2010年7月自考《管理信息技术》第四章讲义.ppt

管理信息技术 第4章计算机软件,重点问题,1. 计算机常用的高级语言的主要用途是什么？ （辅导书P62） 2. 第四代语言（4GL）的特点是什么？ 常用第四代语言（JAVA、VB）的特点。（辅导书P64） 3. 结构化程序设计与面向对象程序设计方法的思想和基本概念。 4. 操作系统的定义、功能及常用操作系统的特点（WINDOWS、UNIX）。 5. 了解常见应用软件的功能和特点：WORD、EXCEL 、Project、图形处理软件。 6. 数据库系统的特征是什么？ 其主要组成是什么？（数据库、数据库管理系统DBMS、DBA、硬件和软件平台）。解释数据库、数据库管理系统。 7. DBMS的功能是什么？ 8. 结合实例理解关系数据库中的基本概念。包括：关系、属性（列、字段）、元组（行、记录）、属性域、主键和外键（作用）、关系完整性的概念（3类完整性规则） 9. 结合实例，指出关系中存在的问题。,4.1 计算机软件系统,一、软件的概念和特点 软件是指计算机程序及有关程序的技术文档资料。 软件=程序，文档，数据，其中： 程序：是为了使计算机解决特定问题而编排的步骤，用各种语言来编写。 文档：是描述程序操作和使用的有关资料。 软件的特点： 软件是一个逻辑实体而非物理实体. 软件的开发可以不依赖于任何硬件，但二者相互影响、相互转化和相互促进发展. 软件开发方式：手工作坊式工程化自动化，人工集约生产方式资源集约生产方式. 软件开发是一项高智力的群体活动. 软件开发成本高.,4.1 计算机软件系统,二、软件的发展 机器语言汇编语言高级语言4GL（接近自然语言、可视化、面向对象、非过程化）。 软件开发经历手工作坊式工程化自动化。,4.1 计算机软件系统,三、计算机软件系统 教材图4-1（P139）各种软件之间的层次关系。 系统软件：计算机的管理、控制、维护、使用以及程序安装等与硬件配套管理的基础软件。 操作系统：功能是管理和控制计算机系统的各种资源，合理地组织计算机的工作流程，以充分发挥计算机系统的效率；是用户和计算机之间的接口。 数据库管理系统DBMS：数据库管理系统是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件，它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。 程序设计语言： 各种服务程序和工具软件： 应用软件：为利用计算机解决各种实际问题而编制的程序。 专业应用程序：面向特定应用领域的软件。 通用软件或软件包：软件包是按一个合理的结构和方式组织在一起的一个应用软件的集合体，通用性较好。,4.1 计算机软件系统,三、计算机软件系统 思考题：试比较各种软件之间的联系与区别。 系统软件与应用软件 各种系统软件 通用软件包与专用软件,4.2 计算机程序设计语言,一、基本概念 计算机语言：把人与计算机之间进行信息交换的语言称为计算机语言。 编程：使用计算机语言来表达对计算机的要求称之为编程。 翻译：在分析源语言的构成规则之后，对源语言进行语义上等价的变换。 源程序：将被翻译的汇编语言或高级语言称为源语言，用其编写的程序称为源程序。 目标程序：翻译后的机器语言称为目标语言，用其编写的程序称为目标程序。 语言处理程序：将源程序变成等价的低级语言的过程称为语言处理过程，起翻译作用的程序称为语言处理程序。,4.2 计算机程序设计语言,一、基本概念,4.2 计算机程序设计语言,二、各种程序设计语言 1.机器语言：优点能被计算机直接理解和执行，无需翻译，效率高，执行速度快。缺点不直观，容易出错，面向机器，通用性差。 2.汇编语言：是符号化的机器语言（符号语言），用助记符的符号来代替机器语言中的操作码，用地址符号来代替机器语言中的地址码，也是一种面向机器的语言。优点：比机器语言在程序可读性方面、维护性方面加强，同时也保持了机器语言执行速度快、占存储空间小等优点；缺点：面向机器（缺乏通用性、易出错、需要由汇编程序将其翻译成机器语言等）。,4.2 计算机程序设计语言,二、各种程序设计语言 3.高级语言：即第三代语言、面向过程的语言。编程时必须告诉计算机“如何做”，即算法。与人类的自然语言及数学语言比较接近；通用性强，即与机器的硬件无关。典型的语言有Basic、FORTRAN、PASCAL、C、COBOL等。 Basic初学者通用符号指令码。解释执行语言。其后代Visual Basic（简称VB）已成为一种功能强大的应用开发工具。 FORTRAN用于科学与工程计算方面的语言。引入了变量、子程序、函数的概念。 COBOL通用商业语言（Common Business Oriented Language），结构与FORTRAN类似，但更适合于对大量数据进行管理的商业应用。