第三章数据库系统
数据库系统和操作系统一样，高级考试系统架构师和系统分析师也是重点章节。重要的是这一章在软件设计师下午考试五道大题中，其中一道。所以要给予足够的重视，没有数据库基础的朋友，要多花一些时间在这一章上。
一、三级模式-两层映射
1、重点。三级模式：内模式、模式（概念模式）和外模式。三级模式分别对应数据库的文件、表和视图。两层映射：模式-内模式映射、外模式-模式映射。
2、理解。物理数据库在计算机上以文件的形式表现。内模式和物理层次数据库直接关联，管理如何存储一系列数据，将数据存储在物理数据库文件中。概念模式对应数据库中的表，把数据库分成若干张表，表之间有关联。外模式对应数据库中视图，对数据控制有更灵活处置方式。
以下为历年真题
试题9(2016年上半年试题51)
数据的物理独立性和逻辑独立性分别是通过修改（51）来完成的。
D．模式与内模式之间的映像、外模式与模式之间的映像
试题分析
物理独立性是指的内模式发生变化，只需要调整模式与内模式之间的映像，而不用修改应用程序。
逻辑独立性是指的模式发生变化，只需要调整外模式与模式之间的映像，而不用修改应用程序。
试题13(2015年下半年试题51)
数据库系统通常采用三级模式结构：外模式、模式和内模式。这三级模式分别对应数据库的__(51)__。
B．视图、基本表和存储文件
试题分析
数据库三级模式的图为：

