大学计算机基础第四章数据库技术
数据库技术及应用知识点总结
数据库技术及应用知识点总结数据库技术及应用是计算机科学与技术领域中的重要分支之一，它主要研究数据的存储、管理和检索等相关问题。
数据库技术在现代信息系统中得到了广泛的应用，尤其在大数据时代背景下，数据库技术更是扮演着不可或缺的角色。
以下是数据库技术及应用的一些重要知识点总结。
一、数据库的基本概念1.数据库：数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，它是一个存储、管理和检索数据的集合。
2.数据库管理系统（DBMS）：它是实现数据库的软件系统，负责处理用户对数据库的请求，对数据进行管理、操作和存取控制。
3.数据库系统（DBS）：数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用系统和数据库管理员组成的一个整体。
二、数据库设计与建模1.实体-关系模型（ER模型）：ER模型是一种用于描述实体及其关系的图形化表示方式，它包含实体、属性和关系等基本概念。
2.关系数据库模型（RDBMS）：关系数据库模型采用表格形式来组织数据，使用关系代数和关系演算等数学理论来处理关系数据库。
3.数据库的三范式：数据库的三范式指的是在数据库设计过程中遵循的一些规范，包括第一范式、第二范式和第三范式，用于保证数据库的规范性、稳定性和高效性。
三、SQL语言及数据库操作1. SQL语言：SQL是结构化查询语言（Structured Query Language）的缩写，是一种用于访问和操作数据库的标准语言。
它包括数据定义语言（DDL）、数据查询语言（DQL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL）等部分。
2.数据查询：通过使用SQL语句进行数据库查询，可以实现对数据库中数据的检索和筛选。
3.数据插入、删除和更新：通过使用SQL语句可以实现对数据库中数据的插入、删除和更新等操作。
4.数据库事务：事务是数据库操作的一个基本单位，可以保证数据库操作的一致性和可靠性。
四、数据库索引与优化1.数据库索引：数据库索引是一种用于提高数据库查询速度的数据结构，可以加快数据检索的速度。
大学计算机基础-数据库技术
4 关系数据库设计
4.5 物理设计
• 数据库物理设用环境的物理结构，即物 理模式，包括存储结构和存取方法等。
字段名 学号 姓名 性别 出生年月 籍贯 班级编号
“学生信息管理系统”
表3 “学生”关系的物理设计
字段类型
字段长度
小数点
女
22
李三
男
21
03软工 李三
男
21
陈四
女
23
04商务 陈四
女
23
3 数据模型
3.3 关系模型——关系模型的基本概念 • 关系(Relation) 、关系模式(Relation Scheme) 、元组 (Tuple)、属性(Attribute)、变域(Domain)、分量、主 键(Primary Key)、外键(Foreign Key)
• 概念模型用实体-联系模型表示，简称E-R模型(EntityRelationship Model)，而E-R模型用E-R图表示 。
• 在E-R图中
• 实体型用矩形框来表示，框内标明实体名称； • 属性用椭圆框表示，框内标明属性名称，并用无向边与相应实体连接起
来，属性为键的用下划线表示； • 联系用菱形框表示，框内标明联系名，也用无向边分别与相关实体连接
在一起，长期存放在计算机内，可为多个用户共享， 而应用程序彼此独立，统一管理的数据集合。
1 数据库技术基本概念
1.4 数据库管理系统 数据库管理系统（Database Management System，
DBMS）是管理数据库的软件的集合，是数据库系统的 核心。
1 数据库技术基本概念
1.5 数据库系统
• 随着计算机软件、硬件技术的发展，数据处理的主 要工作已不再是计算，而是进行管理 。 数据库管理技术主要经历了人工管理阶段、文 件系统阶段、数据库系统3个阶段。
计算机等级考试四级数据库技术复习资料
计算机等级考试四级数据库技术复习资料数据库的实施、运行和维护数据库的实施、运行和维护1数据库的实施1.1 定义数据库结构1、为了实现数据库的逻辑结构设计和物理结构设计结果，必须建立实际的数据库，即在确定了数据库的逻辑结构和物理结构后，开发人员使用具体的DBMS提供的数据定义语言(DDL)来严格描述数据库结构。
1.2 数据装载1、完成了数据库定义后，还须装入各种实际数据;2、由于数据的来源不同，其组织方式、结构、格式会不同，可能出现源数据与新数据库结构不相容;3、我们可以先将源数据提取出来，存入计算机，然后分类转换，成为符合新数据库结构的数据，再存入数据库，具体步骤如下：(1) 筛选数据；(2)转换数据格式;(3)输入数据;(4)校验数据;4、为完成初始数据的录入，通常需要设计一些数据录入子系统，由计算机辅助完成入库工作，对某些纸质数据或数据量少的数据，可由人工一条条进行录入;而对于数据量大的数据，可考虑采用批量数据装载程序来实现。
1.3 编写与调试应用程序1、只有当数据库的结构建立好后，才能开始应用程序的编写和调试;2、可使用模拟数据进行程序的调试。
1.4 数据库的试运行1、应用程序调试完成并已有一小部分数据入库，就可以开始数据库的试运行，也称联合调试;2、试运行十分重要，因为：(1) 检测应用程序在接近真实的环境中运行是否符合设计要求;(2) 检测系统设计的性能和评价。