很多大公司的核心应用程序仍保留在COBOL上。 C1972年由美国的Dennis Ritchie创建并首先在UNIX系统上使用（Unix的内核是用该语言写的）。C语言允许产生机器代码、说明数据类型几定义数据结构，其强大的功能、简洁的形式、较高的运行效率和硬件控制能力，使其成为80年代最流行的程序设计语言。 PASCAL教学语言，支持函数和过程两种子程序。后来在其基础上发展起来的Delphi成为目前极为流行的开发工具。,4.2 计算机程序设计语言,二、各种程序设计语言 3.高级语言：也称为结构化语言。结构化程序一般由3种基本结构组成。 顺序 分支（条件） 循环,4.2 计算机程序设计语言,分支结构： IF P THEN A ELSE B END IF,4.2 计算机程序设计语言,循环结构： DO WHILE P A END DO,4.2 计算机程序设计语言,二、各种程序设计语言 4.第四代语言4GL 特点： 面向问题 非过程化：即用户只需说明“做什么”，而不必说明如何做。 接近于自然语言。 可视化语言：运用了面向对象的一些思想。VB 面向对象语言：C+，JAVA 面向对象=对象、对象类+消息通信+结构与连接+继承+ 封装,4.2 计算机程序设计语言,二、各种程序设计语言 VB的特点： 是一种可视化编程语言。 适合开发图形化用户界面。 特别适合开发基于C/S结构系统的应用程序。（客户端开发工具） 采用面向对象技术，没有复杂的编程流程。 事件驱动的。 继承了Basic语言简单易用的特点。,4.2 计算机程序设计语言,三、高级语言的翻译 翻译：在分析源语言的构成规则基础上，对源语言进行语义上等价的变换。起翻译作用的程序称为语言处理程序。 源语言：被翻译的汇编语言或高级语言。用其编写的程序称为源程序，而翻译后的机器语言称为目标语言，用其编写的程序称为目标程序。 高级语言源程序的翻译方式有两种： 解释方式：直接将源程序引入内存，然后逐行读取它，经过解释程序对其进行翻译和查错。其特点是：不产生目标程序，边解释边执行。一般用于比较容易解释的程序语言，如BASIC、FoxPro等。 编译方式：通过编译程序，将高级语言源程序一次性全部“翻译”成机器语言表达的目标程序后，再执行目标程序。特点：生成目标程序，执行时可以脱离源程序和编译程序；执行效率高、速度快；一次编译后，可多次重复执行。 一般来说，高级语言采用编译方式；4GL采用解释方式。但也有例外。,4.3 操作系统,一、操作系统的定义、作用和功能 1.定义：操作系统(Operating Systems)是直接控制和管理计算机系统的硬件资源、软件资源和用户的程序和数据的程序的集合，是用户和计算机之间的接口，并提供了软件的开发和应用环境。操作系统是系统软件的核心。其他系统软件，如语言处理程序、数据库管理系统DBMS等也是在它的支持下运行的。 2.作用： 提高系统的资源利用率。如CPU的合理调度、存储空间的利用和管理、各种外部设备的调用等。（资源管理） 提供方便友好的用户界面。从用户的角度来看，操作系统是他们和计算机之间的一个接口(界面)。例如，DOS为用户提供了字符型界面；Windows系列为用户提供了图形化用户界面GUI(Graphic User Interface)。 提供软件的开发与运行环境。所以有时操作系统又被称为软件平台。,4.3 操作系统,一、操作系统的定义、作用和功能 3.功能：操作系统的主要功能包括：处理器管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理 处理器管理：主要内容是处理器调度。 单道程序：程序的执行是严格按照顺序方式执行的。资源利用率低。 多道程序：多个作业同时调到内存中，这些作业不是顺序执行，而是以并行方式执行的。需要解决资源冲突的问题。 内存管理：软件必须调到内存后才有可能得到执行。 内存的分配：分配方式有分区管理、页式管理、段式管理和段页式混合管理。 内存的扩充： 内存的保护：在访问内存之前应该检查操作数地址是否在该程序所分配的存储空间之内。由硬件提供支持，由软件实现。,4.3 操作系统,一、操作系统的定义、作用和功能 3.功能：操作系统的主要功能包括：处理器管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。 设备管理：针对外设的管理，包括输入输出设备。外设与主机的速度不匹配。主要技术包括： 中断技术：当外部设备每进行一个数据的输入输出操作之后，便向处理器发出中断请求，处理器暂停原程序的执行，转向处理输入输出操作，待这一操作完成后即返回，处理器可以继续执行原来的程序。 通道技术：通道是用于专门处理输入输出操作的硬件机构。