2010計(jì)算機(jī)二級(jí)考試大綱_第1頁(yè)
2010計(jì)算機(jī)二級(jí)考試大綱_第2頁(yè)
2010計(jì)算機(jī)二級(jí)考試大綱_第3頁(yè)
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1、20102010 年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試( (二級(jí)公共基礎(chǔ)二級(jí)公共基礎(chǔ)) )考試大綱考試大綱 基本要求1.掌握算法的基本概念。2.掌握基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其操作。3.掌握基本排序和查找算法。4.掌握逐步求精的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。5.掌握軟件工程的基本方法,具有初步應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行軟件開發(fā)的能力。6.掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí),了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。 考試內(nèi)容一、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.算法的基本概念;算法復(fù)雜度的概念和意義(時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度)。2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義;數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表示 ;線性結(jié)構(gòu)與非線性結(jié)構(gòu)的概念。3.線性表的定義;線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其插入與刪除

2、運(yùn)算。4.棧和隊(duì)列的定義;棧和隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其基本運(yùn)算。5.線性單鏈表、雙向鏈表與循環(huán)鏈表的結(jié)構(gòu)及其基本運(yùn)算。6.樹的基本概念;二叉樹的定義及其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu);二叉樹的前序、中序和后序遍歷。7.順序查找與二分法查找算法;基本排序算法(交換類排序,選擇類排序,插入類排序)。二、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.程序設(shè)計(jì)方法與風(fēng)格。2.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。3.面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,對(duì)象,方法,屬性及繼承與多態(tài)性。三、軟件工程基礎(chǔ)1.軟件工程基本概念,軟件生命周期概念,軟件工具與軟件開發(fā)環(huán)境。2.結(jié)構(gòu)化分析方法,數(shù)據(jù)流圖,數(shù)據(jù)字典,軟件需求規(guī)格說(shuō)明書。3.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法,總體設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)。4.軟件測(cè)試的方法,白盒測(cè)試

3、與黑盒測(cè)試,測(cè)試用例設(shè)計(jì), 軟件測(cè)試的實(shí)施,單元測(cè)試、集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。5.程序的調(diào)試,靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試。四、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念:數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2.數(shù)據(jù)模型,實(shí)體聯(lián)系模型及 e-r 圖,從 e-r 圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型。3.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(kù)規(guī)范化理論。4.數(shù)據(jù)庫(kù)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。 考試方式公共基礎(chǔ)知識(shí)有 10 道選擇題和 5 道填空題共三十分。二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)第一章第一章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.11.1 算法算法算法:是一組有窮指令集

4、,是解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述。通俗地說(shuō),算法就是計(jì)算機(jī)解題的過(guò)程。算法不等于程序,也不等于計(jì)算方法,程序的編制不可能優(yōu)于算法的設(shè)計(jì)。算法是一組嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囟x運(yùn)算順序的規(guī)則, 每一個(gè)規(guī)則都是有效的,且是明確的,此順序?qū)⒃谟邢薜拇螖?shù)下終止。所以其四個(gè)基本特征包括:(1)確定性,算法中每一步驟都必須有明確定義, 不允許有模棱兩可的解釋,不允許有多義性;(2)有窮性,算法必須能在有限的時(shí)間內(nèi)做完,即能在執(zhí)行有限個(gè)步驟后終止;(3)可行性,算法原則上能夠精確地執(zhí)行;(4)擁有足夠的情報(bào)。算法的基本要素:一是對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的運(yùn)算和操作;二是算法的控制結(jié)構(gòu)。指令系統(tǒng):一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能執(zhí)行的所有指令的集合?;具\(yùn)算

5、和操作包括:算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸。算法的三種基本控制結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。算法基本設(shè)計(jì)方法:列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減半遞推技術(shù)、回溯法。算法效率的度量算法復(fù)雜度:算法時(shí)間復(fù)雜度 和算法空間復(fù)雜度 。算法時(shí)間復(fù)雜度:指執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量。即算法執(zhí)行過(guò)程中所需要的基本運(yùn)算次數(shù)。 通常,一個(gè)算法所用的時(shí)間包括編譯時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間。算法空間復(fù)雜度:指執(zhí)行這個(gè)算法所需要的內(nèi)存空間。 包括算法程序所占的空間,輸入的初始數(shù)據(jù)所占的空間,算法執(zhí)行過(guò)程中所需的額外空間。1.21.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):指相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研

6、究的三個(gè)方面:(1)數(shù)據(jù)集合中各數(shù)據(jù)元素之間所固有的邏輯關(guān)系,即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu);(2)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),各數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)關(guān)系,即 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu);(3)對(duì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)算。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)應(yīng)包含:(1)表示數(shù)據(jù)元素的信息;(2)表示各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系 (指邏輯關(guān)系,與存儲(chǔ)位置無(wú)關(guān) )。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間中的存放形式稱為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),也稱數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、索引等。線性結(jié)構(gòu)的條件,(一個(gè)非空數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ):(1)有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn); (2)每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有一個(gè)前件,也最多有一個(gè)后件。非線性結(jié)構(gòu):不滿足線性結(jié)構(gòu)條件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1.31.3