3、试运行的工作主要有两个：(1) 功能测试：运行数据库应用程序，执行各种操作，测试程序是否满足设计要求，找出不足，改进现有程序直到符合设计要求;(2) 性能测试：测量系统的性能指标，分析是否符合设计目标。
2 数据库的运行和维护1、数据库设计并试运行后，如试运行结果符合设计目标，数据库就可以真正投入运行了，同时也标志着开发任务的基本结束和维护工作的开始;2、维护工作包括：(1) 数据库的转储与恢复;(2) 数据库安全性和完整性控制;(3) 数据库性能的检测与改善;(4) 数据库的重组和重构。
《数据库第4章》课件
03
SQL语言基础
SQL语言概述
总结词
简洁、高效、标准化的特点
详细描述
SQL（Structured Query Language）是一种用于管理关系数据库的标准编程语言。它以简洁的语法 和高效的性能而著称，被广泛应用于数据查询、更新、管理以及数据库设计和维护。
SQL语言的数据定义功能
总结词
定义、修改、删除数据结构
关系数据库系统的特点
要点一
总结词
关系数据库系统具有数据完整性、标准化、安全性和并发 控制等特点。
要点二
详细描述
数据完整性是指关系数据库中的数据保持准确性和一致性 ，防止错误和无效数据的输入。标准化是指通过规范化的 表格结构和关系，减少数据冗余和保证数据一致性。安全 性是指对数据库的访问进行控制，确保数据的保密性和完 整性。并发控制则是在多用户同时访问数据库时，确保数 据的一致性和避免冲突。
安全对于保护企业资产、个人隐私以及国家安全等方面都具有重要意义
。
数据库的安全性控制
用户身份认证
通过用户名和密码等身份认证方式，确保只 有经过授权的用户才能访问数据库。
访问控制
根据用户的角色和权限，限制用户对数据库 的访问范围和操作权限。
数据加密
对敏感数据进行加密存储，以防止未经授权 的用户获取和利用。
05
数据库安全与保护
数据库安全概述
01
数据库安全定义
数据库安全是指通过采取各种安全措施和技术手段，确保数据库中的数
据不被未经授权的访问、使用、泄露、破坏、修改或销毁。
02
数据库安全威胁
数据库面临的安全威胁包括数据泄露、数据篡改、数据损坏、非授权访
问等。
03
计算机四级数据库技术复习笔记
计算机四级数据库技术复习笔记
计算机四级数据库技术复习笔记
1、数据库(DB，DataBase)--是长期存储在计算机内有组织的、大量的`、共享的数据集合;
2、数据库管理系统(DBMS，Database Management System)--是指在计算机系统中，位于用户与操作系统之间的数据管理系统软件，是数据库系统的核心。
3、数据库系统(DBS，DataBase System)--是指在计算机系统中引入数据库后的软硬件系统构成，DBS一般分成三个层次：(1)计算机硬件平台;(2)系统软件和应用软件;(3)用户;在不引起混淆和歧义的情况下，数据库系统简称为数据库。
4、(狭义的)数据库系统—是由数据库和数据库管理系统组成的软件系统，主要为用户提供数据存储和查询、插入、修改、删除、更新等数据管理功能。
5、(狭义的)数据库应用系统(DBAS，DataBase Application System)—是由数据库、数据库管理系统、数据库应用程序组成的软件系统，它面向具体应用领域，提供了更为复杂的数据处理功能。
6、数据库技术—是研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门计算机应用学科。
计算机应用基础4数据库技术基础
三级模式划分意义: 有利于保持数据库的数据独立性
4.1 数据库系统的基本概念
4.1.4 数据库系统的三级模式结构和两级映射
2.数据库系统的两级映射
(1)概念模式到内模式： 定义了数据的全局逻辑结构与数据的物理存储结构间的对 应关系.
(2)外模式到概念模式： 定义了外模式与概念模式的对应关系。每个外模式是概念 模式的一个基本视图。
4.2 数据模型
4.2.1 数据模型 1. 数据模型及其要素 数据结构： 主要描述数据的类型、内容及数据间的联系，是 对系统静态特性的描述 数 数据操作： 据 主要描述在相应数据结构上可进行的操作，是对 模 系统动态特征的描述。 型 数据约束： 要 主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系， 素 他们之间的制约与依存关系，必须遵守的通用的完整 性约束，是一组完整性规则的集合，从而保证数据的 正确性、有效性。
1. 数据管理的三个阶段
人工管理、文件系统和数据库技术等3个阶段(考点） 3）数据库系统阶段（60年代后）：
数据共享 度高、冗 余度小
4.1 数据库系统的基本概念
4.1.3 数据库系统的发展过程和特点
2. 数据库系统的特点
（1）数据的集成性 （2）数据的高共享性与低冗余性
数据的集成性使数据可为多个应用程序共享， 数据的共享又极大地减少数据冗余（ 数据冗余度 小是指重复的数据少），减少不必要的存储空间， 避免数据的不一致性。
练习
(11) 数据库系统体系结构的三级模式间存在两种映像，它们是 ()。 A) 模式与内模式间，模式与模式间 B) 子模式与模式间，模式与内模式间 C) 子模式与外模式间，模式与内模式间 B D) 子模式与内模式间，外模式与内模式间 填空题： 1.数据库系统的三级模式分别为______模式、内部级模式 与外部级模式。 2. 数据的物理结构（包括存储结构、存取方式等）的改变 都不影响数据库的逻辑结构，从而不致于引起应用程 序的变化，这是指数据的_____.