其中外模式对应视图，概念模式对应基本表，内模式对应存储文件。
试题30(2013年上半年试题54)
在数据库系统中，视图是一个（ ）
D．虚拟表，查询时可以从一个或者多个基本表或视图中导出
试题分析
计算机数据库中的视图是一个虚拟表，其内容由查询定义。同真实的表一样，视图包含一系列带有名称的列和行数据。但是，视图并不在数据库中以存储的数据值集形式存在。行和列数据来自由定义视图的查询所引用的表，并且在引用视图时动态生成。
试题答案
（54） D
二、数据库设计过程
    1、重点。数据库设计过程有4个阶段，阶段依次为：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。需求分析产出数据流图、数据字典、需求说明书。概念结构设计阶段产出ER模型。逻辑结构设计阶段产出关系模式。ER模型跟物理数据库无关，模型建立后可建成SQL数据库等。
以下为历年真题
1. 在采用结构化开发方法进行软件开发时，设计阶段接口设计主要依据需求分析阶段的(  )。接口设计的任务主要是(  )。
A．数据流图C.描述软件与外部环境之间的交互关系，软件内模块之间的调用关系
试题分析
软件设计必须依据对软件的需求来进行，结构化分析的结果为结构化设计提供了最基本的输入信息。从分析到设计往往经历以下流程：
（1）研究、分析和审查数据流图。根据穿越系统边界的信息流初步确定系统与外部接口。
（2）根据数据流图决定问题的类型。数据处理问题通常有两种类型：变换型和事务型。针对两种不同的类型分别进行分析处理。
（3）由数据流图推导出系统的初始结构图。
（4）利用一些启发式原则来改进系统的初始结构图，直到得到符合要求的结构图为止。
（5）根据分析模型中的实体关系图和数据字典进行数据设计，包括数据库设计或数据文件的设计。
（6）在设计的基础上，依旧分析模型中的加工规格说明、状态转换图进行过程设计。
所以接口设计的主要依据是数据流图，接口设计的任务主要是描述软件与外部环境之间的交互关系，软件内模块之间的调用关系。
试题10(2016年上半年试题52)
关系规范化在数据库设计的（52）阶段进行。
C．逻辑设计   
试题分析
数据库设计中规范化是在逻辑设计阶段进行的一项工作，该工作负责把关系模式进行规范，以减少冗余，以及一定程度上消除修改异常，插入异常及删除异常。
试题21(2014年下半年试题51-52)
在数据库逻辑结构设计阶段，需要__(51)__阶段形成的__(52)__作为设计依据。
（51）A．需求分析             
C．需求说明文档、数据字典和数据流图
试题分析
需求阶段形成的需求说明文档、数据字典和数据流图作为逻辑设计的依据。
三、ER模型
    1、重点。1:1、1：n和m:n的关系概念。例如：姓名和学号是1:1的关系，客户和账户是1：n的关系，学生和课程是m:n的关系。分清实体和实体之间的关系。考试一般会出在下午题里。
试题42(2011年上半年试题51-54)
某医院数据库的部分关系模式为：科室（科室号，科室名，负责人，电话）、病患（病历号，姓名，住址，）和职工（职工号，职工姓名，科室号，住址，）。假设每个科室有一位负责人和一部电话，每个科室有若干名职工，一名职工只属于一个科室；一个医生可以为多个病患看病；一个病患可以由多个医生多次诊治。科室与职工的所属联系
类型为__(51)__，病患与医生的就诊联系类型为__(52)__。对于就诊联系最合理的设计是__(53)__，就诊关系的主键是__(54)__。
B．1:n   
D．  n:m
C．就诊（病历号，职工号，就诊时间，就诊情况）     
B．病历号，职工号，就诊时间
试题分析
本题主要考查关系模式的基础知识。
在本题中，题目告诉我们每个科室有一位负责人和若干名职工，而一名职工只属于一个科室，那么很容易我们就能知道科室与职工的所属联系类型为1:n。
数据库设计说明书的目的另外，题目告诉我们一个医生可以为多个病患看病，一个病患可以由多个医生多次诊治，所以病患与医生的就诊联系类型为多对多。
根据题目意思，就诊应该是病患与医生之间的联系，他们之间的联系是多对多，因此其联系
要转换为独立的关系模式时，应该包含病患和医生关系模式的主键及自身的一些属性，如就诊时间，就诊情况。而病患的主键是病历号，而职工关系模式的主键为职工号，因此就诊关系模式为就诊（病历号，职工号，就诊时间，就诊情况），而该关系模式的主键是（病历号，职工号，就诊时间），因为这才能唯一标识一条记录。至于主键为什么不是（病历号，职工号），是因为存在同一个病人多次看同一个医生的情况，所以（病历号，职工号）不能唯一标识一条记录。
四、关系代数
1、重点。并、交、差、笛卡尔积、投影、选择、联接的概念和表示符号。并：把两个集合的内容合在一起，两个集合相同内容只出现一次
交：公共部分出，组成一个新的关系
差：我有的，你没有。从一个集合中去除两个表中公共部分
笛卡尔积：前面几个字段来自S1，后面几个字段来自S2，S1的第一条记录跟S2的所有记录组合，形成新记录。属性数之和，记录数之积。
投影：对列操作
选择：对行操作
联接：把两个集合中都有的字段只保留一个
先做笛卡尔积，再做投影、选择，可实现数据库中大部分功能。
关系代数
试题7(2016年下半年试题54-55)
给定关系R（A ， B ， C ，D）和关系S（A ，C ，E ，F），对其进行自然连接运算R?S后的属性列为（  ）个；与σR.B>S.E(R?S)等价的关系代数表达式为（  ）。
C．6
B．π1,2,3,4,7,8（σ1=5^2>7^3=6（R×S））
试题分析
关系R（A,B,C,D）和S（A,C,E,F）做自然连接时，会以两个关系公共字段做等值连接，然后将操作结果集中重复列去除，所以运算后属性列有6个。
试题8(2016年下半年试题56)
下列查询B=“大数据”且F=“开发平台”，结果集属性列为A、B、C、F的关系代数表达式中，查询效率最高的是（  ）。
D．π1,2,3,8（σ1=5 ^ 3=6（σ2='大数据'（R）×σ4='开发平台'（S）））
试题33(2012年下半年试题51-52)
关系R1和R2如下图所示：

  若进行 运算，则结果集为__(51)__元关系，共有__(52)__个元组。
C．6    A．4     
试题分析
试题37(2012年上半年试题52-53)
若对关系R（A，B，C，D）进行π1.3（R）运算，则该关系运算与__(52)__等价，表示__(53)__。
C．πA，C（R） 
D．对R关系进行属性A和C的投影运算
试题分析
本题主要考查关系运算。
投影运算是从一个关系里面抽取指明的属性（列）组成一个新的关系，这种运算是一种对列进行操作的运算。本题中π1.3（R）的含义就是从关系R中，选取第1列（A）和第3列（C）组成一个新的关系模式，因此52题答案选C，而53题的答案选D。

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