选择题考点秘籍—二级C 语言
使软件测试工作系统化，我们应制定测试流备（如硬盘）中。数据库系统中处理的就是这程。所谓测试流程就是软件测试这个过程规定种持久性数据。 的程序。 （2）数据库
软件测试过程一般按4 个步骤进行，即单数据库：数据库（DataBase，DB）是指长元测试、集成测试、验收测试（确认测试）和期存储在计算机内的、具有统一的结构形式、系统测试。 可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的考点5 程序的调试 数据模型组织、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1．基本概念
在对程序进行了成功的测试之后将进入种应用程序所共享。 程序调试（通常称Debug，即排错）。程序调试（3）数据库管理系统 的任务是诊断和改正程序中的错误。 数据库管理系统：数据库管理系统
（1）程序调试的基本步骤 （DataBase Management System，DBMS）是管理①错误定位：从错误的外部表现形式入手，研究数据库的机构，是一个系统软件，负责数据库中有关部分的程序，确定程序中出错位置，找出错误的的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护内在原因。②修改设计和代码，以排除错误：排错和数据服务等。数据库管理系统是数据库系统的是软件开发过程中一项艰苦的工作，这也决定了调核心，其主要功能包括几个方面：数据模式定义、试工作是一个具有很强技术性和技巧性的工作。③数据存取的物理构建、数据操纵、数据的完整性、进行回归测试，防止引进新的错误：重复进行暴露这安全性定义与检查、数据库的并发控制与故障恢个错误的原始测试或某些有关测试，以确认该错误是复和数据的服务。 否被排除、是否引进了新的错误。 （4）数据库管理员
（2）程序调试的原则 数据库管理员：对数据库的规划、设计、调试活动由对程序中错误的定性、定位和维护、监视等进行管理的人员，称为数据库管排错两部分组成，因此调试原则也从确定错误理员。其主要工作：数据库设计、数据库维护的性质和位置时的注意事项和修改错误的原和改善系统性能。 则两个方面考虑。 （5）数据库系统 2．软件测试方法 数据库系统（DBS）是指引入数据库后
调试的关键在于推断程序内部的错误位置及的计算机系统，一般由数据库、数据库管理系原因。软件调试可以分为静态调试和动态调试。统、应用系统、数据库管理员和用户构成。 软件测试中讨论的静态分析方法同样适用静态调（6）数据库应用系统 试。静态调试主要指通过人的思维来分析源程序数据库应用系统（DBAS）是数据库系统再代码和排错，是主要的调试手段，而动态调试是辅加上应用软件及应用界面这三者所组成，具体包助静态调试的。主要的调试方法有强行排错法、回溯括：数据库、数据库管理系统、数据库管理员、法和原因排除法。 硬件平台、软件平台、应用软件、应用界面。
第4 章数据库设计基础 2．数据库系统的发展
数据管理发展到今经历了：人工管理、考点1 数据库系统的基本概念
文件系统和数据库系统3 个阶段。其中数据独立1．数据、数据库、数据库管理系统
性最高的是数据库系统，这里的数据独立性指（1）数据
的是数据库和应用程序的相互独立。 数据：描述事物的符号记录。
计算机中的数据一般分成两部分，其中一（1）文件系统阶段 部分与程序仅有短时间的交互关系，随着程序文件系统是数据库系统发展的初级阶段，的结束而消亡，这样的数据称为临时性数据，它提供了简单的数据共享和数据管理能力，但一般存放在计算机内存中；而另一部分数据则是它无法提供完整统一的管理和数据共享的能对系统起着长期持久的作用，这样的数据称为力。 持久性数据，一般存放在计算机的长期存储设 （2）层次与网状数据库系统阶段
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第一部分公共基础知识
从20 世纪60 年代末起，真正的数据库系统——层次数据库与网状数据库开始发展，它们为统一管理与共享数据提供了大力支撑。但是这两个系统也存在不足，主要是其脱胎与文件系统，受文件的物理影响较大，对数据库使用带来的诸多不便，同时，此类系统的数据模式构造繁琐不宜于推广。
（3）关系数据库系统阶段
关系数据库系统结构简单、使用方便、逻辑性强、物理性少。在数据库的储多新技术中，下面3 种是比较重要的：面向对象数据库系统、知识库系统和关系数据库系统的扩充。 3．数据库系统的基本特点
数据库技术是在文件系统基础上发展产生的，两者都以数据文件的形式组织数据，但由于数据库系统在文件系统之上加入DBMS 对数据进行管理，从而使得数据库系统具有以下特点。
（1）数据的高集成性
数据库系统的数据高集成性主要表现在如下几个方面：
①在数据库系统中采用统一的数据结构方式，如在数据库中采用二维表作为统一结构方式。②在数据库系统中按照多个应用的需要组织全局统一的数据结构（即数据模式），数据模式不仅可以建立全局的数据结构，还可以建立数据间的语义联系，从而构成一个内在紧密联系的数据整体。③数据库系统中的数据模式是多个应用共同的、全局的数据结构，而每个应用的数据则是全局结构中的一部分，称为局部结构（即视图），这种全局与局部的结构模式构成了数据库系统数据集成性的主要特征。
（2）数据的高共享性与低冗余性
