复习笔记(共11页)

1、三级数据库第一章基础知识1、信息安全：信息(xnx)的保密性、完整性、可用性和可控性2、信息(xnx)保密：单密钥加密(ji m)（私钥或对称密钥加密，代表：DES） 双密钥加密（公钥或非对称密钥加密，代表RSA）3、信息认证：发送者的真实性、信息的完整性（未被篡改、重放、延迟），主要有数字签名、身份识别、信息认证认证是防止对系统进行主动攻击的重要手段4、计算机病毒：传染性、破坏性、隐蔽性、潜伏性和可激发性 具有自我复制能力、可通过非授权入侵而隐藏在可执行程序或数据文件中的一中特殊的具有破坏性的计算机程序5、网络攻击：服务攻击（造成网络拒绝服务或丧失服务功能）和非服务攻击（对网络通讯设备发起攻

2、击） 网络攻击方法：截取、窃听、篡改和伪造6、网络安全研究的3个方面：安全攻击、安全服务和安全机制 一个功能完备的网络系统应该提供保密性、认证服务、数据完整性、防抵赖性和访问控制5个安全服务功能。7、操作系统安全：从隔离、分层和内控3个方面考虑 隔离：系统各用户彼此隔离，主要有物理隔离、时间隔离、密码隔离、逻辑隔离；逻辑隔离限制程序的存取，使操作系统不能存取允许范围以外的实体；密码隔离,进程以及其他进程不了解的方式屏蔽数据和计算。 分层设计：将进程划分区域 安全核：保证安全检查且其他程序不能越过其控制8、操作系统安全保证：访问控制、存储保护、文件保密与保护 存储保护：保证系统内各任务的程序和数

3、据互不干扰，主要保护方法有防止地址越界和防止操作越权 文件保密与保护：防止对文件造成破坏，措施有防止未经授权的用户对文件的访问。9、数据库安全：物理层、人员层、操作系统层、网络层、数据库系统层10、网络协议：语法、语义和时序。 语法：用户数据和控制信息的结构与格式11、对密码系统攻击有主动攻击（删除、增添、重放、伪造等手段注入假信息）和被动攻击（只截取密文进行分析和识别）12、密钥存储最关键和困难的是：分配和存储13、人工智能：数学定理的证明、逻辑推理、理解自然语言、辅助疾病诊断、实现人机对弈、密码破译等14、系统软件包含操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务型程序15、决定分组从通信子

4、网的源节点到达目的节点的路由是由路由选择算法决定； 采用分组存储转发与路由选择是点对点式网络(wnglu)与广播式网络的重要区别16、ISP、搜索引擎，B-ISDN选择ATM作为(zuwi)他的数据传输技术。17、超文本与超媒体是WWW信息组织形式，也是WWW实现(shxin)的关键技术之一，超文本是采用非线性的网状结构组织信息。超媒体进一步扩展了超文本所连接的信息类型，用户可以激活一段声音、显示一个图形、甚至可以播放一段动画。18、冯。诺依曼机构以存储程序原理为基础，包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备。19、计算机应用领域：科学和工程计算、数据和信息处理、过程控制、辅助设计、人工智能。

5、20、计算机语言分类：机器语言、汇编语言、高级语言21、计算机软件：系统软件（操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务性程序）和应用软件22、计算机网络：目的是实现计算机资源共享23、联网的计算机之间的通讯必须遵循共同的网络协议24、计算机网络分类 按传输技术：广播式、点-点式 按覆盖范围：WAN,LAN,MAN25、WWW服务：html和http SMTP:简单邮件传输协议 POP3邮局协议 IAMP：交互式邮件存取协议第二章数据结构预算法1、数据结构包含3方面的内容：数据的逻辑结构（线性结构和非线性结构）、数据的存储结构和数据的运算2、数据的存储方式：顺序存储结构和链式存储结构3、树的