主要木司是对外部设备的输入输出操作进行控制，以实现内存和外存之间的数据交换。 缓冲技术：内存中开辟的一片连续的存储单元，称为缓冲区。当需要输入输出信息时，输入设备以较慢的速度把信息先存入缓冲区，缓冲区存满后，一次性将这批信息快速存入内存，等待执行。可节省时间。,4.3 操作系统,一、操作系统的定义、作用和功能 作业管理 作业是用户通过计算机要完成的一个任务，是指一组程序、相关的原始数据以及某种形式的控制说明。作业管理就是对用户的作业进行调度和控制，并向用户提供使用操作系统的接口（界面）。作业管理是直接面向用户的、是操作系统的最外层。 用户和计算机的接口：两种接口，一是程序接口（即系统调用），它是操作系统为用户提供的彝族系统调用命令。用户可以在源程序使用这些调用命令；另一种是命令接口（作业级用户接口），用户通过输入设备输入命令来告诉操作系统执行所需要的功能，它包括作业控制命令和键盘操作命令。还有环境接口，即用户界面，为用户提供一个易用的操作平台。 作业调度：即在若干用户作业中，如何选择作业进入运行状态。作业有四种状态：提交状态：指用户将自己的程序和数据放在输入设备上，等待输入；后备状态：指计算机系统响应用户要求，把作业输入到直接存取的后援存储器上，等待调度；执行状态：指从作业进入内存开始运行直到计算机完成为止的时段；完成状态：指计算机完成作业后到退出系统的状态。,4.3 操作系统,一、操作系统的定义、作用和功能 3.功能：操作系统的主要功能包括：处理器管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。 文件管理 文件：存储在外部介质上各种数据和信息的总称。 文件的存取管理：包括文件的建立、打开、读写、关闭、删除和改变目录等。 文件存储空间的管理：簇是对文件进行分配、翻译和读取的最小空间单位。 文件目录管理：文件目录是为了对文件存取进行控制和保护而设置的文件管理，文件目录是文件说明（包括文件名、文件类型、文件属性、文件长度、文件建立或修改日期等）的集合。 文件的共享与安全保护：不同用户使用同一文件称为文件共享；限制非法用户使用或破坏文件的措施称为文件的安全。可以通过设置文件的存取权限、设置口令、密码等方式实现文件的安全。,4.3 操作系统,二、常用的操作系统 DOS DOS（disk operating system）是磁盘操作系统的缩写，是PC机上使用最广泛的操作系统之一，也是一个典型的单用户单任务的操作系统。,4.3 操作系统,二、常用的操作系统 Windows操作系统 Windows 98的功能特点有: Windows 98是一个真正的32位的操作系统 Windows 98是一个多任务的操作系统 虚拟存储 Windows 98是一个更友好的、操作更为简单的桌面系统：图形用户界面GUI 即插即用的特性 在“附件”中提供了大量的实用程序，支持多媒体和网络 支持长文件名,4.3 操作系统,二、常用的操作系统 Unix操作系统 特点： 是一个多用户、交互式的分时操作系统。 精巧的核心和丰富的实用层。 使用灵活的命令程序设计语言Shell。 层次式文件系统。树型目录结构。 文件和设备统一看待。 良好的可移植性。,4.4 应用软件及软件开发,一、常用的应用软件 软件包：指通用性较强的、结构化的软件系统。 1.字处理软件：Word， WPS 2.电子表格软件：Lotus 1-2-3；Excel Excel的特点： 较强的数据处理能力。 丰富的制表、绘图功能 智能化的计算和数据管理功能 完善的函数体系，简化了数据处理过程。 强大的文件管理功能,4.4 应用软件及软件开发,一、常用的应用软件 3.项目管理软件：MS Project 4.图形、图象处理软件 AUTO-CAD 画笔（paintbrush）可生成位图文件（.BMP） 网页上的图片从外观显示效果可分为静态图片和动态图片。 制作静态图片的常用软件：Photoshop、Fireworks等。Photoshop是当今流行的图形处理软件之一，广泛用于网页制作、多媒体课件制作、平面广告设计、装潢设计、封面设计以及彩色印刷等领域。 制作动画的常用软件： Flash，使用了压缩的矢量图像技术。,4.4 应用软件及软件开发,一、常用的应用软件 几种常见的图象格式： BMP格式可以用于绝大多数Windows下的应用程序，但是它不能用于Macintosh程序。在存储BMP格式的图像文件时，进行的是无损压缩，能够节省磁盘空间。 TIF格式或TIFF）格式是标签图像文件格式（位图图象格式）。它可以用于PC机、苹果机以及UNIX工作站三大平台，是这三大平台上使用最广泛的绘图格式。 GIF格式是一种图形交换格式，GIF格式的图像文件比较小。如要在网络上传送图像文件，使用GIF格式的图像文件要比其他格式的图像文件快得多。 