【導(dǎo)讀】，熟悉數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本方法。C語言編程的能力。，數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、軟件需求說明。，總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)圖、模塊設(shè)計(jì)。，測(cè)試方法、技術(shù)和用例。，內(nèi)容、策略和方法。、功能、構(gòu)成和工具。其特點(diǎn)是體積龐大、功耗。如ENIAC占地170m2，重達(dá)30噸，功耗為140kW，有18000多個(gè)電。這一階段，計(jì)算機(jī)主要用于軍事、國(guó)防等尖。除了ENIAC以外，1945年左右，馮·諾依曼等人在研制EDVAC(electronic. IBM公司1954年12月推出的IBM650是第一代計(jì)算機(jī)的代表。晶體管在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生后，引發(fā)了一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的電子革命。算機(jī)在科研、商業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛地應(yīng)用。而且存儲(chǔ)器改用速度更快的磁芯存儲(chǔ)器；與此同時(shí)高級(jí)編程語言和系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，這一時(shí)期計(jì)算機(jī)的代表主要有DEC. 公司1957年推出的PDP-I、IBM公司于1962年推出的7094以及CDC公司1964年研制成功。找到一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。斷、推理，尋找最優(yōu)方案，以輔助決策者決策。機(jī)所編制的所有程序的總和。輯程序以及各種語言的編譯或解釋程序等。

　　

【正文】 C報(bào)告，簡(jiǎn)稱為 SPARC報(bào)告。 SPARC報(bào)告中指出，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)具有三級(jí)模式的結(jié)構(gòu)，即概念模式、外模式和內(nèi)模式。其中外模式和內(nèi)模多與上面所講的大致相當(dāng)。但 SPARC報(bào)告中的概念模式是指一個(gè)組織或部門所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)模型，即概念模型。概念模式僅描述實(shí)體及其屬性和聯(lián)系，不涉及機(jī)器世界的概念。概念模型是信息世界范疇內(nèi)的信息的結(jié)構(gòu)，而模式是機(jī)器世界范疇內(nèi)的概念模型的邏輯表示。概念模型獨(dú)立于具體的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)，甚至是和計(jì)算機(jī)無關(guān)的，是一個(gè)組織或部門的模型。常用的描述概念模式的方法是 ER方法。模式是依賴于具體的計(jì)算機(jī)及其 DBMS的。模式通過三種具體模型：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型來加以實(shí)現(xiàn)。概念模式必須轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)模型，然后才能在相應(yīng)的 DBMS上實(shí)現(xiàn)。概念模型和模式都是描述信息或數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu)的，然而它們是在不同的抽象層次上加以描述的。概念模型離機(jī)器更遠(yuǎn)，形式化程度低。從遠(yuǎn)離機(jī)器的觀點(diǎn)看，概念模型更抽象些，但更接近現(xiàn)實(shí)世界。而模式描述使用的是形式化的語言 模式 DDL，而概念模型描述使用的是 ER圖和一 些自然語言。 ，實(shí)際上使用數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由下列幾個(gè)部分組成的： (1)硬件部分包括主機(jī)、外部存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電源等。 (2)軟件部分包括操作系統(tǒng)、 DBMS、編譯系統(tǒng)和應(yīng)用開發(fā)工具軟件等。 (3)人員包括數(shù)據(jù)庫管理員 (Data Base AdministratorDBA)，系統(tǒng)分析員 (System Analyst)、應(yīng)用程序員 (Application Programmer)和用戶 (User)。 DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。 DBMS是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)的軟件。 DBMS建立在操作系統(tǒng)之上，實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和控制。用戶使用的各種數(shù)據(jù)庫命令以及應(yīng)用程序的執(zhí)行，最終都必須通過 DBMS。另外， DBMS還承擔(dān)著數(shù)據(jù)庫的安全保護(hù)工作，按照 DBA所規(guī)定的要求，保證數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性。 