1、三級數據庫第一章基礎知識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：單密鑰加密(ji m)（私鑰或對稱密鑰加密，代表：DES） 雙密鑰加密（公鑰或非對稱密鑰加密，代表RSA）3、信息認證：發送者的真實性、信息的完整性（未被篡改、重放、延遲），主要有數字簽名、身份識別、信息認證認證是防止對系統進行主動攻擊的重要手段4、計算機病毒：傳染性、破壞性、隱蔽性、潛伏性和可激發性 具有自我復制能力、可通過非授權入侵而隱藏在可執行程序或數據文件中的一中特殊的具有破壞性的計算機程序5、網絡攻擊：服務攻擊（造成網絡拒絕服務或喪失服務功能）和非服務攻擊（對網絡通訊設備發起攻

2、擊） 網絡攻擊方法：截取、竊聽、篡改和偽造6、網絡安全研究的3個方面：安全攻擊、安全服務和安全機制 一個功能完備的網絡系統應該提供保密性、認證服務、數據完整性、防抵賴性和訪問控制5個安全服務功能。7、操作系統安全：從隔離、分層和內控3個方面考慮 隔離：系統各用戶彼此隔離，主要有物理隔離、時間隔離、密碼隔離、邏輯隔離；邏輯隔離限制程序的存取，使操作系統不能存取允許范圍以外的實體；密碼隔離,進程以及其他進程不了解的方式屏蔽數據和計算。 分層設計：將進程劃分區域 安全核：保證安全檢查且其他程序不能越過其控制8、操作系統安全保證：訪問控制、存儲保護、文件保密與保護 存儲保護：保證系統內各任務的程序和數

3、據互不干擾，主要保護方法有防止地址越界和防止操作越權 文件保密與保護：防止對文件造成破壞，措施有防止未經授權的用戶對文件的訪問。9、數據庫安全：物理層、人員層、操作系統層、網絡層、數據庫系統層10、網絡協議：語法、語義和時序。 語法：用戶數據和控制信息的結構與格式11、對密碼系統攻擊有主動攻擊（刪除、增添、重放、偽造等手段注入假信息）和被動攻擊（只截取密文進行分析和識別）12、密鑰存儲最關鍵和困難的是：分配和存儲13、人工智能：數學定理的證明、邏輯推理、理解自然語言、輔助疾病診斷、實現人機對弈、密碼破譯等14、系統軟件包含操作系統、語言處理程序、數據庫管理系統和服務型程序15、決定分組從通信子

4、網的源節點到達目的節點的路由是由路由選擇算法決定； 采用分組存儲轉發與路由選擇是點對點式網絡(wnglu)與廣播式網絡的重要區別16、ISP、搜索引擎，B-ISDN選擇ATM作為(zuwi)他的數據傳輸技術。17、超文本與超媒體是WWW信息組織形式，也是WWW實現(shxin)的關鍵技術之一，超文本是采用非線性的網狀結構組織信息。超媒體進一步擴展了超文本所連接的信息類型，用戶可以激活一段聲音、顯示一個圖形、甚至可以播放一段動畫。18、馮。諾依曼機構以存儲程序原理為基礎，包括運算器、控制器、存儲器和輸入輸出設備。19、計算機應用領域：科學和工程計算、數據和信息處理、過程控制、輔助設計、人工智能。

5、20、計算機語言分類：機器語言、匯編語言、高級語言21、計算機軟件：系統軟件（操作系統、語言處理程序、數據庫管理系統和服務性程序）和應用軟件22、計算機網絡：目的是實現計算機資源共享23、聯網的計算機之間的通訊必須遵循共同的網絡協議24、計算機網絡分類 按傳輸技術：廣播式、點-點式 按覆蓋范圍：WAN,LAN,MAN25、WWW服務：html和http SMTP:簡單郵件傳輸協議 POP3郵局協議 IAMP：交互式郵件存取協議第二章數據結構預算法1、數據結構包含3方面的內容：數據的邏輯結構（線性結構和非線性結構）、數據的存儲結構和數據的運算2、數據的存儲方式：順序存儲結構和鏈式存儲結構3、樹的

