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2016年計(jì)算機(jī)四級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)工程師》考試重難點(diǎn)
同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)計(jì)算機(jī)四級(jí)考試科目時(shí)，要熟悉考試的重難點(diǎn)，明確備考的方向，才能有針對(duì)性地進(jìn)行備考。下面是百分網(wǎng)小編為大家搜索整理的關(guān)于《數(shù)據(jù)庫(kù)工程師》考試重難點(diǎn)，歡迎參考練習(xí)，希望對(duì)大家備考有所幫助!想了解更多相關(guān)信息請(qǐng)持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
引言
1. 數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號(hào)記錄，是用物理符號(hào)記錄下來(lái)的可以識(shí)別的信息。
數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示，是載體;信息是數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋，是內(nèi)涵。
2. 數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的形式框架，用來(lái)描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義，包括描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)語(yǔ)義以及數(shù)據(jù)一致性的概念工具。
滿足三條件：比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界;易于人們理解;易于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
三個(gè)組成要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(靜態(tài)，數(shù)據(jù)對(duì)象本身結(jié)構(gòu)及之間的聯(lián)系)、數(shù)據(jù)操作(對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象操作及操作規(guī)則的集合)和完整性約束(語(yǔ)義約束：數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)內(nèi)部及之間聯(lián)系)
3. 模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，也稱為邏輯模式或概念模式。
外模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示，也稱為子模式、用戶模式或用戶視圖。
內(nèi)模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，也稱為物理模式或存儲(chǔ)模式。
當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)模式發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)調(diào)整外模式/模式間的映像關(guān)系，使得應(yīng)用程序不必隨之修改，從而保證數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。
當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，通過(guò)調(diào)整模式/內(nèi)模式映像關(guān)系，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)模式不變，使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的外模式和應(yīng)用程序不隨之改變，保證數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的物理獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。
4. 數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的共享數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)則是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的軟硬件系統(tǒng)構(gòu)成，包括了數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序。
5. DBMS的主要功能有數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理與控制、數(shù)據(jù)庫(kù)建立與維護(hù)。
DBMS包括查詢處理器和存儲(chǔ)管理器。查詢處理器實(shí)現(xiàn)面向用戶的查詢分析處理和優(yōu)化功能。存儲(chǔ)管理器為用戶和應(yīng)用程序提供了訪問(wèn)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的應(yīng)用數(shù)據(jù)的接口。
6.關(guān)系模型 用二維表表示實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系，現(xiàn)實(shí)世界中的每個(gè)客觀對(duì)象對(duì)應(yīng)表中的一行叫做一條記錄，表中的每個(gè)列(屬性)描述對(duì)象類的某一特征，列的值(屬性的取值)刻畫和描述客觀對(duì)象的某一具體的特征。
優(yōu)缺點(diǎn)：建立在“集合”“關(guān)系”上，嚴(yán)格成熟的理念基礎(chǔ);用關(guān)系表示實(shí)體及之間聯(lián)系，簡(jiǎn)單易懂;存儲(chǔ)路徑透明，較好的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和安全保密性;查詢效率低于非關(guān)系模型。
數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)生命周期
