数据库系统工程师考试大纲

1 / 111一、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2 / 11！ 2 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）3 / 113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）RDB（关系数据库），OODB（面向对象数据库），ORDB （对象关系数据库），NDB（网状数据库）几种常用 Web 数据库的特点2.1.3 数据库系统体系结构 集中式数据库系统 Client/Server 数据库系统 并行数据库系统 分布式数据库系统 对象关系数据库系统2.2 数据操作2.2.1 关系运算关系代数运算（并、交、差、笛卡儿积、选择、投影、连接、除）元组演算完整性约束2.2.2 关系数据库标准语言（SQL）SQL 的功能与特点用 SQL 进行数据定义（表、视图、索引、约束）用 SQL 进行数据操作（数据检索、数据插入/ 删除/更新、触发控制）安全性和授权程序中的 API，嵌入 SQL2.3 数据库的控制功能数据库事务管理（ACID 属性）数据库备份与恢复技术（UNDO、REDO）并发控制2.4 数据库设计基础理论2.4.1 关系数据库设计函数依赖规范化（第一范式、第二范式、第三范式、BC 范式、第四范式、第五范式）模式分解及分解应遵循的原则2.4.2 对象关系数据库设计嵌套关系、 复杂类型，继承与引用类型与复杂类型有关的查询SQL 中的函数与过程对象关系2.5 数据挖掘和数据仓库基础知识数据挖掘应用和分类关联规则、聚类数据仓库的成分4 / 11！ 4数据仓库的模式2.6 多媒体基本知识2.6.1 多媒体技术基本概念多媒体系统基础知识常用多媒体文件格式2.6.2 多媒体压缩编码技术多媒体压缩编码技术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）5 / 115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6 / 11！ 6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7 / 117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8 / 11！ 8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9 / 119SQL 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 SQLSQL 与宿主语言接口（Declare、共享变量、游标、卷游标）动态 SQLAPI5.8 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）10 / 11！