误的具体位置,软件测试贯穿于整个软件生命期,调试主要在开发期。
26. 调试的基本步骤:错误定位、修改设计代码,以排除错误、进行回归测试,防止引进新
的错误。
27. 调试的方法:(1)强行排除法 (2)回溯法 (3)原因排除法 第六章 数据库技术基础
1. 数据管理技术经历以下三个阶段:人工管理阶段(50年代中期以前);文件系统阶段(50
年代后期到60年代中期);数据库系统阶段(60年代后期以来)。 ? 人工管理阶段
当时外存没有磁盘等直接存取的存储设备;软件没有操作系统,数据的处理是批处理。 人工管理数据具有如下特点: 1)数据不保存 2)数据需要由应用程序自己管理,没有相应的软件来处理数据 3)数据不共享 4)数据不具有独立性。 ? 文件系统阶段
50年代后期到60年代中期,在操作系统中有专门的数据管理软件,一般称为文件系统。文件系统是数据库系统发展的初级阶段。用文件系统管理数据具有如下特点:1)数据可长期保存 2)简单的数据管理功能 3)数据共享性差 4)数据的独立性差。 ? 3. 数据库系统阶段
60年代末期,人们对文件系统进行了扩充,研制了一种结构化的数据组织和处理方式,才出现了真正的数据库系统。数据库系统的基本特点如下: 1)数据的集成性 2)数据的高度共享性与低冗余性 3)数据独立性高 2. 数据的独立性包括:
①物理独立性:是指数据的物理结构的改变,如存储设备的更换、物理存储的更换、存取方式改变等都不影响数据库的逻辑结构,从而不致引起应用程序的改变。
②逻辑独立性:是指数据的总体逻辑结构改变时,如修改数据模式、改变数据间的联系等,不需要修改相应的应用程序。 3. 数据库的基本术语 (1)数据(Data) 定义:数据是描述事物的符号记录。数据的表现形式不仅是数字,还包括字符(文字和符号)、图表(图形、图像和表格)及声音、语言等 。信息是从原始数据中经过筛选、提炼等加工后,产生的对决策有影响的数据。
(2)数据库(Database)定义:数据库(DB)是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据的集合。数据库有以下特点:1)数据结构化 2)实现数据共享 3)减少数据的冗余 4)数据独立。
(3)数据库管理系统(Databbase Management System简称DBMS)定义:数据库管理系统它是位于用户和操作系统(OS)之间的一层数据管理软件,负责数据库中数据组织、数据操纵、数据维护、数据控制及保护和数据接口等。 (4)数据库管理员(Database Adminstrator简称DBA)定义:由专职人员对数据库进行规划、设计、维护、监视等,称这些专职人员为数据库管理员。数据库管理员的具体职责包括: 1)数据库定义与设计 2)数据库运行与维护 3)数据库的改进和重组重构。
(5)数据库系统(Database System简称DBS)定义:数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(及其开发软件)、系统平台、应用系统和人员构成。 4. (1)数据库系统的三级模式。 ?外模式也称子模式或用户模式,还称为用户级模式。它是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,是数据库用户的数据视图。
?模式也称逻辑模式,还称概念模式。是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。
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?内模式也称存储模式,还称物理模式。它是数据物理结构和存储方式的描述。
5. 数据模型的基本概念:数据模型根据不同的应用层次划分为三种类型:概念模型、逻辑
模型、物理模型。 ? 概念模型:也称信息模型。它是按用户观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计。
它与具体数据库管理系统无关,与具体的计算机平台无关。目前,较为流行的概念模型有E-R模型、扩充的E-R模型、面向对象模型等。
? 逻辑模型:又称数据模型。它是按计算机系统观点对数据建模,主要用于DBMS的实现。
目前数据模式有很多种,包括层次模型、网状模型和关系模型、面向对象模型等。 ? 物理模型:它是一中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的
物理结构的表示。 6. 数据模型的三要素:
①数据结构。数据结构用来描述系统的静态特征。它主要描述数据的类型、内容性质以及数据间的联系等。 ②数据操作。数据操作用于描述系统的动态特征。它主要描述在相应数据结构上的操作类型与操作方式。数据库主要有检索和更新(包括插入、删除和修改)两类操作。
③数据约束条件。 数据约束条件是一组完整型规则的集合,它描述了数据及其联系应具有的制约和依赖规则。
7. 在数据库领域中最常用的数据模型有层次模型、网状模型、关系模型三种模型。
8. 关系模型是数据库领域中目前最重要的一种数据模型。关系模型的本质是一张二维表,
关系模型中,一张二维表就称为一个关系。
(1) 关系模型的数据结构。关系模型采用二维表来表示,简称表。如下表是一张学
生登记表,它由行(元组)和列(属性)组成。 (2) 外键:二维表中某个属性或属性组合虽不是该表的关键字或只是关键字的一部
分,但却是另外一个表的关键字时,称该属性或属性组合为这个表的外部关键字或外键。
