二级公共基础知识student软件工程数据库设计课件

全国计算机等级考试全国计算机等级考试二级公共基础知识中华女子学院 计算机系 全国计算机等级考试二级公共基础知识中华女子学院 计算机系 1主要参考资料n 全国计算机等级考试二级教程全国计算机等级考试二级教程公共基础知识公共基础知识(2011(2011年版年版)，教育部考试中心，高等教育出版社。，教育部考试中心，高等教育出版社。主要参考资料 全国计算机等级考试二级教程公共基础知识(22三、软件工程基础n 考试大纲考试大纲1.1.软件工程基本概念，软件生命周期的概念，软件软件工程基本概念，软件生命周期的概念，软件工具与软件开发环境。工具与软件开发环境。2.2.结构化分析方法，数据流图，数据字典，软件需结构化分析方法，数据流图，数据字典，软件需求规格说明书。求规格说明书。3.3.结构化设计方法，总体设计与详细设计。结构化设计方法，总体设计与详细设计。4.4.软件测试的方法，白盒测试与黑盒测试，测试用软件测试的方法，白盒测试与黑盒测试，测试用例设计，软件测试的实施，单元测试、集成测试和系例设计，软件测试的实施，单元测试、集成测试和系统测试。统测试。5.5.程序的调试，静态调试与动态调试。程序的调试，静态调试与动态调试。三、软件工程基础 考试大纲3知识点归纳n 计算机软件定义计算机软件定义n 软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。n 由两部分组成：机器可执行的程序和数据，与软件开发、由两部分组成：机器可执行的程序和数据，与软件开发、运行、维护、使用等有关的文档。运行、维护、使用等有关的文档。n 计算机软件的特点计算机软件的特点n 软件是一种逻辑实体，具有抽象性软件是一种逻辑实体，具有抽象性n 软件生产没有明显的制造过程软件生产没有明显的制造过程n 软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题n 软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性 -软件移植问题软件移植问题n 软件复杂性高，成本昂贵软件复杂性高，成本昂贵 -软件开发涉及多个领域的专门知识软件开发涉及多个领域的专门知识n 软件开发涉及诸多社会因素软件开发涉及诸多社会因素 -用户机构设置、知识产权等用户机构设置、知识产权等知识点归纳 计算机软件定义4知识点归纳n 计算机软件按功能分类计算机软件按功能分类n 应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件）应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件）n 应用软件应用软件n 系统软件：操作系统、数据库管理系统系统软件：操作系统、数据库管理系统 编译程序、汇编程序、网络软件等编译程序、汇编程序、网络软件等n 支撑软件：介于系统软件和应用软件之间，协助用户开支撑软件：介于系统软件和应用软件之间，协助用户开发应用软件的工具性软件发应用软件的工具性软件 需求分析工具软件、设计工具软件、编码工具软件、测试需求分析工具软件、设计工具软件、编码工具软件、测试工具软件、维护工具软件、计划进度管理工具软件、项目管工具软件、维护工具软件、计划进度管理工具软件、项目管理工具软件、质量管理工具软件等理工具软件、质量管理工具软件等 知识点归纳 计算机软件按功能分类5知识点归纳n 软件工程软件工程n 软件工程概念的出现源自于软件危机软件工程概念的出现源自于软件危机(在计算机在计算机软件开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题软件开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题)。