6、節點數等于所有節點的度數加1； 度為K的樹中第i層上至多有ki-1個節點4、先序中序和后序中序 可推出二叉樹 僅先序和后序 不能推出二叉樹 先序遍歷樹等于先序遍歷對應的二叉樹 后續遍歷樹等于中序遍歷對應的二叉樹5、霍夫曼樹 數據通信的二進制編碼6、棧應用于表達式求值、二叉樹對稱序周有算法、快速排序算法 隊列二叉樹層次周有算法堆：ki=k2i ki=k2i+17、數據元素是數據的基本單位，一個數據元素可由一個或多個數據項組成，數據項是獨立含義的最小單位，其值能唯一確定一個數據元素的數據項。8、地址映射分靜態映射和動態映射。動態映射又稱動態定位，指當執行程序中要訪問指令或數據時，才進行地址變換，把

7、邏輯地址轉換為要訪問的物理地址。9、虛擬頁式存儲管理又稱請求頁式存儲管理，動態裝入頁面。10、根節點層次為0.高度為K的二叉樹的最大節點數為 2K+1-111、散列法存儲中處理(chl)碰撞的方法主要有：拉鏈法和開地址法負載因子=節點(ji din)數/容量第三(d sn)章操作系統1、包含：進程管理、存儲管理、作業管理、文件管理、設備管理、中斷管理、錯誤處理2、操作系統具有：并發性、共享性、隨機性3、特權指令：修改程序狀態字、設置中斷屏蔽、啟動設備執行I/O操作、設置時鐘非特權指令：算術運算、邏輯運算、取數指令、訪管指令CPU執行狀態：管態-特權狀態、核心狀態 目態-常態、用戶態，程序只能執

8、行非特權指令從目態到管態只能通過中斷；從管態到目態可以通過修改程序狀態字。4、中斷：中斷源、斷點、中斷處理程序 中斷實現需要軟件-中斷處理程序 需要硬件-終端裝置 合成中斷系統 中斷分自愿性中斷和強迫性中斷（輸入輸出中斷、硬件故障中斷、時鐘中斷、程序性中端）。 中斷向量：中斷處理程序的入口地址PC和運行環境PSW 中斷優先級是硬件規定的，不可以更改，但可以通過設置中斷屏蔽調整中斷時間的響應次序。 中斷分硬件中斷和軟件中斷，硬件中斷又叫外部中斷，由硬件方面暈啊因機器發生中斷，如設備運行中斷、時鐘中斷、來自控制臺的中斷，單當CPU發生故障時，現場無法保護，不能作為中斷；軟件中斷又稱程序中斷，溢出中

9、斷、缺頁中斷屬于軟件中斷。5、進程：動態產生、動態消失。程序是靜態的。程序是構成進程的組成部分之一。 進程屬性：每一個進程有一個唯一的標識符和一張進程描述表 不同的進程可以執行相同的程序 同一進程中的各個線程共享該進程的內存地址空間 多個進程可以并發進行 一個進程被創建后便開始了他的生命周期，直至中止 線程是進程的一個實體，是CPU調度的基本單位。一個進程至少一個進程。 進程特性：并發性、動態性、獨立性、交互性、異步性 進程控制塊PCB 是進程存在的唯一標志 進程有程序、數據和進程控制塊3部分組成 進程有就緒隊列、等待隊列和運行隊列 P、V操作：P分配一個資源；V可能有另一個進程從等待進入就緒

10、隊列 進程控制通過創建原語、撤消原語、阻塞原語和喚醒原語完成 進程調度(diod)有剝奪式和非剝奪式 進程調度算法：先進先出、時間(shjin)片輪轉、最高優先級法6、死鎖：條件：互斥條件、不可剝奪條件、部分(b fen)分配、循環等待處理：預防 資源靜態分配-破壞部分分配 允許剝奪其他進程的資源 采用資源有序分配-破壞“環路”條件 避免 銀行家算法 檢測 解除 資源剝奪法和撤銷進程法7、作業： 作業控制：脫機、聯機作業控制 作業調度：先來先服務、短作業優先、資源搭配法、多隊列循環算法、最高響應比算法（響應時間/估計運行時間=1+作業等待時間/估計運行時間） 作業調度算法考慮：吞吐量、公平性、