DBMS的主要功能包括以下幾個(gè)主要方面： (1)數(shù)據(jù)庫的定義功能 DBMS通過提供數(shù)據(jù)描述語言 (也稱數(shù)據(jù)定義語言 )(Data Descriptive Language——DDL)來對(duì)外模式、模式和內(nèi)模式加以描述。然后模式翻譯程序把用 DDL寫的各種模式的定 義源碼翻譯成相應(yīng)的內(nèi)部表示，形成相應(yīng)的目標(biāo)形式，分別叫目標(biāo)外模式、目標(biāo)模式、目標(biāo)內(nèi)模式，這些目標(biāo)模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫的描述，而不是數(shù)據(jù)本身。 (目標(biāo) )模式只刻畫了數(shù)據(jù)庫的形式或框架，而不包括數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。這些目標(biāo)模式被保存在數(shù)據(jù)字典 (或系統(tǒng)目標(biāo) )之中，作為 DBMS存取和管理數(shù)據(jù)的基本依據(jù)。例如， DBMS根據(jù)這些模式定義，進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的映象，進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)和用戶視圖的映象，以導(dǎo)出用戶要檢索的數(shù)據(jù)的存取方式。 (2)數(shù)據(jù)操縱功能 DBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言 (Data Manipulation Language——DML)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一些基本操作，如：檢索、插入、修改、刪除和排序等等。 DML有兩類：一類是嵌入主語言的，如嵌入到 C或 COBOL等高級(jí)語言中。這類 DML語言本身不能單獨(dú)使用，故此稱為宿主型的 DML或嵌入式 DML。另一類是非嵌入式語言 (包括交互式命令語言和結(jié)構(gòu)化語言 )，它的語法簡(jiǎn)單，可以獨(dú)立使用，由單獨(dú)的解釋或編譯系統(tǒng)來執(zhí)行，所以一般稱為自主型或自含型的 DML。命令語言是行結(jié)構(gòu)語言，單條執(zhí)行。結(jié)構(gòu)化語言是命令語言的擴(kuò)充或發(fā)展，增加了程序結(jié)構(gòu)描述或過程控制功能，如循環(huán)、分支等功能。命令語言一般逐條解釋執(zhí)行 。結(jié)構(gòu)化語言可以解釋執(zhí)行，也可以編譯執(zhí)行?，F(xiàn)在 DBMS一般均提供命令語言的交互式環(huán)境和結(jié)構(gòu)環(huán)境兩種運(yùn)行方式，供用戶選擇。 DBMS控制和執(zhí)行 DML語句 (或 DML程序 )，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作。對(duì)于自主型的結(jié)構(gòu)化的 DML， DBMS通常采用解釋執(zhí)行的方法，但也有編譯執(zhí)行的方法，而且編譯執(zhí)行的越來越多。另外，很多系統(tǒng)同時(shí)設(shè)有解釋和編譯兩種功能，由用戶選其一。對(duì)于嵌入型或縮主型 DML， DBMS一種提供兩種方法： ①預(yù)編譯方法。 ②修改和擴(kuò)充主語言編譯程序 (亦稱增強(qiáng)編譯方法 )。預(yù)編譯方法是，由 DBMS提供一個(gè)預(yù)處理程序，對(duì)源程序進(jìn)行語法掃描，識(shí)別出 DML語句，并把這些語句轉(zhuǎn)換成主語言中的特殊調(diào)用語句。主語言必須和 DML有調(diào)用接口。這樣在連接形成目標(biāo)時(shí)和主語言語句一起形成可執(zhí)行的目標(biāo)。 (3)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫運(yùn)行期間的動(dòng)態(tài)管理是 DBMS的核心部分，包括并發(fā)控制、存取控制 (或安全性檢查、完整性約束條件的檢查 )、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的維護(hù) (如索引、數(shù)據(jù)字典的自動(dòng)維護(hù)等 )、緩沖區(qū)大小的設(shè)置等等。所有的數(shù)據(jù)庫操作都是在這個(gè)控制部分的統(tǒng)一管理下，協(xié)同工作，以確保事務(wù)處理的正常運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)庫的正確性、安全性和有效性。 (4)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)包括初始數(shù)據(jù)的裝入、數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)或后備功能、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)功能、數(shù)據(jù)庫的重組織功能和性能分析等功能，這些功能一般都由各自對(duì)應(yīng)的實(shí)用功能子程序來完成。 DBMS隨軟件產(chǎn)品和版本不同而有所差異。通常大型機(jī)上的 DBMS功能最全，小型機(jī)上的 DBMS功能稍弱點(diǎn)，微機(jī)上的 DBMS更弱些。