n 软件开发软件开发成本成本和进度无法控制、软件成本不断提高和进度无法控制、软件成本不断提高 n 软件软件质量质量难以保证难以保证n 软件开发软件开发生产率生产率赶不上硬件的发展和应用需求的增长赶不上硬件的发展和应用需求的增长 n 软件工程是应用于计算机软件定义、开发和维护软件工程是应用于计算机软件定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。n 将工程化原则应用于软件开发的全过程将工程化原则应用于软件开发的全过程n 核心思想：把软件产品看作工程产品来处理，引入需求核心思想：把软件产品看作工程产品来处理，引入需求计划、可行性研究、工程审核、质量监督等工程化的概念，计划、可行性研究、工程审核、质量监督等工程化的概念，以达到工程项目的以达到工程项目的3 3个基本要素：进度、经费和质量的目标个基本要素：进度、经费和质量的目标知识点归纳 软件工程6知识点归纳n 软件工程三要素软件工程三要素n 方法、工具、过程方法、工具、过程n 方法是完成软件工程项目的技术手段；方法是完成软件工程项目的技术手段；n 工具支持软件的开发、管理、文档生成；工具支持软件的开发、管理、文档生成；n 过程支持软件开发的各个环节的控制、管理。过程支持软件开发的各个环节的控制、管理。n软件工程的过程将软件工程的方法和工具综合起来软件工程的过程将软件工程的方法和工具综合起来知识点归纳 软件工程三要素7知识点归纳n 软件工程过程软件工程过程n 把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动.有两方面含义：有两方面含义：1.1.是指为获得软件产品，在软件工具支持下由软件工程师完是指为获得软件产品，在软件工具支持下由软件工程师完成的一系列工程活动。通常包括四种基本活动：成的一系列工程活动。通常包括四种基本活动：n P(Plan)P(Plan)：软件规格说明；：软件规格说明；n D(Do)D(Do)：软件开发：软件开发n C(Check)C(Check)：软件确认：软件确认n A(Action)A(Action)：软件演进：软件演进 2.2.从软件开发的观点看，是指使用适当的资源，为开发软件从软件开发的观点看，是指使用适当的资源，为开发软件 进行的一组开发活动，在活动结束时将输入进行的一组开发活动，在活动结束时将输入(用户需求用户需求)转化转化 为输出为输出(软件产品软件产品)。知识点归纳 软件工程过程8知识点归纳n 软件生命周期软件生命周期n 软件从提出、实现、使软件从提出、实现、使用、维护到停止使用的过用、维护到停止使用的过程称为软件的生命周期。程称为软件的生命周期。n 分为定义、开发、维护分为定义、开发、维护三个阶段，包括可行性研三个阶段，包括可行性研究与计划制定、需求分析、究与计划制定、需求分析、软件设计、编码、测试、软件设计、编码、测试、运行维护运行维护6 6个活动。个活动。确定软件的开发目标和总体要求确定软件的开发目标和总体要求编写软件规格说明书编写软件规格说明书给出软件的结构、模块、功能和处理流程给出软件的结构、模块、功能和处理流程编写程序代码编写程序代码检验软件的各个组成部分检验软件的各个组成部分将软件投入实际运行，并不断维护将软件投入实际运行，并不断维护知识点归纳 软件生命周期确定软件的开发目标和总体要求编写软件9知识点归纳n 软件工程目标与原则软件工程目标与原则n 目标：在给定成本、进度的前提下，开发出具有目标：在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的软件产品。足用户需求的软件产品。n 原则：抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定原则：抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性、可验证性性、一致性、完备性、可验证性n 软件工程研究的主要内容软件工程研究的主要内容n 软件开发技术软件开发技术:核心是软件开发方法学核心是软件开发方法学n 软件工程管理软件工程管理知识点归纳 软件工程目标与原则10知识点归纳n 软件开发工具与软件开发环境软件开发工具与软件开发环境n 软件工具软件工具(CASE,(CASE,计算机辅助软件工程计算机辅助软件工程)：用来辅助：用来辅助软件开、运行、维护、管理、支持等过程中的活动软件开、运行、维护、管理、支持等过程中的活动的软件。