全国计算机等级考试二级公共基础知识课件PPT版

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1、2003.11.全国计算机等级考试二级公共基础知识(5)2004.25.数据库设计基础5.0内容数据库的基本概念：数据库，数据库管理系统，数据库系统。数据模型，实体联系模型及E-R图，从E-R图导出关系数据模型。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。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。5.1基本概念1.数据(Data)实际上就是描述事物的符号记录软件中的数据一定是有结构的2.数据库(DB)长期存储在计算机内的，有组织的，可共享的数据

2、集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。3.数据库管理系统(DBMS)数据库系统的核心软件要在操作系统支持下工作解决如何科学地组织和存储数据，如何高效的获取和维护数据的系统软件主要功能包括数据模式定义数据存取的物理构建数据操纵数据的完整性、安全性定义与检查数据库的并发控制与故障恢复数据的服务为完成上述功能，DBMS一般提供相应的数据语言：数据定义语言（DDL）数据操纵语言（DML）数据控制语言（DCL）数据语言按其使用

3、方式具有两种结构形式交互式命令语言宿主型语言4.数据库管理员主要工作包括：数据库设计数据库维护改善系统性能，提高系统效率5.数据库系统（DBS）由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数据库管理员（人员）、系统平台之硬件平台（硬件）和软件平台（软件）构成。6.数据库应用系统（DBAS）利用数据库系统进行应用开发7.数据库管理技术的发展人工管理阶段文件系统阶段数据库系统接8.数据库系统的基本特点数据的集成性采用统一的数据结构方式按照多个应用的需要组主全局的统一的数据结构数据模式是多个应用共同的、全

4、局的数据结构数据的高共享性与低冗余性数据独立性物理独立性和逻辑独立性数据统一管理与控制数据的完整性检查数据的安全性检查并发控制9.数据库系统的内部结构体系数据库系统的三级模式（1）概念模式（2）外模式（3）内模式内模式处于最底层，它反映了数据在计算机物理结构中的实际存储形式概念模式处于中层，它放映了设计者的数据全局逻辑要求外模式处于最外层，它反映了用户对数据的要求5.2数据模型5.2.1数据模型的基本概念数据模型是数据特性的抽象数据模型描述的内容数据结构数据操作数据约束数据模型按不同的应用层次分成

5、三种类型概念数据模型（概念模型）逻辑数据模型（数据模型）物理数据模型（物理模型）5.2.2E-R模型（实体联系模型）基本概念（1）实体（2）属性（3）联系一对一（1：1）一对多（1：M或M：1）多对多（M：N）三个基本概念之间的联接关系实体集与属性间的联接关系实体与联系E-R模型的图示法实体集表示法（矩形）联系表示法（菱形）属性表示法（椭圆形）实体集与属性间的联接关系（直线）实体集与联系间的联接关系（直线）E-R图的一个实例:学生课程联系的概念模型5.2.3层次模型一种树形结构数据结构比较简单，操

6、作简单对于实体间联系是固定的、且预先定义好的应用系统，有较高的性能可以提供良好的完整性支持不适合表示非层次性的联系，对于插入和删除操作的限制比较多5.2.4网状模型一个不加任何条件限制的无向图优于层次模型使用时设计系统内部的物理因素较多，用户操作不方便，其数据模式与系统实现不甚理想5.2.5关系模型采用二维表来表示，简称表。二维表的性质：元素个数有限性、元组的惟一性、元组的次序无关性、元组分量的原子性、属性名惟一性、属性的次序无关性、分量值域的同一性关系操纵：查询、增加、删除和修改关系中的数据约束

7、：实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束5.3关系代数1.关系模型的基本操作插入、删除、修改、查询2.关系模型的基本运算插入、删除、修改、查询查询运算投影运算选择运算笛卡儿积运算（连接运算）3.关系代数中的扩充运算交运算、除运算、连接与自然连接运算5.4数据库设计与管理5.4.1数据库设计概述设计一个能满足用户要求，性能良好的数据库基本任务：根据用户对象的信息需求、处理需求和数据库的支持环境设计出数据模式两中方法：以信息需求为主，兼顾处理需求（面向数据的方法）以处理需求为主，兼顾信息

8、需求（面向过程的方法）面向数据的设计方法已成为主流方法数据库设计目前一般采用生命周期法，分若干阶段需求分析阶段概念设计阶段逻辑设计阶段物理设计阶段编码阶段测试阶段运行阶段进一步修改阶段在数据库设计中采用前四个阶段，并且重点以数据结构与模型的设计为主线5.4.2数据库设计的需求分析任务：通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统的工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能调查的重点是“数据”和“处理”常采用结构化分析方法和面向对象的方法对数据库设计来讲，数据字