(3) 元组也被称为记录,表中的一行称为一条记录
(4) 属性页称为字段,表中的一列为一个属性,每个属性都有一个名称,也被称为
字段名。
(5) 主键或主关键字,是表中的某个属性或属性组,用来唯一的确定一个元组,一
个表中只有一个主键
(6) 值域是属性的取值范围,例如人的性别只能是“男”或“女”。因此性别的值
域为(难,女)。
9. 关系二维表一般具有下面几个性质: 1) 元组个数有限性 2) 元组的唯一性 3)元组次
序的无关性 4)元组分量的原子性 5)属性名的唯一性 6)属性的次序无关性 7) 分量值域的同一性
10. 关系模型的约束条件。关系模型定义三种数据约束条件:
(1) 实体完整性约束条件。实体完整性约束要求关系中主码的任何属性都不能为空。这
是数据库完整性的最基本的要求,因为主码唯一标识元组,如为空则不能为主码。
(2) 参照完整性约束条件。参照完整性约束是对关系间引用数据的一种限制。即在关系
中的外键要么是所关联关系中的实际存在的元组,要么就为空值。比如在下面关系中:职工关系(职工编号,姓名,性别,部门编号)部门关系(部门编号,部门名称,部门经理)职工编号是职工关系的主码,而外码为部门编号,职工关系与部门关系通过部门编号关联,参照完整性要求职工关系中的部门编号的值在部门关系中必有相应元组。
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(3) 用户定义的完整性约束条件。用户定义的完整性约束条件是某一具体数据库的约束
条件,是用户自己定义的某一具体数据必须满足的语义要求。其中前两者约束条件由关系数据库系统自动支持。对后者,则由关系数据库系统提供完整性约束语言,用户利用该语言定义出约束条件。
11. 传统的集合运算:并、交、差。 专门的关系运算包括选择、投影、连接、除。 (1) 选择:选择运算是根据某些条件对关系做水平分割,即选取符合条件的元组。 (2) 投影:投影运算是从关系内选择出若干属性列组成新的关系。
(3) 连接:连接也称为θ联接。它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
组组成新的关系。
12. 2. 结构化查询语言SQL的组成
13. SQL语言包括数据定义、数据查询、数据操纵、数据控制4个方面。数据定义(DDL)包
括定义基本表、定义视图、定义索引3部分。数据查询是建立数据库的主要目的,SQL语言提供了SELECT语句进行查询。数据操纵包括数据检索和更新两部分功能。数据控制是指控制用户对数据的存储权力。 14. 数据库设计一般分为以下六个阶段: ① 需求分析阶段
进行数据库设计首先必须准确分析用户的需求,按需求合理的设计系统。 ②概念设计阶段
概念结构设计是整个数据库设计的关键,它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型。 ③逻辑设计阶段
该阶段是将概念结构转化为某个DBMS所支持的数据模型,并对其进行优化,得到数据库的逻辑模型。
④物理设计阶段
数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最合适应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。 ⑤实现阶段
在数据库实施阶段,设计人员运用DBMS提供的数据语言及其宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。 ⑥ 运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在其运行过程中必须不断对其进行评价、调整与修改。
15. 视图设计一般有三种方法:自顶向下、自底向上、由内向外。
第七章 计算机网络技术
1. 计算机网络的定义与分类
定义:计算机网络是利用通信设备和线路将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统互连起来,实现网络中资源共享和通信的系统。 从系统功能的角度来看,一个网络包括三个组成部分:
(1) 通信子网:负责数据通信,是实现网络通信功能的设备及其软件的集合。(如传输线路、通信设备)
(2) 资源子网:实现网络资源共享的设备和软件集合。 (如计算机、软件、网络数据等)
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(3) 通信协议:通信双方共同遵守的规则和约定。
分类 ---- 从规模上可以分为以下几种:局域网→城域网→广域网→互联网 2. 计算机网络拓扑结构
在计算机网络中,人把计算机、服务器、交换机、路由器等网络设备抽象为“点”,把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”,这样就可以将一个复杂的计算机网络系统抽象为由点和线组成的几何图形。人们称这种图形为网络的拓扑结构。 网络拓扑结构的类型: (1) 总线型网络
将所有的节点都连接到一条电缆上布线方式。设备:网卡、同轴电缆、连接头 特点: 安装简便,成本低,但故障诊断较困难。说明:该拓扑结构基本被淘汰。 (2) 星型网络
由中央节点与各个计算机连接组成的网络。设备:网卡、双绞线、交换机。特点:控制简单、故障诊断容易、容易在网络中增加新的站点。缺点是中心节点负担较重。说明:该拓扑结构在局域网中应用最广。 (3) 环型网络