7、線性表及其順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表及其順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表是由一組數(shù)據(jù)元素構(gòu)成,數(shù)據(jù)元素的位置只取決于自己的序號(hào),元素之間的相對(duì)位置是線性的。在復(fù)雜線性表中,由若干項(xiàng)數(shù)據(jù)元素組成的數(shù)據(jù)元素稱為 記錄;由多個(gè)記錄構(gòu)成的線性表稱為 文件。非空線性表的結(jié)構(gòu)特征:(1)且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn) a1,它無(wú)前件;(2)有且只有一個(gè)終端結(jié)點(diǎn) an,它無(wú)后件;(3)除根結(jié)點(diǎn)與終端結(jié)點(diǎn)外,其他所有結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)前件,也有且只有一個(gè)后件。結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) n 稱為線性表的長(zhǎng)度 ,當(dāng) n=0 時(shí),稱為空表 。線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)具有以下兩個(gè)基本特點(diǎn):(1)線性表中所有元素所占的存儲(chǔ)空間是連續(xù)的;(2)線性表中各數(shù)據(jù)元素在存儲(chǔ)空間中是按

8、邏輯順序依次存放的。元素ai 的存儲(chǔ)地址為: adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k ,adr(a1)為第一個(gè)元素的地址, k代表每個(gè)元素占的字節(jié)數(shù)。順序表的運(yùn)算:查找、插入、刪除。1.41.4 線性鏈表線性鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一個(gè)存儲(chǔ)單元,這種存儲(chǔ)單元稱為存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn),簡(jiǎn)稱結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)由兩部分組成:(1) 用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素值,稱為 數(shù)據(jù)域;(2) 用于存放指針,稱為 指針域,用于指向前一個(gè)或后一個(gè)結(jié)點(diǎn)。在鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)中,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)空間可以不連續(xù), 各數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)順序與數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系可以不一致,而數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是由指針域來(lái)確定的。鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式即可用于表示線

9、性結(jié)構(gòu),也可用于表示非線性結(jié)構(gòu)。線性單鏈表中,head 稱為頭指針, head=null(或 0)稱為空表。如果是雙項(xiàng)鏈表的兩指針:左指針( llink)指向前件結(jié)點(diǎn), 右指針(rlink)指向后件結(jié)點(diǎn)。線性鏈表的基本運(yùn)算:查找、插入、刪除。1.51.5 棧和隊(duì)列棧和隊(duì)列棧:限定在一端進(jìn)行插入與刪除的線性表。其允許插入與刪除的一端稱為棧頂,用指針 top 表示棧頂位置。不允許插入與刪除的另一端稱為棧底,用指針 bottom 表示棧底。棧按照“先進(jìn)后出”(filo)或“后進(jìn)先出”(lifo)組織數(shù)據(jù),棧具有記憶作用。棧的存儲(chǔ)方式有順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。棧的基本運(yùn)算:(1) 入棧運(yùn)算,在棧頂位置插入

10、元素;(2) 退棧運(yùn)算,刪除元素(取出棧頂元素并賦給一個(gè)指定的變量 );(3) 讀棧頂元素,將棧頂元素賦給一個(gè)指定的變量,此時(shí)指針無(wú)變化。隊(duì)列:指允許在一端(隊(duì)尾)進(jìn)入插入,而在另一端(隊(duì)頭)進(jìn)行刪除的線性表。用 rear 指針指向隊(duì)尾,用 front 指針指向隊(duì)頭元素的前一個(gè)位置。隊(duì)列是“先進(jìn)先出”(fifo)或“后進(jìn)后出”(lilo)的線性表。隊(duì)列運(yùn)算包括:(1) 入隊(duì)運(yùn)算:從隊(duì)尾插入一個(gè)元素;(2) 退隊(duì)運(yùn)算:從隊(duì)頭刪除一個(gè)元素。隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)一般采用隊(duì)列循環(huán)的形式。循環(huán)隊(duì)列 s=0 表示隊(duì)列空;s=1 且 front =rear 表示隊(duì)列滿。計(jì)算循環(huán)隊(duì)列的元素個(gè)數(shù): “尾指針減頭指

11、針” ,若為負(fù)數(shù),再加其容量即可。1.61.6 樹與二叉樹樹與二叉樹樹是一種簡(jiǎn)單的非線性結(jié)構(gòu),其所有元素之間具有明顯的層次特性。在樹結(jié)構(gòu)中,每一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)前件,稱為父結(jié)點(diǎn)。沒有前件的結(jié)點(diǎn)只有一個(gè),稱為樹的根結(jié)點(diǎn),簡(jiǎn)稱樹的根。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)后件,稱為該結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)。沒有后件的結(jié)點(diǎn)稱為葉子結(jié)點(diǎn)。在樹結(jié)構(gòu)中,一個(gè)結(jié)點(diǎn)所擁有的后件的個(gè)數(shù)稱為該結(jié)點(diǎn)的度,所有結(jié)點(diǎn)中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。二叉樹的特點(diǎn):(1) 非空二叉樹只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn);(2) 每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有兩棵子樹,且分別稱為該結(jié)點(diǎn)的左子樹與右子樹。滿二叉樹是指除最后一層外,每一層上的所有結(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子結(jié)點(diǎn),則k 層上有2