的软件。n 软件开发环境：支持软件产品开发的软件系统，软件开发环境：支持软件产品开发的软件系统，它由软件工具集和环境集成机制构成。它由软件工具集和环境集成机制构成。知识点归纳 软件开发工具与软件开发环境11知识点归纳n 软件开发方法软件开发方法n 软件开发过程所遵循的方法和步骤。软件开发过程所遵循的方法和步骤。n 包括分析方法、设计方法和程序设计方法。包括分析方法、设计方法和程序设计方法。n 需求分析的工作需求分析的工作n 需求获取、需求分析需求获取、需求分析n 编写需求规格说明书、需求评审编写需求规格说明书、需求评审n 需求分析方法需求分析方法n 结构化分析方法结构化分析方法(SA)(SA)：面向数据流的分析方法、：面向数据流的分析方法、面向数据结构的面向数据结构的JacksonJackson方法等。方法等。n 面向对象的分析方法面向对象的分析方法知识点归纳 软件开发方法12知识点归纳n 结构化分析方法结构化分析方法n 基于功能分解的分析方法。着眼于数据流，自顶基于功能分解的分析方法。着眼于数据流，自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。n 分析工具分析工具n 数据流图数据流图(DFD)(DFD)：描述数据流从输入到输出的变换过程。：描述数据流从输入到输出的变换过程。n 数据字典数据字典(DD)(DD)：描述：描述DFDDFD中的每个数据流、数据存储以及中的每个数据流、数据存储以及组成数据流或数据存储的数据项。组成数据流或数据存储的数据项。n 判定树：以图形方式描述数据流图的加工逻辑。判定树：以图形方式描述数据流图的加工逻辑。n 判定表：判定表：知识点归纳 结构化分析方法13知识点归纳n 数据流图数据流图n 基本元素基本元素:外部实体、数据流、处理外部实体、数据流、处理(加工加工)、数据存储、数据存储知识点归纳 数据流图14知识点归纳n 建立数据流图的步骤建立数据流图的步骤n 由外向里，先输入输出，再内部由外向里，先输入输出，再内部n 自顶向下自顶向下n 逐层分解逐层分解知识点归纳 建立数据流图的步骤15知识点归纳n 数据字典数据字典数据元素的描述数据结构的描述数据存储的描述数据流的描述知识点归纳 数据字典数据元素的描述数据结构的描述数据存储的描16知识点归纳知识点归纳17知识点归纳n 软件需求规格说明书软件需求规格说明书(SRS)(SRS)n 需求分析应交付的主要文档。需求分析应交付的主要文档。n 主要内容主要内容n 数据描述（数据流图、数据字典、接口说明等）数据描述（数据流图、数据字典、接口说明等）n 功能描述（功能、处理说明等）功能描述（功能、处理说明等）n 性能描述（性能参数、预期的软件响应等）性能描述（性能参数、预期的软件响应等）n 编写原则编写原则n 精确、无二义性（无歧义性）精确、无二义性（无歧义性）知识点归纳 软件需求规格说明书(SRS)18知识点归纳n 软件设计基本原则软件设计基本原则n 抽象：把事物本质的共同特性提取出来抽象：把事物本质的共同特性提取出来n 模块化：把软件分解成若干小的简单的部分模块化：把软件分解成若干小的简单的部分n 信息隐蔽：模块信息隐蔽：模块a a包含的信息对模块包含的信息对模块b b不可访问不可访问n 模块独立性模块独立性:(:(模块内部模块内部)内聚性、内聚性、(模块之间模块之间)耦合性耦合性 高内聚、低耦合有利于提高模块的独立性。高内聚、低耦合有利于提高模块的独立性。知识点归纳 软件设计基本原则19知识点归纳n 软件设计软件设计n 从技术观点看，软件设计包括结构设计、数据设从技术观点看，软件设计包括结构设计、数据设计、接口设计、过程设计；计、接口设计、过程设计；n 从工程管理角度看，软件设计分两步完成：概要从工程管理角度看，软件设计分两步完成：概要设计和详细设计。