6、节点数等于所有节点的度数加1； 度为K的树中第i层上至多有ki-1个节点4、先序中序和后序中序 可推出二叉树 仅先序和后序 不能推出二叉树 先序遍历树等于先序遍历对应的二叉树 后续遍历树等于中序遍历对应的二叉树5、霍夫曼树 数据通信的二进制编码6、栈应用于表达式求值、二叉树对称序周有算法、快速排序算法 队列二叉树层次周有算法堆：ki=k2i ki=k2i+17、数据元素是数据的基本单位，一个数据元素可由一个或多个数据项组成，数据项是独立含义的最小单位，其值能唯一确定一个数据元素的数据项。8、地址映射分静态映射和动态映射。动态映射又称动态定位，指当执行程序中要访问指令或数据时，才进行地址变换，把

7、逻辑地址转换为要访问的物理地址。9、虚拟页式存储管理又称请求页式存储管理，动态装入页面。10、根节点层次为0.高度为K的二叉树的最大节点数为 2K+1-111、散列法存储中处理(chl)碰撞的方法主要有：拉链法和开地址法负载因子=节点(ji din)数/容量第三(d sn)章操作系统1、包含：进程管理、存储管理、作业管理、文件管理、设备管理、中断管理、错误处理2、操作系统具有：并发性、共享性、随机性3、特权指令：修改程序状态字、设置中断屏蔽、启动设备执行I/O操作、设置时钟非特权指令：算术运算、逻辑运算、取数指令、访管指令CPU执行状态：管态-特权状态、核心状态 目态-常态、用户态，程序只能执

8、行非特权指令从目态到管态只能通过中断；从管态到目态可以通过修改程序状态字。4、中断：中断源、断点、中断处理程序 中断实现需要软件-中断处理程序 需要硬件-终端装置 合成中断系统 中断分自愿性中断和强迫性中断（输入输出中断、硬件故障中断、时钟中断、程序性中端）。 中断向量：中断处理程序的入口地址PC和运行环境PSW 中断优先级是硬件规定的，不可以更改，但可以通过设置中断屏蔽调整中断时间的响应次序。 中断分硬件中断和软件中断，硬件中断又叫外部中断，由硬件方面晕啊因机器发生中断，如设备运行中断、时钟中断、来自控制台的中断，单当CPU发生故障时，现场无法保护，不能作为中断；软件中断又称程序中断，溢出中

9、断、缺页中断属于软件中断。5、进程：动态产生、动态消失。程序是静态的。程序是构成进程的组成部分之一。 进程属性：每一个进程有一个唯一的标识符和一张进程描述表 不同的进程可以执行相同的程序 同一进程中的各个线程共享该进程的内存地址空间 多个进程可以并发进行 一个进程被创建后便开始了他的生命周期，直至中止 线程是进程的一个实体，是CPU调度的基本单位。一个进程至少一个进程。 进程特性：并发性、动态性、独立性、交互性、异步性 进程控制块PCB 是进程存在的唯一标志 进程有程序、数据和进程控制块3部分组成 进程有就绪队列、等待队列和运行队列 P、V操作：P分配一个资源；V可能有另一个进程从等待进入就绪

10、队列 进程控制通过创建原语、撤消原语、阻塞原语和唤醒原语完成 进程调度(diod)有剥夺式和非剥夺式 进程调度算法：先进先出、时间(shjin)片轮转、最高优先级法6、死锁：条件：互斥条件、不可剥夺条件、部分(b fen)分配、循环等待处理：预防 资源静态分配-破坏部分分配 允许剥夺其他进程的资源 采用资源有序分配-破坏“环路”条件 避免 银行家算法 检测 解除 资源剥夺法和撤销进程法7、作业： 作业控制：脱机、联机作业控制 作业调度：先来先服务、短作业优先、资源搭配法、多队列循环算法、最高响应比算法（响应时间/估计运行时间=1+作业等待时间/估计运行时间） 作业调度算法考虑：吞吐量、公平性、