12、k-1個(gè)結(jié)點(diǎn)深度為 m的滿二叉樹有 2m-1 個(gè)結(jié)點(diǎn)。完全二叉樹是指除最后一層外,每一層上的結(jié)點(diǎn)數(shù)均達(dá)到最大值,在最后一層上只缺少右邊的若干結(jié)點(diǎn)。二叉樹基本性質(zhì): (1)在二叉樹的第 k層上,最多有 2k-1(k1)個(gè)結(jié)點(diǎn);(2)深度為 m的二叉樹最多有 2m-1 個(gè)結(jié)點(diǎn);(3)度為 0 的結(jié)點(diǎn)(即葉子結(jié)點(diǎn))總是比度為 2 的結(jié)點(diǎn)多一個(gè);(4)具有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹,其深度至少為log2n+1,其中l(wèi)og2n表示取 log2n 的整數(shù)部分(5) 具有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為 log2n+1;(6) 設(shè)完全二叉樹共有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)。如果從根結(jié)點(diǎn)開始,按層序(每一層從左到右)用自然數(shù) 1,

13、2,n 給結(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)( k=1,2.n) ,有以下結(jié)論:若 k=1,則該結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn),它沒有父結(jié)點(diǎn);若 k1,則該結(jié)點(diǎn)的父結(jié)點(diǎn)編號(hào)為 int(k/2);若 2kn,則 k結(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)編號(hào)為 2k;否則該結(jié)點(diǎn)無(wú)左子結(jié)點(diǎn)(也無(wú)右子結(jié)點(diǎn)) ;若 2k+1n,則編號(hào)為 k 的結(jié)點(diǎn)的右子結(jié)點(diǎn)編號(hào)為 2k+1;否則該結(jié)點(diǎn)無(wú)右子結(jié)點(diǎn)。補(bǔ)充:增加度為 1 的結(jié)點(diǎn)不會(huì)影響二叉樹的葉子結(jié)點(diǎn)數(shù),每增加一個(gè)度為 2 的結(jié)點(diǎn)便會(huì)增加一個(gè)葉子結(jié)點(diǎn),沒有度為 2 的結(jié)點(diǎn)時(shí)葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)為 1。已知完全二叉樹有 x 個(gè)結(jié)點(diǎn),求其葉子結(jié)點(diǎn)數(shù):確定層數(shù)為 k;第 k 層的結(jié)點(diǎn)數(shù) y=x-(2 k-1-1);第 k-1層的葉子結(jié)點(diǎn)

14、數(shù) n=2 (k-1)-1-y/2; 最后 y+n。二叉樹存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu),對(duì)于滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進(jìn)行順序存儲(chǔ)。二叉樹的遍歷:(1)前序遍歷( dlr) ,首先訪問根結(jié)點(diǎn),然后遍歷左子樹,最后遍歷右子樹;(樹根在第一,下走不跳結(jié)點(diǎn))(2)中序遍歷(ldr) ,首先遍歷左子樹,然后訪問根結(jié)點(diǎn),最后遍歷右子樹;(有左先左,再尋根,后找右。最左邊的結(jié)點(diǎn)最先遍歷,最右邊的結(jié)點(diǎn)最后遍歷)(3)后序遍歷(lrd)首先遍歷左子樹,然后訪問遍歷右子樹,最后訪問根結(jié)點(diǎn)。(有左先左,再找右,后尋根,到最右一路上行,樹根在最后)小結(jié):邏輯結(jié)構(gòu)可分為線性表和非線性表。線性表包括棧、隊(duì)列,其存儲(chǔ)方式

15、為順序存儲(chǔ)、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)均可。鏈?zhǔn)叫陀校壕€性鏈表,帶鏈的棧,帶鏈的隊(duì)列,循環(huán)鏈表等。非線性表包括樹(二叉樹),其存儲(chǔ)方式為鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。1.71.7 查找技術(shù)查找技術(shù)只能使用順序查找的兩種情況:(1)線性表為無(wú)序表,不管是順序存儲(chǔ)還是鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ);(2)表采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu),即使是有序線性表。二分法查找只適用于順序存儲(chǔ)的有序表,對(duì)于長(zhǎng)度為n 的有序線性表,最壞情況只需比較log2n 次,而順序查找需要比較 n 次。1.81.8 排序技術(shù)排序技術(shù)排序是指將一個(gè)無(wú)序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列。交換類排序法: (1)冒泡排序法,需要比較的次數(shù)為 n(n-1)/2;(2 ) 快速排序法。插入類排序法:

16、(1)簡(jiǎn)單插入排序法,最壞情況需要 n(n-1)/2 次比較;(2) 希爾排序法,最壞情況需要 o(n1.5)次比較。選擇類排序法: (1)簡(jiǎn)單選擇排序法, 最壞情況需要 n(n-1)/2 次比較;(2) 堆排序法,最壞情況需要 o(nlog2n)次比較。相比以上幾種(除希爾排序法外 ),堆排序法的時(shí)間復(fù)雜度最小。第二章第二章 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.12.1 程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格“清晰第一、效率第二”已成為當(dāng)今主導(dǎo)的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。形成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格需注意: (詳見書 p27)1、源程序文檔化; 2、數(shù)據(jù)說(shuō)明的方法; 3、語(yǔ)句的結(jié)構(gòu);4、輸入和輸出。注釋分序言性

17、注釋和功能性注釋。語(yǔ)句結(jié)構(gòu)清晰第一、效率第二。2.22.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的四條原則是:1、自頂向下 ; 2、逐步求精 ; 3、模塊化; 4、限制使用 goto 語(yǔ)句。結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn):(1)順序結(jié)構(gòu):一種簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì),最基本、最常用的結(jié)構(gòu);(2)選擇結(jié)構(gòu):又稱分支結(jié)構(gòu),包括簡(jiǎn)單選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu),可根據(jù)條件,判斷應(yīng)該選擇哪一條分支來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)句序列;(3)循環(huán)結(jié)構(gòu):又稱重復(fù)結(jié)構(gòu),可根據(jù)給定條件,判斷是否需要重復(fù)執(zhí)行某一相同或類似的程序段。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn):只有一個(gè)入口和出口2.32.3 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)面向 對(duì)象 的程