环型网络各个结点在网络中形成一个闭合的环,信息在环中作单向流动,可以实现任意两个结点之间的通信。说明:该拓扑结构基本被淘汰。 (4) 树型网络
树型网络是星型网络的一种变体,它是一个树形层次结构的网络拓扑。 (5) 网状型网络
网状型网络的每一个节点都与其他节点有一条专业线路相连。
在上述5种拓扑结构中,前3种主要用于局域网。另外,在实际网络中,特别是大型的网络结构中,网络的拓扑结构一般是上述几种网络相互连接而成,整个网络并没有一个统一的拓扑结构。
3. 计算机网络性能指标
? 带宽:网络上能够同时传输信息的最大容量。
? 时延:指一个数据分组从网络的一端传输到目标端所需要的时间。 ? 网络容量:指一个网络中所能容纳的最大的网络终端数目。
? 支持的协议与服务:网络所支持的协议越多,则能提供的服务也越多。 4. ISO OSI/RM模型
OSI是一个七层网络模型,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层均有自己的一套功能集,并与紧邻的上层和下层交互作用。 ?物理层:该层负责原始的比特流数据信号的传送以及定义计算机和通讯设备之间的接口标准。
?数据链路层:负责网络内部的帧传输,用于建立、维护和释放数据链路,以及传输差错的检出与恢复。
?网络层:解决的是网络与网络之间的通信问题。即无论两台计算机相距多远,中间相隔多少个网络,这一层保障它们可以互相通信。 ?传输层:作用是把数据可靠地从一方送到另一方,解决的是数据在网络之间传输的质量问题。该层传送的信息单位是报文。
?会话层:功能包括:负责建立和终止网络的数据传输。
?表示层:负责数据的表示,比如发送数据之前的加密,接收数据时的解密,中英文的翻译等等。
?应用层:该层提供网络与用户应用软件之间的接口服务。常用的电子邮件服务,文件传输
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服务等都是这一层提供的。
在OSI的7层模型中,网络层以下3层表现为通讯子网,之上的各层表现为资源子网。 5. 计算机网络硬件。 ①服务器:是提供网络服务的主机,一般网络服务器要安装相关的服务软件并能被网络中的其它计算机访问。网络服务器有文件服务器、WWW服务器、邮件服务器、通信服务器、数据库服务器等。
②客户机:有时也称为工作站,通过它可以访问服务器上的资源。
常见的网络通信设备有网卡、中继器、网桥、集线器、交换机、路由器等。
③网络接口卡:简称网卡,它能够使工作站、服务器、打印机或其他节点通过网络介质接收并发送数据。全球每个网卡都有一个唯一的网卡地址(MAC),网卡属于OSI模型的物理层的设备。
④中继器:由于信号在传输过程中有衰减,中继器作用是放大信号以使其传输得更远一些。中继器属于OSI模型的物理层的设备。
⑥ 集线器:也称为HUB,它只是一个信号放大和中转的设备,有多个端口连接一组工作站。集线器的基本功能是信号分发,把一个端口接收的信号向所有端口分发出去。因而容易形成数据堵塞。集线器属于OSI模型的物理层的设备。
⑦ 网桥:具有单个的输入端口和输出端口的设备,它像一个聪明的集线器,将两个相似的网络连接起来,并对网络数据的流通进行管理。网桥属于OSI模型的数据链路层设备。 ⑧交换机:交换机又叫智能集线器或多端口网桥,它的每一个端口都扮演一个网桥的角色,即数据在转发过程中具有过滤作用,在交换机内部有一个端口与网卡地址对照表,它负责将每一信息包独立地从源端口送至指定网卡地址的目的端口,一个端口工作时不会影响到其它端口的传输。交换机的最基本功能就是集中连接网络设备(如服务器、工作站、路由器、网络打印机等),共同构成星形网络。
⑨路由器:主要用于互连局域网和广域网,实现不同网络互相通信。在互联网络环境下,信息从一个网络传到另一个网络时,有一个选择最佳路径进行通信的问题,这个最佳路径由路由器提供。路由器属于OSI模型的网络层设备。
⑩网关:是最复杂的网络连接设备,主要用于连接差别非常大的异种网络,与路由器相比,网关主要工作在OSI的传输层以上。网关按功能可分为以下三类:① 协议网关 ② 应用网关。③ 安全网关。 6. 计算机网络软件
网络软件系统主要包括有:网络操作系统;网络通信协议;网络工具软件;网络应用软件 7. 网络IP地址
为了使计算机相互识别并进行通信,每台连入互联网中的计算机都有一个“号码”,这个“号码”称为该计算机的因特网地址,由于这个地址是在IP协议中定义并由该协议处理的,因此通常称为IP地址。IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议,它是网络层的协议。在TCP/IP中,IP地址是一个很基本的概念,是理解网络通信的一个重要基础。
Internet接入方式 计算机接入Internet的最基本的方式有三种:通过局域网接入、电话线接入、有线电视电缆接入。另外,还可以通过无线方式接入。
8. 域名系统 域名:为方便记忆而为计算机进行命名。与IP地址作用同,但便于记忆。(通
常95%的个人用户入网后由ISP提供一个动态IP地址,没有域名)
域名系统 DNS :完成域名向IP地址的转换。是由若干个域名服务器程序完成的。域名解析就是将域名翻译成IP地址的过程。 9. WWW服务
(1) Web(万维网) 所谓WWW(World Wide Web),也称或Web,是建立在客户机/服务器模型
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