求数据库管理基础及应用理论知识重点归纳

一、数据数据是数据库中存储的基本对象。1. 定义 ：描述事物的符号记录。2. 种类 ：文字、图像、图形、声音。3. 特点 ：数据与其语义是不可分的。二、数据库1. 定义 ：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。2. 特征 ： 1）数据按一定的数据模型组织、描述和存储 2）可为各种用户共享 3）冗余度较小 4）数据独立性较高 5）易扩展三、数据库管理系统（DBMS） 1. 定义：数据库管理系统（Database Management System 即DBMS）是位于用户与 *** 作系统之间的数据管理软件。 2. 用途 ：科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据 3. 功能 ：1）数据库定义功能 2）数据 *** 纵功能 3）数据库的运行管理 4）数据库的建立和维护功能(实用程序)四、数据库系统1. 定义：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。2. 特点：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。五、数据库管理技术1. 定义：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题2. 发展过程：1）人工管理阶段(40年代中--50年代中)2）文件系统阶段(50年代末--60年代中)3）数据库系统阶段(60年代末--现在)3. 发展动力：1）应用需求的推动2）计算机硬件的发展3）计算机软件的发展六、 数据模型 1. 定义：数据模型(Data Model)也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。 2. 作用：在数据库中用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟，现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。 3. 三要素： 1）数据结构 2）数据 *** 作 3）完整性约束 4. 常用的数据模型： 1）层次模型 2）网状模型 3）关系模型：ORACLE、SQL、SYBASE、INFORMIX、DB/2、COBASE、PBASE、EasyBase、DM/2、OpenBase 4）面向对象模型 5. 层次： 1）概念模型：也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。 2）数据模型：主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模七、关系模型 1. 基本概念： 1）关系：一个关系对应通常说的一张表。2）元组：表中的一行即为一个元组。3）属性：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。 2. 关系模型的优缺点：优：1）建立在严格的数学概念的基础上2）概念单一，数据结构简单、清晰，用户易懂易用3）关系模型的存取路径对用户透明缺：1）存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型2）为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化增加了开发数据库管理系统的难度 3. 关系模型的组成：关系数据结构、关系 *** 作集合、关系完整性约束 八、关系数据理论 1. 基本概念关系：描述实体、属性、实体间的联系。从形式上看，它是一张二维表，是所涉及属性的笛卡尔积的一个子集。关系模式：用来定义关系。关系数据库：基于关系模型的数据库，利用关系来描述现实世界。从形式 上看，它由一组关系组成。关系数据库的模式：定义这组关系的关系模式的全体。2. 范式： 范式是符合某一种级别的关系模式的集合。1）1NF的定义 若关系模式中的所有属性值都是不可再分的原子值，则称该种关系模式为第一范式。2）2NF的定义 若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，则R ∈2NF。 3）3NF的定义 若一个数据表已满足2NF，且该数据表中的任何两个非主键字段的数值之间不存在函数依赖关系，则该数据表满足第三范式。

