kj公共基礎知識-全國

1、2021/4/81公共基礎知識公共基礎知識全國計算機等級考試全國計算機等級考試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)：是描述事物的符號記錄數(shù)據(jù)：是描述事物的符號記錄, 有型與值之分，如整型、實型、字符型等。有型與值之分，如整型、實型、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 計算機數(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)計算機數(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)一的結構形式并存放于統(tǒng)一的存儲介：是數(shù)據(jù)的集合，具有統(tǒng)一的結構形式并存放于統(tǒng)一的存儲介質(zhì)內(nèi)，是多種應用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個應用程序質(zhì)內(nèi)，是多種應用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個應用程序共享共享。 特點特點:最小的冗余最小的冗余,獨立性獨立性(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)恢復并發(fā)性控制，數(shù)據(jù)恢復),一致性一致性.完整性：完整性：域完整性域完整性、實體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性、實體完整性、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，負責數(shù)據(jù)庫中：一種系統(tǒng)軟件，負責數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服務等，是務等，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：負責數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理）數(shù)據(jù)定義語言：負責數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構建；存取構建； （2）數(shù)據(jù)操縱語言：負責數(shù)據(jù)的操縱，如查詢與增、刪、）數(shù)據(jù)操縱語言：負責數(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：負責數(shù)據(jù)完整性、安全性

4、的定義與）數(shù)據(jù)控制語言：負責數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義與檢查以及并發(fā)控制、故障恢復等。檢查以及并發(fā)控制、故障恢復等。 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（硬件）、數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、硬件平臺（硬件）、軟件平臺（軟件）五個部分構成的運行實體。軟件平臺（軟件）五個部分構成的運行實體。 2021/4/84 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式： （1）概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局數(shù)據(jù)邏輯結構的描述，）概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局數(shù)據(jù)邏輯結構的描述，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）內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結構與物理存取方法。結構與物理存取方法。 關系的描述稱為關系模式，如對學生關系數(shù)據(jù)可以描述為：關系的描述稱為關系模式，如對學生關系數(shù)據(jù)可以描述為：xs(xh,xm,xb,csrq)2021/4/85 2.數(shù)據(jù)模型，實體聯(lián)系模型及數(shù)據(jù)模型，實體聯(lián)系模型及E-R圖，從圖，從E-R圖導圖導出關系數(shù)據(jù)模型。出關系數(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抽象的框架。描述了數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操息表與操作提供一個抽象的框架。描述了數(shù)據(jù)結構、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、關系模型關系模型,是用二維表來表示實體集屬性間的關系和實體之間聯(lián)是用二維表來表示實體集屬性間的關系和實體之間聯(lián)系的形式化模型。數(shù)據(jù)以一張二維表的形式存儲。系的形式化模型。數(shù)據(jù)以一張二維表的形式存儲。 2、層次模型層次模型 ,有如一棵樹有如一棵樹，

7、客觀存在用于設計層次型數(shù)據(jù)庫。，客觀存在用于設計層次型數(shù)據(jù)庫。 3、網(wǎng)絡模型、網(wǎng)絡模型 ,樹型結構中同層次的結點連通后就構成網(wǎng)絡模型。樹型結構中同層次的結點連通后就構成網(wǎng)絡模型。2021/4/86 E-R模型模型(實體實體-聯(lián)系圖聯(lián)系圖)提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實世界的概念模型法，用來描述現(xiàn)實世界的概念模型 （1）實體）實體 現(xiàn)實世界中的事物現(xiàn)實世界中的事物,實體是概念世界中的基本單位實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)寫明實體名形框內(nèi)寫明實體名 )； （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,每個實體可取屬性域內(nèi)的值每個實體可取屬性域內(nèi)的值(用橢圓形表用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來 )；一個實體的所有屬；一個實體的所有屬性值叫元組性值叫元組 （3）聯(lián)系）聯(lián)系 現(xiàn)實世界中事物間的關系。實體集的關系有一對一、一對多、多對現(xiàn)實世界中事物間的關系。實體集的關系有一對一、一對多、多對多的聯(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實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（1 : 1，1 : n或或m : n) 。

9、 2021/4/872021/4/88 關系模型采用二維表來表示，簡稱表，由表關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。一個二維表就是一個框架及表的元組組成。一個二維表就是一個關系。關系。 在二維表中凡能唯一標識元組的最小屬性稱為鍵在二維表中凡能唯一標識元組的最小屬性稱為鍵或碼?；虼a。 關鍵字和表之間的聯(lián)系關鍵字和表之間的聯(lián)系 超關鍵字：在一個關系中，能惟一標識元組的屬性或?qū)傩约P鍵字：在一個關系中，能惟一標識元組的屬性或?qū)傩约Q為關系的超鍵。稱為關系的超鍵。 候選關鍵字：如果一個屬性集能惟一標識元組，且又不含有候選關鍵字：如果一個屬性集能惟一標識元組，且又不含有多余的屬性，

10、那么這個屬性集稱為關系的候選鍵。多余的屬性，那么這個屬性集稱為關系的候選鍵。 主關鍵字：若一個關系中有多個候選鍵，則選其中的一個為主關鍵字：若一個關系中有多個候選鍵，則選其中的一個為關系的主鍵。關系的主鍵。 外關鍵字：若一個關系外關鍵字：若一個關系R中包含有另一個關系中包含有另一個關系S的主鍵所對的主鍵所對應的屬性組應的屬性組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）實體完整性：約束關系的主鍵中屬性值）實體完整性：約束關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：是關系之間的基本約束）參照完全性：是關系之間的基本