11、均衡使用資源8、內存分區與分配：分區-靜態等長與動態異長分區 分配-最先適應、最佳適應、最壞適應 內存碎片處理：緊湊技術能夠有效的解決碎片問題。抖動、顛簸，是由缺頁率引起的，采用工作集模型可以解決系統抖動9、頁式存儲：邏輯頁號和頁內地址 段式存儲：段號和段內地址10、虛擬存儲技術是指內存擴充技術頁面淘汰算法：OPT最佳淘汰 FIFO先進先出 LRU最近最久未使用 LFU最近最少使用11、文件的邏輯結構：流式文件、紀錄式文件 物理結構：順序、鏈接、索引、HASH以及索引順序結構文件控制塊FCB是文件存在的標識，記錄了系統管理文件所需要的全部信息12、塊因子：每個物理塊中的邏輯記錄個數13、輸入輸

12、出控制方式：循環測試I/O方式、中斷處理方式、直接內存存取DMA方式和通道方式 通道方式：字節多路、選擇、成組多路通道 通道運算控制包含：通道地址字、命令字、狀態字14、緩沖技術：CPU與設備之間的速度差異、減少I/O中斷次數，分單緩沖區、多緩沖區和緩沖池技術SPOOLing一種虛擬設備技術，核心思想是將獨占設備變成邏輯上的共享設備。為了提高獨占設備的利用率。磁盤調度算法考慮：公平性、高效性磁盤調度算法：先來先服務、最短尋道時間優先算法和電梯算法15、進程切換時將進程的頁表地址存放(cnfng)在寄存器中。（頁表始址寄存器和頁表長度寄存器）通道是一個(y )用來控制設備工作的硬件機制，相當于一

13、個功能簡單的處理機，通道獨立于CPU。設備分：獨占(dzhn)設備、共享設備、虛擬設備對多個進程共享的公共區域提供訪問限制和訪問檢查是為了防止 操作越權 的問題把多個輸入和輸出緩沖區統一起來，形成一個即用于輸入、又用于輸出的緩沖區，叫 緩沖池解決進程間大量信息通信的問題有3中方案，共享內存、消息機制（包含消息緩沖通信和信箱通信）和通過共享文件進行通信（管道通信），其中消息機制和管道通信是高級通信機制批理方式作業由程序、數據、作業說明書組成第四章數據庫技術基礎1、數據庫技術研究的領域：數據庫管理系統、數據庫及應用系統、數據庫理論2、數據庫系統包含： 數據庫、操作系統、數據庫管理系統、應用系統、數

14、據庫管理員和用戶數據庫系統的人員包含：數據庫管理員、系統分析員、數據庫設計員、應用程序員、最終用戶 3、數據庫管理系統基本功能：數據定義、數據操作、數據庫的運行管理和控制、數據庫的建立和維護4、數據庫管理技術的發展：人工管理階段、文件系統階段、數據系統階段5、數據模型要素：數據結構、數據操作、完整性約束（正確性、有效性、一致性、相容性）6、概念模型-E-R模型 P.P.S.CHEN 實體聯系模型7、數據結構：層次模型、網狀模型、關系模型、面相對象模型8、數據庫的模式：外模式、模式、內模式 模式：數據庫中的全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖 外模式：子模式，用戶模式、用戶視

15、圖，用戶能看見的局部的邏輯結構和特征描述 內模式：物理模式、存儲模式，含物理存儲結構與索引 影像：外模式/模式 邏輯獨立性 模式 /內模式 物理獨立性9、數據備份是為了維護數據的一致性第五章關系數據庫系統1、關系操作可以用代數方式和邏輯方式來表示，即關系代數和關系演算，前者用對關系的運算表達式查詢要求，后者用謂詞表達查詢要求2、關系：從集合論的觀點看，把關系看成一個(y )集合，集合中的元數是元組； 從值域的概念(ginin)，關系(gun x)是屬性值域笛卡爾積的一個子集。3、完整性約束包含：實體完整性規則通過主鍵值的約束，所有組成主鍵的屬性都不能取空；參照完整新約束，定義外碼與主碼之間的參