设计和详细设计。知识点归纳 软件设计20知识点归纳n 概要设计概要设计(总体设计或结构设计总体设计或结构设计)n 将软件需求转化为数据结构和软件系统结构。将软件需求转化为数据结构和软件系统结构。常用的软件结构设计工具是结构图。常用的软件结构设计工具是结构图。n 详细设计详细设计(过程设计过程设计)n 为软件结构图中的每个模块确定实现算法和局部为软件结构图中的每个模块确定实现算法和局部数据结构，并用某种表达工具表示算法和数据结构数据结构，并用某种表达工具表示算法和数据结构的细节。过程设计常用的工具：的细节。过程设计常用的工具：图形工具：程序流程图、图形工具：程序流程图、N-SN-S、PADPAD、HIPOHIPO 表格工具：判定表表格工具：判定表 语言工具：过程设计语言语言工具：过程设计语言PDL(PDL(伪码伪码)知识点归纳 概要设计(总体设计或结构设计)21知识点归纳知识点归纳22知识点归纳知识点归纳23PDLPDL示例示例PDL示例24知识点归纳n 面向数据流的设计方法面向数据流的设计方法n 通过某种映射方法，将数据流图变换成结构图表通过某种映射方法，将数据流图变换成结构图表示的软件结构。示的软件结构。n 数据流类型数据流类型:变换型、事务型变换型、事务型知识点归纳 面向数据流的设计方法25知识点归纳n 结构化程序设计方法的主要原则结构化程序设计方法的主要原则n 自顶向下：从最上层总目标开始设计，逐步使问自顶向下：从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化；题具体化；n 逐步求精：对于复杂问题，设计一些子目标作为逐步求精：对于复杂问题，设计一些子目标作为过渡，逐步细化；过渡，逐步细化；n 模块化：将要解决的总目标分解为分目标，再进模块化：将要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为小目标，每个小目标作为一个模块；一步分解为小目标，每个小目标作为一个模块；n 限制使用限制使用GOTOGOTO语句。语句。知识点归纳 结构化程序设计方法的主要原则26知识点归纳n 软件测试软件测试n 使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过程，目的在于检验它是否满足规定的需求或弄清预程，目的在于检验它是否满足规定的需求或弄清预期结果与实际结果之间的差别。期结果与实际结果之间的差别。n 软件测试是为了发现错误而执行程序的过程。软件测试是为了发现错误而执行程序的过程。n 一个好的测试用例是指可能找到迄今为止尚未发一个好的测试用例是指可能找到迄今为止尚未发现的错误的用例。现的错误的用例。n 一个成功的测试是发现了至今尚未发现的错误的一个成功的测试是发现了至今尚未发现的错误的测试。测试。知识点归纳 软件测试27知识点归纳n 测试技术与方法测试技术与方法n 从是否需要执行被测试软件的角度，分为静态测从是否需要执行被测试软件的角度，分为静态测试和动态测试。试和动态测试。n 静态测试主要包括代码检查、静态结构分析、代码质量静态测试主要包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量等。度量等。n 动态测试是基于计算机的测试，是为了发现错误而执行动态测试是基于计算机的测试，是为了发现错误而执行程序的过程，或者说是根据软件开发的各个阶段的规格说明程序的过程，或者说是根据软件开发的各个阶段的规格说明和程序的内部结构而精心设计的一批测试用例，并利用这些和程序的内部结构而精心设计的一批测试用例，并利用这些测试用例去运行程序，以发现程序错误的过程。测试用例去运行程序，以发现程序错误的过程。测试用例是为测试设计的数据，由测试输入数据和与之对测试用例是为测试设计的数据，由测试输入数据和与之对应的预期输出结果两部分组成。