但是，目前，由于硬件性能和價(jià)格的改進(jìn)，微機(jī)上的 DBMS功能越來越全。 【考點(diǎn)三】 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言 ——SQL SQL的英語名稱是結(jié)構(gòu)化查詢語言 (Structured Query Language)。實(shí)際上它的功能包括查詢 (Query)、操縱 (Manipulation)、定義 (Definition)和控制(Control)四個(gè)方面，是一個(gè)綜合的、通用的、功能極強(qiáng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言。 SQL支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)。 SQL的數(shù)據(jù)定義功能包括三部分：定義基本表、定義視圖和定義索引。它們是： CREATE TABLECREATE VIEWCREATE INDEXDROP TABLE DROP VIEW DROP INDEXSQL的數(shù)據(jù)定義功能可用于定義和修改模式 (如基本表 )，定義外模式 (如視圖 )和內(nèi)模式 (如索引 )。 ： CREATE TABLE表名 (列名 1類型［ NOT NULL］， (列名 2 類型［ NOT NULL］］… )［其他參數(shù)］； 其中，任選項(xiàng) “其它參數(shù) ”是與物理存儲(chǔ)有關(guān)的參數(shù)。根據(jù)具體系統(tǒng)的不同而不同。刪除基本表的語句為： DROP TABLE表名；刪除索引的語句為： DROP INDEX索引名；刪除索引的同時(shí)把有關(guān)索引的描述也從數(shù)據(jù)字典中刪去。但表的內(nèi)涵仍存在且其數(shù)據(jù)外延內(nèi)容不變。把一個(gè)基本表的定義連同表上所有的記錄、索 引以及由此基本表導(dǎo)出的所有視圖全部都刪除，并釋放相應(yīng)的存儲(chǔ)空間。 ，可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的需要建立若干索引，以提供多種存取方式。通常，索引的建立和刪除由 DBA或表的主人 (即建立表的人 )負(fù)責(zé)。用戶不必也不能在存取數(shù)據(jù)時(shí)選擇索引。存取路徑的選擇由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行。索引的描述存放在數(shù)據(jù)字典中。建立索引的語句格式為： CREATE ［ UNIQUE］ INDEX索引名ON基本表名 (列名［次序］［，列名［次序］］… )［其他參數(shù)］； 這里的任選項(xiàng) ——其他參數(shù)是與物理存儲(chǔ)有關(guān)的參數(shù)。索引可 以建在一列或幾列上。圓括號(hào)內(nèi)是索引列的順序說明表。其中的任選項(xiàng) ——次序，指定了索引值排序的次序?？扇?ASC(升序 )或 DESC(降序 )。缺省值為升序。 UNIQUE表示每一索引值只對(duì)應(yīng)唯一的數(shù)據(jù)記錄 SQL的數(shù)據(jù)操縱功能包括 SELECT、 INSERT、 DELETE和 UPDATE四個(gè)語句，即檢索和更新 (包括增、刪、改 )兩部分功能。檢索就是查詢。 (1)SQL查詢語句 SQL語言的核心是數(shù)據(jù)庫查詢語句。該語句的一般格式是： SELECT 目標(biāo)列 FROM 基本表 (或視圖 )［ WHERE 條件表達(dá)式］［ GROUP BY 列名 1［ HAVING 內(nèi)部函數(shù)表達(dá)式］］［ ORDER BY 列名 2ASCDESC］；整個(gè)語句的含義是：根據(jù) WHERE子句中的條件表達(dá)式，從基本表 (或視圖 )中找出滿足條件的元組，按 SELECT子句中的目標(biāo)列，選出元組中的分量形成結(jié)果表。如果有 ORDER子句，則結(jié)果表要根據(jù)指定的列名 2按升序或降序排列。 GROUP子句將結(jié)果按列名 1分組，每個(gè)組產(chǎn)生結(jié)果表中的一個(gè)元組。通常在每組中使用庫函數(shù)。分組的附加條件用 HAVING短語給出，只有滿足內(nèi)部函數(shù)表達(dá)式的組才予輸出。 SQL語言對(duì)數(shù)據(jù)庫 的操作十分靈活方便，原因在于SELECT語句的成分豐富多樣，有許多可選形式。 (2)SQL更新語句 SQL的更新語句包括修改、刪除和插入三類語句。 ①修改 (UPDATE)(亦稱為更新 )修改語句的一般格式為： UPDATE表名 SET字段 =表達(dá)式［，字段 =表達(dá)式］…［ WHERE謂詞］；修改指定表中滿足謂詞 (或條件 )的元組，把這些元組按 SET子句中的表達(dá)式修改相應(yīng)屬性或字段上的值。 ②刪除 (DELETE)刪除語句一般格式為： DELETEFROM 表名［ WHERE謂詞］；從指定表中刪除滿足謂詞的那些記錄。沒有 WHERE子句時(shí)表示刪去此表中的全部記錄，但此表的定義仍在數(shù)據(jù)字典中，只是一個(gè)空表。 DELETE只對(duì)表外延操作，不對(duì)內(nèi)涵操作 ③插入 (INSERT)插入語句的一般格式為： INSERTINTO 表名［ (字段名［，字段名］… )］VALUES (常量［，常量］… )；或 INSERTINTO 表名［ (字段名［，字段名］… )］子查詢；第一種格式把一個(gè)新記錄插入指定的表中。第二種格式把子查詢的結(jié)果插入表中。若表中有些字段在插入語句中沒有出現(xiàn)，則這些字段上的值取空值 NULL。當(dāng)然在表定義中說明了 NOT NULL的字段在插入時(shí)不能取 NULL。