《大学信息技术》教学课件 大学信息技术第四章
第3 页
学习目标
了解数据库的根本概念，如什么是数据库、数据 库管理系统等。 了解Access 2021的根本知识，如数据库对象 有哪些，如何创立数据库等。
掌握Access 2021的根本操作，如表、查询、窗 体和报表的操作。
第4 页
目录页
数据库系统概述 Access 2010简介 数据库和表的基本操作 数据查询 窗体 报表
以将Access 2021数据库作
为一些应用程序的后台数
据库，还可以将Access
2021作为开发工具，开发
进销存管理系统、人事管
理系统、客户管理系统和
图书管理系统等。
第 13 页
第4章 数据库基础与应用
4.2 Access 2010简介
4.2.2 Access 2021数据库的组成对象
Access 2021数据库对象是数据库的组成局部，有表、查询、窗体和报表等，每一个数据库对 象实现不同的数据库功能，它们存储在同一个Access 2021数据库文件中。
每个表保存的只是一个主题的信息，但在实际 使用数据库时，不可能只涉及一个主题的信息，
所以还应该在表之间建立关系。通过表的主关 键字，可以在表之间建立起关系，这种关系可 以是一对一的关系，也可以是一对多的关系， 还可以是多对多的关系，应根据实际情况来确
定表之间的关系。
最后是优化设计。在设计 好需要的表、字段和关系后， 再检查该设计并找出任何可能 存在的缺乏。
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4.3 数据库和表的基本操作 2．创立数据库
第4章 数据库基础与应用
使用Access 2021的第一项任务是建立 数据库，并把它作为文件存放在磁盘上。一 旦完成数据库的建立，所有的对象都将自动 地被放置在这个数据库文件中。
数据库技术知识点
数据库技术知识点第一章数据：描述事物的符号记录称为数据。
数据库DB：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库系统DBS：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库DB、数据库管理系统DBMS（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
数据库管理系统DBMS：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS 的主要功能包括（1）数据库定义（2）数据存取功能（3）数据操纵（4）数据库运行管理（5）数据库的建立和维护功能数据模型：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。
数据模型通常由数据结构（描述组成对象、联系及系统静态特性）、数据操作（查询和更新）和完整性约束（参照第五章）三部分组成。
概念模型：概念模型是现实世界到机器世界的中间层次，有实体、属性、码、域、联系等概念。
关系模型：关系（二维表）、元组（行）、属性（列）、主码（唯一属性组）、域（属性取值范围）、分量（一个属性值）。
关系模式：学生（学号、姓名、年龄、性别、系名）数据库系统三级模式结构：外模式：能看能使用的特征描述（视图，多个）、模式：逻辑结构特征描述（基本表、一个）、内模式：内部表示，存储方式（存储文件、一个）两级映像：外模式/模式映像与模式/内模式映像保证了物理独立性和逻辑独立性。
数据库系统组成：硬件平台及数据库、软件、人员（DBA、系统分析员、数据库设计师、应用程序员、用户）第二章关系数据库：实体及实体之间联系的关系集合。
关系操作：查、增、删、改。
查询分为：选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡尔积。
特点：集合操作。
完整性约束：实体（主码存在且唯一）、参照（外码为空或者为其他关系的主码值）、用户自定义。
第三章：SQL语言特点：（1）综合统一。
SQL语言集多语言功能于一体。
大学计算机基础第1至4章习题答案
大学计算机基础第1至4章习题答案大学计算机基础习题答案第一章一、填空题1.计算机科学是主要研究（计算理论）、（计算机）、和（信息处理）的学科。
2.在模型建立的前提下，利用计算机求解问题的核心工作就是（算法和程序）设计。
3.算法是一组规则，它的主要特性是（有限性）、（可执行性）、（机械性）、（确定性）和（终止性）。
4.要使一个问题能够用计算机解决，其必要条件是（有确定算法）。
5.在计算机内，一切信息都是以（二进制码）形式表示的。
6.如果说图灵机A能够完全模拟图灵机B，则意味着（给定相同的输入，A的输出与B的输出相同）。
如果A和B能够相互模拟，则表示（A与B计算等价）。
7.图灵机中的纸带可以相当于计算机中的（硬盘）。
8.第一代计算机的主要部件是由（电子管）构成的。
9.未来全新的计算机技术主要指（光子计算机）、（量子计算机）和（生物计算机）。
10.未来电子计算机的发展方向是（巨型化）、（微型化）、（网络化）和（智能化）。
11.目前，国际上广泛采用的西文字符编码是标准（ASCII码），它是用（８（７？））位二进制码表示一个字符。
12.采用16位编码的一个汉字储存时要占用的字节数为（2B）。
13.位图文件的存储格式为（BMP），用数码相机拍摄的照片的文件格式一般为（JPG）。
14.若处理的信息包括文字、图片、声音和电影，则其信息量相对最小的是（文字）。
15.模拟信号是指（在时间和幅值上）都连续变化的信号。
16.计算机中对信息的组织和管理方式有两种，即（文件）和（数据库）。