由于数据的集成性使得数据可为多个应用所共享。数据共享的使用大大减少数据冗余，节约存储空间。减少冗余性以避免数据的不同出现是保证系统一致性的基础。
（3）数据高独立性
数据独立性是指数据与程序间的互不依赖性，是数据库中常用的术语。其包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。
（4）数据统一管理与控制
数据库系统不仅为数据提供高度集成环境，同时它还为数据提供操作功能，这主要包含以下 3个方面：数据的完整性检查、数据的安全性保 护、并发控制。
4．数据库系统的内部结构系统
数据库系统在其内部具有三级模式和二级映射，三级模式分别是外模式、概念模式与内模式。二级映射则分别是，外模式—概念模式映射和概念模式—内模式映射。这种三级模式与二级映射构成了数据库系统内部的抽象结构体系。
（1）数据库系统的三级模式
数据模式是数据库系统中数据结构的一种表示形式，它具有不同的层次与结构方式：
①外模式也称子模式或用户模式。它能够看见和使用局部数据的逻辑结构和特征的描述，它是用户的数据视图，一个数据库可以有多个外模式。②概念模式是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户（应用）公共数据视图。一个数据库只有一个概念模式。
③内模式又称物理模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
（2）数据库系统的两级映射
数据库系统的三级模式是对数据的3 个级别的抽象，它把数据具体物理实现留给物理模式，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式和存储方式。
考点2 数据库系统的基本概念 1．数据模型的基本概念
数据模型（Data Model）研究的就是数据的组织形式及方式。数据库是某个企业、组织或部门所涉及的数据的综合，它不仅要反映数据本身的内容，而且要反映数据之间的联系。
数据模型通常由数据结构、数据操作和完 整性约束3 部分组成。
（1）数据结构
数据结构是所研究的对象类型的集合。数据结构是对系统静态特征的描述。
（2）数据操作
数据操作是指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。数据操作是对系统动态特征的描述。
（3）数据的约束条件
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其
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联系所具有的约束和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。 2．数据模型的分类
数据模型按不同的应用层次分成3 种类型，它们是概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。
（1）概念数据模型
概念数据模型简称概念模型，它是一种面向客观世界、面向用户的模型；它与具体的数据库管理系统无关，与具体的计算机平台无关。概念模型是整个数据模型的基础。
（2）逻辑数据模型
逻辑数据模型又称数据模型，它是一种
面向数据库系统的模型，该模型着重于在数据库系统一级的实现。目前，数据库领域中最常用的逻辑数据模型有四种，分别为：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。
（3）物理数据模型
物理数据模型又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型，此模型给出了数据模型在计算机上物理结构的表示。 3．E-R模型
概念模型是面向现实世界，它的出发点是有效和自然地模拟现实世界，给出数据的概念化结构。它的表示方法很多，其中最著名是E －R模型（或实体－联系模型），它于1976年由PeterChen首先提出。
（1）E-R 模型的基本概念
①实体是客观存在并可相互区别的事物。
实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。②属性是实体所具有的某一特性。一个实体可由若干个属性来刻画。③码是能够唯一标识实体的属性集。④属性的取值范围称为该属性的域。⑤用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。⑥同型实体的集合称为实体集。例如，全体学生就是一个实体集。 ⑦在现实世界中，事物内部以及事物之间是普遍联系的。在E-R 模型中，这些联系反映为实体内部的联系和实体之间的联系。
（2）E-R 模型的图形表示方法
E-R 模型可以用一种非常直观的图的形式表示，这种图称为E-R 图。E-R 图提供了表示实体集、属性和联系的方法。
①实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。②属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。③联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边将其与有关实体连接起来，在无向边旁标上联系的类型（1︰1，1︰n或m︰n）。 4．层次模型
