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2010三级信息管理考点分析:数据库技术

3.1 数据库的基本概念


  数据库技术是研究数据库的结构、存储、设计和使用的一门软件科学,是进行数据管理和处理的最新技术,是计算机技术的重要分支。


考点(1)信息、数据与数据处理


  信息:是对现实世界事物的存在方式或运动状态的反映。
  载体:信息是数据的内涵,是数据的语义解释。
  数据处理:是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索和传输的过程,也常称为信息处理。
  数据模型:实体模型的数据化就是数据模型。


考点(2)数据库、数据库管理系统和数据库系统。


  数据库、数据库管理系统和数据库系统是3个不同的概念。数据库强调的是数据,数据库管理系统强调的是系统软件,而数据库系统强调的是数据库的整个运行系统。
  (1)数据库(DB)。存储数据的“仓库”,不但存储数据,还存储数据间的逻辑关系。
  (2)数据库管理系统(DBMS)。是一种软件,在文件系统的基础上发展起来的一种理想的数据库管理技术,它具有数据共享、数据独立性高(数据结构和应用程序相互独立)、数据结构化、数据冗余度(重复性)小、处理效率高、数据安全性和完整性好等特点。
  (3)数据库系统(DBS)。实现有组织地、动态地存储大量关联数据,方便多用户访问的计算机软、硬件资源组成的系统。

考点(3)数据库系统的三级模式


  数据库系统的三级模式结构是由外模式、模式和内模式组成的。
  (1)模式。亦称为逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述,是所有用户的公共数据视图,它描述的是数据的全局逻辑结构。
  (2)外模式。亦称为子模式或用户模式,是数据库用户看到的数据视图。
  (3)内模式。亦称为存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据物理结构和方式的描述。
  (4)数据的二层映像与数据独立性。外模式/模式映像:模式描述的是数据库数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构。对于每一个外模式,数据库系统都有一个外模式/模式映像,它定义了外模式与内模式之间的对应关系,应用程序是依据数据的外模式编写的,从而保证了数据与程序的逻辑独立性;模式/内模式映像:数据库只有一个内模式,模式/内模式映像是惟一的,它定义数据库全局逻辑结构与存储结构之间的关系,它保证了数据与程序的物理独立性。


3.2 关系数据模型


考点(4)数据模型概述


  数据模型:实体模型的数据化就是数据模型。反映实体之间联系的就是实体模型。
  常见的数据模型有关系模型、层次模型和网状模型。


考点(5)关系模型的数据结构


  关系模型由3部分组成:数据结构、关系操作集合和关系的完整性。
  1.关系数据结构
  用关系(表格数据)表示实体与实体之间联系的模型称为关系模型。通俗地讲,关系就是二维表格。
  关系可以有3个类型:基本关系(通常称为基本表或基表)、查询表和视图表。
  2.关系操作
  关系操作采用集合操作方式,即操作的对象和结果都是集合,这种操作方式也称为一次一个集合的方式。
  关系模型中常用的关系操作包括选择、投影、连接、除、并、交、差等查询操作和增加、删除、修改等更新操作两大部分。
  3.完整性约束
  在关系型数据库中,完整性约束用于确保数据的准确性和一致性。关系模型提供了丰富的完整性控制机制,允许定义3类完整性:实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。


3.3关系数据标准语言---SQL


考点(6)SQL的数据定义


  关系数据库由模式、外模式和内模式组成,即关系数据库的基本对象是表、视图和索引。
  因此SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。
  1.基本表
  (1)基本表的创建用“CREATE TABLE”语句。
  (2)增加新的列用“ALTER ADD”语句。
  (3)删除原有的列用“ALTER DROP”语句。
  (4)基本表的撤销使用“DROP TABLE”撤销。
  2.索引的创建和删除
  (1)索引的创建使用“CREATE INDEX”语句。
  (2)索引的删除使用“DROP INDEX”语句。


考点(7)SQL的视图



  在SQL中,外模式一级数据结构的基本单位是视图,视图是从一个或几个基本表导出的表。
  (1)视图的创建使用“CREATE VIEW”语句
          CREATE VIEW<视图名>(列表名)
          AS SELECT查询语句;
  (2)视图的删除使用"DROP VIEW”语句
          DROP VIEW<视图名>;
  (3)视图的作用。视图能够简化用户的操作,视图使用户能以多种角度观察同一个数据;视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性;视图能够对机密数据提供安全保护。


考点(8)SQL的数据控制语句


  (1)授予权限。SQL语言用“GRANT”语句向用户授予操作权限,一般格式为:
        GRANT<权限>[,<权限>]
       [ON<对象类型><对象名>]
       TO<用户>[,<用户>]
       [WITH GRANT OPTION];
  (2)收回权限。授予的权限可以由DBA或其他授权者用“REVOKE”语句收回,一般格式为:
       REVOKE<权限>[,<权限>]
       [ON<对象类型><对象名>]
       FROM<用户>[,<用户>];