17.软件的测试方法包括（白盒测试）和（黑盒测试）。
18.普适计算的主要特点是（无处不在）。
二、简答题1.P14；2.P5；3.P7；4.输入信息、输出信息、程序、内部状态；5.P6；6.P23；7.P19；8.软硬件技术、通信技术、纳米技术；大规模并行处理体系结构、高性能算法、可重构计算、功耗。
第二章1.计算机系统主要由（硬件系统）和（软件系统）组成。
计算机等级考试四级数据库技术复习笔记汇总
一、数据模型1.数据模型的三要素(1)数据结构数据结构是所研究的对象类型(Object Type)的集合。
这些对象和对象类型是数据库的组成成分。
一般可分为两类:一类是与数据类型、内容和其它性质有关的对象;一类是与数据之间的联系有关的对象。
前者如网状模型中的数据项和记录，关系模型中的域、属性和关系等。
后者如网状模型中的关系模型(set type)。
在数据库领域中，通常按照数据结构的类型来命名数据模型，进而对数据库管理系统进行分类。
如层次结构、网状结构和关系结构的数据模型分别称作为层次模型、网状模型和关系模型。
相应地，数据库分别称作为层次数据库、网状数据库和关系数据库。
(2)数据操作数据操作是指对各种对象类型的实例(或值)所允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。
在数据库中，主要的操作有检索和更新(包括插入、删除、修改)两大类。
数据模型定义了这些操作的定义、语法(即使用这些操作时所用的语言)。
数据结构是对系统静态特性的描述，而数据操作是对系统动态特性的描述。
两者既有联系，又有区别。
(3)数据的约束条件数据的约束条件是完整性规则的集合。
完整性规则是指在给定的数据模型中，数据及其联系所具有的制约条件和依存条件，用以限制符合数据模型的数据库的状态以及状态的变化，确保数据的正确性、有效性和一致性。
2.概念模型数据模型是数据库系统的核心和基础。
每个DBMS软件都是基于某种数据模型的。
为了把现实世界中的具体事物或事物之间的联系表示成DBMS所支持的数据模型，人们首先必须将现实世界的事物及其之间的联系进行抽象，转换为信息世界的概念模型;然后将信息世界的概念模型转换为机器世界的数据模型。
也就是说，首先把现实世界中的客观对象抽象成一种信息结构。
这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统和DBMS。
然后，再把概念模型转换为某一计算机系统上某一DBMS所支持的数据模型。
因此，概念模型是从现实世界到机器世界的一个中间层次。
计算机四级考试《数据库技术》基础知识 数据视图与模式结
xx年计算机四级考试《数据库技术》根底知识数据视图与模式结1、数据视指从某个角度看到的客观世界数据对象的特征，是对数据对象某一方面特征的描述。
2、数据抽象：是一种数据描述和数据库设计原那么，是指专注于数据对象的某方面特征，而忽略其他特征。
3、集和值：集是指对某一类数据的结构和属性的说明，值是集的一个具体赋值;4、数据模式：对数据库中数据某方面结构和特征的描述，它仅涉及集的描述，不涉及具体的值。
1、数据库三级模式结构—外部级、概念级和内部级，分别定义了外模式、模式和内模式，用于从不同角度描述数据库结构。
2、模式：(1) 也称逻辑模式、概念模式;(2) 对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图;(3) 模式不仅定义了数据的逻辑结构，还定义了数据之间的联系、与数据的关的平安性和完整性要求;(4) 一个数据库只有一个模式，建立在某种数据结构模型根底上。
3、外模式：(1) 也称子模式、用户模式、用户视图;(2) 是对数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。
(3) 一个数据库可以有多个外模式，每个外模式描述了某个特定用户所使用的局部数据的逻辑结构和特征，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
(4) 外模式还是保证数据平安的有力措施，每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，其它数据对他是不可见的。
4、内模式：(1) 也称物理模式、存储模式;(2) 是对数据库中数据的物理结构和存储方式的描述，代表了数据在数据库内部的表示方式和物理组织结构;1、外模式/模式映象：(1) 定义了数据库中不同用户的外模式与数据库逻辑模式之间的对应关系;(2) 可有多个外模式/模式映象，对于每个外模式，需要一个外模式/模式映象来定义该外模式与模式之间的对应关系;(3) 当模式发生变化时，只需调整外模式/模式间的映象关系，而外模式无需修改，保证了数据与应用程序的逻辑独立性，称为数据的逻辑独立性。
大学计算机基础之数据库基础教学课件
7.1 数据库系统概述 7.2 实体-联系模型和关系模型 7.3 关系型数据库标准语言 7.4 Access数据库管理系统
2
数据库技术是研究数据的存储、设计和使用的技术， 是计算机应用的一个重要分支。 信息化社会离不开信息系统，信息系统的核心就是 数据库系统。 数据库技术广泛应用于各个领域:
数据模型的分类
◦ 层次模型：用树型结构来表示实体及实体间的联系； ◦ 网状模型：用网状结构来表示实体及实体间的联系； ◦ 关系模型：用关系结构来表示实体及实体间的联系，是目 前应用最广泛的数据模型； ◦ 面向对象模型：用对象来表示实体及实体间的联系。
13
以树状结构来表示实体及其之间的联系（1：n）