JPEG格式被译为联合图片专家组。JPEG格式具有很好的压缩比，它使用的是有损压缩，在存储文件时会丢失部分图像数据，但是在存储的时候可以在质量和文件大小间做选择。,4.4 应用软件及软件开发,一、常用的应用软件 常见的图象类型： 位图图像Bitmap（点阵式图像）：是由许许多多的像素组成的，像素是一一个的方形网格。最常见的位图模式是BMP格式，位图模式的图形一般来说比较逼真，但是体积都比较大，灵活性比较差。 矢量图形Vectorgraph（向量式图像）：是由矢量所定义的直线和曲线所组成的图形，其基本组成单位是点和路径。矢量图形不直接存储图形，而是以绘制该图形所需要指令集合的形式存在的。这种图形可以任意放大或缩小。它的图象远没有位图模式的图形那样逼真，但矢量图形的体积小、灵活性高，适合于网络动画的制作。,4.4 应用软件及软件开发,二、应用软件的开发软件工程 软件危机： 表现： 开发方式：手工作坊式，无法开发大型复杂的软件 软件质量：低劣、容错性差、出错率高、维护性差 软件生产效率：低 软件开发成本：高 忽视软件需求分析的重要性 软件工程：是指导计算机软件开发和维护的工程学科。包括：软件开发生命周期、各种方法学、技术的有机结合。,4.4 应用软件及软件开发,二、应用软件的开发软件工程 软件的质量评价 可靠性：包括正确性和健壮性。正确性是指：软件系统本身没有错误、并满足功能说明书的要求（用户需求）。健壮性是指：当系统万一遇到以外时，如硬件发生故障或输入数据不合理时，软件能按某种方式做出适当的处理。 可维护性：指软件是否容易阅读、是否容易发现和修改错误，是否容易扩充。 易理解性：一是指系统的内部结构清晰，文档齐全，易于理解和阅读；二是指软件系统具有友好的人机界面，容易使用。 效率：指软件能否有效地利用计算机的各种硬件资源、网络资源等。 标准化：文档标准化、开发过程标准化,4.4 应用软件及软件开发,二、应用软件的开发软件工程 思考题： 1.如何评价信息系统的质量？ 2.企业在购置软件时应考虑哪些因素？,4.4 应用软件及软件开发,三、应用软件在特定领域中的作用 参看辅导书P81-P82,4.5 数据库技术,一、数据库系统的概念和组成 数据库(database，简称DB)：数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述、存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。 数据库管理系统DBMS：数据库管理系统是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件，它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。 数据库管理员（DBA）：其职责是 （1）参与数据库设计的全过程，决定数据库的结构和内容； （2）定义数据的安全性和完整性，负责分配用户对数据库的使用权限和口令管理； （3）监督控制数据库的使用和运行，改进和重新构造数据库系统。当数据库受到破坏时，应负责恢复数据库；当数据库的结构需要改变时，完成对数据结构的修改。,4.5 数据库技术,数据库系统的组成：,4.5 数据库技术,2、数据库系统的特点 数据独立性：是指在物理结构改变时，尽量不影响整体逻辑结构、用户的逻辑结构以及应用程序，这样我们就认为数据库达到了物理数据独立性。在整体逻辑结构改变时，尽量不影响用户的逻辑结构以及应用程序，这样我们就认为数据库达到了逻辑数据独立性。 数据共享性。采用复杂的数据模型表示数据结构。数据摸型不仅描述数据本身的特点，还描述数据之间的联系。这种联系通过存取路径实现。数据不再面向特定的某个或多个应用，而是面向整个应用系统。数据冗余明显减少，实现了数据共享。 数据安全性。保证数据不被非法用户有意或无意地篡改或破坏。 数据完整性。是指数据的内容、格式要求正确和一致。 数据库系统为用户提供方便的用户接口，用户可以使用查询语言或终端命令操作数据库，也可以用程序方式(用COBOL、C一类高级语言和数据库语言编制的程序)操作数据库。 系统提供四个方面的数据控制功能：数据库的恢复，并发控制，数据完整性和数据安全性，以保证数据库中数据是安全的、正确的和可靠的 对数据的操作不一定以记录为单位，也可以以数据项为单位，增加了系统的灵活性。,4.5 数据库技术,二、数据模型 定义：描述数据、数据之间的联系、数据语义以及一致性约束的概念工具的集合。 分类： 概念模型：概念模型主要表示数据的逻辑特性，即只表示数据库中存储一些什么信息，而不管这些信息在数据库中是如何实现的。E-R模型，即实体-联系模型，是一种典型的概念模型。 