18、序設(shè) 計(jì)的 首次提 出以 60 年代末 挪威 奧斯陸 大學(xué) 和挪 威計(jì) 算機(jī) 中心研 制的simula 語(yǔ)言為標(biāo)志。面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn):(1)與人類習(xí)慣的思維方法一致;(2)穩(wěn)定性好; (3)可重用性好;(4)易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品; (5)可維護(hù)性好。對(duì)象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍?,可以用?lái)表示客觀世界中的任何實(shí)體,對(duì)象是實(shí)體的抽象。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法中,對(duì)象是由數(shù)據(jù)的容許的操作組成的封裝體, 是系統(tǒng)中用來(lái)描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體,是構(gòu)成系統(tǒng)的一個(gè)基本單位,由一組表示其靜態(tài)特征的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。屬性即對(duì)象所包含的信息,它在設(shè)計(jì)對(duì)象時(shí)確定,一般只能通過(guò)執(zhí)行對(duì)象的操作來(lái)改變。操作

19、描述了對(duì)象執(zhí)行的功能,是對(duì)象的動(dòng)態(tài)屬性,操作也稱為 方法或 服務(wù)。對(duì)象的基本特點(diǎn):(1)標(biāo)識(shí)惟一性; (2)分類性; (3)多態(tài)性; (4)封裝性; (5)模塊獨(dú)立性好。類是指具有共同屬性、共同方法的對(duì)象的集合。類是關(guān)于對(duì)象性質(zhì)的描述。類是對(duì)象的抽象,對(duì)象是其對(duì)應(yīng)類的一個(gè)實(shí)例。消息是一個(gè)實(shí)例與另一個(gè)實(shí)例之間傳遞的信息。對(duì)象間的通信靠消息傳遞。它請(qǐng)求對(duì)象執(zhí)行某一處理或回答某一要求的信息,它統(tǒng)一了數(shù)據(jù)流和控制流。消息的組成包括:(1)接收消息的對(duì)象的名稱;(2)消息標(biāo)識(shí)符,也稱消息名;(3)零個(gè)或多個(gè)參數(shù)。繼承是使用已有的類定義作為基礎(chǔ)建立新類的定義技術(shù),廣義指能夠直接獲得已有的性質(zhì)和特征,而不必

20、重復(fù)定義他們。繼承具有傳遞性,一個(gè)類實(shí)際上繼承了他上層的全部基類的特性。繼承分單繼承和多重繼承。單繼承指一個(gè)類只允許有一個(gè)父類,即類等級(jí)為樹形結(jié)構(gòu); 多重繼承指一個(gè)類允許有多個(gè)父類。多態(tài)性是指同樣的消息被不同的對(duì)象接受時(shí)可導(dǎo)致完全不同的行動(dòng)的現(xiàn)象第三章第三章 軟件工程基礎(chǔ)軟件工程基礎(chǔ)3.13.1 軟件工程基本概念軟件工程基本概念計(jì)算機(jī)軟件是包括程序 、數(shù)據(jù) 及相關(guān)文檔的完整集合。軟件的特點(diǎn)包括:(1)軟件是一種邏輯實(shí)體,具有抽象性;(2)軟件的生產(chǎn)與硬件不同,它沒有明顯的制作過(guò)程;(3)軟件在運(yùn)行、使用期間不存在磨損、老化問題;(4)軟件的開發(fā)、運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性,受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制,

21、這導(dǎo)致了軟件移植的問題;(5)軟件復(fù)雜性高,成本昂貴;(6)軟件開發(fā)涉及諸多的社會(huì)因素。軟件按功能分為應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件 (或工具軟件)。軟件危機(jī)主要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問題。軟件工程是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件的定義、開發(fā)和維護(hù)的一整套方法、工具、文檔、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)和工序。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是使軟件走向工程化。軟件工程的核心思想是把軟件產(chǎn)品看作是一個(gè)工程產(chǎn)品來(lái)處理。軟件工程包括 3 個(gè)要素:方法 、工具 和過(guò)程 。軟件工程過(guò)程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源活動(dòng),包含4 種基本活動(dòng):(1)p(plan)軟件規(guī)格說(shuō)明;(2)d(do)軟件開發(fā);(3)c(check) 軟件確認(rèn);(4)a(act

22、ion) 軟件演進(jìn)。軟件生命周期:軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過(guò)程。軟件生命周期分三個(gè)階段:軟件定義 、軟件開發(fā)、 運(yùn)行維護(hù),主要活動(dòng)階段是:(1)可行性研究與計(jì)劃制定;(2)需求分析;(3)軟件設(shè)計(jì)(概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)); (4)軟件實(shí)現(xiàn); (5)軟件測(cè)試;(6)運(yùn)行和維護(hù)。軟件工程的目標(biāo):在給定成本、進(jìn)度的前提下,開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶需求的產(chǎn)品?;灸繕?biāo):付出較低的開發(fā)成本;達(dá)到要求的軟件功能;取得較好的軟件性能;開發(fā)軟件易于移植;需要較低的費(fèi)用;能按時(shí)完成開發(fā),及時(shí)交付使用。軟件工程的