数据库技术是对传统信息管理模式的大变革 —提高了信息的利用率 —缩短了信息的传播过程 —实现了信息一体化的管理
5
20世纪50年代中期以前： 硬件方面只有卡片、纸带、磁带等存储设备 软件方面没有操作系统，没有进行数据管理的软件 此时的计算机、数据主要以科学计算为目的 原始数据随程序一起输入内存 、运算、退出 --数据是面向应用 应用程序1 --数据不具有共享性 数据需要由应用程序自己来管理 应用程序2 程序与相应的数据有着很强的依赖性 程序与数据之间不具有独立性 应用程序n · · ·
建立在数据库系统之上的一类计算机应用 系统，由数据库系统、应用程序及其开发 人员、用户等组成。
数据库
数据库管理系统是数据库系 统的核心，而数据库系统是 数据库应用系统的核心。
4
计算机数据管理技术经历了三个阶段：
人工管理阶段 文件系统阶段 1946 1950 1960 数据库系统阶段 1970
计算机等考四级数据库技术数据模型复习笔记
求知若饥，虚心若愚。
计算机等考四级数据库技术数据模型复习笔记计算机等考四级数据库技术数据模型复习笔记数据模型概念1、数据模型(Data Model)--是数据库系统的形式框架，是用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据全都性的概念工具;2、数据模型应满意：(1)能够比较真实地模拟现实世界;(2)简单为人们所理解;(3)便于在计算机上实现。
3、数据模型的组成：(1) 数据结构：用于描述系统的静态特征，从语法角度表述了客观世界中数据对象本身的结构和数据对象之间的关联关系，是刻画一个数据模型性质最重要的方面。
在数据库系统中，通常根据数据结构的类型来区分、命名各种数模，如层次、网状、关系数模。
(2) 数据操作：用于描述系统的动态特征，是一组对数据库中各种数据对象允许执行的操作和操作规章组成的集合。
数据操作可以是检索、插入等，数模必需定义这些操作的准确含义、操作符号、操作规章以及实现操作的数据库语言。
(3) 数据完整性约束：是一组完整性规章的'集合，它定义了数模必需遵守的语义约束，也规定了数据库中数据内部及数据之间联系所必需满意的语义约束。
它限定了数据库的状态以及状态的变第1页/共2页学而不舍，金石可镂。
化，以便维护数据的正确性、有效性。
数据模型分类1、用数据模型这一概念来描述数据库的结构和语义，通过现实世界—信息世界—机器世界的抽象转换过程构建数据库，并依据模型所定义的规范去管理和使用数据。
2、建模过程：(1)将现实世界的数据对象抽象为信息世界中的某一信息结构;(2)再将信息结构转换为机器世界中某一详细DBMS支持的数据模型，并存储于计算机中。
3、数据模型分类：(1) 概念数据模型(概念模型)：按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调其语义表达功能，易于用户理解，是用户与设计人员沟通的语言，主要用于数据库设计。
最常用的是实体—联系模型。
数据库技术笔记
第1章计算机基础知识一、计算机系统组成1.概述2.计算机的硬件组成3.计算机的软件组成4.计算机的配置和技术指标5.计算机应用领域二、计算机中的信息表示三、计算机网络基础四、信息安全基础 1.密码技术密钥管理：解决密钥的分配和存储是最关键和最有技术难点的问题 2.信息认证3.恶意软件4.计算机病毒5.防火墙技术6.网络安全7.操作系统安全8.数据库安全第2章 数据结构与算法一、数据结构二、线性表三、多维数组、稀疏矩阵和广义表四、树形结构数和树林转换成对应二叉树：凡是兄弟就用线连接起来，然后去掉父节点到子女的连线，只留下父节点到第一个子女的连线不去掉五、霍夫曼算法 六、查找第3章操作系统一、概述1.作用：①管理系统中各种资源；②为用户提供良好界面。
2.特征：并发性；共享性（互斥共享；同时共享）；随机性。
二、功能1.进程（线程）管理：处理器；多道程序技术2.存储管理：程序与数据独立，虚拟内存3.文件管理：有效支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，以使用户方便、安全的访问文件4.设备管理：负责外部设备的分配、启动和故障处理；采用中断技术、通道技术、虚拟设备技术和缓冲技术；提供良好界面5.用户接口：提供使用手段三、分类1.批处理操作系统：输入井、输出井；作业的装入与结果的输出通常由SPOOLing系统完成；多道；成批2.分时系统：时间片轮转方式处理用户请求；特点：①多路性②交互性③独立性④及时性3.实时系统：数/模转换装置；分类：实时控制系统、实时信息处理系统；特点：及时响应、高可靠性4.个人计算机操作系统5.网络操作系统:通信设施6.分布式操作系统7.嵌入式操作系统:针对嵌入式芯片环境四、操作系统的用户接口1.程序级接口：一组系统调用指令（广义指令）。