应的预期输出结果两部分组成。测试用例的格式：测试用例的格式：（输入值集）（输入值集）,(,(输出值集输出值集)知识点归纳 测试技术与方法28知识点归纳n 测试技术与方法测试技术与方法n 按照功能，分为黑盒测试和白盒测试。按照功能，分为黑盒测试和白盒测试。n 黑盒测试：功能测试。将测试对象看作一个黑盒黑盒测试：功能测试。将测试对象看作一个黑盒,不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明，检查程序的功能是否符合它的序的需求规格说明，检查程序的功能是否符合它的功能说明。功能说明。主要方法：等价类划分法、边界值分析法、错误主要方法：等价类划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图等。推测法、因果图等。n 白盒测试：结构测试。把测试对象看作一个透明白盒测试：结构测试。把测试对象看作一个透明的盒子，利用程序内部的逻辑结构及有关信息，对的盒子，利用程序内部的逻辑结构及有关信息，对程序的所有逻辑路径进行测试。程序的所有逻辑路径进行测试。主要方法有：逻辑覆盖、基本路径测试等。主要方法有：逻辑覆盖、基本路径测试等。知识点归纳 测试技术与方法29知识点归纳n 软件测试的实施（分四个步骤）软件测试的实施（分四个步骤）n 单元测试：模块测试，发现模块内部的错误，以单元测试：模块测试，发现模块内部的错误，以 白盒动态测试为主，依据是详细设计说明书。白盒动态测试为主，依据是详细设计说明书。n 集成测试：组装测试，发现与接口有关的错误，集成测试：组装测试，发现与接口有关的错误，依据是概要设计说明书。依据是概要设计说明书。n 确认测试：验证软件的功能和性能以及其他特性确认测试：验证软件的功能和性能以及其他特性是否满足需求规格说明中确定的各种需求是否满足需求规格说明中确定的各种需求,软件配置软件配置是否完全、正确。运用黑盒测试法。是否完全、正确。运用黑盒测试法。n 系统测试：将软件与计算机硬件、外设、支持软系统测试：将软件与计算机硬件、外设、支持软件、数据以及人员等其他系统元素组合在一起，在件、数据以及人员等其他系统元素组合在一起，在实际运行环境中对其进行一系列的集成测试和确认实际运行环境中对其进行一系列的集成测试和确认测试。发现软件与系统需求不一致的地方。测试。发现软件与系统需求不一致的地方。知识点归纳 软件测试的实施（分四个步骤）30知识点归纳n 程序调试（程序调试（DebugDebug）n 诊断和修正程序中的错误。诊断和修正程序中的错误。（软件测试是尽可能多地发现软件中的错误）（软件测试是尽可能多地发现软件中的错误）n 调试方法调试方法n 强行排错法强行排错法n 回溯法回溯法n 原因排除法原因排除法n 静态调试静态调试n 通过人的思维来分析源程序代码和排错通过人的思维来分析源程序代码和排错n 动态调试动态调试知识点归纳 程序调试（Debug）31知识点归纳n 软件维护软件维护n 为纠正使用中出现的错误而进行的改正性维护为纠正使用中出现的错误而进行的改正性维护n 为适应环境变化而进行的适应性维护为适应环境变化而进行的适应性维护n 为改进原有软件而进行的完善性维护为改进原有软件而进行的完善性维护n 为将来的可维护和可靠而进行的预防性维护为将来的可维护和可靠而进行的预防性维护n 软件维护不仅包括代码的维护还包括文档的维护软件维护不仅包括代码的维护还包括文档的维护知识点归纳 软件维护32习题习题33习题6.6.软件外部功能软件外部功能 7.7.黑盒黑盒 8.8.开发开发 9.9.数据字典数据字典习题6.软件外部功能 7.黑盒 34习题1.1.下列正确的是：下列正确的是：A A）程序设计就是编制程序）程序设计就是编制程序 B B）程序的测试必须由程序员自己去完成）程序的测试必须由程序员自己去完成 C C）程序经调试改错后还应进行再测试）程序经调试改错后还应进行再测试 D D）程序经调试改错后不必进行再测试）程序经调试改错后不必进行再测试2.2.