结构数据模型：包括层次模型、网状模型、关系模型 物理模型：物理模型描述了数据在磁盘或磁带上的存储方式、存取设备和存取方法。,4.5 数据库技术,结构数据模型的三个组成部分 结构数据模型有严格的形式化定义，以便在计算机系统中实现。结构数据模型应包含数据结构、数据操作和数据完整性约束三个部分： 1）数据结构：是指对实体类型和实体间联系的表达和实现。 2）数据操作：是指对数据库的检索和更新(包括插人、删除、修改)两类操作的实现。 3）数据完整性约束：给出数据及其联系应具有的制约和依赖规则。,4.5 数据库技术,关系模型的主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外键表示实体间联系。与前两种模型相比，关系模型概念简单，容易为初学者理解。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式相当于前面提到的记录类型，它的实例称为关系，每个关系实际上是一张二维表格。,4.5 数据库技术,4.5 数据库技术,三、数据库体系结构 数据库的体系结构分成三级：内部级(internal)，概念级(conceptual)和外部级(external)(见图)。这个三级结构有时也称为“三级模式结构”，或“数据抽象的三个级别”，最早是在1971年通过的DBTG报告中提出，后来收入在1975年的美国ANSISPARC报告中。虽然现在DBMS的产品多种多样，在不同的操作系统支持下工作，但是大多数系统在总的体系结构上都具有三级模式的结构特征。 从某个角度看到的数据特性称为“数据视图”(data view)。,4.5 数据库技术,外部级最接近用户，是单个用户所能看到的数据特性。单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。 概念级涉及到所有用户的数据定义，是全局的数据视图。全局数据视图的描述称为“概念模式”。 内部级最接近于物理存储设备，涉及到实际数据存储的结构。物理存储数据视图的描述称为“内模式”。 三级结构之间往往差别很大，为了实现这三个抽象级别的联系和转换，DBMS在三级结构之间提供两个层次的映象(mappings)：外模式/模式映象，模式内模式映象。此处模式是概念模式的简称。,4.5 数据库技术,2.数据独立性 数据独立性：在某个层次上修改模式的定义而不影响位于其上一层模式的能力。即指应用程序和数据之间相互独立，不受影响。有两个层次的数据独立性： 物理数据独立性：指修改物理模式而不必重写应用程序的能力。如果数据库的内模式要进行修改，即数据库的存储设备和存储方法有所变化，那么模式内模式映象也要进行相应的修改，使概念模式尽可能保持不变。也就是对内模式的修改尽量不影响概念模式，当然，对于外模式和应用程序的影响更小，这样，我们称数据库达到了物理数据独立性。 逻辑数据独立性：指修改逻辑模式而不必重写应用程序的能力。如果数据库的概念模式要进行修改，譬如增加记录类型或增加数据项，那么外模式模式映象也要进行相应的修改，使外模式尽可能保持不变。也就是对概念模式的修改尽量不影响外模式和应用程序，这样，我们称数据库达到了逻辑数据独立性。,四、DBMS的主要功能 1. 数据定义 DBMS提供数据定义语言DDL（Data Define Language），定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构，定义模式/内模式和外模式/模式二级映象，定义有关的约束条件， 例如，为保证数据库安全而定义的用户口令和存取权限，为保证正确语义而定义完整性规则。 2. 数据操纵 DBMS提供数据操纵语言DML（Data Manipulation Language）实现对数据库的基本操作，包括检索、插入、修改、删除等。 SQL语言就是DML的一种。,3. 数据库运行管理 DBMS 对数据库的控制主要通过四个方面实现： 数据的安全性控制 数据的完整性控制 多用户环境下的并发控制 数据库的恢复 4. 数据库的建立和维护功能 包括数据库的初始数据的装入， 数据库的转储、恢复、重组织， 系统性能监视、分析等功能。 5. 数据通信 DBMS提供与其他软件系统进行通信的功能。 实现用户程序与DBMS之间的通信，通常与操作系统协调完成。,五、关系数据库 关系数据库已成为目前应用最广泛的数据库系统，如现在广泛使用的小型数据库系统Foxpro、Acess，大型数据库系统Oracle、Informix、Sybase、SQL Server等都是关系数据库系统。,4.5 数据库技术,1. 关系模型的基本概念 关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合，每个二维表又可称为关系，所以关系模型是“关系框架”的集合。 