3.4 数据库设计方法
考点9 什么是不好的关系模式
  一个不好的关系模式有如下的缺点:
  (1)数据冗余。
  (2)修改异常或潜在的不一致性。
  (3)插入异常。
  (4)删除异常。
考点(10)函数依赖
  (1)函数依赖的含义。设R(U)是属性集U上的关系模式,X、Y是U的子集,若对于R(U)或任意一个可能的关系r,r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等,而在Y上的属性值不等,则称“Y函数依赖于X”,记做X→Y。
  (2)完全函数依赖。若Y函数依赖X(X→Y),但Y函数不依赖X的任一真子集,则称
Y对X完全函数依赖。
  (3)函数传递依赖。例如,学号、系名,系名*系主任,系主任对学号的这种依赖称为函数传递依赖。
  (4)候选码。若某个关系模式的属性集合U完全依赖其中一个属性或属性组合K,则称K为该关系的候选码,简称码。候选码中的属性叫做主属性,若候选码多于一个,则选定其中一个作为主码。
考点(11)关系模式规范化
  范式:某一种级别的关系模式的集合,人们称某一关系模式R为第n范式,就表示该关系的级别,一般R为第X范式就写成R∈XNF。
  若一个低一级范式的关系模式,通过模式分解可转换为若干个高一级范式的关系模式集合,这种过程叫规范化。
  (l)第1范式。设R是一个关系模式,如果R中的每一个属性A的值域中的每个值都是不可分解的,则称R是属于第一范式的,记做R∈1NF。
  (2)第2范式。若关系RE INF,且每一个非主属性完全函数依赖于码,则R∈2NF。
  (3)第3范式。若关系模式R∈2NF,且每一个非主属性都不传递依赖于码,则R∈3NF。
  (4)数据库设计的方法和步骤。一般数据库设计的方法有两种,即属性主导型和实体主导型。数据库设计的方法中比较著名的有新奥尔良方法,它将数据库设计过程分为需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计4个阶段。
考点(12)需求分析
  (1)需求分析的任务。需求分析阶段的任务是对现实世界要处理的对象进行详细调查,在了解现行系统的概况,确定新系统功能的过程中,收集支持系统目标的基础数据及其处理方法。
  (2)需求分析的基本步骤。需求分析的基本步骤是需求的收集,需求的分析整理。
考点(13)概念设计
  1.概念设计的策略和主要步骤
  设计概念结构的策略有以下几种:自顶向下、自底向上、由里向外和混合策略等。
  最常用的设计策略是自底向上的设计策略,其主要步骤是进行数据抽象,设计局部概念模式;然后按一定的规则把它们集成,从而得到全局概念模式;进行评审,改进等。
  2.采用E-R方法的数据库概念设计
  实体:具有相同特征的事物集合,集合中的元素是客观存在的可区分事物。在E-R图中用矩形表示实体,实体名写在框内。
  属性:描述事物状态特征的指标。实体的属性用椭圆框表示,框内写上属性名,并用连线连接相应的实体。
  联系:指事物之间的关联集合。联系可以分为确定联系和不确定联系两类。确定联系又可分为一对一和一对多两种,不确定联系则是指多对多的情况。
  (1)一对一联系。若对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个实体与之联系,反之亦然,则称实体集A与实体集B具有一对一联系。
  (2)一对多联系。若对于实体集.A中的每一个实体.实体集B中有n个实体(n>l)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之联系,则称实体集A与实体集B有一对多的联系。
  (3)多对多联系。若对于实体集A中的每一个实体.实体集B中有n个实体(n>1)与之联系,反过来,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中有m个实体(m>1与之联系,称实体集A与实体集B具有多对多联系。


考点(14)逻辑设计
  1.逻辑设计的步骤
   逻辑设计的步骤为初始模式形成,子模式设计,模式评价,修正模式。
  2.E-R模型向关系数据模型的转换
  E-R模型可以向现有的各种数据库模型转换,对不同的数据库模型,有不同的转换规则。向关系模型转换的规则如下:
  (1)当一个实体类型转换为一个关系模式时,实体的属性就是关系的属性,实体的码就是关系的码。
  (2)对于实体之间的联系有以下几种情况:
  一个1:1联系,可以转化为一个独立的关系模式,也可以与联系的任意一端实体所对应的关系模式合并;一个1:N联系可以转化为一个独立的关系模式,也可以与联系的任意N端实体所对应的关系模式合并;一个M:N联系转化为一个关系模式,与该联系相连的各实体的码,以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为各实体码的组合。
  3.关系数据库的逻辑设计
  关系数据库的逻辑设计过程是从E-R图导出初始关系模式,规范化处理,模式评价,优化模式,形成逻辑设计说明书。
考点(15)物理设计
  (1)物理设计步骤的内容。是存储方法设计、访问方法设计、应用设计和物理设计说明书。来源:考试网IT学院
  (2)物理设计的性能估计。对物理设计者来说,性能估计分为如下几类:查询和响应时间、更新事务的开销、报告生成的开销、主存储空间的开销和辅助存储空间。
考点16 实现和维护
  (1)数据库的实现。该阶段的主要工作是建立实际的数据库结构、装入试验数据、对应用程序进行测试、装人实际数据和建起实际的数据库。
  (2)其他设计。其他设计工作包括加强数据库的安全性、完整性控制、保证一致性和可维护性。
  (3)运行和维护。本阶段的主要工作是维护数据库的安全性和完整性、调整授权和密码、转储及恢复数据库。
3.5 数据库管理系统
考点(17)数据库管理系统的组成模块
  作为一个庞大的系统软件,DBMS由众多程序模块组成。DBMS程序模块按功能分为数据库定义、数据库存取、数据库运行处理、数据存储、组织和管理及数据库建立、维护等。
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