1．1 数据结构的概念 数据结构是计算机科学与技术专业的专业基础课，是十分重要的核心课程。所有的计算机系统软件和应用软件都要用到各种类型的数据结构。因此，要想更好地运用计算机来解决实际问题，仅掌握几种计算机程序设计语言是难以应付众多复杂的课题的。要想有效地使用计算机、充分发挥计算机的性能，还必须学习和掌握好数据结构的有关知识。打好“数据结构”这门课程的扎实基础，对于学习计算机专业的其他课程，如 *** 作系统、编译原理、数据库管理系统、软件工程、人工智能等都是十分有益的。 1.1.1 为什么要学习数据结构 在计算机发展的初期，人们使用计算机的目的主要是处理数值计算问题。当我们使用计算机来解决一个具体问题时，一般需要经过下列几个步骤：首先要从该具体问题抽象出一个适当的数学模型，然后设计或选择一个解此数学模型的算法，最后编出程序进行调试、测试，直至得到最终的解答。例如，求解梁架结构中应力的数学模型的线性方程组，该方程组可以使用迭代算法来求解。 由于当时所涉及的运算对象是简单的整型、实型或布尔类型数据，所以程序设计者的主要精力是集中于程序设计的技巧上，而无须重视数据结构。随着计算机应用领域的扩大和软、硬件的发展，非数值计算问题越来越显得重要。据统计，当今处理非数值计算性问题占用了90%以上的机器时间。这类问题涉及到的数据结构更为复杂，数据元素之间的相互关系一般无法用数学方程式加以描述。因此，解决这类问题的关键不再是数学分析和计算方法，而是要设计出合适的数据结构，才能有效地解决问题。下面所列举的就是属于这一类的具体问题。 [例1] 学生信息检索系统。当我们需要查找某个学生的有关情况的时候；或者想查询某个专业或年级的学生的有关情况的时候，只要我们建立了相关的数据结构，按照某种算法编写了相关程序，就可以实现计算机自动检索。由此，可以在学生信息检索系统中建立一张按学号顺序排列的学生信息表和分别按姓名、专业、年级顺序排列的索引表，如图1.1所示。由这四张表构成的文件便是学生信息检索的数学模型，计算机的主要 *** 作便是按照某个特定要求（如给定姓名）对学生信息文件进行查询。 诸如此类的还有电话自动查号系统、考试查分系统、仓库库存管理系统等。在这类文档管理的数学模型中，计算机处理的对象之间通常存在着的是一种简单的线性关系，这类数学模型可称为线性的数据结构。 [例2] 八皇后问题。在八皇后问题中，处理过程不是根据某种确定的计算法则，而是利用试探和回溯的探索技术求解。为了求得合理布局，在计算机中要存储布局的当前状态。从最初的布局状态开始，一步步地进行试探，每试探一步形成一个新的状态，整个试探过程形成了一棵隐含的状态树。如图1.2所示（为了描述方便，将八皇后问题简化为四皇后问题）。回溯法求解过程实质上就是一个遍历状态树的过程。在这个问题中所出现的树也是一种数据结构，它可以应用在许多非数值计算的问题中。 [例3] 教学计划编排问题。一个教学计划包含许多课程，在教学计划包含的许多课程之间，有些必须按规定的先后次序进行，有些则没有次序要求。即有些课程之间有先修和后续的关系，有些课程可以任意安排次序。这种各个课程之间的次序关系可用一个称作图的数据结构来表示，如图1.3所示。有向图中的每个顶点表示一门课程，如果从顶点vi到vj之间存在有向边<vi，vj>，则表示课程i必须先于课程j进行。 由以上三个例子可见，描述这类非数值计算问题的数学模型不再是数学方程，而是诸如表、树、图之类的数据结构。因此，可以说数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机 *** 作对象以及它们之间的关系和 *** 作的学科。 学习数据结构的目的是为了了解计算机处理对象的特性，将实际问题中所涉及的处理对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。与此同时，通过算法训练来提高学生的思维能力，通过程序设计的技能训练来促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。 1.1.2 有关概念和术语 在系统地学习数据结构知识之前，先对一些基本概念和术语赋予确切的含义。 数据（Data）是信息的载体，它能够被计算机识别、存储和加工处理。它是计算机程序加工的原料，应用程序处理各种各样的数据。计算机科学中，所谓数据就是计算机加工处理的对象，它可以是数值数据，也可以是非数值数据。数值数据是一些整数、实数或复数，主要用于工程计算、科学计算和商务处理等；非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。 数据元素（Data Element）是数据的基本单位。在不同的条件下，数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。例如，学生信息检索系统中学生信息表中的一个记录、八皇后问题中状态树的一个状态、教学计划编排问题中的一个顶点等，都被称为一个数据元素。 有时，一个数据元素可由若干个数据项（Data Item）组成，例如，学籍管理系统中学生信息表的每一个数据元素就是一个学生记录。它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项。这些数据项可以分为两种：一种叫做初等项，如学生的性别、籍贯等，这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位；另一种叫做组合项，如学生的成绩，它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。通常，在解决实际应用问题时是把每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理的。 数据对象（Data Object）或数据元素类（Data Element Class）是具有相同性质的数据元素的集合。在某个具体问题中，数据元素都具有相同的性质（元素值不一定相等），属于同一数据对象（数据元素类），数据元素是数据元素类的一个实例。例如，在交通咨询系统的交通网中，所有的顶点是一个数据元素类，顶点A和顶点B各自代表一个城市，是该数据元素类中的两个实例，其数据元素的值分别为A和B。 数据结构（Data Structure）是指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合。在任何问题中，数据元素之间都不会是孤立的，在它们之间都存在着这样或那样的关系，这种数据元素之间的关系称为结构。根据数据元素间关系的不同特性，通常有下列四类基本的结构： ⑴集合结构。在集合结构中，数据元素间的关系是“属于同一个集合”。集合是元素关系极为松散的一种结构。 ⑵线性结构。该结构的数据元素之间存在着一对一的关系。 ⑶树型结构。该结构的数据元素之间存在着一对多的关系。 ⑷图形结构。该结构的数据元素之间存在着多对多的关系，图形结构也称作网状结构。

基本要求

1.掌握数据库技术的基本概念、原理、方法和技术；

2.能够使用SQL语言实现数据库 *** 作；

3.具备数据库系统安装、配置及数据库管理与维护的基本技能；

4.掌握数据库管理与维护的基本方法；

5.掌握数据库性能优化的基本方法；

6.了解数据库应用系统的生命周期及其设计、开发过程；

7.熟悉常用的数据库管理和开发工具，具备用指定的工具管理和开发简单数据库应用系统的能力；

8.了解数据库技术的最新发展。

考试内容

一、数据库应用系统分析及规划

1.软件工程与软件生命周期。

2.数据库系统生命周期。

3.数据库开发方法与工具。

4.数据库应用体系结构。

5.数据库应用接口。

二、数据库设计及实现

1．概念设计。

2.逻辑设计。

3.物理设计。

4.数据库对象实现及 *** 作。

三、数据库存储技术

1．存储与文件结构。

2. 索引技术。

四、并发控制技术

1．事务管理。

2.并发控制技术。

3.死锁处理。

五、数据库管理与维护

1、数据完整性。

2、数据库安全性。

3、数据库可靠性。

4、监控分析。

5、参数调整。

6、查询优化。

7、空间管理。

六、数据库技术的发展与新技术

1、分布式数据库。

2、对象数据库。

3、并行数据库。

4、数据仓库与数据挖掘。

考试方式

一、笔试：120分钟，满分100分。

二、上机考试：120分钟，满分100分。 注：上机考试暂不要求，上机 *** 作考核在笔试中体现。

上机考试内容及要求：

（1）考试环境

①数据库管理系统：SQL Sever 2000

②编程环境和语言：Visual Basic 6.0

（2）在指定的数据库管理系统下完成下述 *** 作

①创建和管理数据库

②创建数据库对象

③数据查询

④数据库备份与恢复

⑤安全管理

⑥事务及并发控制

⑦数据导入导出

（3）在指定开发环境下开发C/S结构的数据库应用系统

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