图给出了教学数据库的关系模型及其实例，包含五个关系：教师关系T、学生关系S、课程关系C、选课关系SC和授课关系TC，分别对应五张表。 下面以图为例，介绍关系模型中所涉及的一些基概念。,4.5 数据库技术,T（教师表）,S（学生表）,C（课程表）,SC（选课表） TC（授课表）,（1）关系（Relation）：一个关系对应一张二维表，如图的五张表对应五个关系。 （2）元组（Tuple）：表格中的一行，如S表中的一个学生记录即为一个元组。 （3）属性（Attribute）：表格中的一列，相当于记录中的一个字段，如S表中有五个属性（学号，姓名，性别，年龄，系别）。 （4）关键字（Key）： （主码，Primary Key：PK）：表中能够唯一地标识一行的最少的一个或一组属性称为主码。如S表中学号可以唯一确定一个学生，为学生关系的主码。 （5）外码（Foreign Key：FK）：在关系数据库中，为了实现表与表之间的联系，将一个表的主码作为数据之间联系的纽带放到另一个表中，这些在另一表中起联系作用的属性称为外码 （6）域（Domain）：属性的取值范围，如年龄的域是（1440）,性别的域是（男，女）。 （7）关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，属性n），如：学生（学号，姓名，性别，年龄，系别）。,4.5 数据库技术,关系的基本要求： 关系是一个行与列交叉的二维表，每个交叉点都必须是单值的；即关系中每一分量必须是不可分的数据项，或者说所有属性值都是原子的，即是一个确定的值，而不是值的集合。 关系中各个属性必须有不同的名字，不同的属性可来自同一个域，即它们的分量可以取自同一个域。 同一属性名下的各个属性值必须来自同一个域，是同一类型的数据。每一列（属性）的所有数据都是同一类型的； 列在表中的顺序无关紧要； 表中任意两行（元组）不能相同； 行在表中的顺序也无关紧要。,4.5 数据库技术,4.5 数据库技术,在关系模型中，实体是用关系来表示的，如： 学生（学号，姓名，性别，年龄，系别） 课程（课程号，课程名，课时） 实体间的关系也是用关系来表示的，如: 学生和课程之间的关系 选课关系（学号，课程号，成绩）,4.5 数据库技术,2. 关系数据库中的完整性约束 实体完整性规则：实体完整性是指关系的主码不能取空值(null)，即不能没有值。 参照完整性规则：参照完整性是指外码必须是另一个表主码的有效值或是空值。 用户定义的完整性规则：例如，“成绩必须是0到100之间的整数”。,4.5 数据库技术,3. 关系数据库的设计 要求学生能够： 识别什么是不好的关系和不好的关系设计。 不好的关系设计存在的问题。,例1考查如下的学生选课表）,例2考查如下的学生成绩表,3、关系数据库的设计 常见的问题有： 重复列 重复行 存在非原子列（可以继续分解的列） 分解了原子列 主码是空的（NULL）（违背实体完整性规则） 主码重复 外码引用了无效的值（违背参照完整性规则） 属性域不是来自同一集合。 违背了“一事一地”原则： 数据冗余 插入异常 删除异常 更新异常,4.5 数据库技术,4、关系模型的优缺点 关系模型的优点主要有： （1） 与非关系模型不同，它有较强的数学理论根据。 （2） 数据结构简单、清晰，用户易懂易用，不仅用关系描述实体，而且用关系描述实体间的联系。 （3） 关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库建立和开发的工作。 关系模型的缺点主要有： 由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系模型，因此，为了提高性能，必须对用户的查询表示进行优化，增加了开发数据库管理系统的负担。,4.5 数据库技术,5、结构化查询语言SQL SQL语言的主要特点 SQL语言类似于英语的自然语言，简洁易用。 SQL语言是一种非过程语言，即用户只要提出“干什么”即可，不必管具体操作过程，也不必了解数据的存取路径，只要指明所需的数据即可。 SQL语言是一种面向集合的语言，每个命令的操作对象是一个或多个关系，结果也是一个关系。 SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。可独立使用，也可嵌入到宿主语言中。 自含式语言可以独立使用交互命令，适用于终端用户、应用程序员和DBA； 嵌入式语言使其嵌入在高级语言中使用，供应用程序员开发应用程序。 SQL语言具有:数据查询、数据定义、数据操纵、数据控制四种语言一体化的功能。