下列描述中正确的是：下列描述中正确的是：A)A)软件工程只是解决软件项目的管理问题软件工程只是解决软件项目的管理问题 B)B)软件工程主要解决软件产品的生产率问题软件工程主要解决软件产品的生产率问题 C)C)软件工程的主要思想是强调在软件开发过程中需要应用工程化原则软件工程的主要思想是强调在软件开发过程中需要应用工程化原则 D)D)软件工程只是解决软件开发中的技术问题软件工程只是解决软件开发中的技术问题3.3.在软件设计中在软件设计中,不属于过程设计工具的是：不属于过程设计工具的是：A A）PDL(PDL(过程设计语言过程设计语言)B)B）PADPAD图图 C C）N-SN-S图图D D）DFDDFD图图4.4.下列叙述正确的是：下列叙述正确的是：A A）软件交付使用后还需要进行维护）软件交付使用后还需要进行维护 B B）软件一旦交付使用就不需要再进行维护）软件一旦交付使用就不需要再进行维护 C C）软件交付使用后其生命周期就结束）软件交付使用后其生命周期就结束 D D）软件维护是指修复程序中被破坏的指令）软件维护是指修复程序中被破坏的指令5.5.下列选项中不属于结构化程序设计方法的是下列选项中不属于结构化程序设计方法的是 A A）自顶向下）自顶向下 B B）逐步求精）逐步求精 C C）模块化）模块化D D）可复用）可复用习题1.下列正确的是：35习题6.6.两个或两个以上模块之间关联的紧密程度称为两个或两个以上模块之间关联的紧密程度称为 A A）耦合度）耦合度 B B）内聚度）内聚度 C C）复杂度）复杂度D D）数据传输特性）数据传输特性7.7.下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是 A A）软件测试应该由程序开发者来完成）软件测试应该由程序开发者来完成 B B）程序经调试后一般不需要再测试）程序经调试后一般不需要再测试 C C）软件维护只包括对程序代码的维护）软件维护只包括对程序代码的维护 D D）以上三种说法都不对）以上三种说法都不对 8.8.下列选项不符合良好程序设计风格的是下列选项不符合良好程序设计风格的是 A A）源程序要文档化）源程序要文档化B B）数据说明的次序要规范化）数据说明的次序要规范化 C C）避免滥用）避免滥用goto goto 语句语句 D D）模块设主地要保证高耦合、高内聚）模块设主地要保证高耦合、高内聚 9.9.从工程管理角度，软件设计一般分为两步完成，它们是从工程管理角度，软件设计一般分为两步完成，它们是 A A）概要设计与详细设计）概要设计与详细设计B B）数据设计与接口设计）数据设计与接口设计 C C）软件结构设计与数据设计）软件结构设计与数据设计D D）过程设计与数据设计）过程设计与数据设计10.10.下列选项中不属于软件生命周期开发阶段任务的是下列选项中不属于软件生命周期开发阶段任务的是 A A）软件测试）软件测试 B B）概要设计）概要设计 C C）软件维护）软件维护 D D）详细设计）详细设计习题6.两个或两个以上模块之间关联的紧密程度称为 36四、数据库设计基础n 考试大纲考试大纲1.1.数据库的基本概念：数据库，数据库管理系统，数数据库的基本概念：数据库，数据库管理系统，数据库系统。据库系统。2.2.数据模型，实体联系模型及数据模型，实体联系模型及E-RE-R图，从图，从E-RE-R图导出关图导出关系数据模型。系数据模型。3.3.关系代数运算，包括集合运算及选择、投影、连接关系代数运算，包括集合运算及选择、投影、连接运算，数据库规范化理论。运算，数据库规范化理论。4.4.数据库设计方法和步骤：需求分析、概念设计、逻数据库设计方法和步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的相关策略。辑设计和物理设计的相关策略。四、数据库设计基础 考试大纲37知识点归纳n 数据库（数据库（DBDB）n 长期存放在计算机内，有组织的、可共享的数据长期存放在计算机内，有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性。