23、理論和技術(shù)性研究的內(nèi)容主要包括:軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。軟件開發(fā)技術(shù)包括:軟件開發(fā)方法學(xué) 、開發(fā)過(guò)程、 開發(fā)工具和 軟件工程環(huán)境 。軟件開發(fā)環(huán)境或軟件工程環(huán)境是指全面支持軟件開發(fā)全過(guò)程的軟件工具的集合。軟件工程管理包括:軟件管理學(xué)、軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、軟件心理學(xué)等內(nèi)容。軟件管理學(xué)包括人員組織、進(jìn)度安排、質(zhì)量保證、配置管理、項(xiàng)目計(jì)劃等。軟件工程基本原則:抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。3.23.2 結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化方法的核心和基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)理論。軟件定義階段中,可行性研究與計(jì)劃的制定是確定待開發(fā)目標(biāo)和總的要求,給出它的功能、性能、可靠性以

24、及接口等方面的可能方案,制定完成開發(fā)的實(shí)施計(jì)劃。需求分析,對(duì)待開發(fā)軟件提出的需求分析并給出詳細(xì)的定義。需求分析階段的工作:需求獲取,需求分析,編寫需求規(guī)格說(shuō)明書,需求評(píng)審。需求分析方法有: (1)結(jié)構(gòu)化需求分析方法 ;面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 jackson 方法(isd) ;面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法(sa) ;面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)方法(dssd) ;(2)面向?qū)ο蟮姆治龅姆椒ǎ╫oa) 。從需求分析建立的模型的特性來(lái)分: 靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析 。結(jié)構(gòu)化分析方法的實(shí)質(zhì):著眼于數(shù)據(jù)流,自頂向下,逐層分解,建立系統(tǒng)的處理流程,以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要工具,建立系統(tǒng)的邏輯模型。結(jié)構(gòu)化分析的常用工

25、具:數(shù)據(jù)流圖; 數(shù)據(jù)字典;判定樹; 判定表。(1)數(shù)據(jù)流圖(dfd 圖):描述數(shù)據(jù)處理過(guò)程的工具,是需求理解的邏輯模型的圖形表示,它直接支持系統(tǒng)功能建模。加工(轉(zhuǎn)換)圓框,輸入數(shù)據(jù)經(jīng)加工變換產(chǎn)生的輸出。數(shù)據(jù)流箭頭,沿箭頭方向傳遞數(shù)據(jù)的通道,一般在旁邊標(biāo)注數(shù)據(jù)流名。存儲(chǔ)文件(數(shù)據(jù)源)雙橫線,表示處理過(guò)程中存放各種數(shù)據(jù)的文件。源、潭方框,表示系統(tǒng)和環(huán)境的接口,屬系統(tǒng)之外的實(shí)體。(2)數(shù)據(jù)字典:對(duì)所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個(gè)有組織的列表, 以及精確的、嚴(yán)格的定義,使得用戶和系統(tǒng)分析員對(duì)于輸入、輸出、存儲(chǔ)成分和中間計(jì)算結(jié)果有共同的理解。數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析的核心。(3)判定樹:從問題定義的文字描述中

26、分清哪些是判定的條件,哪些是判定的結(jié)論,根據(jù)描述材料中的連接詞找出判定條件之間的從屬關(guān)系、并列關(guān)系、選擇關(guān)系,根據(jù)它們構(gòu)造判定樹。(4)判定表:與判定樹相似,當(dāng)數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴于多個(gè)邏輯條件的取值,即完成該加工的一組動(dòng)作是由于某一組條件取值的組合而引發(fā)的,使用判定表描述比較適宜。軟件需求規(guī)格說(shuō)明書的特點(diǎn):正確性;無(wú)岐義性; 完整性; 可驗(yàn)證性;一致性; 可理解性; 可修改性; 可追蹤性。3.33.3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法軟件設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的物理模型。軟件設(shè)計(jì)是開發(fā)階段最重要的步驟,是將需求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和程序設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在反復(fù)理解軟件需求

27、的基礎(chǔ)上,給出軟件結(jié)構(gòu)、模塊的劃分、功能的分配以及處理流程。軟件設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是用比較抽象概括的方式確定目標(biāo)系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù)。從技術(shù)觀點(diǎn)來(lái)看,軟件設(shè)計(jì)包括軟件 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì) 、接口設(shè)計(jì) 、過(guò)程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì):將分析時(shí)創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。接口設(shè)計(jì):描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信。過(guò)程設(shè)計(jì):把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過(guò)程描述。從工程管理角度來(lái)看,軟件設(shè)計(jì)分兩步:概要設(shè)計(jì) 和詳細(xì)設(shè)計(jì) 。軟件設(shè)計(jì)的一般過(guò)程:軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過(guò)程; 先進(jìn)行高層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);后進(jìn)行低層次的過(guò)程設(shè)計(jì);穿插進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)

28、。軟件設(shè)計(jì)的基本原理是: (1)抽象; (2)模塊化; (3)信息隱蔽; (4)模塊獨(dú)立性。衡量軟件模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。耦合性是模塊見相互連接的緊密程度的度量。耦合程度取決于各個(gè)模塊之間接口的復(fù)雜程度、調(diào)用方式以及哪些信息通過(guò)接口。內(nèi)聚性是一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng),則耦合性越弱。優(yōu)秀軟件應(yīng)高內(nèi)聚,低耦合,有利于提高模塊的獨(dú)立性。軟件概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是:(1)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu);(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì);(3)編寫概要設(shè)計(jì)文檔;(4)概要設(shè)計(jì)文檔評(píng)審。在結(jié)構(gòu)圖中,模塊用一個(gè)矩形表示,箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系??梢?/p>

