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2015年全国计算机等级考试二级公共基础知识总结：第四章

发布时间：2010/9/25 11:43:02 来源：城市学习网编辑：ziteng

　　4.1 数据库系统的基本概念
　　1、数据、数据库、数据管理系统
　　(1)数据
　　(2)数据库(DB)
　　(3)数据库管理系统(DBMS)：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等，是数据库的核心。
　　数据库管理系统功能：
　　1)数据模式定义
　　2)数据存取的物理构建
　　3)数据操纵
　　4)数据的完整性、安生性定义与检查
　　5)数据库的并发控制与故障恢复
　　6)数据的服务
　　数据库技术的根本目标是解决数据的共享问题。
　　2、数据库系统的发展
　　数据库管理发展至今已经历了三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
　　3、数据库系统的基本特点
　　(1)数据的高集成性。
　　(2)数据的高共享性与低冗余性。
　　(3)数据独立性：
　　数据独立性一般分为物理独立性与逻辑独立性两级。
　　物理独立性：物理独立性即是数据的物理结构(包括存储结构，存取方式等)的改变，如存储设备的更换、物理存储的更换、存取方式改变等都不影响数据库的逻辑结构，从而不致引起应用程序的变化。
　　逻辑独立性：数据库总体逻辑结构的改变，如修改数据模式、增加新的数据类型、改变数据间联系等，不需要相应修改应用程序，这就是数据的逻辑独立性。
　　(4)数据统一管理与控制。
　　4、数据库系统的内部结构体系

2011年全国计算机等级考试二级公共基础知识总结：第四章

　　(1)数据库系统的三级模式：
　　1)概念模式：数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户(应用)公共数据视图。
　　2)外模式：也称子模式或用户模式，它是用户的数据视图，也就是用户所见到的数据模式，它由概念模式推导而出。
　　3)内模式：又称物理模式，它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。内模式的物理性主要体现在操作系统及文件级上，它还未深入到设备级上(如磁盘及磁盘操作)。内模式对一般用户是透明的，但它的设计直接影响数据库的性能。
　　(2)数据库系统的两级映射：
　　1)概念模式/内模式的映射：实现了概念模式到内模式之间的相互转换。当数据库的存储结构发生变化时，通过修改相应的概念模式/内模式的映射，使得数据库的逻辑模式不变，其外模式不变，应用程序不用修改，从而保证数据具有很高的物理独立性。
　　2)外模式/概念模式的映射：实现了外模式到概念模式之间的相互转换。当逻辑模式发生变化时，通过修改相应的外模式/逻辑模式映射，使得用户所使用的那部分外模式不变，从而应用程序不必修改，保证数据具有较高的逻辑独立性。
　　4.2 数据模型
　　1、数据模型
　　2、实体联系模型及E-R图
　　E-R模型的图示法：

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　　1)实体集：用矩形表示。
　　2)属性：用椭圆形表示。
　　3)联系：用菱形表示。
　　4)实体集与属性间的联接关系：用无向线段表示。
　　5)实体集与联系间的联接关系：用无向线段表示。
　　3、数据库管理系统常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型三种。
　　4.3 关系代数
　　1、关系的数据结构
　　关系是由若干个不同的元组所组成，因此关系可视为元组的集合。n元关系是一个n元有序组的集合。
　　关系模型的基本运算：1)插入；2)删除；3)修改；4)查询(包括投影、选择、笛卡尔积运算)。
　　2、关系操纵
　　关系模型的数据操纵即是建立在关系上的数据操纵，一般有查询、增加、删除和修改四种操作。
　　3、集合运算及选择、投影、连接运算
　　(1)并(∪)：关系R和S具有相同的关系模式，R和S的并是由属于R或属于S的元组构成的集合。
　　(2)差(－)：关系R和S具有相同的关系模式，R和S的差是由属于R但不属于S的元组构成的集合。
　　(3)交(∩)：关系R和S具有相同的关系模式，R和S的交是由属于R且属于S的元组构成的集合。
　　(4)广义笛卡尔积(×)：设关系R和S的属性个数分别为n、m，则R和S的广义笛卡尔
　　积是一个有(n+m)列的元组的集合。每个元组的前n列来自R的一个元组，后m列来自S的一个元组，记为R×S。
　　*：根据笛卡尔积的定义：有n元关系R及m元关系S，它们分别有p、q个元组，则关系R与S经笛卡尔积记为R×S，该关系是一个n+m元关系，元组个数是p×q，由R与S的有序组组合而成。
　　例：有两个关系R和S，分别进行并、差、交和广义笛卡尔积运算。
　　(5)在关系型数据库管理系统中，基本的关系运算有选择、投影与联接三种操作：
　　1)选择：选择指的是从二维关系表的全部记录中，把那些符合指定条件的记录挑出来。
　　2)投影：投影是从所有字段中选取一部分字段及其值进行操作，它是一种纵向操作。
　　3)联接：联接将两个关系模式拼接成一个更宽的关系模式，生成的新关系中包含满足联接条件的元组。
　　4.4 数据库设计方法和步骤
　　(1)数据库设计阶段包括：需求分析、概念分析、逻辑设计、物理设计。
　　(2)数据库设计的每个阶段都有各自的任务：
　　1)需求分析阶段：这是数据库设计的第一个阶段，任务主要是收集和分析数据，这一阶段收集到的基础数据和数据流图是下一步设计概念结构的基础。
　　2)概念设计阶段：分析数据间内在语义关联，在此基础上建立一个数据的抽象模型，即形成E-R图。
　　3)逻辑设计阶段：将E-R图转换成指定RDBMS中的关系模式。
　　4)物理设计阶段：对数据库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。