,4.5 数据库技术,6、典型的关系数据库管理系统（RDBMS） （1）PC数据库 FoxPro、VFP、Access （2）大型数据库 Oracle SQL Server SyBase INFORMIX ,4.5 数据库技术,一、单选题 1. 关系数据库是 A. 包括相关操作者的数据库 B. 一组两维相关表构成的数据库 C. 一组相关的数据库记录 D. 大型机上的大型数据库 2. 文字处理软件和会计软件是典型的 A. 系统软件 B. 系统开发软件 C. 共享软件 D. 应用软件 3. 四代程序语言的划分是指 A. 机器语言、汇编语言、高级语言和第四代语言 B. 二进制、机器语言、高级语言和第四代语言 C. 汇编语言、高级语言、面向对象的语言和第四代语言 D. 机器语言、汇编语言、高级语言和人工职能语言,历年试题解析2001,二、简答题 1. 以医院为背景举例说明什么是“字段”和“记录”。（4分） 参考答案 “字段”是表示数据属性的最小逻辑单元。 （1分） 例如：“病人编号”、“姓名”、“病历号”、“入院日期”等 （1分） “记录”是用相关字段的集合描述一个时间或信息 （1分） 例如：某病人的“病人编号 姓名 病历号 入院日期” （1分） 2. （1）什么是数据库管理系统（DBMS）？（3分） （2）DBMS的主要功能是什么？（8分） 参考答案 （1）DBMS（数据库管理系统）是对数据库的数据进行管理的一种工具。 （3分） （2）建立数据库和定义数据 （2分） 数据库运行和维护管理，包括对数据的检索、修改、更新、删除、完整性检验以及安全保护,历年试题解析2001,3. 蒋平将要采用的Unix系统，主要优点是什么？（5分） 参考答案支持多用户、多任务，兼容性好等。 （5分） 4. 说明应用软件、程序语言和操作系统之间的区别，分别给出一个例子。 （12分） 参考答案 应用软件是为了利用计算机解决各种实际问题编制的软件。（3分） 例如文字处理软件、会计软件、制表软件、库存系统软件等。（1分） 程序是合计语言主要帮助用户开发应用程序。 （3分） 例如C语言、FORTRAN语言 （1分） 操作系统管理和控制计算机的各种资源，组织计算机的工作流程，是用户与计算机的接口。 （3分） 例如DOS，WINDOWS等。 （1分）,历年试题解析2001,5. 比面向过程方法更先进、代码能够模块化且可以重复利用的编程方法是什么？ （2分） 参考答案 面向对象的编程方法。 6. 如果让你分析一套月度销售数据，你将选用哪种应用软件？请解释这种应用软件的主要特点。 （4分） 参考答案 电子表格软件最合适。 可创建二维数据表格。 使用方便，能够完成多种类型商务计算以及易于产生报表。 【评分说明】如果回答其它具有类似功能的软件也可酌情给分 7. 什么是FORTRAN语言？ （2分） 参考答案 FORTRAN是科学和工程计算中使用的程序语言。,历年试题解析2001,一、单选题 1. 一个程序设计员先确定一个程序是干什么的，然后设计这个程序，并在设计中加入更多的细节。这种程序设计方法称为 A. 自下而上设计方法 B. 自上而下设计方法 C. 系统分析方法 D. 可行性分析方法 2. 如果让你选择一种应用软件来处理一个财务数据，你认为以下哪个最合适 A. CAD应用软件 B. 数据库应用软件 C. 文字处理应用软件 D. 电子数据表格应用软件 3. 一个数据库管理员的工作是 A. 决定数据库里有什么表格和用户的访问权限 B. 每天更新数据库里的数据 C. 硬件维护 D. 回答用户向数据库发送的请求,历年试题解析2002,4. Unix是 A. 一种第四代编程语言 B. 一种解释程序 C. 个人电脑的普通操作系统 D. 一种多用户操作系统 5. 如果你想对几个邮件的文档内容进行合并处理，应选择以下哪种应用软件 A. 电子表格 B. 数据库管理软件 C. 文字处理软件 D. 电子邮件软件 6. 第一代计算机编程语言是 A. C语言 B. 机器语言 C. PROLOG语言 D. 汇编语言,历年试题解析2002,二、简答题 1. 王海立在该项目计划、安排与控制中应该选择哪种管理软件？请说出软件的名称。（2分） 参考答案项目管理软件，MS Project,历年试题解析2002,2. 请列出数据库管理系统的四个基本功能，并进行简单描述。 （8分） 参考答案 数据定义。DBMS提供数据定义语言DDL，定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构，定义模式/内模式和外模式/模式二级映象，定义有关的约束条件。 数据操纵。DBMS提供数据操纵语言DML实现对数据库的基本操作，包括检索、插入、修改、删除等。 数据库运行管理。DBMS 对数据库的控制主要通过四个方面实现：数据的安全性控制、数据的完整性控制、多用户环境下的并发控制和数据库的恢复。 