数据库系统工程大纲

一、考试说明1. 考试要求（1）掌握计算机体系结构以及各主要部件的性能和基本工作原理；（2）掌握操作系统、程序设计语言的基础知识，了解编译程序的基本知识；（3）熟练掌握常用数据结构和常用算法；（4）熟悉软件工程和软件开发项目管理的基础知识；（5）熟悉计算机网络的原理和技术；（6）掌握数据库原理及基本理论；（7）掌握常用的大型数据库管理系统的应用技术；（8）掌握数据库应用系统的设计方法和开发过程；（9）熟悉数据库系统的管理和维护方法，了解相关的安全技术；（10）了解数据库发展趋势与新技术；（11）掌握常用信息技术标准、安全性，以及有关法律、法规的基本知识；（12）了解信息化、计算机应用的基础知识；（13）正确阅读和理解计算机领域的英文资料。

2. 通过本考试的合格人员能参与应用信息系统的规划、设计、构建、运行和管理，能按照用户需求，设计、建立、运行、维护高质量的数据库和数据仓库；作为数据管理员管理信息系统中的数据资源，作为数据库管理员建立和维护核心数据库；担任数据库系统有关的技术支持，同时具备一定的网络结构设计及组网能力；具有工程师的实际工作能力和业务水平，能指导计算机技术与软件专业助理工程师（或技术员）工作。

3. 本考试设置的科目包括（1）信息系统知识，考试时间为150分钟，笔试；（2）数据库系统设计与管理，考试时间为150分钟，笔试。

二、考试范围考试科目1：信息系统知识1. 计算机系统知识1.1 硬件知识1.1.1 计算机体系结构和主要部件的基本工作原理·CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理·常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理·I/O接口的功能、类型和特点·CISC/RISC，流水线操作，多处理机，并行处理1.1.2 存储系统·虚拟存储器基本工作原理，多级存储体系·RAID类型和特性1.1.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识·诊断与容错·系统可靠性分析评价· 计算机系统性能评测方法1.2 数据结构与算法1.2.1 常用数据结构·数组（静态数组、动态数组）·线性表、链表（单向链表、双向链表、循环链表）·栈和队列·树（二叉树、查找树、平衡树、遍历树、堆）、图、集合的定义、存储和操作·Hash（存储位置计算、碰撞处理）1.2.2 常用算法·排序算法、查找算法、数值计算、字符串处理、数据压缩算法、递归算法、图的相关算法·算法与数据结构的关系，算法效率，算法设计，算法描述（流程图、伪代码、决策表），算法的复杂性1.3 软件知识1.3.1 操作系统知识·操作系统的类型、特征、地位、内核（中断控制）、进程、线程概念·处理机管理（状态转换、同步与互斥、信号灯、分时轮转、抢占、死锁）·存储管理（主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存）·设备管理（I/O控制、假脱机、磁盘调度）·文件管理（文件目录、文件的结构和组织、存取方法、存取控制、恢复处理、共享和安全）·作业管理（作业调度、作业控制语言（JCL）、多道程序设计）·汉字处理，多媒体处理，人机界面·网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识·操作系统的配置1.3.2 程序设计语言和语言处理程序的知识· 汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理· 程序设计语言的基本成分：数据、运算、控制和传输，程序调用的实现机制· 各类程序设计语言的主要特点和适用情况1.4 计算机网络知识·网络体系结构（网络拓扑、OSI/RM、基本的网络协议）·传输介质，传输技术，传输方法，传输控制·常用网络设备和各类通信设备·Client/Server结构、Browser/Server结构、Browser/Web/Datebase结构·LAN拓扑，存取控制，LAN的组网，LAN间连接，LAN-WAN连接·因特网基础知识及应用·网络软件·网络管理·网络性能分析·网络有关的法律、法规2. 