11、均衡使用资源8、内存分区与分配：分区-静态等长与动态异长分区 分配-最先适应、最佳适应、最坏适应 内存碎片处理：紧凑技术能够有效的解决碎片问题。抖动、颠簸，是由缺页率引起的，采用工作集模型可以解决系统抖动9、页式存储：逻辑页号和页内地址 段式存储：段号和段内地址10、虚拟存储技术是指内存扩充技术页面淘汰算法：OPT最佳淘汰 FIFO先进先出 LRU最近最久未使用 LFU最近最少使用11、文件的逻辑结构：流式文件、纪录式文件 物理结构：顺序、链接、索引、HASH以及索引顺序结构文件控制块FCB是文件存在的标识，记录了系统管理文件所需要的全部信息12、块因子：每个物理块中的逻辑记录个数13、输入输

12、出控制方式：循环测试I/O方式、中断处理方式、直接内存存取DMA方式和通道方式 通道方式：字节多路、选择、成组多路通道 通道运算控制包含：通道地址字、命令字、状态字14、缓冲技术：CPU与设备之间的速度差异、减少I/O中断次数，分单缓冲区、多缓冲区和缓冲池技术SPOOLing一种虚拟设备技术，核心思想是将独占设备变成逻辑上的共享设备。为了提高独占设备的利用率。磁盘调度算法考虑：公平性、高效性磁盘调度算法：先来先服务、最短寻道时间优先算法和电梯算法15、进程切换时将进程的页表地址存放(cnfng)在寄存器中。（页表始址寄存器和页表长度寄存器）通道是一个(y )用来控制设备工作的硬件机制，相当于一

13、个功能简单的处理机，通道独立于CPU。设备分：独占(dzhn)设备、共享设备、虚拟设备对多个进程共享的公共区域提供访问限制和访问检查是为了防止 操作越权 的问题把多个输入和输出缓冲区统一起来，形成一个即用于输入、又用于输出的缓冲区，叫 缓冲池解决进程间大量信息通信的问题有3中方案，共享内存、消息机制（包含消息缓冲通信和信箱通信）和通过共享文件进行通信（管道通信），其中消息机制和管道通信是高级通信机制批理方式作业由程序、数据、作业说明书组成第四章数据库技术基础1、数据库技术研究的领域：数据库管理系统、数据库及应用系统、数据库理论2、数据库系统包含： 数据库、操作系统、数据库管理系统、应用系统、数

14、据库管理员和用户数据库系统的人员包含：数据库管理员、系统分析员、数据库设计员、应用程序员、最终用户 3、数据库管理系统基本功能：数据定义、数据操作、数据库的运行管理和控制、数据库的建立和维护4、数据库管理技术的发展：人工管理阶段、文件系统阶段、数据系统阶段5、数据模型要素：数据结构、数据操作、完整性约束（正确性、有效性、一致性、相容性）6、概念模型-E-R模型 P.P.S.CHEN 实体联系模型7、数据结构：层次模型、网状模型、关系模型、面相对象模型8、数据库的模式：外模式、模式、内模式 模式：数据库中的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 外模式：子模式，用户模式、用户视

15、图，用户能看见的局部的逻辑结构和特征描述 内模式：物理模式、存储模式，含物理存储结构与索引 影像：外模式/模式 逻辑独立性 模式 /内模式 物理独立性9、数据备份是为了维护数据的一致性第五章关系数据库系统1、关系操作可以用代数方式和逻辑方式来表示，即关系代数和关系演算，前者用对关系的运算表达式查询要求，后者用谓词表达查询要求2、关系：从集合论的观点看，把关系看成一个(y )集合，集合中的元数是元组； 从值域的概念(ginin)，关系(gun x)是属性值域笛卡尔积的一个子集。3、完整性约束包含：实体完整性规则通过主键值的约束，所有组成主键的属性都不能取空；参照完整新约束，定义外码与主码之间的参

