(jí)映射兩級(jí)映射保證了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。(1)概念模式到內(nèi)模式的映射。該映射給出了概念模式中數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)到數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(2)外模式到概念模式的映射。概念模式是一個(gè)全局模式而外模式是用戶的局部模式。一個(gè)概念模式中可以定義多個(gè)外模式,而每個(gè)外模式是概念模
7、式的一個(gè)基本視圖。物理獨(dú)立性如果數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)模式作了修改,那么只要對(duì)模式/內(nèi)模式映象作相應(yīng)的修改,就可使模式保持不變。邏輯獨(dú)立性如果數(shù)據(jù)庫(kù)的模式作了修改,那么只要對(duì)模式/外模式映象作相應(yīng)的修改,就可使外模式和應(yīng)用程序保持不變。4.2數(shù)據(jù)模型考點(diǎn)5數(shù)據(jù)模型的基本概念考試鏈接:考點(diǎn)5在筆試考試中是一個(gè)經(jīng)??疾榈膬?nèi)容,出現(xiàn)的機(jī)率為70%,主要是以填空形式出現(xiàn),分值為2分,此考點(diǎn)為重點(diǎn)識(shí)記內(nèi)容,讀者應(yīng)該識(shí)記數(shù)據(jù)模型的3個(gè)部分。數(shù)據(jù)模型用來(lái)抽象