数据库技术2.1 数据库技术基础2.1.1 数据库模型·数据库系统的三级模式（概念模式、外模式、内模式），两级映像（概念模式/外模式、外模式/内模式）·数据库模型：数据模型的组成要素，概念数据模型ER图（实体、属性、关系），逻辑数据模型（关系模型、层次模型、网络模型）2.1.2 数据库管理系统的功能和特征·主要功能（数据库定义、数据库操作、数据库控制、事务管理、用户视图）·特征（确保数据独立性、数据库存取、同时执行过程、排它控制、故障恢复、安全性、完整性）·统计编码·预测编码·编码的国际标准2.6.3 多媒体技术应用·简单图形的绘制，图像文件的处理方法·音频和视频信息的应用·多媒体应用开发过程2.7 系统性能知识·性能计算（响应时间、吞吐量、周转时间）·性能指标和性能设计·性能测试和性能评估2.8 计算机应用基础知识·信息管理、数据处理、辅助设计、科学计算，人工智能等基础知识·远程通信服务及相关通信协议基础知识3. 系统开发和运行维护知识3.1 软件工程、软件过程改进和软件开发项目管理知识·软件工程知识·软件开发生命周期阶段目标和任务·软件开发项目基础知识（时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、风险管理等）及其常用管理工具·主要的软件开发方法（生命周期法、原型法、面向对象法、CASE）·软件开发工具与环境知识·软件质量管理基础知识·软件过程改进基础知识·软件开发过程评估、软件能力成熟度评估的基础知识3.2 系统分析基础知识·系统分析的目的和任务·结构化分析方法（数据流图（DFD）和数据字典（DD），实体关系图（ERD），描述加工处理的结构化语言）·统一建模语言（UML）·系统规格说明书3.3 系统设计知识·系统设计的目的和任务·结构化设计方法和工具（系统流程图、HIPO图、控制流程图）·系统总体结构设计（总体布局，设计原则，模块结构设计，数据存取设计，系统配置方案）·系统详细设计（代码设计、数据库设计、用户界面设计、处理过程设计）·系统设计说明书3.4 系统实施知识·系统实施的主要任务·结构化程序设计、面向对象程序设计、可视化程序设计·程序设计语言的选择、程序设计风格·系统测试的目的、类型，系统测试方法（黑盒测试、白盒测试、灰盒测试）·测试设计和管理（错误曲线、错误排除、收敛、注入故障、测试试用例设计、系统测试报告）·系统转换基础知识3.5 系统运行和维护知识·系统运行管理知识·系统维护知识·系统评价知识4. 安全性知识·安全性基本概念（网络安全、操作系统安全、数据库安全）·计算机病毒的防治，计算机犯罪的防范，容灾·访问控制、防闯入、安全管理措施·加密与解密机制·风险分析、风险类型、抗风险措施和内部控制5. 标准化知识·标准化意识，标准化的发展，标准出台过程·国际标准、国家标准、行业标准、企业标准基本知识·代码标准、文件格式标准、安全标准软件开发规范和文档标准·标准化机构6. 信息化基础知识·信息化意识·全球信息化趋势、国家信息化战略、企业信息化战略和策略·有关的法律、法规·远程教育、电子商务、电子政务等基础知识·企业信息资源管理基础知识7. 计算机专业英语·掌握计算机技术的基本词汇·能正确阅读和理解计算机领域的英文资料考试科目2：数据库系统设计与管理1.