16、照约束；用户完整性约束。4、5种基本运算：并U、差-、笛卡尔积X、投影和选择5、参照关系与被参照关系以外码相关联，通常是1：n的关系6、不包含在任何候选码的属性成为非主属性7、关系数据语言：具有完备的表达能力、非过程化的集合操作语言、能够嵌入高级语言中使用8、投影操作删除重复元组9、并交叉集合运算的两个关系必须有相同的关系模式，即元组结构相同。10、第六章关系数据库标准语言SQL1、数据查询select；数据操纵insert、update、delete；数据定义alter table、create、drop；数据控制grant、revoke2、嵌入式sql，需要解决：区分sql语句与主语言语句

17、，可以在sql语句前加EXEC SQL解决数据库的工作单元与程序工作单元之间要能够通讯，通过主语言的程序变量来输入输出Sql语句与主语句各自处理记录的方式不同，通过游标实现3、基本表一旦删除，在此表上建立的索引将自动删除，但建立在此表上的视图仍然保留，但无法引用。4、允许获得某种权限的用户把这种权限再转授权给其他用户，可以用GRANT语句中的with grant option 子句5、游标是系统为用户开设的一个数据缓冲区（通信区），协调主语句与SQL语句的处理速度6、alter table Add 完整性约束 Drop 完整性约束 Modify 7、create table 表名 列名 数据类

18、型 identitynull not null8、creat view 视图名 as select with check option 不可使用order by 、computer子句、select into、union、也不可使用临时表 不允许对视图delete 可以insert 和 update 不允许对distinct列、运算列、统计函数列 进行insert update第七章关系数据库的设计1、不好的关系：数据冗余、插入异常、删除异常、更新异常2、数据依赖是可以作为关系模式的取值的任何一个关系所必须满足的一种约束，是通过一个关系中数据间值的相等与否体现出来的相互关系。 目前最重要(zh

19、ngyo)的数据依赖是函数依赖和多值依赖3、Armstong公理(gngl)系统：是正确的、完备的 基本(jbn)：自反律、增广律、传递律 扩展：合并规则、伪传递规则、分解规则4、多值依赖：对称性 x-y x-z 若x-y,则x-y x-y在R(U)上成立，且y包含于y，不一定x-y5、范式：1NF:元组的每个分量是不可分解的 2NF：属于1NF,且非主属性不传递依赖于码；不允许有非主属性对码的部分函数依赖 3NF：属于2NF，且非主属性完全函数依赖与码 BCNF：属于1NF，且每个非平凡函数依赖x-y，都有x包含码，他消除了主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖 4NF：属于1NF，且对每一

20、个X-Y，X都包含码6、函数分解的标准：无损连接和保持函数依赖7、若要求分解具有无损连接，则模式分解一定可以达到BCNF 若分解保持函数依赖，那么模式分解一定可以达到3NF,但不一定达到BCNF 若分解即要求具有无损连接，有具有保持函数连接，则分解可达3NF，但不一定达BCNF。8、数据库设计的几个阶段;需求分析、概念设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施、运行和维护 数据库的实施：基于数据库逻辑结构设计和物理结构设计的结构，在计算机上建立实际数据库的结构、装入数据，并进行测试和运行的过程。9、X-,而Z=空，则称X-Y为平凡的多值依赖 若R都是主属性，则R的规范程度至少为3NF 在函

21、数依赖范畴内，BCNF达到了最高的规范程度 达到4NF，则R的属性之间不存在非平凡且非函数依赖的 多值依赖10、判断无损连接和保持函数依赖：一、分解成无损连接的两个模式：分解是无损连接=(U1交U2-U1-U2F+)或者(U1交U2-U2-U1F+)计算两个分解的属性交集，然后计算交集的属性闭包X+，如果U1-U2或U2-U1属于X+，则两个函数依赖有一个属于F+，从而分解是无损连接二、分解成无损连接的多个模式使用表格法判断一个分解是否是无损连接的；行：属性；列：分解后的属性集；1、先用分解后的属性集初始化表格；记号：ai(列包括在属性集)bij(列不包括在属性集)2、对于F中每个X-Y的式子

