2011年软件设计师(中级职称)考试重点难点

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软件设计师重点难点——数据库

数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统（DBMS）是指 DBS 中对数据进行管理的软件系统，它是 DBS 的核心成

分。DBS 中所有与数据库打交道的操作，包括建库、查询、更新及数据控制，都是通过

DBMS 进行的。数据库管理系统总是基于某种数据库模型，可分为网状型、层次型、关系型

和面向对象型 DBMS。

数据库管理系统的主要目标：把数据作为可管理的资源处理。

数据库管理系统的 5个重要功能：

◆数据库的定义功能：DBMS 提供数据定义语言（DDL）定义数据库的 3级结构，包括

外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象，定义数据的完整性约束、保密限制等条件。

因此在 DBMS 中包括 DDL 的编译程序。

◆数据库的操纵功能：提供数据操纵语言（DML）实现对数据的操作。有 4种基本操作：

检索（查询）、插入、删除、修改。在 DBMS 中包括 DML 的编译程序或解释程序。

◆数据库的保护功能：DBMS 对数据库的保护主要通过 4个子系统：

A.数据库恢复（在数据库被破坏或数据不正确时，系统有能力把数据库恢复到最近某个

正确的状态

B.数据完整性控制（保证数据库中数据及语义的正确性和有效性，防止任何对数据错误

的操作）

C.多用户环境下的并发控制。

D.数据安全性控制（防止未被授权的用户蓄谋或无意地存取数据库中的数据，以免数据

的泄露或破坏）。

◆数据库的维护功能：这部分包括数据库的初始数据载入、转换功能、存储功能、数据库

的改组、性能监视功能。

◆数据字典（DD）：DD 管理数据库 3级结构的定义。对于数据库的操作都要通过查阅 DD

才能进行。现在有的大型系统中，把 DD 单独抽出来自成一个系统，成为一个系统工具，使

得DD 成为一个比 DBMS 更高级的用户与数据库之间的接口。

要注意的是：应用程序并不属于 DBMS 的范围。应用程序是用主语言和 DML 编写的，程

序中的 DML 语句由 DBMS 执行，而其余部分仍由主语言编译程序完成。

数据库系统（DBS）

数据库系统是一个复杂的系统，它是采用了数据库技术的计算机系统。因此，它不仅仅

是一组对数据进行管理的软件（即 DBMS），也不仅仅是一个数据库。它是一个实际可运

行的、按照数据库方法存储、维护和向应用系统提供数据支持的系统。它是存储介质、处理对

象和管理系统的集合体，由数据库 DB、硬件支持系统、软件支持系统和数据库管理员 DBA

这四部分组成。

SQL 语句

◆基本表的定义可用“CREATETABLE”语句实现，增加属性可以用 ALTER...ADD...”语

句，删除属性可以用“ALTER...DROP...”语句;删除已存在的表可用“DROPTABLE...”语句。

◆视图的定义和撤消

◆索引的定义和撤销

◆SELECT查询语句

◆DELETE 删除语句

◆INSERT 插入语句

◆uPDATE 语句

关系运算

专门的关系运算包括选择、投影、连接、除等。

选择（Selection）

选择又称为限制（Restriction）。它是在关系 R中选择满足给定条件的诸元组，记作：

σF(R)={t|t∈R∧F(t)='真'}

其中 F表示选择条件，它是一个逻辑表达式，取逻辑值‘真’或‘假’。

逻辑表达式F的基本形式为：

X1θY1[φX2θY2]

θ 表示比较运算符，它可以是＞、≥、＜、≤、＝或≠。X1、Y1 等是属性名或常量或简单函

数。属性名也可以用它的序号来代替。φ表示逻辑运算符，它可以是僼、∧或∨。[]表示任选

项，即[]中的部分可以要也可以不要，...表示上述格式可以重复下去。

因此选择运算实际上是从关系 R中选取使逻辑表达式F为真的元组。这是从行的角度进

行的运算。

举例

设有一个学生-课程关系数据库，包括学生关系 Student、课程关系 Course 和选修关系 SC。

下面的许多例子将对这三个关系进行运算。

例1查询信息系（IS 系）全体学生

σSdept='IS'(Student)或σ5='IS'(Student)

例2查询年龄小于20 岁的元组

σSage<20(Student)

或σ4<20(Student)。

投影（Projection）

关系 R上的投影是从R中选择出若干属性列组成新的关系。记作：

ΠA(R)={t[A]|t∈R}

其中 A为R中的属性列。

举例

例3查询学生关系 Student 在学生姓名和所在系两个属性上的投影：

ΠSname,Sdept(Student)

或

Π2,5(Student)

结果如图 2-7(a)。

投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组，因为取消了某些属

性列后，就可能出现重复行，应取消这些完全相同的行。

例4查询学生关系 Student 中都有哪些系，即查询学生关系 Student 在所在系属性上的投

影

ΠSdept(Student)