和易扩展性。知识点归纳 数据库（DB）38知识点归纳n 数据库管理系统数据库管理系统（DBMSDBMS）n 数据库系统的核心组成部分，在操作系统支持下工作。数据库系统的核心组成部分，在操作系统支持下工作。n 主要功能主要功能n 数据模式定义数据模式定义n 数据存取的物理构建数据存取的物理构建n 数据操纵数据操纵n 数据的完整性、安全性定义和检查数据的完整性、安全性定义和检查n 数据库的并发控制和故障恢复数据库的并发控制和故障恢复n 数据的服务数据的服务n DBMS DBMS 提供的语言提供的语言n 数据定义语言数据定义语言(DDL)(DDL),数据操纵语言数据操纵语言(DML),(DML),数据控制语言数据控制语言(DCL)(DCL)知识点归纳 数据库管理系统（DBMS）39数据库系统n 数据库系统数据库系统n 由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件平台和软件平台等组成。件平台和软件平台等组成。n 数据库系统的特点数据库系统的特点n 数据的集成性数据的集成性n 数据的高共享性和低冗余性数据的高共享性和低冗余性n 数据的独立性数据的独立性逻辑独立性：数据库逻辑结构的改变不影响应用程序。逻辑独立性：数据库逻辑结构的改变不影响应用程序。物理独立性：数据的物理结构物理独立性：数据的物理结构(包括存储结构、存取方式包括存储结构、存取方式)的的改变不影响数据库的逻辑结构，从而不影响应用程序。改变不影响数据库的逻辑结构，从而不影响应用程序。n 数据统一管理和控制数据统一管理和控制数据库系统 数据库系统40知识点归纳n 数据库系统的内部体系结构数据库系统的内部体系结构n 三级模式三级模式n 概念模式：全局数据逻辑结构的概念模式：全局数据逻辑结构的描述，全体用户的数据视图。描述，全体用户的数据视图。n 外模式外模式(用户模式用户模式)：每个用户的：每个用户的局部数据描述，用户的数据视图。局部数据描述，用户的数据视图。n 内模式内模式(物理模式物理模式)：数据库物理：数据库物理存储结构和物理存取方法的描述。存储结构和物理存取方法的描述。n 二级映射二级映射n 概念模式到内模式的映射概念模式到内模式的映射n 外模式到概念模式的映射外模式到概念模式的映射n 二级映射保证了数据库系统中数据的独立性。二级映射保证了数据库系统中数据的独立性。是对数据的是对数据的3 3个抽象级别个抽象级别知识点归纳 数据库系统的内部体系结构是对数据的41知识点归纳n 数据模型数据模型n 现实世界数据特征的抽象。现实世界数据特征的抽象。n 数据模型描述的内容数据模型描述的内容n 数据结构、数据操作、数据约束数据结构、数据操作、数据约束n 数据模型按不同应用层次划分数据模型按不同应用层次划分n 概念概念(数据数据)模型：面向客观世界的模型，与具体模型：面向客观世界的模型，与具体的计算机平台和的计算机平台和DBMSDBMS无关。无关。E-RE-R模型模型n(逻辑逻辑)数据模型数据模型:面向数据库系统的模型。层次面向数据库系统的模型。层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。n 物理物理(数据数据)模型：面向计算机物理表示的模型。模型：面向计算机物理表示的模型。知识点归纳 数据模型42知识点归纳n 实体联系实体联系(E-R)(E-R)模型模型n 实体实体n 属性属性n 联系：联系：1:11:1、1:n1:n、m:nm:nn E-R E-R模型的图示法模型的图示法知识点归纳 实体联系(E-R)模型43知识点归纳n 关系模型关系模型n 数据的逻辑结构是一张二维表。数据的逻辑结构是一张二维表。n 基本的关系术语基本的关系术语n 关系、元组、属性、域、关系模式关系、元组、属性、域、关系模式n 主主键键：表表中中的的某某个个属属性性或或属属性性组组，它它可可以以唯唯一一确确定一个元组。