若插入語句中沒有指出字段名，則新記錄必須在每個(gè)字段上均有值。 (或視圖 )導(dǎo)出的表。某一用戶可以定義若干視圖。因此對(duì)某一用戶而言，按 ANSI/SPARC報(bào)告的觀點(diǎn)，他的外模式是由若干基本表和若干視圖組成的。視圖和基本表不同，視圖是一個(gè)虛表，即視圖所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)不實(shí)際存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中只存儲(chǔ)視圖的定義 (存在數(shù)據(jù)字典中 )。視圖一經(jīng)定義就可以和基本表一樣被查詢、被刪除 (DROP)，也可以用來定義新的視圖，但更新 (增、刪、改 )操作將有一定限制。視圖可以理解成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，只有內(nèi)涵保存在數(shù)據(jù)庫字典中，而無外延存儲(chǔ)；其外延是在使用時(shí)動(dòng)態(tài)地生成的或計(jì)算出來的。 (1)視圖的定義與刪除 SQL建立視圖的語句格式為： CREATE VIEW 視圖名［ (字段名［，字段名］… )］ AS 子查詢［ WITH CHECK OPTION 謂詞］；視圖可以刪除，語句格式為： DROP VIEW視圖名；視圖的定義就從數(shù)據(jù)字典中刪除。由此視圖導(dǎo)出的其它視圖也將自動(dòng)被刪除。若導(dǎo)出此視圖的基本表刪除了，則此視圖也將自動(dòng)刪除。 (2)視圖的查詢語句視圖定義后，用戶可以如同 基本表那樣對(duì)視圖查詢。例如 ： SELECT S， SAFROM CSSWHERE SA＜ 20； (3)視圖的更新語句對(duì)視圖的更新最終要轉(zhuǎn)換成對(duì)基本表的更新 (這里的更新，指INSERT， UPDATE和 DELETE三類操作 )。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，并非所有的視圖都是可更新的，也就是說，有些視圖的更新不能唯一地有意義地轉(zhuǎn)換成對(duì)基本表的更新。 (4)視圖的優(yōu)點(diǎn)視圖的概念具有很多優(yōu)點(diǎn)， 主要有： (1)視圖對(duì)于數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造提供了一定程度的邏輯獨(dú)立性； (2)簡(jiǎn)化了用戶觀點(diǎn)； (3)視圖機(jī)制使不同的用戶能以不同的方式看待同一數(shù)據(jù)； (4)視圖機(jī)制對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)提供了自動(dòng)的安全保護(hù)功能。 SQL數(shù)據(jù)控制功能是指控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)的存取權(quán)力。某個(gè)用戶對(duì)某類數(shù)據(jù)具有何種操作權(quán)力是由 DBA決定的。這是個(gè)政策問題而不是技術(shù)問題。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能是保證這些決定的執(zhí)行。為此它必須能： (1)把授權(quán)的決定告知系統(tǒng)，這是由 SQL的 GRANT和 REVOKE語句來完成的。 (2)把授權(quán)的結(jié)果存入數(shù)據(jù)字典。 (3)當(dāng)用戶提出操作請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)授權(quán)情況進(jìn)行檢查，以決定是執(zhí)行操作請(qǐng)求還是拒絕之。 授權(quán)語句的一般格式為： GRANT 權(quán)力 ［，權(quán)力］…［ ON 對(duì)象類型對(duì)象名］ TO 用戶 ［，用戶］…，［ WITH GRANT OPTION］；對(duì)不同類型的操作對(duì)象可有不同的操作權(quán)力。 (1)對(duì)基本表、視圖及其字段的操作權(quán)力有查詢、插入、更新、刪除以及它們的總和ALL PRIVILEGE。 (2)對(duì)基本表的操作權(quán)力還有修改 (ALTER)和建立索引 (INDEX)。 (3)對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)力有建立表 (CREATE TABLE)。某用 戶有了此權(quán)力就可以使用Create table建立基本表。稱他為表的主人，擁有對(duì)此表的一切操作權(quán)力。 (4)對(duì)表空間的權(quán)力有使用 (USE)數(shù)據(jù)庫空間存儲(chǔ)基本表的權(quán)力。 (5)系統(tǒng)權(quán)力有建立新數(shù)據(jù)庫 (CREATEDBA)的權(quán)力。 GRANT語句中的任選項(xiàng) WITH GRANT OPTION的作用是使獲得某種權(quán)力的用戶可以把權(quán)力再授予別的用戶。 SQL把 SQL嵌入主語言使用時(shí)必須解決三個(gè)問題： (1)區(qū)分 SQL語句與主語言語句。這是通過在所有的 SQL語句前加前綴 EXEC SQL來解決的。 SQL語句結(jié)束標(biāo)志隨主語言不同而不同，如 PL/1用分號(hào) (； )， COBOL用 EMDEXEC來表示。 SQL語句首先由預(yù)編譯程序加以處理，轉(zhuǎn)換為主語言編譯程序能夠識(shí)別的形式，然后交主語言編譯程序進(jìn)一步處理。 (2)數(shù)據(jù)庫工作