投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组，因为取消了某些属

性列后，就可能出现重复行，应取消这些完全相同的行。

连接（Join）

连接也称为θ连接。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。记作：



其中 A和B分别为R和S上度数相等且可比的属性组。θ是比较运算符。连接运算从R和

S的笛卡尔积 R×S 中选取（R关系）在 A属性组上的值与（S关系）在 B属性组上值满足

比较关系 θ的元组。

连接运算中有两种最为重要也最为常用的连接，一种是等值连接（equi-join），另一种

是自然连接（Naturaljoin）。

θ 为“＝”的连接运算称为等值连接。它是从关系 R与S的笛卡尔积中选取A、B属性值

相等的那些元组。即等值连接为：



自然连接（Naturaljoin）是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必

须是相同的属性组，并且要在结果中把重复的属性去掉。即若R和S具有相同的属性组 B，

则自然连接可记作：

一般的连接操作是从行的角度进行运算。但自然连接还需要取消了重复列，所以是同时

从行和列的角度进行运算。

除（Division）

给定关系 R(X,Y)和S(Y,Z)，其中 X、Y、Z为属性组。R中的 Y与S中的 Y&127;可以有不

同的属性名，但必须出自相同的域集。R与S的除运算得到一个新的关系 P(X)，P是R中满

足下列条件的元组在 X属性列上的投影：元组在 X上分量值 x的象集 Yx 包含S在Y上投

影的集合。记作：



其中 Yx 为x在R中的象集，x=t ｒ[X]。

举例

例6设关系 R、S分别为图2-9 中的(a)和(b)，R÷S 的结果为图2-9(c)。

在关系 R中，A可以取四个值{a1,a2,a3,a4}。其中：

a1 的象集为{(b1,c2),(b2,c3),(b2,c1)}

a2 的象集为{(b3,c7),(b2,c3)}

a3 的象集为{(b4,c6)}

a4 的象集为{(b6,c6)}

S 在(B,C)上的投影为{(b1,c2),(b2,c3),(b2,c1)}

显然只有a1 的象集(B,C)a1 包含S在(B,C)属性组上的投影，所以 R÷S={a1}。

R÷S

A B C B C D A

a1 b1 c2 b1 c2 d1 a1

a2 b3 c7 b2 c1 d1 　

a3 b4 c6 b2 c1 d1 　

a1 b2 c3 b2 c3 d2 　

a4 b6 c6 　　　　

a2 b2 c3 　　　　

a1 b2 c1 　　　　

(a) (b) (c)

软件设计师重点难点——操作系统

一、进程相关的概念：

　　进程、线程和管程

　　这是三个看起来似乎比较容易混淆的概念，所以在复习的时候一定要牢记其定义和相

互之间的区别。

　　*进程

　　进程是一个可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。也就是说，它是运行中

的程序，是程序的一次运行活动。在操作系统中，进程是进行系统资源分配、调度和管理的

最小单位。

　　*线程

　　对于一些多线程程序来讲，其包含两条或两条以上并发运行的部分，每个部分就称作

一个线程，每个线程都有独立的执行路径。线程是处理器分配资源的最小单位。

　　*管程

　　管程是一种并发性的构造，它包括用于分配一个共享资源或一组共享资源的数据和过

程。为了完成分配资源的功能，进程必须调用特定的管程入口。

　　操作系统中，多任务处理一般有两种方式：基于进程和基于线程。基于进程的多任务

处理的特点是允许计算机同时运行两个或更多的程序。而基于线程的多任务处理是指一个

程序可以同时执行两个或者多个任务的功能。

　　多线程程序比多进程程序需要更少的管理费用。进程是重量级的任务，需要分配它们

自己独立的地址空间。进程间的通信和相互转换需要很多的开销。而线程是轻量级的任务，

它们共享相同的地址空间并且分享同一个进程。线程间的通信和转换开销要小很多

二、信号量处理：

　　信号量和P-V 操作

　　为了解决进程同步的问题，提出了信号量机制。这一机制取得了很大的发展，从整型

信号量到记录型信号量，再进而发展为“信号量集”机制。不过，在原理上和考试中，一

般我们都只涉及整型信号量机制。

　　对于互斥临界区的管理要求：

　　n有空则进

　　n无空等待

　　n两者择一

　　n有先等待

　　在整型信号量机制中，信号量被定义为一个整型变量，除初始化外，仅能通过两个标

准的原子操作 wait（s）和 signal（s）来访问。其通常被分别称作P、V操作。描述如下：

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摘要：

软件设计师重点难点——数据库数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统（DBMS）是指DBS中对数据进行管理的软件系统，它是DBS的核心成分。DBS中所有与数据库打交道的操作，包括建库、查询、更新及数据控制，都是通过DBMS进行的。数据库管理系统总是基于某种数据库模型，可分为网状型、层次型、关系型和面向对象型DBMS。数据库管理系统的主要目标：把数据作为可管理的资源处理。数据库管理系统的5个重要功能： ◆数据库的定义功能：DBMS提供数据定义语言（DDL）定义数据库的3级结构，包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象，定义数据的完整性约束、保密限制等条件。因此...

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