[大数据]计算机三级数据库重点复习个人版

数据库应用系统的需求分析工作，通过需求分析过程，需要系统的描述整个应用系统的功能特征、性能特征和约束，并形成需求规范说明文档。分析员与用户充分沟通，形成文档化的需求描述。数据需求分析的主要工作是从用户视图出发，分析与辨识应用领域所管理的各类数据项和数据结构，形成数据字典的主要内容。数据操作时间、系统吞吐量和最大并发用户数是性能需求分析的重要指标。

规范化处理是逻辑结构设计，去规范化是物理结构设计。

物理设计：数据库逻辑模式调整，文件组织与存取设计，数据分布设计，安全模式设计，确定系统配置，物理模式评估

DBAS生命周期：需求分析、系统设计、实现和部署、运行和维护

数据处理需求分析结果，事务规范包含的事务描述信息：事务名称、事务描述、事务所访问的数据项、事务用户。

DBAS性能指标：数据操作响应时间、系统吞吐量、允许并发访问的最大用户数、每TPS代价值。

影响DBAS性能的主要因素：系统硬件资源、网络通信设备性能、操作系统环境、数据库的逻辑设计和物理设计质量、DBMS的配置和性能、数据应用程序自身。

DBAS可行性分析主要包括经济可行性，技术可行性，操作可行性，开发方案可行性。

DBAS的概念设计包括数据库概念模型设计和系统总体设计。

DBAS的逻辑设计包括数据库逻辑结构设计和应用程序概要设计。

DBAS的物理设计包括数据库物理结构设计和数据库事务详细设计。

DFD方法由四种基本元素（模型对象）组成：数据流、处理、数据存储和外部项。

IDEF0：输入，控制，活动名称，活动编号，机制，输出

数据库概念设计阶段的目标是：（1）定义和描述应用领域涉及的数据范围（2）获取应用领域或问题域的信息模型（3）描述清楚数据的属性特征（4）描述清楚数据之间的关系（5）定义和描述数据之间的约束（6）说明数据的安全性要求（7）支持用户的各种数据处理需求（8）保证信息模型方便地转换成数据库的逻辑结构（数据库模式），同时也便于为用户理解。

索引技术分为有序索引技术和散列索引技术。

有序索引技术包含聚集索引和非聚集索引，一个数据文件只能建立一个聚集索引。

对于基本表，可以考虑在下面一些属性上建立索引：（1）表的主码（2）在WHERE查询子句中引用率较高的属性（3）参与连接操作的属性（4）在order by子句,group by子句中出现的属性（5）在某一范围内频繁搜索的属性，但只有当使用索引的查询其结果不超过记录总数的20%时索引才会有明显的效果（6）如果在WHERE子句中同时包含一个表中的多个属性，则可以考虑在这些属性上建立多属性索引。

避免死锁原则：（1）按同一顺序访问资源（2）避免事务中的用户交互（3）采用小事务模式（4）尽量使用记录级别的锁（行锁），少用表级别的锁（5）使用绑定连接

DBAS的实施阶段主要包括以下工作（1）创建数据库（2）装载数据（3）编写和调试应用程序（4）数据库试运行

创建数据库需要考虑因素（1）初始空间大小（2）数据库增量大小（3）访问性能。

功能角度DBAS系统划分四个层次表示层业务逻辑层数据访问层，数据持久层。

UML的语义是定义在一个四层建模概念框架中的，这四层是元元模型层，元模型层，模型层，用户模型层

UML提供13种不同的图，结构图包含类图，对象图，复合结构图，包图，组件图，部署图；行为图包含用例图，交互图（顺序图，通信图，交互概述图，时间图），状态图和活动图。