2.1 軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開始，到該產(chǎn)品不再使用的整個(gè)時(shí)期。一般包括概念階段、需求階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)現(xiàn)階段、測(cè)試階段、安裝部署及交付階段、運(yùn)行階段與維護(hù)階段。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)需求是指用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)在功能、性能、行為、設(shè)計(jì)約束等方面的期望和要求：數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理、業(yè)務(wù)、性能、其他存儲(chǔ)安全備份與恢復(fù)等。
2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)生命周期模型
1.瀑布模型原理，項(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與部署、運(yùn)行管理與維護(hù)五部分
2.快速原型模型和增量模型原理，允許漸進(jìn)、迭代地開發(fā)DBAS。
3.根據(jù)DBAS的軟件組成和各自功能，細(xì)化DBAS需求分析和設(shè)計(jì)階段，引入了數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)與處理設(shè)計(jì)、應(yīng)用設(shè)計(jì)三條設(shè)計(jì)主線，分別用于設(shè)計(jì)DBAS中的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)和應(yīng)用程序。
4.設(shè)計(jì)階段細(xì)分為概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)三個(gè)步驟，每一步涵蓋三條設(shè)計(jì)主線。
需求分析及功能建模方法
3.1 數(shù)據(jù)元素(列)是數(shù)據(jù)處理中的最小單位。
3.2 DFD圖：數(shù)據(jù)流(標(biāo)有名字的箭頭)、處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(橫圓柱)、數(shù)據(jù)源/終點(diǎn)(棱形)
3.3 IDEF0圖：更好地理解需求;ICOM(輸入、控制、輸出、機(jī)制)碼;至少一個(gè)控制和輸出箭頭。A-0;A0(頂層圖);A1;A11
3.4 DFD與IDEF0的比較：結(jié)構(gòu)化分析思想：自頂而下逐級(jí)細(xì)化
1.DFD圖用箭頭也叫數(shù)據(jù)流來(lái)描述數(shù)據(jù)移動(dòng)的方向、數(shù)據(jù)處理之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，IDEF0圖也用箭頭表示數(shù)據(jù)流，但不強(qiáng)調(diào)流或順序，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)約束，箭頭語(yǔ)義更豐富。
2.DFD模型有四種元素，IDEF0圖只有兩種：箭頭和活動(dòng)
3.IDEF0圖更加規(guī)范。其概念、建模方法、畫圖規(guī)則等均有說(shuō)明和規(guī)定
4.IDEF0模型結(jié)構(gòu)更清楚，便于理解和溝通
3.5 結(jié)構(gòu)化分析及建模方法的優(yōu)點(diǎn)：
1)不過(guò)早陷入具體的細(xì)節(jié)，從整體或宏觀入手分析問(wèn)題，如業(yè)務(wù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)及子系統(tǒng)的關(guān)系。
2)通過(guò)圖形化的模型對(duì)象直觀地表示系統(tǒng)完成什么功能，方便系統(tǒng)分析員理解和描述系統(tǒng)。
3)模型對(duì)象不涉及太多技術(shù)術(shù)語(yǔ)，便于用戶理解模型。
數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)建模
4.1 概念設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)：面向現(xiàn)實(shí)世界，理解和描述應(yīng)用領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)需求，分析確定系統(tǒng)需要存儲(chǔ)和處理什么數(shù)據(jù)。過(guò)程：確定實(shí)體集;確定聯(lián)系和聯(lián)系類型;建立由信息模型表示的業(yè)務(wù)模型;確定實(shí)體集屬性;優(yōu)化信息模型。
4.2 實(shí)體集描述具有相同屬性特征和性質(zhì)的事物集合;屬性描述實(shí)體集具有的某一特征或性質(zhì)
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)
5.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：按照二維表格組織和存儲(chǔ)的相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系(表)的集合。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系模型在計(jì)算機(jī)中組織、存儲(chǔ)、處理和管理數(shù)據(jù)。
5.2 主碼約束：惟一性;最小性，不能取空值，并且取值要唯一
外碼約束：如果兩個(gè)關(guān)系R和S，X是R的屬性或?qū)傩越M，且X不是R的碼，但X是S的碼，則稱X是R的外碼�；蛘呷】罩�，或者等于S中某個(gè)元組的主碼的值。
5.3 邏輯設(shè)計(jì)的內(nèi)容：定義和描述數(shù)據(jù)庫(kù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)的完整性等
目的：得到實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以處理的數(shù)據(jù)庫(kù)模式。
步聚：ER圖轉(zhuǎn)化關(guān)系模式;優(yōu)化關(guān)系模式;數(shù)據(jù)完整性設(shè)計(jì);外模式設(shè)計(jì)
5.4 關(guān)系模式描述關(guān)系的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，由模式名、屬性、完整性約束組成，關(guān)系是一個(gè)表中記錄的集合，關(guān)注和強(qiáng)調(diào)的是值(模式實(shí)例)的集合，也是關(guān)系模式在某一時(shí)刻狀態(tài)的反映。
5.5 關(guān)系的完整性(完整性約束)：對(duì)關(guān)系所滿足條件的定義。作用：限定和檢查數(shù)據(jù)庫(kù)所含實(shí)例的合法性和正確性。靜態(tài)：主碼、外碼、域(用戶定義);動(dòng)態(tài)：基于業(yè)務(wù)規(guī)則