16、照約束；用戶完整性約束。4、5種基本運算：并U、差-、笛卡爾積X、投影和選擇5、參照關系與被參照關系以外碼相關聯，通常是1：n的關系6、不包含在任何候選碼的屬性成為非主屬性7、關系數據語言：具有完備的表達能力、非過程化的集合操作語言、能夠嵌入高級語言中使用8、投影操作刪除重復元組9、并交叉集合運算的兩個關系必須有相同的關系模式，即元組結構相同。10、第六章關系數據庫標準語言SQL1、數據查詢select；數據操縱insert、update、delete；數據定義alter table、create、drop；數據控制grant、revoke2、嵌入式sql，需要解決：區分sql語句與主語言語句

17、，可以在sql語句前加EXEC SQL解決數據庫的工作單元與程序工作單元之間要能夠通訊，通過主語言的程序變量來輸入輸出Sql語句與主語句各自處理記錄的方式不同，通過游標實現3、基本表一旦刪除，在此表上建立的索引將自動刪除，但建立在此表上的視圖仍然保留，但無法引用。4、允許獲得某種權限的用戶把這種權限再轉授權給其他用戶，可以用GRANT語句中的with grant option 子句5、游標是系統為用戶開設的一個數據緩沖區（通信區），協調主語句與SQL語句的處理速度6、alter table Add 完整性約束 Drop 完整性約束 Modify 7、create table 表名 列名 數據類

18、型 identitynull not null8、creat view 視圖名 as select with check option 不可使用order by 、computer子句、select into、union、也不可使用臨時表 不允許對視圖delete 可以insert 和 update 不允許對distinct列、運算列、統計函數列 進行insert update第七章關系數據庫的設計1、不好的關系：數據冗余、插入異常、刪除異常、更新異常2、數據依賴是可以作為關系模式的取值的任何一個關系所必須滿足的一種約束，是通過一個關系中數據間值的相等與否體現出來的相互關系。 目前最重要(zh

19、ngyo)的數據依賴是函數依賴和多值依賴3、Armstong公理(gngl)系統：是正確的、完備的 基本(jbn)：自反律、增廣律、傳遞律 擴展：合并規則、偽傳遞規則、分解規則4、多值依賴：對稱性 x-y x-z 若x-y,則x-y x-y在R(U)上成立，且y包含于y，不一定x-y5、范式：1NF:元組的每個分量是不可分解的 2NF：屬于1NF,且非主屬性不傳遞依賴于碼；不允許有非主屬性對碼的部分函數依賴 3NF：屬于2NF，且非主屬性完全函數依賴與碼 BCNF：屬于1NF，且每個非平凡函數依賴x-y，都有x包含碼，他消除了主屬性對碼的部分函數依賴和傳遞函數依賴 4NF：屬于1NF，且對每一

20、個X-Y，X都包含碼6、函數分解的標準：無損連接和保持函數依賴7、若要求分解具有無損連接，則模式分解一定可以達到BCNF 若分解保持函數依賴，那么模式分解一定可以達到3NF,但不一定達到BCNF 若分解即要求具有無損連接，有具有保持函數連接，則分解可達3NF，但不一定達BCNF。8、數據庫設計的幾個階段;需求分析、概念設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫的實施、運行和維護 數據庫的實施：基于數據庫邏輯結構設計和物理結構設計的結構，在計算機上建立實際數據庫的結構、裝入數據，并進行測試和運行的過程。9、X-,而Z=空，則稱X-Y為平凡的多值依賴 若R都是主屬性，則R的規范程度至少為3NF 在函

21、數依賴范疇內，BCNF達到了最高的規范程度 達到4NF，則R的屬性之間不存在非平凡且非函數依賴的 多值依賴10、判斷無損連接和保持函數依賴：一、分解成無損連接的兩個模式：分解是無損連接=(U1交U2-U1-U2F+)或者(U1交U2-U2-U1F+)計算兩個分解的屬性交集，然后計算交集的屬性閉包X+，如果U1-U2或U2-U1屬于X+，則兩個函數依賴有一個屬于F+，從而分解是無損連接二、分解成無損連接的多個模式使用表格法判斷一個分解是否是無損連接的；行：屬性；列：分解后的屬性集；1、先用分解后的屬性集初始化表格；記號：ai(列包括在屬性集)bij(列不包括在屬性集)2、對于F中每個X-Y的式子