系统调用的分类：①设备管理类②文件管理类③进程管理类④进程通信类⑤存储管理类2.操作级接口：操作一级请求操作系统服务；利用这类接口组织工作流程和控制作业的运行；由一组操作命令组成，是用户以交互方式（键盘或鼠标）请求操作系统服务的手段五、操作系统体系结构1.整体结构（模块组合结构）2.层次结构：优点：整体问题局部化；各模块之间的组织结构和依赖关系清晰明了3.客户机／服务器（微内核）结构：适合分布式系统六、操作系统硬件环境1.中央处理器（CPU）⑴指令分类：特权指令；非特权指令（用户只能使用）陷入：用户程序使用特权指令，处理器状态切换⑵CPU状态①管态（特权态、系统态或核心态）：操作系统管理运行的状态；目态（只能执行非特权指令）：一般用户程序运行状态②处理器状态转换目态->管态：中断；管态->目态：修改程序状态字2.存储体系3.中断系统⑴相关概念：中断源；中断点；中断响应；中断处理程序；中断处理；中断返回；中断装置⑵⑶中断响应⑷中断优先级（由硬件规定）；中断屏蔽（防止中断干扰，由程序状态字中的中断屏蔽位决定）4. I/O 控制方式中断系统中断装置（硬件部分） 中断处理程序 （软件部分）中断向量入口地址（PC ）运行环境（程序状态字）指令计数器中断处理保存被中断程序现场分析中断源，确定中断原因执行相应中处理程序中断返回，继续执行被中断程序5.时钟 四、进程管理 1.进程的相关概念2.进程（线程）调度 【处理器调度】I/O控制方式循环测试I/O 方式 中断处理方式直接内存存取(DMA)方式 通道方式进程功能记录执行状况；按一定调度算法，准备分配CPU ； 向寄存器存入PCB 信息，运行3.进程同步机制 ①进程同步 ②进程互斥 ③P 、V 操作4.进程间通信5.死锁调度算法先进先出算法时间片轮转算法（分时系统） 最高优先级算法 多级队列反馈算法通信原语低级通信原语:P 、V 操作高级通信原语共享内存：解决公共内存中的互斥关系消息机制消息缓冲通信信箱通信管道通信消息缓冲区 消息队列首指针互斥信号量 同步信号量发送消息原语send(receiver,a) 接收消息原语receive(a)信箱说明 信箱体结构原语创建信箱原语 撤销信箱原语 发送信箱原语 接收信箱原语基础：文件系统特点：同步与互斥由操作系统自动进行 ，对用户透明优缺点：传送数据量大，但通信速度较慢概述死锁概念：在多道程序系统中，一组进程中的每一个进程均无限期等待被该组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源特点：死锁进程个数至少两个，所有死锁进程都有等待资源，至少两个进程已占有资源资源永久性资源临时性资源产生原因①系统提供的资源有限，不能满足每个进程使用②多道程序运行时，进程推进顺序不合理产生必要条件①互斥条件②不剥夺条件（不可抢占）③部分分配（占有资源）④循环等待（对于永久性资源）资源分配图：有环路，可能出现死锁死锁处理预防①采用资源的静态预分配策略，破坏“部分分配”条件②允许进程剥夺使用其它进程占有的资源，破坏“不可剥夺”条件③采用资源有序分配法，破坏“环路”条件避免①安全状态（没有死锁的状态）②银行家算法检测：死锁检测算法反复查找资源分配表和进程等待表解除资源剥夺法撤销进程法五、存储管理1.概述2.可变分区存储管理方案3.页式存储管理方案页表：记录用户程序逻辑页面与内存物理页面间的对应关系（内存系统区）硬件支持：页表始址寄存器和页表长度寄存器地址映射实存储器① 内存储器② 外存储器 ③ 高速缓存虚存储器① 用户程序的逻辑地址构成的地址空间 ② 内存不足时，结合外存形成的大存储器逻辑地址 物理地址 静态地址映射 动态地址映射内存扩充交换技术虚拟存储技术移动技术：集中分散的空闲区，提高内存利用率，便于作业动态扩充内存可变分区的实现硬件的地址转换机构控制寄存器：基址寄存器和限长寄存器逻辑地址<限长值，逻辑地址+基址寄存器值=绝对地址 逻辑地址>限长值，“地址越界”的程序性中断内存分配表已分配区表空闲区表空闲分区的分配策略最先适应算法最优适应算法 最坏适应算法分区的回收 ① 位视图 一个位：0空闲1被占用② 空闲页面表：首页面号和页面个数 ③ 空闲页面链表空闲页面记录表4.虚拟页式存储管理方案六、文件管理 1. 概述快表逻辑页号、物理页号 特征位：0空、1有内容访问位：0未访问、1已访问作用：存放当前访问最频繁的少数页面的页表项程序的局部性原理：时间局部性和空间局部性虚拟存储管理：空间受外层空间的限制及CPU 地址所能表示范围的限制虚拟页式存储管理页表表项的扩充① 页号② 驻留位（中断位）表示在内存还是外存 ③ 内存块号 ④ 访问号 ⑤ 修改位⑥ 保护位（能否读/写/执行） ⑦ 禁止缓存位缺页中断处理页面淘汰算法最佳淘汰算法（OPT ）(缺页中断率最低)先进先出淘汰算法（FIFO ）最近最久未使用淘汰算法（LRU ） 最近最少未使用淘汰算法（LFU ）分类系统和用途 信息的保存期限 临时文件 永久性文件 档案文件 保护方式只读文件 读写文件 可执行文件 无保护文件逻辑结构:流式文件 ;记录式文件存取方式顺序存取文件 随机存取文件物理存取顺序文件链接文件 索引文件 Hash 文件 索引顺序文件Unix 系统普通文件 目录文件 特殊文件系统文件库文件 用户文件2.文件结构和存取方式文件系统功能特点① 统一管理外存，实时存储空间的分配与回收② 确定文件信息的存放位置与存放形式 ③ 实现文件的按名存取 ④ 有效实现对文件的各种控制操作和存取操作 ⑤ 实现文件信息的共享，并提供可靠的文件保密和保护措施 ① 按名存取文件 ② 采取保护、保密措施 ③ 实现文件共享，节省空间和时间开销文件结构逻辑结构流式文件：有序字符的集合记录式文件基本单位：记录定长记录文件 变长记录文件物理结构顺序结构（连续结构）链接结构（每个物理块设有一个指针，指向后续的物理块）索引结构（系统为每个文件建立一个索引表） Hash 结构（杂凑或散列结构） 索引顺序结构存取方式存取设备顺序存取 随机存取顺序存取设备（磁带） 随机存取设备典型设备：磁盘磁盘一般由若干磁盘片组成，每个磁盘片对应两个读/写磁头 物理块号=柱面号×（磁头数×扇区数）+磁头号×扇区数+扇区号存取方式3.文件目录及实现4.文件的操作及实现 ⑴建立文件create(文件名，参数表) ⑵打开文件open(文件名，读写方式) ⑶读文件read(文件名，记录键，内存位置) ⑷写文件write(文件名，记录键，内存位置) ⑸关闭文件close （文件名） ⑹撤销文件delete(文件名)⑺指针定位seek(fd ，新指针的位置) 5.