22、，如果X中每个属性的某一行均相等，则将Y列的相关行改成一样的值(Y列的ai，或者Y列中列号最小的bij)3、如果出现a1/a2/a3.行，则终止，证明无损。4、如果表未变化，则终止。三、证明某分解保持函数依赖分解是保持函数依赖：如果F上的每一个函数依赖都在其分解后的某一个关系上成立，则这个分解是保持依赖的(这是一个充分条件)。如果上述判断失败，并不能断言分解不是保持依赖的，还要使用下面的通用方法来做进一步判断。该方法的表述如下：对F上的每一个使用下面的过程：result：=；while(result发生变化)do for each分解后的Ri t=(resultRi)+Ri result=re

23、sultt这里的属性闭包是在函数依赖集F下计算出来的。如果result中包含了的所有属性，则函数依赖被保持。分解是保持依赖的当且仅当上述过程中F的所有依赖都被保持。实际计算时，只需要使用不包括在任何一个分解中的依赖关系运用算法四、3NF的保持函数依赖的分解算法：1、首先对F进行极小化处理；2、对于所有不在F中出现的属性，单独构成一个关系模式(msh)，然后将这些属性从U中去掉；3、若X-AF&XA=U，终止；4、否则(fuz)：对F按相同左部分组，每组F所涉及的所有属性组成一个关系模式Ui。从中去掉真子集。终止；五、3NF保持函数(hnsh)依赖并且无损连接算法1、先计算保持依赖的分解；2、判

24、断是否具有无损连接，如果有，完成；3、否则：加入R的码，完成；六、BCNF，无损连接的分解算法1、先找R的候选码；2、找到左部不含码的非平凡依赖X-Y；3、分裂R为两个关系模式：R1(XY),R2(R-Y)。如果R1、R2满足BCNF则完成，否则对R2继续做第一步；第八章数据库管理系统1、DBMS的5个功能模块：数据定义、数据操纵、数据库运行处理、数据组织存储和管理、数据库建立维护及其他数据定义：安全性定义、完整性定义、DDL翻译程序模块数据存取：查询处理、数据修改、交互式程序、嵌入式查询模块数据库运行处理：系统初启动、安全性控制、完整性控制、事务管理、并发控制、运行日志管理程序模块数据组织存

25、储管理：缓冲区管理、数据组织维护、存取路径管理数据库建立维护和其他：批量转入模块、数据转存、数据库恢复、数据库重组、数据转换、通信模块2、DBNMS的层次结构：应用层、语言翻译处理层、数据存取层、数据存储层、操作系统层应用层：处理数据库应用语言翻译处理层：语法分析、视图转换、授权检查、完整性检查等数据存取：对象是单个元组，把上层的集合操作转换为单记录操作数据存储：对象为数据页和系统缓冲区操作系统：操作系统提供的存取原语和基本存取方法作为和DBMS存储层的接口3、ORACL服务器由一个ORCAL数据库和ORCAL实例组成；数据库是存储数据的集合，包括日志文件和控制文件；实例是一些进程，包括ORC

26、AL进程和所有用户的进程。ORCAL服务器支持SQL语言定义和操纵数据；ORCAL物理存储结构为表空间、段和盘区DEVELOPER/2000 应用开发工具DESIGNER/2000 建模、分析DISCOVER/2000 数据仓库一个用SQL DBA DBA实用工具4、DB2解决(jiju)异构数据库之间的访问；数据仓库、多维分析(fnx)模型、前台分析工具；自动判断(pndun)是否使用星形连接技术和动态位图索引5、SYBASE：WAREHOUSE 数据仓库 IQ 满足数据仓库大量交互的和无定型的查询处理 IQ MULTIPLEX 提高并发性6、SQLSERVER :BIZTALKTM 实现在