5.6 偽傳遞規(guī)則：X-Y，YW-Z，則XW-Z成立。
5.7 規(guī)范化設(shè)計(jì)理論的主要內(nèi)容是范式，即關(guān)系模式滿足的條件，它是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的指南，也是衡量關(guān)系模式設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。目的：消除數(shù)據(jù)冗余及避免操作異常，基本過(guò)程：對(duì)關(guān)系進(jìn)行分解。一個(gè)低級(jí)范式的關(guān)系模式通過(guò)分解(投影)方法可轉(zhuǎn)換成多個(gè)高一級(jí)范式的關(guān)系模式的集合，這個(gè)過(guò)程叫規(guī)范化。
5.8 1NF：R的每一屬性均不可再分;
2NF：是1NF且每個(gè)非主屬性完全依賴于主碼。在1上消除非主屬性對(duì)主碼的部分函數(shù)依賴;
3NF：是1NF且每個(gè)非主屬性只依賴于主碼。在2上消除非主屬對(duì)主碼的傳遞函數(shù)依賴。
5.9 ER模型轉(zhuǎn)換關(guān)系模型：實(shí)體集轉(zhuǎn)為同名關(guān)系;聯(lián)系轉(zhuǎn)為一個(gè)關(guān)系，各實(shí)體集的碼及聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)為關(guān)系的屬性(1：1均可、1：n取n、m：n取集);合并具有相同碼的關(guān)系。
存儲(chǔ)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)
6.1 物理設(shè)計(jì)是在具體的硬件環(huán)境、OS、DBMS約束下，基于邏輯設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)具體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方式。目的：占用空間少、訪問(wèn)效率高、維護(hù)代價(jià)低。主要步驟有數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式調(diào)整、文件組織與存取設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)、安全模式設(shè)計(jì)、確定系統(tǒng)配置、物理模式評(píng)估。
6.2 索引技術(shù)(Indexing)是一種快速文件訪問(wèn)技術(shù)，它將文件記錄在某個(gè)或某些域(或稱為屬性)上的取值與該記錄的物理地址直接聯(lián)系起來(lái)，提供了一種根據(jù)記錄域的取值快速訪問(wèn)文件記錄的機(jī)制。索引文件是一種利用索引技術(shù)支持快速文件訪問(wèn)的文件組織和存取方法。
索引加快了查詢記錄卻減慢了數(shù)據(jù)更新速度，本身還占用一定的存儲(chǔ)空間。
6.3 文件組織：如何將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系映射為操作系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，及管理文件。
文件結(jié)構(gòu)：如何將DB文件中的邏輯記錄映射到物理文件的中磁盤塊。
文件存取：針對(duì)某種結(jié)構(gòu)的DB文件，如何查、添刪改其中的邏輯記錄
6.4 數(shù)據(jù)字典：數(shù)據(jù)庫(kù)各類對(duì)象的描述信息、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的控制信息。包括關(guān)系模式信息、與視圖描述有關(guān)的信息、關(guān)系的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法信息、完整性約束、安全性有關(guān)的信息、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息。
作用：DBA用來(lái)監(jiān)視DBMS的使用情況并協(xié)助完成管理工作;一般用戶可用于查閱部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)信息;DBS運(yùn)行時(shí)各子系統(tǒng)頻繁使用以完成相應(yīng)的存儲(chǔ)和查詢處理功能。
6.5 DBMS的三種完整性控制機(jī)制：CHECK子句、斷言、觸發(fā)器
斷言語(yǔ)句：Create assertion 斷言約束名 check (…)
6.6 堆文件：數(shù)據(jù)量少且操作頻繁;批量加載數(shù)據(jù)(先選為堆文件再調(diào)整文件結(jié)構(gòu))
順序文件：查詢條件定義在查找碼上;快速的二分查找
散列文件：基于散列域值的等值匹配，特別是訪問(wèn)順序是隨機(jī)的。非精確查詢;非散列域
B-樹和B+-樹：大數(shù)據(jù)量基本表;聚焦文件：多表連接操作
6.7有序索引技術(shù)利用索引文件實(shí)現(xiàn)查找碼取值到記錄物理地址間的映射關(guān)系。索引文件由索引記錄組成，每個(gè)記錄中的索引項(xiàng)記錄了某個(gè)特定的查找碼值和具有該值的數(shù)據(jù)文件記錄的物理地址。
當(dāng)需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)文件中某個(gè)數(shù)據(jù)記錄時(shí)，先根據(jù)查找碼值查閱索引文件，找到對(duì)應(yīng)的索引項(xiàng)，然后從索引項(xiàng)中找出數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)文件中的物理地址.根據(jù)這個(gè)地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)記錄。
6.8散列技術(shù)是一種快速文件訪問(wèn)技術(shù)，它利用散列函數(shù)實(shí)現(xiàn)文件記錄域取值到記錄物理地址間的直接映射關(guān)系。當(dāng)需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)文件中查找碼值為si的某個(gè)或某些文件記錄時(shí)，將si作為散列函數(shù)h的輸入計(jì)算得出的散列函數(shù)輸出值h(si)就是文件記錄在數(shù)據(jù)文件中的物理地址。
6.9 權(quán)限：允許用戶對(duì)一給定的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象可執(zhí)行的操作(查詢、添刪改、新建、備份等)。
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