文件系统的实现文件符号名文件物理地址文件存储空间的管理实现文件系统的表目记录的成组与分解位视图法 空闲块表 空闲块链表系统打开文件表：保存已打开文件的文件控制块 用户打开文件表6.文件系统的安全7.文件系统的性能七、设备管理 1.概述备份保护与保密存取权限的两级控制具体实现用户分类：文件主、文件主的同组用户或合作者、其他用户 基本存取权限：R （只读）,W （可写）,E （可执行）,N （不允许任何操作） 存取控制表 口令 密码常见技术措施块高速缓存合理分配磁盘空间 磁盘的驱动调度 信息的优化分布分类按工作特性分类按数据组织方式分类存储设备 输入输出设备块设备（磁盘、磁带） 字符设备（终端、打印机）按资源分配角度分类独占设备 共享设备虚拟设备目标① 提供统一接口、完成输入输出要求 ② 充分利用中断技术、通道技术和缓冲技术，提供设备工作能力与效率 ③ 协调多程序竞争使用设备 功能设备分配与回收、 管理输入输出缓冲区设备驱动，实现I/O 操作 外部设备中断处理 虚拟设备及实现海量转储 增量转储3.缓冲技术4.虚拟设备技术（SPOOLing 技术）作用：缓和了CPU 与设备的速度的不对称性，提高了CPU 与设备的并行程度，可用来管理独占设备。
数据库技术PPT课件
随着网络安全问题的日益突出，数据库技 术的安全性将得到更加重视，加强数据加 密、安全审计等方面的技术研究。
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数据库技术的发展趋势
大数据处理
随着大数据时代的到来，数据库技术将进 一步发展，支持大规模数据的存储、检索
和分析。
智能化
数据库技术将与人工智能技术结合，实现 数据挖掘、智能推荐等功能，提高数据处
理和分析的智能化水平。
云计算
云计算技术的发展将推动数据库技术的云 化，实现数据库服务的云端化，提供更加 灵活和可扩展的数据库服务。
数据库的作用
数据库技术是信息系统的核心组成部 分，它能够实现数据的集中存储、管 理和共享，提高数据利用率和信息系 统的效率。
数据库技术的发展历程
人工管理阶段
在早期计算机系统中，数据存储和管理主要依靠人工操作， 数据存储效率低下，容易丢失。
文件系统阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的 分类存储和管理，提高了数据存储和检索的效率。
非关系型数据库
总结词
非关系型数据库是指不使用关系模型来组织和存储数据的数 据库，它通常使用键值对、文档、列或图形等数据结构来存 储数据。
详细描述
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以动态地添加 字段或属性。它支持高并发的读写操作，具有较好的可扩展 性。常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和 Redis。
UPDATE语句
用于修改数据库表中的现有记录
DELETE语句
用于从数据库表中删除记录
MERGE语句
用于插入、更新或删除记录，根据条 件决定操作类型
05 数据库安全与优化
计算机等考四级数据库技术复习笔记归纳
计算机等考四级数据库技术复习笔记归纳
计算机等考四级数据库技术复习笔记归纳
1.5 数据库管理系统
1.5.1 数据库管理系统的功能
(1) 数据定义功能：DBMS提供了数据定义语言(DDL)，用户利用DDL定义数据库对象的三级模式结构，描述数据库的结构特征。
(2) 数据操纵功能：DBMS提供数据操纵语言(DML)，用户利用DML对数据进行查询、插入、删除或更新;
(3) 数据库运行管理和控制功能
(4) 数据库的建立和维护功能
1.5.2 数据库系统的全局结构
1、 DBS可分为用户、人机交互界面、DBMS和磁盘四个层次;
2、用户可分为四类：数据库管理员DBA;专业用户;应用程序员;终端用户;
3、 DBMS可分为两部份：
(1) 查询处理器：面向用户查询请求;包括以下几个功能模块：DML编译器、嵌入式DML的预编译器、DDL编译器、查询执行引擎;
(2) 存储管理器：面向数据存储访问，包括以下几个功能模块：权限和完整性管理器、事务管理器、文件管理器、缓沖区管理器;
4、磁盘存储的'类型：
(1) 以数据库文件方式存储的应用数据;
(2) 数据字典;
(3) 为提高查询速度而设置的数据库引擎;
(4) DMS运行时的统计分析数据;
(5) 日志信息。
《计算机应用技术基础》第4章 数据库管理1
关键字( 关键字(Key) )
关键字也称为键值或码,是指能够在实体 关键字也称为键值或 也称为键值 集中标识一个实体或一组实体 标识一个实体或一组实体的一个属性 集中标识一个实体或一组实体的一个属性 或一个属性集(由多个属性组合). 或一个属性集(由多个属性组合). 关键字可以有 种形式,它们是一个字段, 关键字可以有3种形式 它们是一个字段, 种形式, 多字段的组合, 多字段的组合,以及由系统建立一个自动 编号. 编号.
– 是专用于管理数据库的系统软件,它允许一个或 是专用于管理数据库的系统软件, 多个使用者对数据库中的数据信息提出查询, 多个使用者对数据库中的数据信息提出查询,修 改等请求, 改等请求,并以符合使用者要求的格式呈现其请 求执行后的结果. 求执行后的结果. – 一个数据库管理系统应具有 项基本功能:数据 一个数据库管理系统应具有6项基本功能 项基本功能: 定义,数据操纵,数据库的建立和维护, 定义,数据操纵,数据库的建立和维护,数据库 的运行管理和数据的通讯. 的运行管理和数据的通讯.