11、約束(外外鍵鍵),有有更新規(guī)則更新規(guī)則(級聯(lián)、限制和忽略級聯(lián)、限制和忽略) ,刪除規(guī)則刪除規(guī)則(級聯(lián)、限制和忽略級聯(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用中數(shù)據(jù)的語義要求了具體應用中數(shù)據(jù)的語義要求(字段字段)。2021/4/8103.關系代數(shù)運算，包括集合運算及選擇、投影、連接運算，數(shù)據(jù)庫規(guī)范關系代數(shù)運算，包括集合運算及選擇、投影、連接運算，數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論。化理論。 關系的基本運算有兩類：關系的基本運算有兩類：一類是傳統(tǒng)的集合運算（并、差、交、笛一類是傳統(tǒng)的集合運算（并、差、交、

12、笛卡兒積等），另一類是專門的關系運算（選擇、投影、聯(lián)接等）卡兒積等），另一類是專門的關系運算（選擇、投影、聯(lián)接等）. 傳統(tǒng)的集合運算傳統(tǒng)的集合運算1、并（、并（UNION）設有兩個關系）設有兩個關系R和和S，它們具有相同的結構。，它們具有相同的結構。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，運算符為的元組組成的集合，運算符為。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，運算符為。記為元組組成的集合，運算符為。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，運算符為元組組成的集合，運算符為。記為。記為TRS。RSR（RS）。）。 2021/4/8114 、笛卡爾積、笛卡爾積(Extended Cartesian Product)兩個分別為兩個分別為n目和目和m目的關系目的關系R和和S的廣義笛卡爾積的廣義笛卡爾積是一個是一個(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列是關系列是關系R的一個元組，后的一個元組，后m列是關系列是關系S的一個元組。若的一個元組。若R有有k1個元組，個元組，S有有k2個元組，則關系個元組，則關系R和關系和關系S的廣義的廣義笛卡爾積有笛卡爾積有k1k2個元組個元組

14、 例例:給定兩個域：教師名域給定兩個域：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。則兩個域的笛卡兒積定義為集合：。則兩個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 選擇運算選擇運算 從關系中找出滿足給定條件的那些元組稱為選擇。從關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式給出的，值為真的元組其中的條件是以邏輯表達式給出的，值為真的元組將被選取。這種運算是從水平方向抽取元組

15、。將被選取。這種運算是從水平方向抽取元組。 投影運算投影運算 關系模式中挑選若干屬性組成關系模式中挑選若干屬性組成新的關系新的關系稱為投影。稱為投影。這是從列的角度進行的運算，相當于對關系進行垂這是從列的角度進行的運算，相當于對關系進行垂直分解。直分解。2021/4/8132021/4/814 2021/4/815 聯(lián)接運算聯(lián)接運算 選擇和投影運算都是屬于一目運算，它們的操作對象選擇和投影運算都是屬于一目運算，它們的操作對象只是一個關系。只是一個關系。聯(lián)接運算是二目運算，需要兩個關系聯(lián)接運算是二目運算，需要兩個關系作為操作對象。作為操作對象。 1、聯(lián)接、聯(lián)接 是將兩個關系模式通過公共的屬性名拼

16、接成一個更寬的關是將兩個關系模式通過公共的屬性名拼接成一個更寬的關系模式，生成的新關系中包含滿足聯(lián)接條件的元組。通過系模式，生成的新關系中包含滿足聯(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)接是對關系的結合。來控制的。聯(lián)接是對關系的結合。 2、自然聯(lián)接、自然聯(lián)接 是是去掉重復屬性的等值聯(lián)接去掉重復屬性的等值聯(lián)接。它要求兩個關系中進行比較。它要求兩個關系中進行比較的分量必須是相同的屬性組，并且在結果中把重復的屬性的分量必須是相同的屬性組，并且在結果中把重復的屬性列去掉列去掉.它屬于聯(lián)接運算的一個特例，是最常用的聯(lián)接運算。它屬于聯(lián)接運算的一個特例，是最常用的聯(lián)接運算。 2021/4/816 設

17、圖設圖2.6（a）和（）和（b）分別為關系）分別為關系R和關系和關系S. 圖圖2.6（d）為等值連接為等值連接 的結果，圖的結果，圖2.6（e）為自然連接）為自然連接 的結果。的結果。 2021/4/817 數(shù)據(jù)庫一般使用數(shù)據(jù)庫一般使用3NF以上的關系以上的關系。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。 如果關系如果關系R的所有屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項，的所有屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項，稱該關系屬于第一范式。稱該關系屬于第一范式。1NF (缺點：數(shù)據(jù)冗余大、缺點：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) 若關系若關系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 若關系若關系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鍵字，則稱傳遞依賴于關鍵字，則稱R屬于第三范式，屬于第三范式，3NF 2021/4/818 4.數(shù)據(jù)庫設計方法和步驟：需求分析、概念設計、數(shù)據(jù)庫設計方法和步驟：需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計的相關策略。邏輯設計和物理設計的相關策略。 數(shù)據(jù)庫設計是數(shù)據(jù)應用的核心。數(shù)據(jù)庫設計是數(shù)據(jù)應用的核心。 數(shù)據(jù)庫設計的兩種方法：數(shù)據(jù)庫設計的兩種方法： （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。