层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型，层次数据库系统采用层次模型作为数据的组织方式。 5．网状模型
在现实世界中事物之间的联系更多的是非层次关系的，用层次模型表示非树形结构是很不直接的，网状模型则可以克服这一弊病。网
状数据库系统采用网状模型作为数据
的组织方式。
网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构，它去掉了层次模型的两个限制，允许多个结点没有双亲结点，允许结点有多个双亲结点，此外它还允许两个结点之间有多种联系。 6．关系模型
关系模型由关系数据结构、关系操纵和关系完整性约束3 部分组成。
（1）关系的数据结构
关系模型的数据结构非常单一。在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系都用关系来表示。关系模型采用二维表来表示，简称表。二维表由表结构及表的元组组成。表结构由n 个命名的属性组成。每个属性有一个取值范围称为值域。表框架对应了关系的模式，即类型的概念。
（2）关系操纵
关系模型中常用的关系操纵包括：选择、投影、连接、除、并、交、差等查询操作和增加、删除、修改操作两大部分。其中，查询操作是最主要的部分。
①数据查询。用户可查询数据库中的数据，它包括一个关系内的查询以及多个关系间的查询。②数据删除。数据删除的基本单位是一个关系内的元组，它的功能是将指定关系内的指定元组删除。它也分为定位与操作两部分，其中定位部分只需要横向定位而无需纵向定位，定位后即执行删除操作。③数据插入。数据插入仅对一个关系而言，在指定关系中插入一个或多个元组。在数据插入中不需定位，仅需做
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第一部分公共基础知识
关系中元组插入操作，因此数据插入只有一个基本操作。④数据修改。数据修改是在一个表中修改指定的元组与属性。数据修改不是一个基本操作，它可以分解为删除需修改的元组与插入修改后的元组两个更基本的操作。
（3）关系中的数据约束
关系模型允许定义3 类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中，实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，用户定义的完整性是应用领域需要遵循的约束条件。 考点3 关系代数
1．关系代数的基本概念
关系代数是一种抽象的查询语言，是关系数据操作语言的一种传统表达方式，它是用对关系的运算来表达查询的。任何一种运算都是将一定的运算符作用于一定的运算对象上，得到预期的运算结果。所以运算对象、运算符和运算结果是运算的三大要素。
关系代数的运算对象是关系，运算结果也是关系。关系代数用到的运算符包括4 类：集合运算符、专门的关系运算符、算术比较符和逻辑运算符。
2．关系模型的基本运算
由于操作是对关系的运算，而关系是有序组的集合，因此，可以将操作看成是集合的运算。
①插入：设有关系R 需插入若干元组，要插入的元组组成关系R′，则插入可用集合并运算表示为：R∪R′。②删除：设有关系R 需删除一些元组，要删除的元组组成关系R′，则删除可用集合差运算表示：R- R′。③修改：修改关系R 中的元组内容可用实现方法：设需修改的元组构成关系R′，则先做删除得：R- R′；设修改后的元组构成关系R″，此时将其插入即得到结果：（R-R′）∪R″。④查询：用于查询的 3 个操作无法用传统的集合运算表示，需要引入一些新的运算。
3．关系代数中的扩充运算
关系代数中除了上述几个最基本的运算外，为操纵方便还需增添一些运算，这些运算均可由基本运算导出。常用的扩充运算有交、除、连接及自然连接等。
①交运算：关系R 与S 交运算后得到的是由那些既属于R 又属于S 的元组所组成，记为
R∩S。②除运算：给定关系R(X，Y)和S(Y， Z)，其中X，Y，Z 为属性组。R 中的Y 和S 中的Y 可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。③连接运算：连接运算也称为θ连接运算，这是一种二元运算，它的操作是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组，以合并成一个大关系。
考点4 数据库设计与管理 1．数据库设计概述
在数据库应用系统中的一个核心问题就是设计一个能满足用户要求，性能良好的数据库，这就是数据库设计。
数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术，是信息系统开发和建设中的核心技术。数据库设计即是在一定平台制约下，根据信息需求与处理需求设计出性能良好的数据模式。 2．数据库设计的需求分析
简单地说，需求分析就是分析用户的要求。它是设计数据库的起点。
需求分析的任务是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”，通过调查、收集与分析，获得用户对数据库的如下要求：信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。 3．数据库的概念设计
概念结构设计是将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型的过程。它是整个数据库设计的关键。