系统结构图，类图，顺序图，通信图

系统微观设计，对象图，状态机图，时间图，

系统宏观设计，包图，交互概述图，复合结构图

UML的用例模型由用例图组成，用例图由系统，角色和用例三种模型元素及其之间的关系构成。

用例模型通过对系统参与者及其重要行为的描述，表达系统的功能需求。

用例之间的关系包括拓展、使用和组合三种。

活动图主要用于描述系统、用例和程序模块中逻辑流程的先后执行次序，并行次序。只有一个起始点，有多个结束点。

类图展现了一组类、接口和协助以及它们间的关系。

顺序图主要用于描述系统内对象之间的消息发送和接收序列。横向矩形框代表对象，水平消息线用于表示对象间通信。

活动图用于描述系统、用例和程序模块中逻辑流程执行次序的UML图。

通信图（协作图）中包含一组对象，并在图中展示这些对象之间的联系以及对象间发送和接收的消息。

对象图展示了一组对象以及对象间的关系。对象图是某一个特定时间点上，系统所存在的所有对象的一个快照。

状态机图，状态之间的转移由事件驱动。

时间图

包图

交互图

组件图显示系统中的软件对其他软件组件的依赖关系，它可以在一个非常高的层次上显示，从而仅显示粗粒度的组件，也可以在组件包层次上显示。

部署图（配置图）

REVOKE回收权限时，如果要将用户转授给其他用户的权限一并回收，命令中加上CASCADE选项。

如果使某用户可以将授予他的权限转授给其他用户，授权语句中需要加上WITH GRANT OPTION。

启用被禁用的登录账户ALTER LOGIN

189页表9-2,190页表9-3

数据库用户可分为系统管理员、对象拥有者和普通用户三类。

sa是系统定义的一个数据库登录账户。

数据库管理系统一般通过周期性检查事务等待图来实现死锁检测。

数据库维护的主要内容（1）数据库的转储和恢复（2）数据库安全性、完整性控制（3）数据库性能的检测和改善（4）数据库的重组和重构

使用索引的原则（1）需要经常搜索的列上（2）主键（3）经常用于连接的列（4）经常需要根据范围进行搜索（5）排序（6）where（7）order by和group by

模式调整与优化（1）增加派生性冗余列（2）增加冗余列（3）重新组表（4）分割表（5）新增汇总表

存储优化（1）物化视图（2）聚集

SQLserver性能工具（1）SQL server profiler（2）数据库引擎优化顾问

在数据库系统中四类故障（1）事务内部的故障（2）系统故障（3）介质故障（4）计算机病毒故障

以记录为单位的日志文件的内容包括三部分，每个事务的开始标记，每个事务的结束标记和每个事务的所有更新操作。

数据库镜像两种模式，双机互备援模式，双机热备份模式

数据库管理系统中的加锁协议规定了事务的加锁时间、持续时间和释放锁时间，其中三级加锁协议可以完全保证并发事务数据的一致性。

两阶段加锁协议可以保证事务调度的可串行性。

事务调度分为串行调度和并发调度

差量转储是对最近一次数据库完全转储以来发生的数据变化进行转储

SQLserver 2008支持数据库、数据文件两个级别的数据恢复。

数据库镜像分为高可用，高保护，高性能操作模式

事务特性，原子性，一致性，隔离性，持久性

事务日志备份包括纯日志备份，大容量操作日志备份，结尾备份。

数据模型通常由数据结构，数据操作和完整性约束三部分组成。

分布式数据库最基本的特征本地自治，非集中式管理，高可用性

分布式数据库的数据分配有集中式，分割式，全复制式，混合式

分布式数据库系统的主要目的是实现场地自治和数据全局透明共享。

分布式数据库系统由局部数据库管理系统，全局数据库管理系统，全局数据字典，通信管理四部分组成。

分布式数据库具有分布式透明性的主要因素位置独立性，数据分片独立性和数据复制独立性。

并行数据库体系结构：共享内存结构，共享磁盘结构，无共享结构，层次结构

层次结构综合了三个特点

并行数据库系统的目的：提高数据库系统吞吐率和减少事务响应时间

无共享结构通过最小化共享资源来降低资源竞争的概率，具有很高的扩展性。

一维数据划分方法，轮转法和范围划分适合于扫描整个关系的应用，散列划分适合于点查询。

分布式数据库的结构模式全局外模式，全局概念模式，分片模式，分配模式，局部概念模式，局部内模式。

全局外模式是全局应用的用户视图，即终端用户看到的逻辑上并未的表、视图等。全局概念模式用于描述全体数据的逻辑结构和特征。分片模式用于描述每个数据片段以及全局关系到片段的映像，是分布式数据库系统中全局数据的逻辑划分视图。分配模式用于描述各片段到物理存放场地的映像；局部概念模式用于描述全局关系在场地上存储的物理片段的逻辑结构和特征。局部内模式用于描述局部概念模式涉及的数据在本场地的物理存储。

分布透明性有分片透明性，位置透明性，局部映像透明性

XML可扩展标识语言

OLAP和OLTP

OLAP主要支持复杂的分析操作，MOLAP多维数据库,ROLAP关系型,HOLAP混合型

数据仓库是面向主题的、集成的、非易失的、随时间变化的数据集合，用来支撑管理人员的决策。

元数据分为技术元数据和业务元数据。

数据挖掘三阶段数据准备，数据挖掘，结果的解释和评估

ETL工具通常需要完成的处理操作包括抽取、转换和装载

操作型数据存储层（ODS），一般用以支撑即时OLAP和全局型OLTP应用。

基于变量历史时间点上的顺序数据，推测变量未来后续时间点的发展趋势的任务称为时间序列分析。