29、用帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過(guò)程中來(lái)回傳遞的信息。還可用帶實(shí)心圓的箭頭表示傳遞的是控制信息,空心圓箭心表示傳遞的是數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)圖的基本形式:基本形式、順序形式、重復(fù)形式、選擇形式。結(jié)構(gòu)圖有四種模塊類型:傳入模塊、傳出模塊、變換模塊和協(xié)調(diào)模塊。典型的數(shù)據(jù)流類型有兩種:變換型和 事務(wù)型。變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換、輸出三部分組成。事務(wù)型數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)是:接受一項(xiàng)事務(wù),根據(jù)事務(wù)處理的特點(diǎn)和性質(zhì),選擇分派一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚韱卧缓蠼o出結(jié)果。詳細(xì)設(shè)計(jì):是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個(gè)模塊確定實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 用某種選定的表達(dá)工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。常見的過(guò)程設(shè)計(jì)工具有:圖形工具(程序流程圖(pfd)

30、、n-s 圖、 pad 圖、) ,表格工具(判定表) ,語(yǔ)言工具(pdl) 。程序流程圖中:箭頭為控制流、方框?yàn)榧庸げ襟E、菱形為邏輯條件。3.43.4 軟件測(cè)試軟件測(cè)試軟件測(cè)試定義:使用人工或自動(dòng)手段來(lái)運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程, 其目的在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。軟件測(cè)試的目的:發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程。軟件測(cè)試方法: 靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試 。靜態(tài)測(cè)試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實(shí)際運(yùn)行軟件,主要通過(guò)人工進(jìn)行。動(dòng)態(tài)測(cè)試:是基本計(jì)算機(jī)的測(cè)試,主要包括白盒測(cè)試方法和黑盒測(cè)試方法。白盒測(cè)試:也稱結(jié)構(gòu)測(cè)試或邏輯測(cè)試。在程序內(nèi)部進(jìn)行,主要用于完成軟件內(nèi)

31、部操作的驗(yàn)證。白盒測(cè)試主要考慮內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)。主要方法有邏輯覆蓋、基本路徑測(cè)試。黑盒測(cè)試:也稱功能測(cè)試或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試。是在軟件接口處進(jìn)行,完成功能驗(yàn)證。黑盒測(cè)試完全不考慮程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性,只依據(jù)程序的需求和功能規(guī)格說(shuō)明,檢查程序的功能是否符合它的設(shè)計(jì)要求。主要診斷功能不對(duì)或遺漏、界面錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫(kù)訪問錯(cuò)誤、性能錯(cuò)誤、初始化和終止條件錯(cuò),用于軟件確認(rèn)測(cè)試。主要方法有等價(jià)類劃分法、邊界值分析法、錯(cuò)誤推測(cè)法、因果圖等。驅(qū)動(dòng)測(cè)試相當(dāng)于被測(cè)模塊的主程序,它接收測(cè)試數(shù)據(jù),并傳給被測(cè)模塊,輸出實(shí)際測(cè)試結(jié)果。軟件測(cè)試過(guò)程一般按 4 個(gè)步驟進(jìn)行:?jiǎn)卧獪y(cè)試、集成測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試(確認(rèn)測(cè)試)和

32、系統(tǒng)測(cè)試。單元測(cè)試是對(duì)模塊(程序單元)進(jìn)行,靜態(tài)動(dòng)態(tài)均有,動(dòng)態(tài)時(shí)以白盒為主輔之以黑盒。集成測(cè)試是測(cè)試、組裝軟件。確認(rèn)測(cè)試的任務(wù)是驗(yàn)證軟件的功能和性能及其他特性是否滿足了需求規(guī)格說(shuō)明中的各項(xiàng)需求以及軟件配置是否完全正確,先用黑盒。3.53.5 程序的調(diào)試程序的調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤,主要在開發(fā)階段進(jìn)行。程序調(diào)試的基本步驟:(1)錯(cuò)誤定位;(2)修改設(shè)計(jì)和代碼,以排除錯(cuò)誤;(3)進(jìn)行回歸測(cè)試,防止引進(jìn)新的錯(cuò)誤。軟件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試主要是指通過(guò)人的思維來(lái)分析源程序代碼和排錯(cuò),是主要的設(shè)計(jì)手段,而動(dòng)態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。主要調(diào)試方法有: (1)強(qiáng)行排錯(cuò)法;(2

33、)回溯法;(3)原因排除法。第四章第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.14.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù):實(shí)際上就是描述事物的符號(hào)記錄。軟件的數(shù)據(jù)是有一定的結(jié)構(gòu),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 15。數(shù)據(jù)庫(kù):是指在已有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù),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)用程序共享。數(shù)據(jù)庫(kù)存放數(shù)據(jù)是按數(shù)據(jù)所提供的數(shù)據(jù)模式存放的,具有集成與共享的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) :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)操縱、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)