数据库设计1.1 理解系统需求说明·了解用户需求、确定系统范围·确定应用系统数据库的各种关系·现有环境与新系统环境的关系·新系统中的数据项、数据字典、数据流1.2 系统开发的准备·选择开发方法，准备开发环境，制订开发计划1.3 设计系统功能·选择系统机构，设计各子系统的功能和接口，设计安全性策略、需求和实现方法，制定详细的工作流和数据流1.4 数据库设计1.4.1 设计数据模型·概念结构设计（设计ER模型）·逻辑结构设计（转换成DBMS所能接收的数据模型）·评审设计1.4.2 物理结构设计·设计方法与内容·存取方法的选择·评审设计与性能预测1.4.3 数据库实施与维护·数据加载与应用程序调试·数据库试运行·数据库运行与维护1.4.4 数据库的保护·数据库的备份与恢复·数据库的安全性·数据库的完整性·数据库的并发控制1.5 编写外部设计文档·编写系统说明书（系统配置图、各子系统关系图、系统流程图，系统功能说明、输入输出规格说明、数据规格说明、用户手册框架）·设计系统测试要求1.6 设计评审2. 数据库应用系统设计2.1 设计数据库应用系统结构·信息系统的架构（如Client/Server）与DBMS·多用户数据库环境（文件服务器体系结构、Client/Server体系结构）·大规模数据库和并行计算机体系结构（SMP、MPP）·中间件角色和相关工具·按构件分解，确定构件功能规格以及构件之间的接口2.2 设计输入输出·屏幕界面设计，设计输入输出检查方法和检查信息·数据库交互与连接（掌握C程序设计语言，以及Java、Visual Basic、Visual C＋＋、PowerBuilder、Delphi中任一种开发工具与数据库互连的方法（如何与数据库服务器沟通））2.3 设计物理数据·分析事务在数据库上运行的频率和性能要求，确定逻辑数据组织方式、存储介质，设计索引结构和处理方式·将逻辑数据结构变换成物理数据结构，计算容量（空间代价），确定存取方法（时间效率）、系统配置（维护代价）并进行优化2.4 设计安全体系·明确安全等级·数据库的登录方式·数据库访问·许可（对象许可、命令许可、授权许可的方法）2.5 应用程序开发2.5.1 应用程序开发·选择应用程序开发平台·系统实施顺序·框架开发·基础小组的程序开发·源代码控制·版本控制2.5.2 模块划分（原则、方法、标准）2.5.3 编写程序设计文档·模块规格说明书（功能和接口说明、程序处理逻辑的描述、输入输出数据格式的描述）·测试要求说明书（测试类型和目标，测试用例，测试方法）2.5.4 程序设计评审2.6 编写应用系统设计文档·系统配置说明、构件划分图、构件间的接口、构件处理说明、屏幕设计文档、报表设计文档、程序设计文档、文件设计文档、数据库设计文档2.7 设计评审3. 数据库应用系统实施3.1 整个系统的配置与管理3.2 常用数据库管理系统的应用（SQL Server、Oracle、Sybase、DB2、Access或Visual Foxpro）·创建数据库·创建表、创建索引、创建视图、创建约束、创建UDDT（用户自定义类型）·创建和管理触发器·建立安全体系3.3 数据库应用系统安装·拟定系统安装计划（考虑费用、客户关系、雇员关系、后勤关系和风险等因素）·拟定人力资源使用计划（组织机构安排的合理性）·直接安装（安装新系统并使系统快速进入运行状态）·并行安装（新旧系统并行运行一段时间）·阶段安装（经过一系列的步骤和阶段使新系统各部分逐步投入运行）3.4 数据库应用系统测试·拟定测试目标、计划、方法与步骤·数据加载，准备测试数据·指导应用程序员进行模块测试进行验收·准备系统集成测试环境测试工具·写出数据库运行测试报告3.5 培训与用户支持4. 