22、，如果X中每個屬性的某一行均相等，則將Y列的相關行改成一樣的值(Y列的ai，或者Y列中列號最小的bij)3、如果出現a1/a2/a3.行，則終止，證明無損。4、如果表未變化，則終止。三、證明某分解保持函數依賴分解是保持函數依賴：如果F上的每一個函數依賴都在其分解后的某一個關系上成立，則這個分解是保持依賴的(這是一個充分條件)。如果上述判斷失敗，并不能斷言分解不是保持依賴的，還要使用下面的通用方法來做進一步判斷。該方法的表述如下：對F上的每一個使用下面的過程：result：=；while(result發生變化)do for each分解后的Ri t=(resultRi)+Ri result=re

23、sultt這里的屬性閉包是在函數依賴集F下計算出來的。如果result中包含了的所有屬性，則函數依賴被保持。分解是保持依賴的當且僅當上述過程中F的所有依賴都被保持。實際計算時，只需要使用不包括在任何一個分解中的依賴關系運用算法四、3NF的保持函數依賴的分解算法：1、首先對F進行極小化處理；2、對于所有不在F中出現的屬性，單獨構成一個關系模式(msh)，然后將這些屬性從U中去掉；3、若X-AF&XA=U，終止；4、否則(fuz)：對F按相同左部分組，每組F所涉及的所有屬性組成一個關系模式Ui。從中去掉真子集。終止；五、3NF保持函數(hnsh)依賴并且無損連接算法1、先計算保持依賴的分解；2、判

24、斷是否具有無損連接，如果有，完成；3、否則：加入R的碼，完成；六、BCNF，無損連接的分解算法1、先找R的候選碼；2、找到左部不含碼的非平凡依賴X-Y；3、分裂R為兩個關系模式：R1(XY),R2(R-Y)。如果R1、R2滿足BCNF則完成，否則對R2繼續做第一步；第八章數據庫管理系統1、DBMS的5個功能模塊：數據定義、數據操縱、數據庫運行處理、數據組織存儲和管理、數據庫建立維護及其他數據定義：安全性定義、完整性定義、DDL翻譯程序模塊數據存取：查詢處理、數據修改、交互式程序、嵌入式查詢模塊數據庫運行處理：系統初啟動、安全性控制、完整性控制、事務管理、并發控制、運行日志管理程序模塊數據組織存

25、儲管理：緩沖區管理、數據組織維護、存取路徑管理數據庫建立維護和其他：批量轉入模塊、數據轉存、數據庫恢復、數據庫重組、數據轉換、通信模塊2、DBNMS的層次結構：應用層、語言翻譯處理層、數據存取層、數據存儲層、操作系統層應用層：處理數據庫應用語言翻譯處理層：語法分析、視圖轉換、授權檢查、完整性檢查等數據存取：對象是單個元組，把上層的集合操作轉換為單記錄操作數據存儲：對象為數據頁和系統緩沖區操作系統：操作系統提供的存取原語和基本存取方法作為和DBMS存儲層的接口3、ORACL服務器由一個ORCAL數據庫和ORCAL實例組成；數據庫是存儲數據的集合，包括日志文件和控制文件；實例是一些進程，包括ORC

26、AL進程和所有用戶的進程。ORCAL服務器支持SQL語言定義和操縱數據；ORCAL物理存儲結構為表空間、段和盤區DEVELOPER/2000 應用開發工具DESIGNER/2000 建模、分析DISCOVER/2000 數據倉庫一個用SQL DBA DBA實用工具4、DB2解決(jiju)異構數據庫之間的訪問；數據倉庫、多維分析(fnx)模型、前臺分析工具；自動判斷(pndun)是否使用星形連接技術和動態位圖索引5、SYBASE：WAREHOUSE 數據倉庫 IQ 滿足數據倉庫大量交互的和無定型的查詢處理 IQ MULTIPLEX 提高并發性6、SQLSERVER :BIZTALKTM 實現在