– – – – 需求分析 建立数据模型 数据库的物理设计与建立 数据库的运行和维护
共43页
8
设计数据库
建立一个管理学生作业成绩的数据库 需求分析: 需求分析: 需求分析
分析使用者的特征
– 教师使用
分析所要实现的功能: 分析所要实现的功能:
– – – – 查看每一位学生各科作业成绩,总成绩,平均成绩… 查看每一位学生各科作业成绩,总成绩,平均成绩 查看学生的选课情况… 查看学生的选课情况 查看一个班,一个专业的学生的选课情况,作业情况… 查看一个班,一个专业的学生的选课情况,作业情况 查看某课程所有选修的学生情况,作业情况,课程情况… 查看某课程所有选修的学生情况,作业情况,课程情况
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高考数据分析：求每个人的总分
Access中可以用一条语句实现： SELECT 考号, 类别, 语文+数学 +外语+综合 AS 总分 INTO aaa FROM 高考成绩表;
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高考数据分析：求出一分一段结果
然后，在使用如下命令对上面的表进行统计。 SELECT 总分, count(*) AS 人数 FROM aaa WHERE 类别=1 GROUP BY 总分 ORDER BY 总分 DESC;
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第四章 数据库技术基础
3Title in
here
4.1 数据库系统的基本概念 4.2 数据模型 4.3 Select语句的基本应用 4.4 ACCESS数据库
4.1 数据库系统的基本概念
了解数据、信息处理的概念。 了解数据库、数据库管理系统及其功能。 了解数据库系统的组成。
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为能实现对现实世界的模拟。数据模型应该满足能比较真实
地模拟现实世界、容易为人所理解和便于在计算机上实现的
要求。
数据结构
数据操作
数据约束
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4.2.1 数据模型的组成要素
张琳，女，1990年11月10日出
生于湖北恩施，身高1米62，体重
54kg，于2010年9月进入华中科
技大学学李习志，杰所，属男院，系1计99算1年机5学月院1，8日
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4.1.1 数据、信息和数据处理
信息：
1.你是：理工科学生
2.你是否对计算机感兴趣：只是想上网
3.上大学前你的计算机应用程度：会使用 一些简单的常用软件比如office
4.如果在学校网站上有关于教学资料，你 会去看吗？：会
5.你认为大学计算机基础教学是为了：应 用
现实世界
数据
1.A 2.B 3.C 4.A 5.A 信息世界
大学计算机基础第四章数据 库技术
目前数据处理成为 计算机应用的主要方面
我们是如何使用数据的？
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引例
单击提交按钮后发生了什么？
1. 将用户的选择写入已定义好的数据库表中 2. 从表中读取数据，分别统计出,B,C,D选项所
占比例。 3. 将统计结果显示在页面上
n个学生答案统 计到数据库中
4.1.3 数据库技术的发展
单机网版络版 VB PHP PowAerSbPuilder DelpJhSiP
应用程序
数据库引擎 SQL命令
DBMS
数据库
ORACLE DB2
Sybase
ACCESS SQL SERVER
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4.2 数据模型
待解决问题：
问题1：如何建立、管理 数据库？
（理论）
所属专出业生计于算北机京应，用于，20所1属0年班9级月进入
1001华班中…科…技大学学习，专业班级是
1001班。我喜欢唱歌，会英语和
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1.数据库能做什么？
存储大量数据，并可以增加、删除和修改。 快速地对数据进行检索、排序、分析、汇总
并报告结果。
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数据库能做什么？-高考数据分析应用实例
比如，大家都知道每年各省都公示一分一段
数据，那么我们如何实现呢? 数据的存储 用各门课成绩求总分 求出一分一段结果
没接触比 例
证书比例
70% 1%
82% 2%
95% 4%
难度适中 比例
多媒体教 学
75% 45%
60% 40% 56% 95%
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显然
数据处理的中心问题是数据管理。 数据库系统技术：是数据管理技术发 展的最新研究成果。
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从这门课中我们将学到什么？
1 什么是数据库技术？What? 2 数据库能做什么？Why？ 3 如何设计和使用数据库？How？
4.1.1 数据、信息和数据处理
什么是数据（Data）?
定义：描述事物的符号
礼貌 aBkWG
种类：数字、文字、图 形、图像、声音
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4.1.1 数据、信息和数据处理
什么是信息（Information）?
18是什么？
信息是有一定含义的、经过加工处理的、有价值 的数据。
载体
数据
表现形式
信息
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高考数据分析：数据的存储
数据量： 2011年全国933万，湖北48.5万 Excel2003:列数最多256列 行数最多 65536行
数据库存储：关系数据库，二维表 假如每个考生的信息如下： 考号、姓名、性别、类别、语文、数学、外语、综
合，类别分为文理科
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高考数据分析：数据的存储
4.1.2 数据库系统
什么是数据库管理系统（DBMS）?
忙得一团糟 谁来帮帮忙？
部门经理：货物种类表
仓 库
售货员：提取某品牌货物
管
采购人员：货物数量清单
理
员
货物入库
送货员：……
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4.1.2 数据库系统
什么是数据库管理系统（DBMS）?
应用程序A1
数 据
数据库管理系统 DBMS
应用程序A2
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4.2 数据模型
4.2.1 数据模型的组成要素 4.2.2 数据模型的分类
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4.2.1 数据模型的组成要素
数据——描述事物的符号记录，数据库中存储的基本对象。
数据模型（Data Model）——现实世界中的事物及其间联系 的一种抽象表示，是一种形式化描述数据、数据间联系以及 有关语义约束规则的方法
计算机世界
从现实世界到计算机世界转换的过程体现了计算思维方法
Hale Waihona Puke 4.1.2 数据库系统什么是数据库（DataBase,DB）
存放数据的仓库
按一定的数据模型组织、描述长期存储； 数据不是孤立的，是相互关联的。 为多个用户共享。
特点: “一小” ：冗余度小。 “三性” ：共享性、独立性、完整性。
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网络与计算中心 3
引例
向学生反馈结果
任课老师了解情况
2012级电子专业调查情况
人数
150人
应用程度 20人没接触 2人会简单程序设计
教学方式 120人多媒体
兴趣
100人感兴趣
n个学生答案统 计到数据库中
教务处制定教学计划
2010年 2011年 2012年
新生人数 5418人 5520人 5350人
库
应用程序A3
DBMS：位于用户与DB之间的一层数据管理软件
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4.1.2 数据库系统
什么是数据库系统？
由计算机平台、 用户 用户 用户
数据库、
计
数据库管理系统、
算 机
平
数据库应用系统 台
和用户
应用程序 DBMS
问题2：如何使用数 据库？
问题1：如何建立、 管理数据库？
构成。
数据库
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