数据库的建立和维护功能。包括数据库的初始数据的装入，数据库的转储、恢复、重组织，系统性能监视、分析等功能。 数据通信。DBMS提供与其他软件系统进行通信的功能。并实现用户程序与DBMS之间的通信，通常与操作系统协调完成。,历年试题解析2002,3. （1）王海立设计了下面这个数据库数据输入格式，使原始数据可以上传到实验室数据库中。如果一个实地考察员在一天中对同一地方进行了多次考察，那么用下面表格中哪些字段可以查询到采集的内容？ （1分） （2）这种可以关联其它信息的字段用什么术语定义？ （1分） 参考答案 （1）（地名，日期与时间） （2）关键字 或者主码、主键,历年试题解析2002,一、单选题 1.操作系统同时控制多个用户的能力被称为 A. 多重处理 B. 多路传送 C. 串行处理 D. 信息交换 2. 如果让你做工作计划，安排进度和布置工作，应该选择的应用软件是 A. 数据库软件 B. 工作表软件 C. 项目管理软件 D. 决策支持系统 3. 下列哪一种程序语言适合开发商业应用软件 A. Java B. COBOL C. C D. Basic 4. UNIX的主要优点是 A. 批处理、数据库管理 B. 数据安全、客户机/服务器结构 C. RISC、低成本 D. 多用户、多任务 5. 相互有关系二维表所描述的信息组织类型是 A. 电子制表软件 B. 数据压缩 C. 关系型数据库 D. 搜索引擎,历年试题解析2003,二、简答题 1.（1）什么是计算机编程的算法？ （2分） 参考答案算法是指解决某个特定问题的步骤。 （2）在编写程序中，满足条件执行一种情况，不满足条件执行另一种情况，你应该使用哪种控制语句？简述该语句是如何工作的？ （3分） 参考答案分支（条件）控制语句。 IF P THEN A ELSE B END IF,历年试题解析2003,2. 一位商店老板想用一种简单的办公软件管理他的财务和销售数据，并能在统计汇总的基础上做商务分析，请问用哪种软件合适，为什么？（3分） 参考答案 电子表格处理软件，如Excel。因为Excel具有如下功能和特点： 有较强的数据处理能力。 丰富的制表绘图功能。 智能化的计算和数据管理能力。 分析透彻Excel具有强大的数据分析能力。,历年试题解析2003,3.举出操作系统的任意4个基本功能。 （4分） 参考答案 操作系统的基本功能包括： 处理器管理 存储管理 设备管理 文件管理 作业管理,历年试题解析2003,一、单选题 1. 自顶向下的设计是 A. 将新系统应用在实现有效数据系统的方法 B. 在编程之前进行系统设计的一种方法 C. 利用控制结构进行的程序设计方法，例如“IF THEN ELSE” D. 将独立的模块合并之前通过定义编码细节来设计一个程序 2. 由“FORTRAN”语言编写的应用程序适用于 A. 商务及金融领域 B. 网络应用领域 C. 科学计算领域 D. 人工智能领域 3. 电子制表软件适用于 A. 列出姓名和地址的通信录 B. 多媒体交互使用 C. 设计电子电路结构图 D. 商务数据处理 4. 计算机的一种操作系统是 A. Windows中的Word B. 因特网浏览器 C. 因特网信息服务器 D. Unix 5.计算机机器语言是 A. 第五代语言 B. 第一代语言 C. “mark up”语言 D. 高级语言,历年试题解析2004,二、简答题 1. 一个银行把它的客户和帐户数据保存在如下图所示的简单文件系统中。（10分）,历年试题解析2004,1. （1）银行用这个系统一直有问题。依据上表简述出现问题的三个原因。（3分） （2）该银行决定采用关系数据库来储存客户数据。列举建立关系数据库的4个常用术语。（4分） （3）什么是关键字？从上表的信息中列出两个可以用于建立关系数据库的关键字。（3分） 参考答案 (1) l 分解了非原子列，导致了操作成本的增加； l 在帐户表中，主码“账号”的值不惟一，导致无法正确地识别帐户。 l 在帐户表中，存在数据不一致。 l 客户表中的正确的主码应该是客户编号。 （2） l 关系（Relation）：一个关系对应一张二维表，如客户表就是一个关系。 l 元组（记录）：表格中的一行，如客户表中的一个客户即为一条记录。 l 属性（字段）：表格中的一列，如客户表中的住址、账号。 l 主码：表中能够唯一地标识一行的最少的一个或一组属性称为主码。 l 外码：在关系数据库中，为了实现表与表之间的联系，将一个表的主码作为数据之间联系的纽带放到另一个表中，这些在另一表中起联系作用的属性称为外码。 （3）表中能够唯一地标识一行的最少的一个或一组属性称为关键字。例如账号、姓名。,历年试题解析2004,2. 列出商品化通用软件和定制的专用软件之间的两个区别，并各举