定一个元组。n 外键外键n 空值空值(null)(null)：不知道或无意义的值。：不知道或无意义的值。知识点归纳 关系模型44知识点归纳n 关系的基本性质关系的基本性质(主要特点主要特点)知识点归纳 关系的基本性质(主要特点)45知识点归纳n 关系操纵（关系运算）关系操纵（关系运算）n 查询：查询：并、交、差、广义笛卡尔积（并、交、差、广义笛卡尔积（,-,-,）选择、投影、连接（等值连接选择、投影、连接（等值连接,自然连接）自然连接）n 更新：插入、删除、修改更新：插入、删除、修改n 特点特点:集合操作方式，操作对象和结果都是集合。集合操作方式，操作对象和结果都是集合。n 关系中的数据约束（关系的完整性）关系中的数据约束（关系的完整性）n 实体完整性约束实体完整性约束n 参照完整性约束参照完整性约束n 用户自定义完整性约束用户自定义完整性约束关系模型必须满足的完整性约束关系模型必须满足的完整性约束知识点归纳 关系操纵（关系运算）关系模型必须满足的完整性约束46知识点归纳n 数据库设计数据库设计n 基本任务基本任务:根据用户的信息需根据用户的信息需 求求,处理需求和数据的支持环境处理需求和数据的支持环境(包包 括硬件、括硬件、OSOS、DBMS)DBMS)设计数据模式。设计数据模式。n 设计阶段设计阶段n 需求分析需求分析:信息要求、处理要求、安全性和完整性要求信息要求、处理要求、安全性和完整性要求n 概念设计概念设计(E-R)(E-R)：集中式模式设计法、视图集成设计法：集中式模式设计法、视图集成设计法n 逻辑设计：将逻辑设计：将E-RE-R模型转换为模型转换为RDBMSRDBMS中的关系模式（中的关系模式（E-RE-R图图中的实体和联系都表示成关系中的实体和联系都表示成关系，E-RE-R图中的属性转换成关系图中的属性转换成关系的属性），并利用规范化理论对逻辑数据模型进行优化。的属性），并利用规范化理论对逻辑数据模型进行优化。n 物理设计：对数据内部物理结构作调整并选择合理的存物理设计：对数据内部物理结构作调整并选择合理的存取路径，以提高数据库访问速度及有效利用存储空间。取路径，以提高数据库访问速度及有效利用存储空间。知识点归纳 数据库设计47知识点归纳n 数据库管理数据库管理n 数据库的建立数据库的建立n 数据库的调整数据库的调整n 数据库的重组数据库的重组n 数据库安全性控制与完整性控制数据库安全性控制与完整性控制n 数据库的故障恢复数据库的故障恢复n 数据库监控数据库监控知识点归纳 数据库管理48习题习题49习题KEYKEY6.二维表二维表 习题KEY6.二维表 50习题Key Key 1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.B 8.C 1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.B 8.C 5.5.在数据库设计中，将在数据库设计中，将E-RE-R图转换为关系模式的过程属于（图转换为关系模式的过程属于（）。）。A A）需求分析阶段）需求分析阶段B B）逻辑设计阶段）逻辑设计阶段C C）概念设计阶段）概念设计阶段D D）物理设计阶段）物理设计阶段6.6.设设R R是一个是一个2 2元关系，元关系，S S是一个是一个3 3元关系，则下列运算中正确的是（元关系，则下列运算中正确的是（）。）。A A）R-SR-SB B）RSRSC C）RSRSD D）RS RS 7.(05-9)7.(05-9)有如下关系表，操作正确的是有如下关系表，操作正确的是 A A）T=RS BT=RS B）T=RT=R S CS C）T=RT=R S DS D）T=R/ST=R/S8.(06-9)8.(06-9)设有如下三个关系表设有如下三个关系表,下列操作中正确的是下列操作中正确的是 A A）T=RS BT=RS B）T=RS CT=RS C）T=RS DT=RS D）T=R/ST=R/S习题Key 1.B 2.B 3.C 4.51