34、系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)管理功能的核心軟件稱為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的六大功能:(1)數(shù)據(jù)模式定義:即為數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建其數(shù)據(jù)框架;(2)數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建:為數(shù)據(jù)模式的物理存取與構(gòu)建提供有效的存取方法與手段;(3)數(shù)據(jù)操縱:為用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)提供方便,如查詢、插入、修改、刪除等以及簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算及統(tǒng)計(jì);(4)數(shù)據(jù)的完整性、安全性定義與檢查;(5)數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制與故障恢復(fù);(6)數(shù)據(jù)的服務(wù):如拷貝、轉(zhuǎn)存、重組、性能監(jiān)測(cè)、分析等。為完成以上功能,數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供以下的數(shù)據(jù)語(yǔ)言:(1)數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(ddl):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)操縱語(yǔ)言(dml):負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱,

35、如查詢與增、刪、改等;(3)數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言(dcl):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。數(shù)據(jù)語(yǔ)言按其使用方式具有兩種結(jié)構(gòu)形式:交互式命令(又稱自含型或自主型語(yǔ)言 );宿主型語(yǔ)言(一般可嵌入某些宿主語(yǔ)言中)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員:對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等的專業(yè)管理人員。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):由數(shù)據(jù)庫(kù)(數(shù)據(jù)) 、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(軟件) 、數(shù)據(jù)庫(kù)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。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要操作系統(tǒng)的支持.數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng):由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面三者組成。數(shù)據(jù)管理發(fā)展的三個(gè)階段:人工管理階段,文件系統(tǒng)階段,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段。而

36、數(shù)據(jù)獨(dú)立性最高的是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。文件系統(tǒng)階段:提供了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力,但是它無(wú)法提供完整的、 統(tǒng)一的、管理和數(shù)據(jù)共享的能力。層次數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段:為統(tǒng)一與共享數(shù)據(jù)提供了有力支撐。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特點(diǎn):數(shù)據(jù)的集成性、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性、數(shù)據(jù)獨(dú)立性(物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性) 、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。物理獨(dú)立性:用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤在磁盤等介質(zhì)上的數(shù)據(jù)庫(kù)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式:(1)概念模式: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,全體用戶公共數(shù)據(jù)視圖;(2)外模式:也稱子模式與用戶模式。是用戶的數(shù)據(jù)視圖,也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式;(3)內(nèi)模式:又稱物理模式,

37、它給出了數(shù)據(jù)庫(kù)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與物理存取方法。數(shù)據(jù)庫(kù)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。4.24.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型: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(kù)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)操作及數(shù)據(jù)約束。關(guān)系模型屬于非格式化模型,而模型和網(wǎng)狀模型屬于格式化模型。e-r 模型(實(shí)體聯(lián)系模型)的基本概念(1)實(shí)體:現(xiàn)實(shí)世界中的事物;(2)屬性:事物的特性;(3)聯(lián)系:現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)系。實(shí)體集間的聯(lián)系有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系。e-r 模型基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系:實(shí)體是概念世

38、界中的基本單位,屬性有屬性域,每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)的值。一個(gè)實(shí)體的所有屬性值叫元組。e-r 模型的圖示法:(1)實(shí)體集表示法矩形;(2)屬性表法橢圓形; (3)聯(lián)系表示法菱形。層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu),具有以下特點(diǎn):(1)每棵樹有且僅有一個(gè)無(wú)雙親結(jié)點(diǎn),稱為根;(2)樹中除根外所有結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親。從圖論觀點(diǎn)看,網(wǎng)狀模型是一個(gè)不加任何條件限制的無(wú)向圖。關(guān)系模型是數(shù)學(xué)化的模型。要用到集合論、離散數(shù)學(xué)等理論知識(shí)。關(guān)系模型采用二維表來(lái)表示,簡(jiǎn)稱表 ,由表框架及表的元組組成。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。每行數(shù)據(jù)稱為元組。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。從所有侯選鍵中選取一個(gè)作為用戶使

39、用的鍵稱主鍵。表 a 中的某屬性是某表 b 的鍵,則稱該屬性集為 a 的外鍵或外碼。關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束:(1)實(shí)體完整性約束:約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值;(2)參照完全性約束:是關(guān)系之間的基本約束;(3)用戶定義的完整性約束:它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語(yǔ)義要求。4.34.3 關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是它建立在數(shù)據(jù)理論的基礎(chǔ)之上,有很多數(shù)據(jù)理論可以表示關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作,其中最為著名的是關(guān)系代數(shù)與關(guān)系演算。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的專門關(guān)系運(yùn)算包括:選擇、投影、連接。關(guān)系模型的基本運(yùn)算:(1)插入(2)刪除(3)修改(4)查詢(包括投影、選擇、笛卡爾積運(yùn)算)還有擴(kuò)充運(yùn)算交、除、

40、連接及自然連接運(yùn)算。在關(guān)系運(yùn)算中,連接運(yùn)算后得到的新表的屬性是運(yùn)算前表中屬性相加。即多于原來(lái)關(guān)系中屬性的個(gè)數(shù)。4.44.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心 。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)是解決數(shù)據(jù)共享問題.數(shù)據(jù)庫(kù)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;(2)面向過(guò)程:以處理需求為主,兼顧信息需求。數(shù)據(jù)庫(kù)的生命周期:需求分析階段、概念設(shè)計(jì)階段、邏輯設(shè)計(jì)階段、物理設(shè)計(jì)階段、編碼階段、測(cè)試階段、運(yùn)行階段、進(jìn)一步修改階段。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為四個(gè)階段:需求分析階段,概念設(shè)計(jì)階段,邏輯設(shè)計(jì)階段,物理設(shè)計(jì)階段。需求分析常用結(jié)構(gòu)析方法和面向?qū)ο蟮姆椒?。結(jié)構(gòu)化分析(簡(jiǎn)稱

