软件设计师——Week 3

2018-09-25  Tuesday：

 Chapter 7  数据库技术基础

7.1 基本概念

1、数据库系统（DBS）：数据库（DB）、硬件、软件、人员（DBA）

2、数据库管理系统（DBMS）的功能：

• 数据定义（DDL）：对数据库的结构进行定义，包括外模式、模式、内模式
• 数据库操作（DML）：检索、插入、修改、删除
• 数据库运行管理：日志的组织管理、事务管理、自动恢复
• 数据的组织、存储、管理：
• 数据库的建立和维护

3、DBMS分为：关系型数据库系统、面向对象的数据库系统、对象关系数据库系统

4、数据库系统的体系结构：

• 集中式数据库系统
• 客户端/服务器体系结构
• 并行数据库系统
• 分布式数据库系统

6、三级模式结构（三级模式和两级映像）

7、大数据

• 大量化（Volume）
• 多样化（Variety）
• 价值密度低（Value）
• 快速化（Velocity）

 

7.2 数据模型

1、概念数据模型：现实世界到信息世界的第一抽象E-R模型

2、基本数据模型：现实世界的数据特征的抽象，层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型

3、数据模型的三要素：数据结构（静态描述）、数据操作、数据的约束条件

4、E-R模型：实体、联系、属性、E-R方法

5、层次模型:  采用树型结构表示数据和数据间的联系

6、网状模型：采用网络结构表示数据与数据间的联系的数据模型

7、关系模型：实际上就是表格的形式

 

7.3 关系代数

7.3.1 关系数据库的基本概念

1、属性、域、笛卡儿积

2、关系：目与度、候选码、主码

3、主属性：包含再任何候选码中的称为主属性

4、外码：是另外的关系的码 称为外码

5、全码：关系模型的所有的属性组是这个关系模型的候选码----全码

6、关系的三种类型：基本关系、查询表、视图表

7、关系数据库模式

8、完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户定义完整性

7.3.2 五种基本关系代数运算

1、并、差、广义笛卡儿积、投影、选择

下面的运算结果，可以很清楚的得到结果

7.3.3 扩展的关系代数运算

1、交

2、连接（连接、等值连接、自然连接）

下面展示的是自然连接

 

3、除法的解释

4、广义投影：在投影的过程中可以进行一系列的算术的运算

5、外连接  （如果存在没有的信息的话，就直接写入空值，这样的防止能够比较少的丢失信息）

（1）左外连接

（2）右外连接

（3）全外连接

7.4 关系数据库SQL语音简介

• 数据查询：SELECT
• 数据定义：CREATE、DROP、ALTER
• 数据操纵：INSERT、UPDATE、DELETE
• 数据控制：GRANT、REVORK

7.5 关系数据库的规范化

1、函数依赖

2、规范化

3、模式分解及分解应具有的特性

7.6 数据库的控制功能

7.6.1 事务管理

1、BEGIN TRANSACTION：事务开始

2、COMMIT：事务提交

3、ROLLBACK：事务回滚

4、ACID：atomicity 原子性  consistency一致性   isolation隔离性   durability 持久性

7.6.2 数据库的备份与回复

1、故障类型：内部故障、系统故障、介质故障、计算机病毒

2、备份方法：静态存储和动态存储、海量存储和增量存储、日志文件

3、恢复的3步骤：反向扫描日志、对事物的更新执行逆操作、继续反向扫描日志文件

4、数据库镜像：复制数据会降低系统的运行效率

7.6.3 并发控制

1、下面就是并发操作带来数据的不一致性问题：丢失更新、不可重复读、读脏数据

2、并发控制技术：

（1）封锁：排它锁（只允许加在书对象上的失误进行读取和修改，其他的事物都不能加X锁）、共享锁 （共享锁还加在上面的时候，不能对这个数据对象进行修改）

（2）三级封锁协议：一级封锁协议、二级封锁协议、三级封锁协议

（3）活锁与死锁：活锁：一个事务的封锁请求一直都没有得到响应，所谓死锁就是指事务分别清酒对方封锁对方已经封锁的数据，导致了长期等待而无法进行

（4）并发调度的可串行性

（5）两段封锁协议：

（6）封锁粒度：封锁对象的大小称为封锁的粒度 

 