27、线交流COMMERCE 2000 穿件B2B B2C网站，分析网站的发展趋势实现网站个性化第九章事务管理与数据库安全1、事物的特性：ACID 原子性、一致性、隔离性、持久性 原子性:事物的所有操作要么全做，要么不做 一致性：事务的隔离执行保持数据库的一致性 隔离性：每个事务都感觉不到系统中其他事务在并发的执行 持久性：一个事物完成后它对事务的改变是持久的2、故障类型：事务故障、系统故障、磁盘故障 事务故障：逻辑错误和系统错误（系统进入一种不良状态，结果事务无法继续正常执行） 系统故障：硬件故障或数据库软件或操作系统漏洞，导致系统停止运行。主存储器内容丢失，而外存储器仍完好无损。发生系统故障时，

28、可能有些未完成事务所做的数据库修改已经写入到外存的数据库中，出现数据库不一致 磁盘故障3、日志：记录数据库中的所有更新活动；主要有：事务开始日志记录、更新日志记录、事务提交日志记录、事务中止日志记录 事务故障的恢复步骤： （1）反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作 （2）对事物的每一个更新操作执行逆操作，将日志记录中的“改前值”写入数据库 （3）如此处理下去直到读到该事务的开始日志，则事务故障恢复结束 系统故障的恢复： （1）正向扫描日志文件，找出故障发生前已提交的事务，将其标志为REDO队列；找出故障发生时尚未完成的事务标志为UNDO队列。 （2）反向扫描文件，对每一个UNDO事务进行UN

29、DO处理； （3）正向扫描文件，对每一个REDO事务进行REDO处理4、事务的并发执行：丢失更新、对未提交更新的依赖、不一致分析5、可串行化是多个事务并发执行的正确性准则；多个事务在某个调度下的执行是正确的，是能够保证数据库一致的，当且仅当该调度是可串行化的。 级联回滚、无级联调度6、数据库对事务的并发执行进行(jnxng)控制以保证数据库一致性，其最常用的方法是加锁；共享锁S、排他锁X7、两段封锁协议：增长阶段(jidun)可以获得锁，不能释放锁；缩减阶段可以释放锁，不能获得锁 两段封锁协议可串行次序(cx)，不保证不会方式死锁8、数据库的安全性：物理层、人员层、操作系统层、网络层、数据库系

30、统层9、权限：readinsertupdatedelete 数据操作indexdropresourcealteration 修改数据库模式 Resource：允许增加新关系 Alteration：允许增加删除关系中的属性10、可信计算机评估标准： DC1C2B1B2B3A111、已提交的事物、中止的事务、事务已回滚 隔离性由并发控制部件来保证 严格两阶段锁协议要求事务更新的封锁必须保持到事务的终点。第十章新一代数据库系统工具1、数据库系统工具 （1）管理工具:加载工具、备份工具、文件重组工具、性能监督工具 （2）数据库设计者、用户、DBA都可用的工具：CAS工具、应用开放环境、通信接口2、新一

31、代工具发展趋势： （1）采用3层c/s （2）对web应用的支持 （3）开放式、构件式的分布式计算机环境3、Power Designer cas工具 数据库设计阶段工具 Process Analyst 数据分析和发现 Data Architect 概念层、物理层的数据库设计数据库构造 App Modeler 物理（逻辑）数据库的设计和数据库组件的生成 Meta Works 全局层次结构的浏览图，保证开发周期的一致性和稳定性 Warehouse Architect 数据仓库和数据集的建模和实现 Designer Viewer 对所有模型信息的只读访问第十一章数据库技术的发展数据库发展阶段：层次（树）和网状（有向图）、关系（二维表）、面向对象和数据库结合数据库的体系结构：集中式数据库客户/服务器数据库系统，分是无服务器和数据服务器并型数据库性能的度