2014年軟件水平考試《數據庫系統工程師》重點(diǎn)(1)

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　　一、數據模型

　　1.數據模型的三要素

　　(1)數據結構 數據結構是所研究的對象類(lèi)型(Object Type)的集合。這些對象和對象類(lèi)型是數據庫的組成成分。一般可分為兩類(lèi):一類(lèi)是與數據類(lèi)型、內容和其它性質(zhì)有關(guān)的對象;一類(lèi)是與數據之間的聯(lián)系有關(guān)的對象。前者如網(wǎng)狀模型中的數據項和記錄，關(guān)系模型中的域、屬性和關(guān)系等。后者如網(wǎng)狀模型中的關(guān)系模型(set type)。在數據庫領(lǐng)域中，通常按照數據結構的類(lèi)型來(lái)命名數據模型，進(jìn)而對數據庫管理系統進(jìn)行分類(lèi)。如層次結構、網(wǎng)狀結構和關(guān)系結構的數據模型分別稱(chēng)作為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。相應地，數據庫分別稱(chēng)作為層次數據庫、網(wǎng)狀數據庫和關(guān)系數據庫。

　　(2)數據操作 數據操作是指對各種對象類(lèi)型的實(shí)例(或值)所允許執行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規則。在數據庫中，主要的操作有檢索和更新(包括插入、刪除、修改)兩大類(lèi)。數據模型定義了這些操作的定義、語(yǔ)法(即使用這些操作時(shí)所用的語(yǔ)言)。數據結構是對系統靜態(tài)特性的描述，而數據操作是對系統動(dòng)態(tài)特性的描述。兩者既有聯(lián)系，又有區別。

　　(3)數據的約束條件 數據的約束條件是完整性規則的集合。完整性規則是指在給定的數據模型中，數據及其聯(lián)系所具有的制約條件和依存條件，用以限制符合數據模型的數據庫的狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，確保數據的正確性、有效性和一致性。

　　2.概念模型

　　數據模型是數據庫系統的核心和基礎。每個(gè)DBMS軟件都是基于某種數據模型的。為了把現實(shí)世界中的具體事物或事物之間的聯(lián)系表示成DBMS所支持的數據模型，人們首先必須將現實(shí)世界的事物及其之間的聯(lián)系進(jìn)行抽象，轉換為信息世界的概念模型;然后將信息世界的概念模型轉換為機器世界的數據模型。也就是說(shuō)，首先把現實(shí)世界中的客觀(guān)對象抽象成一種信息結構。這種信息結構并不依賴(lài)于具體的計算機系統和DBMS。然后，再把概念模型轉換為某一計算機系統上某一DBMS所支持的數據模型。因此，概念模型是從現實(shí)世界到機器世界的一個(gè)中間層次�，F實(shí)世界的事物反映到人的大腦之中，然后人們開(kāi)始認識這些事物，經(jīng)過(guò)選擇、命名、分類(lèi)和組織等抽象工作之后形成概念模型，并進(jìn)入到信息世界。

　　用戶(hù)(user) 關(guān)心的是現實(shí)世界中的事物、事物的屬性及其相互關(guān)系。例如，用戶(hù)可能關(guān)心他的顧客及其屬性，如顧客地址、銀行帳號等等。用戶(hù)也關(guān)心自己的定貨帳目，如誰(shuí)訂的貨、訂的什么和訂多少等等。

　　系統分析員(analyst) 同樣也關(guān)心現實(shí)世界，但是系統分析員需要分析用戶(hù)的信息需求。作為需求分析的結果，分析員必須以文檔的形式對需求進(jìn)行結構化的描述;這個(gè)文檔就是信息模型。

　　實(shí)體(Entity) 實(shí)體是構成數據庫的基本元素。實(shí)體是指一個(gè)存在的東西以區別這個(gè)東西所具有的屬性和這個(gè)東西與其它東西的聯(lián)系。實(shí)體可以是人，也可以是物;可以是實(shí)際對象，也可以是概念;可以是事物本身，也可以是指事物之間的聯(lián)系。

　　屬性(Attribute) 一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。屬性是相對實(shí)體而言的，是實(shí)體所具有的特性。

　　關(guān)鍵字(Key) 能唯一地標識實(shí)體的屬性的集合稱(chēng)為關(guān)鍵字(或碼)。

　　域(Domain) 屬性的取值范圍稱(chēng)作域。

　　實(shí)體型(Entity Type) 一類(lèi)實(shí)體所具有的共同特征或屬性的集合稱(chēng)為實(shí)體型。一般用實(shí)體名及其屬性來(lái)抽象地刻畫(huà)一類(lèi)實(shí)體的實(shí)體型。

　　實(shí)體集(Entity Set) 同型實(shí)體的集合叫實(shí)體集。例如，學(xué)生就是一個(gè)實(shí)體集。實(shí)體集的名即是實(shí)體型。對于學(xué)生和(學(xué)號，姓名，年齡，系，年級)均是實(shí)體型，而學(xué)生是對實(shí)體型(學(xué)號，姓名，年齡，系，年級)所起的名稱(chēng)，兩者是指同一客觀(guān)對象。但本科生和研究生可以為相同實(shí)體型，而實(shí)體集不同。

　　聯(lián)系(Relationship) 現實(shí)世界的事物之間是有聯(lián)系的。一般存在兩類(lèi)聯(lián)系:一是實(shí)體內部的組成實(shí)體的屬性之間的聯(lián)系，二是實(shí)體之間的聯(lián)系。在考慮實(shí)體內部的聯(lián)系時(shí)，是把屬性看作為實(shí)體。一般來(lái)說(shuō)，兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系可分為三種:

　　(1)一對一(1∶1)聯(lián)系 若對于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有唯一的一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對一聯(lián)系，記作1∶1。

　　(2)一對多(1∶n)聯(lián)系 若對于實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體(n≥0)與之聯(lián)系;反之，對于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體集B有一對多聯(lián)系，記為1∶n。相應地有多對一(n∶1)聯(lián)系 多對一聯(lián)系，從本質(zhì)上說(shuō)，是一對多聯(lián)系的逆轉。其定義同一對多聯(lián)系類(lèi)似，不再贅述。

　　(3)多對多(m∶n)聯(lián)系 若對于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體(n≥0)與之聯(lián)系;反之，對于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體(m≥0)與之對應，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對多聯(lián)系，記作m∶n。實(shí)質(zhì)上，多對多聯(lián)系是任意一種聯(lián)系。另外，同一實(shí)體集內的各個(gè)實(shí)體間也可以有各種聯(lián)系。概念模型的表示方法最常用的是實(shí)體一聯(lián)系方法(Entity-Relationship Approach)，簡(jiǎn)稱(chēng)E-R方法。該方法是由P.P.S.Chen在1976年提出的。E-R方法用E-R圖來(lái)描述某一組織的概念模型。在這里僅介紹E-R圖的要點(diǎn)。在E-R圖中:

　　(1)長(cháng)方形框表示實(shí)體集，框內寫(xiě)上實(shí)體型的名稱(chēng)。

　　(2)用橢圓框表示實(shí)體的屬性，并用有向邊把實(shí)體框及其屬性框連接起來(lái)。

　　(3)用菱形框表示實(shí)體間的聯(lián)系，框內寫(xiě)上聯(lián)系名，用無(wú)向邊把菱形框及其有關(guān)的實(shí)體框連接起來(lái)，在旁邊標明聯(lián)系的種類(lèi)。如果聯(lián)系也具有屬性，則把屬性框和菱形框也用無(wú)向邊連接上。

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