27、線交流COMMERCE 2000 穿件B2B B2C網站，分析網站的發展趨勢實現網站個性化第九章事務管理與數據庫安全1、事物的特性：ACID 原子性、一致性、隔離性、持久性 原子性:事物的所有操作要么全做，要么不做 一致性：事務的隔離執行保持數據庫的一致性 隔離性：每個事務都感覺不到系統中其他事務在并發的執行 持久性：一個事物完成后它對事務的改變是持久的2、故障類型：事務故障、系統故障、磁盤故障 事務故障：邏輯錯誤和系統錯誤（系統進入一種不良狀態，結果事務無法繼續正常執行） 系統故障：硬件故障或數據庫軟件或操作系統漏洞，導致系統停止運行。主存儲器內容丟失，而外存儲器仍完好無損。發生系統故障時，

28、可能有些未完成事務所做的數據庫修改已經寫入到外存的數據庫中，出現數據庫不一致 磁盤故障3、日志：記錄數據庫中的所有更新活動；主要有：事務開始日志記錄、更新日志記錄、事務提交日志記錄、事務中止日志記錄 事務故障的恢復步驟： （1）反向掃描日志文件，查找該事務的更新操作 （2）對事物的每一個更新操作執行逆操作，將日志記錄中的“改前值”寫入數據庫 （3）如此處理下去直到讀到該事務的開始日志，則事務故障恢復結束 系統故障的恢復： （1）正向掃描日志文件，找出故障發生前已提交的事務，將其標志為REDO隊列；找出故障發生時尚未完成的事務標志為UNDO隊列。 （2）反向掃描文件，對每一個UNDO事務進行UN

29、DO處理； （3）正向掃描文件，對每一個REDO事務進行REDO處理4、事務的并發執行：丟失更新、對未提交更新的依賴、不一致分析5、可串行化是多個事務并發執行的正確性準則；多個事務在某個調度下的執行是正確的，是能夠保證數據庫一致的，當且僅當該調度是可串行化的。 級聯回滾、無級聯調度6、數據庫對事務的并發執行進行(jnxng)控制以保證數據庫一致性，其最常用的方法是加鎖；共享鎖S、排他鎖X7、兩段封鎖協議：增長階段(jidun)可以獲得鎖，不能釋放鎖；縮減階段可以釋放鎖，不能獲得鎖 兩段封鎖協議可串行次序(cx)，不保證不會方式死鎖8、數據庫的安全性：物理層、人員層、操作系統層、網絡層、數據庫系

30、統層9、權限：readinsertupdatedelete 數據操作indexdropresourcealteration 修改數據庫模式 Resource：允許增加新關系 Alteration：允許增加刪除關系中的屬性10、可信計算機評估標準： DC1C2B1B2B3A111、已提交的事物、中止的事務、事務已回滾 隔離性由并發控制部件來保證 嚴格兩階段鎖協議要求事務更新的封鎖必須保持到事務的終點。第十章新一代數據庫系統工具1、數據庫系統工具 （1）管理工具:加載工具、備份工具、文件重組工具、性能監督工具 （2）數據庫設計者、用戶、DBA都可用的工具：CAS工具、應用開放環境、通信接口2、新一

31、代工具發展趨勢： （1）采用3層c/s （2）對web應用的支持 （3）開放式、構件式的分布式計算機環境3、Power Designer cas工具 數據庫設計階段工具 Process Analyst 數據分析和發現 Data Architect 概念層、物理層的數據庫設計數據庫構造 App Modeler 物理（邏輯）數據庫的設計和數據庫組件的生成 Meta Works 全局層次結構的瀏覽圖，保證開發周期的一致性和穩定性 Warehouse Architect 數據倉庫和數據集的建模和實現 Designer Viewer 對所有模型信息的只讀訪問第十一章數據庫技術的發展數據庫發展階段：層次（樹）和網狀（有向圖）、關系（二維表）、面向對象和數據庫結合數據庫的體系結構：集中式數據庫客戶/服務器數據庫系統，分是無服務器和數據服務器并型數據庫性能的度