41、sa)方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的關(guān)系。 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)來(lái)講,數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)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)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合,包括 5 個(gè)部分:數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流(可以是數(shù)據(jù)項(xiàng),也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)) 、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過(guò)程。數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的目的是分析數(shù)據(jù)內(nèi)在語(yǔ)義關(guān)系。設(shè)計(jì)的方法有兩種(1)集中式模式設(shè)計(jì)法(適用于小型或并不復(fù)雜的單位或部門) ;(2)視圖集成設(shè)計(jì)法。使用 e-r模型與視圖集成進(jìn)行設(shè)計(jì)。視圖設(shè)計(jì)一般有三種設(shè)計(jì)次序:自頂向下、由底向上、由內(nèi)向外。視圖集成的幾種沖突:命名沖突、概念沖突、域沖突、約束沖突。關(guān)系視圖設(shè)計(jì)又稱

42、外模式設(shè)計(jì)。關(guān)系視圖的主要作用:(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(kù)的物理設(shè)計(jì)主要目標(biāo)是對(duì)數(shù)據(jù)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(kù)訪問速度有效利用存儲(chǔ)空間。一般rdbms 中留給用戶參與物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容大致有索引設(shè)計(jì)、集成簇設(shè)計(jì)和分區(qū)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理的內(nèi)容:(1)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立; (2)數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)整; (3)數(shù)據(jù)庫(kù)的重組;(4)數(shù)據(jù)庫(kù)安全性與完整性控制;(5)數(shù)據(jù)庫(kù)的故障恢復(fù); (6)數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)控。使用說(shuō)明:公共基礎(chǔ)的復(fù)習(xí)沒有技巧,就是背誦、背誦、再背誦,就是要把這 10 頁(yè)紙背下來(lái)。劃線字體是至關(guān)重要的部分,框起來(lái)的字體

43、為填空題的??荚~匯,一定要背熟牢記,這里面有 100 分里 30 分的原題。復(fù)習(xí)及應(yīng)試建議:1考生的復(fù)習(xí)必須遵守:“80/20 的原則”二級(jí)考試的公共知識(shí)部分的覆蓋面廣,至少涵蓋了計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的四門核心課程:算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、軟件工程基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)。事實(shí)上,這些課程本身的涉及面就很廣,難度系數(shù)較大。因此,這些課程甚至也是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生最頭疼的課程,對(duì)大多數(shù)考生來(lái)說(shuō)其難度之大不言而喻。所以,考生應(yīng)把 80%的時(shí)間用在 20%的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)上,爭(zhēng)取用 20%的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)來(lái)答對(duì) 80%的考題,這是考生復(fù)習(xí)二級(jí)考試的公共知識(shí)部分的總體思路。2復(fù)習(xí)的關(guān)鍵是考生必須準(zhǔn)確判斷和掌握常見考點(diǎn)考生必須

44、能夠準(zhǔn)確判斷和掌握常見考點(diǎn),例如: 算法部分主要考查算法的概念及算法的復(fù)雜度;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分主要考查最基本的概念、最典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和最常見的操作;程序設(shè)計(jì)部分主要考查程序設(shè)計(jì)風(fēng)格的基本要求、 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的最基本知識(shí)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的最常見概念; 軟件工程基礎(chǔ)部分主要考查軟件工程的基本概念及軟件生命周期的各個(gè)階段的基礎(chǔ)知識(shí);數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)部分主要考查數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法和步驟。對(duì)常見考點(diǎn)的準(zhǔn)確把握會(huì)使考生避免盲目學(xué)習(xí),從而能夠輕松面對(duì)考試。3 考生必須在準(zhǔn)確把握知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)把“知識(shí)點(diǎn)”連成“知識(shí)鏈”,并把 “知識(shí)鏈”織成“知識(shí)網(wǎng)”。很多考生在復(fù)習(xí)該部

45、分時(shí)都會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題, 例如: 內(nèi)容零散, 知識(shí)點(diǎn)之間的跳躍性大,似乎沒有連續(xù)性。所以掌握起來(lái)很困難,似懂非懂,對(duì)知識(shí)點(diǎn)處于模糊認(rèn)知狀態(tài)。4 考生一定不要采取題海戰(zhàn)術(shù),更不能在知道正確答案的同時(shí)記住三個(gè)錯(cuò)誤答案。對(duì)二級(jí)考試公共知識(shí)部分, 沒有必要做大量的題目, 更不能為了應(yīng)付考試記住一大堆錯(cuò)誤答案,只記住正確答案就可以了。這是多數(shù)考生常犯的錯(cuò)誤之一。5 考生不要太追求靈活掌握該部分的內(nèi)容,最好經(jīng)歷一個(gè)“先死后活、熟能生巧”的過(guò)程,這是多數(shù)考生常犯的另一種錯(cuò)誤。二級(jí)考試中要求的知識(shí)點(diǎn)都是最基本的、最簡(jiǎn)單的,真正需要“靈活”掌握的考點(diǎn)極少。很多考生在考試過(guò)程中可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),該部分的題目“會(huì)做就是不懂”。所以建議在復(fù)習(xí)過(guò)程中不要急于“靈活”,其實(shí)等到把基本的知識(shí)點(diǎn)掌握后自然就“靈活”了。6 最后給大家一個(gè)答題技

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