数据库系统的运行和管理4.1 数据库系统的运行计划·运行策略的确定·确定数据库系统报警对象和报警方式·数据库系统的管理计划（执行，故障/恢复，安全性，完整性，用户培训和维护）4.2 数据库系统的运行和维护·新旧系统的转换·收集和分析报警数据（执行报警、故障报警、安全报警）·连续稳定的运行·数据库维护（数据库重构、安全视图的评价和验证、文档维护）·数据库系统的运行统计（收集、分析、提出改进措施）·关于运行标准和标准改进一致性的建议·数据库系统的审计4.3 数据库管理·数据字典和数据仓库的管理·数据完整性维护和管理（实体完整性、参照完整性）·数据库物理结构的管理（保证数据不推迟访问）·数据库空间及碎片管理·备份和恢复（顺序、日志（审计痕迹）、检查点）·死锁管理（集中式、分布式）·并发控制（可串行性、锁机制、时间戳、优化）·数据安全性管理（加密、安全、访问控制、视图、有效性确认规则）·数据库管理员（DBA）职责4.4 性能调整·SQL语句的编码检验·表设计的评价·索引的改进·物理分配的改进·设备增强·数据库性能优化4.5 用户支持·用户培训·售后服务5. SQL5.1 数据库语言·数据库语言的要素·数据库语言的使用方式（交互式和嵌入式）5.2 SQL概述·SQL语句的特征·SQL语句的基本成分5.3 数据库定义·创建数据库（Create Datebase）、创建表（Create Table）·定义数据完整性·修改表（Alter Table）、删除表（Drop Table）·定义索引（Create Index）、删除索引（Drop Index）·定义视图（Create View）、删除视图（Drop View）、更新视图5.4 数据操作·Select语句的基本机构·简单查询·SQL中的选择、投影·字符串比较，涉及空值的比较·日期时间，布尔值，输出排序·多表查询·避免属性歧义·SQL中的连接、并、交、差·SQL中的元组变量·子查询5.5 完整性控制与安全机制·主键（Primary Key）约束·外键（Foreign Key）约束·属性值上的约束（Null、Check、Create Domain）·全局约束（Create Assertions）·权限、授权（Grant）、销权（Revoke）5.6 创建触发器（Create Trigger）5.7 SQL使用方式·交互式SQL·嵌入式SQL·SQL与宿主语言接口（Declare、共享变量、游标、卷游标）·动态SQL·API5.8 SQL 标准化6. 网络环境下的数据库6.1 分布式数据库6.1.1 分布式数据库的概念·分布式数据库的特点与目标6.1.2 分布式数据库的体系结构·分布式数据库的模式结构·数据分布的策略（数据分片、分布透明性）·分布式数据库管理系统6.1.3 分布式查询处理和优化6.1.4 分布式事务管理·分布式数据库的恢复（故障、恢复、2段提交、3段提交）·分布式数据库的透明性（局部、分裂、复制、处理、并发、执行）6.1.5 分布式数据库系统的应用6.2 网络环境下数据库系统的设计与实施·数据的分布设计·负载均衡设计·数据库互连技术6.3 面向Web的DBMS技术·三层体系结构·动态Web网页·ASP、JSP、XML的应用7.数据库的安全性7.1 安全性策略的理解·数据库视图的安全性策略·数据的安全级别（最重要的、重要的、注意、选择）7.2 数据库安全测量·用户访问控制（采用口令等）·程序访问控制（包含在程序中的SQL命令限制）·表的访问控制（视图机制）·控制访问的函数和操作·外部存储数据的加密与解密8. 数据库发展趋势与新技术8.1 面向对象数据库（OODBMS）8.1.1 OODBMS的特征8.1.2 面向对象数据模型·对象结构、对象类、继承与多重继承、对象标识、对象包含、对象嵌套8.1.3 面向对象数据库语言8.1.4 对象关系数据库系统（ORDBMS）·嵌套关系·复杂类型·继承、引用类型·与复杂类型有关的查询·函数与过程·面向对象与对象关系·ORDBMS应用领域8.2 企业资源计划（ERP）和数据库8.2.1 ERP概述·基本MRP（制造资源计划）、闭环MRP、ERP·基本原理、发展趋势·ERP设计的总体思路（一个中心、两类业务、三条干线）8.2.2 ERP与数据库·运行数据库与ERP数据模型之间的关系·运行数据库与ERP数据库之间的关系8.2.3 案例分析8.3 决策支持系统的建立·决策支持系统的概念·数据仓库设计·数据转移技术·联机分析处理（OLAP）技术·企业决策支持解决方案·联机事务处理（OLTP）。