（1）概念结构设计的方法
设计概念结构通常有4 类方法：自顶向下、自底向上、逐步扩张、混合策略。这四类方法中最常用的是自底向上方法。即自顶向下地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。它通常分为两步：第一步是抽象数据并设计局部视图；第二步是集成局部视图，得到全局的概念结构。
（2）数据抽象
概念结构是对现实世界的一种抽象。所谓抽象是对实际的人、物、事和概念进行人为处理，抽取所关心的共同特征，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描
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数据模式内，从而完成数据库的建立。
（2）数据库的重组
数据库运行了一段时间以后，由于记录不断的增加、删除、修改等，可能导致数据库的物理存储情况变坏，从而降低了数据的存储效率，数据库的性能降低。这时DBA 就要对数据库进行重组织，或部分重组织（只对频繁增、删进行重组织）。DBMS 一般都提供数据重组织用的实用程序。
（3）数据库安全性控制
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。数据库的安全性和计算机系统的安全性，包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、互相支持的。
（4）数据库完整性控制
数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。数据库是否具备完整性关系到数据库系统能否真实地反映现实世界，因此维护数据库的完整性是非常重要的。为维护数据库的完整性，DBMS 必须提供一种机制来检查数据库中的数据，看其是否满足语义规定的条件。这些
RDBMS 中留给用户参与物理设计的内容有：索加在数据库数据之上的语义约束条件称为数引设计、集簇设计和分区设计。 据库完整性约束条件，它们作为模式的一部分6．数据库管理 存入数据库中。而DBMS 中检查数据是否满足
数据库是数据的集合，是一种共享资源，完整性条件的机制称为完整性检查。 因此它需要维护与管理，这种工作称为数据库（5）数据库的故障恢复 管理。数据库的建立、使用和维护等工作只靠尽管数据库系统中采用了各种保护措施一个DBMS 远远不够，还要有专门的人员来完成，来防止数据库的安全性和完整性被破坏，保证这些人则称为数据库管理员简称DBA。数据库管并发事务的正确执行，但是计算机系统中硬件理一般包含如下一些内容：数据库的建立、数的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意据库的重组、数据库的安全性控制与完整性控制、的破坏仍是不可避免的，这些故障轻则造成运数据库的故障恢复和数据库的监控。 行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确
（1）数据库的建立 性，重则破坏数据库，使数据库中全部或部分数据库的建立是数据库管理的核心，其包数据丢失，因此DBMS 必须具有把数据库从错括两部分内容：数据模式的建立及数据加载。 误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这
①数据模式的建立。数据模式由DBA 负责就是数据库的恢复。 建立，DBA 利用DBMS 中的DDL 语言定义数据（6）数据库监控 库名，定义表及相应属性，定义主关键字、索引、自数据库投入使用之日起，DBA 需随时观察集簇、完整性约束、用户访问权限，申请空间资数据库的动态变化，监视数据库的性能变化，在源，定义分区等，此外还需定义视图。 必要时对数据库作出调整，并在数据库发生错误、②数据载入。在数据模式定义后即可加载数故障或产生不适应情况时随时采取措施。 据，DBA可以编制加载程序将外界数据加载至 述，这些概念组成了某种模型。一般有3 种抽象：分类、聚集和概括。
（3）局部视图设计
局部视图设计的具体做法：选择局部应用或逐一设计分E-R 图。
（4）视图的集成
各子系统的分E-R 图设计好以后，下一步就是要将所有的分E-R 图综合成一个总E-R 图。一般地，视图集成可以有两种方式：一种是多个分E-R 图一次集成；另一种是逐步集成，用累加的方式每次集成两个分E-R 图。前者比较复杂，做起来难度较大，后者每次只集成两个分E-R图，可以降低复杂度。
4．数据库的逻辑设计
逻辑结构设计的任务就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R 图转换为与选用的DBMS 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。 5．数据库的物理设计
数据库物理设计的主要目标是对数据库内部物理结构作调整并选择合理的存取路径，以提高数据库访问速度及有效的利用存储空间。在现代关系数据库中已经大量屏蔽了内部物理结构，因此留给用户参与物理设计的余地并不多，一般的
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2017全国计算机等级考试二级C语言知识点超全整(打印版)