Chapter 8 数据结构

8.1 线性结构

8.1.1 线性表 

1、两种存储结构：顺序存储、链式存储

2、顺序存储：逻辑上相邻物理的存储位置上也是相邻的 

3、链式存储：地址上并不要求是连续的

8.1.2 栈和队列

1、栈：LIFO、顺序存储（容量有限）、链式存储

2、队列：FIFO、循环队列

8.1.3 串

是一种特殊的线性表，其数据元素是字符

1、空串、空格串（空格也要计算在内）、子串、串相等（长度相等，并且对应的字符也相等）、串比较（相当于字符串比较）

2、串的基本操作：顺序存储、链式存储

3、串的模式匹配

• 朴素的模式匹配算法：福斯算法
• 改进的模式匹配算法：KMP

8.2 数据、矩阵、广义表

1、数组：数组的顺序存储（一般定义了数据元素的个数，和元素之间的关系，也就不再发生改变）

2、矩阵：特殊矩阵、稀疏矩阵

8.2.3 广义表

8.3 树

1、双亲、节点的度、叶子节点、内部节点、节点的层次、树的高度

2、二叉树：

3、二叉树的遍历：

• 先序遍历：根节点-左子树-右子树
• 中序遍历：根节点的左子树-根节点-右子树
• 后序遍历：左子树-右子树-根节点

4、线索二叉树、哈夫曼编码、树和森林

8.4 图

1、图的遍历：深度优先搜索、广度优先搜索

8.5 查找

1、查找的方法：顺序查找、折半查找、分块查找（索引顺序查找）、

2、动态查找表：二叉排序树、平衡二叉树、B_树

3、哈希表

8.6 排序

1、插入排序、冒泡排序、简单排序、希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序、基数排序

 

Chapter 9 算法设计与分析

9.1 算法设计与分析的基本概念

1、五个重要的特性：有穷性、确定性、可行性、输入、输出

2、算法分析：正确性、可靠性、简单性、易理解性-----------时间复杂度、空间复杂度

3、算法的表示方法：自然语言、流程图、程序设计语言、伪代码

9.2 算法分析基础

1、时间复杂度

2、渐进符号

3、递归式

9.3 分治法

1、分治法的思想就是：将大问题进行分解、求解、合并

9.4 动态规划法

9.5 贪心法

9.6回溯法

9.7 其他算法

1、分支限界法

2、概率算法

3、近似算法

 

Chapter 10 面向对象技术

1、面向对象=对象+分类+集成+消息通讯

• 对象：属性、行为
• 消息：消息传递机制
• 类：对象是类的实例
• 继承：父类子类之间共享数据和方法的机制
• 多态：不同的对象收到同样的消息，可以产生不同的动作，这就是多态
• 动态绑定：就是一个把过程调用和响应调用所执行的代码加以结合的过程

2、面向对象的分析

• 认定对象
• 组织对象
• 对象间的相互作用

3、面向对象的程序设计

• 类：我们首先是应该对对象进行抽象得到类，但是当设计的时候，首先面对的就是类
• 继承和类层次结构：考虑的是实体特征之间的关联的相似性部分
• 对象、消息传递和方法：
• 对象自身的引用：
• 重置
• 类属类：可以看作是类的模板
• 无实例的类：由于存在继承的关系，所以在较高层次下，是存在抽象的类，也就是没有实例

4、面向对象的测试

一般来说分以下四个层次进行测试：

• 算法层
• 类层
• 模板层
• 系统层

10.2 UML

1、结构事物、行为实物、分组事物、注释事物

2、关系：依赖、关联、繁华、实现

3、图：

• 类图：对象、接口‘协作和他们之间的关系
• 对象图：
• 用例图：
• 交互图
• 状态图：
• 活动图
• 构件图
• 组合结构图
• 部署图
• 包图

4、设计模式

• 要素：模式名称、问题、解决方案、效果

Chapter 11  标准化和软件知识产权基础

Chapter 12 软件系统分析与设计

 

几项最主要的点：

• 结构化分析与设计
• 数据库分析与设计
• 面向对象分析与设计
• 算法设计与C程序实现
• 面向对象的程序设计与实现

 

12.1 结构化分析与设计

12.2数据库分许与设计

1、数据库设计的步骤：用户需求分析、概念设计、逻辑设计、需求设计

 

 

 

第一遍 终于乱七八糟的过完了，，，下一阶段就是开始做题，然后进行 题目向书本的过滤了~~