计算机四级数据库工程师主要考两门：数据库原理和操纵系统
我将数据库原理分为九章来分析知识点，操作系统为八章，计算机专业，之前就有上过这两门专业课，因为我是将自己不会的题目和知识点进行了整理，所以整理时会有些许的不足。当然，我会随时更新并补充完善！！
一、数据库原理
1. 数据库原理概论
- 面对不同用户时-用户界面
- 数据分为系统数据和用户数据，系统数据=数据字典-系统目录-元数据；用户数据就是用户使用的数据
- 数据库中的数据统称为数据字典，用户管理信息是数据字典中的数据
- 数据描述事务的符号记录，是信息的符号表示/载体
- 信息是数据的内涵，语义解释（注意：不是语法解释❌）
- 对现实世界抽象层次不同，数据模型分为概念模型和结构模型。概念模型：从用户观点，现实世界的第一层抽象，用户和数据库设计人员之间进行交流，代表：ER模型；结构模型：从计算机观点，现实世界的第二层抽象，数据库设计人员和应用程序员之间进行交流
- 数据模型描述了数据库的静态特征和动态行为
- 数据库系统和数据库管理系统是不同的概念：数据库管理系统是一个系统软件，而数据库系统是引入数据库的系统
- 文件系统和数据库系统的区别：文件系统面向应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，由应用程序自己控制；数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，由数据库管理系统提供数据的安全性，完整性，并发控制和恢复能力
- 数据库管理员的职责：1，确定数据库中的信息内容和结构 2，数据库性能调优 3，监控数据库的使用和运行
- 数据库应用程序人员的职责：设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装
- 数据库技术研究领域：1，数据库管理软件的研究2，数据库设计：数据模型、建模，CA数据库设计方法3，数据库理论研究：规范化理论，关系数据理论，并行算法，数据仓库
- DB：数据库,DBMS：数据库管理系统,DBA：数据库管理员RDB：关系数据库
- 1，模式的一个具体值称为模式的一个实例，同一个模式可以有很多实例 2，在某个特定时刻，数据库中的数据被称为一个数据库状态 3，满足模式中的约束和结构的状态称为合法状态 4，每次修改一个记录中某个数据项值，就是数据库从一个状态向另一个状态转变，5，数据库状态的转变是有
DBMS负责 - 信息的价值与它的准确性，及时性，完整性和可靠性有关（注意：由信息的安全性，开放性决定❌）
- XML，可扩展的标识语言，用来标记数据，定义数据类型（注意：XML把文档系统中使用的概念模型与数据库建模概念严格去区分开❌）
- 模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述，是所有用户的公共数据视图，一个数据库只有一个模式，与具体应用程序及开发工具及设计语言无关，与具体的数据模型有关，DBMA提供模式数据数据定义语言DDL来描述逻辑模式
- 关系模型的数据结构表示为二维表，特征：1，关系属性不可再分 2，每个关系仅有一种关系模式 3，属性必须命名且必须不同 4，元组和属性顺序没有要求
- 三级模式之间提供两层映像，两层映像保证了数据库系统中的数据具有较高的数据独立性：数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。将数据库结构划分为多个层次，是为了提高数据库的逻辑独立性和存取方便性
2. 数据模型和数据库系统的模式结构
- 在用户看来，关系模型中的数据的逻辑结构是一张二维表（注意：关系模型中数据的物理结构是一张二维表❌）
- 在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示
- 二维表的列-属性，属性的个数-元/度
- 二维表的行-关系模式
- 在一个关系的若干个候选码或候选键中指定一个用来唯一标识该关系的元组-主码或主键
- 关系中包含在任何一个候选码中的属性-主属性（注意：关系中包含在主码中的属性称为主属性❌）
- 逻辑模式是基于记录的模型：层次模型，网状模型，关系模型，面向对象模型，对象关系模型
- 概念模型：实体-联系（E-R）模型，扩充的实体-联系（EER）模型，面向对象模型，谓词模型
- 数据库的型是稳定的，值是随时间不断变化的，模式只涉及型的描述，不涉及具体的值（实例），反映的是数据的结构及联系
- 三级模式在数据库系统中都存储在数据库系统的数据字典中
- 自然连接是一种特殊的等值连接：两个关系中进行比较分量必须是相同的属性组，并且要在结果中把重复的属性去掉
- 概念层模型是现实世界到信息世界的语义抽象，独立于具体的逻辑模型，实体-联系模型（E-R)模型，是最常用的概念层模型。（注意：概念层模型是数据库物理模型的基础❌）
- 数据库状态也称为快照，是数据库的具体值的当前集合。插入，删除一个记录都是从数据库状态向另一个数据库状态转变的过程
- 一个数据库可以有多个外模式（注意：一个特定的数据库模式对应于一个固定的数据库状态❌）
- 局部->全局E-R图，存在的三类冲突：1，属性冲突（类型，取值范围）2，结构冲突 3，命名冲突（实体类姓名，联系类型名）
- 客观存在并可相互区别的事物-实体，实体具有的某一特性成为属性，同姓实体的集合称为实体集（注意：不同型实体的集合称为实体集❌），一个实体类型的所有实体上的一个重要约束是码或键，码属性的值能够唯一地识别每个实体
- 概念模型应具备的特点：1，有丰富的语义表达能力，2，易于交流理解 3，易于变动，4，易于向各种数据模型转换（注意：在计算机中实现的效率高❌）
- 并，交，差三种操作必须满足相容性条件，而笛卡尔积不需要
- 数据操作：表示数据模型的动态行为，数据操作是指数据库中允许操作的集合，数据库主要有检索和修改（包括插入，删除，更新）两大操作（注意：插入和删除数据库中两大操作类别❌）
- 关系数据语言分为三类：关系代数语言，关系演算语言，兼具两者双重特点的语言（注意：关系语言分为关系代数语言和关系查询语言两大类❌）
- 数据结构：所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述（数据结构描述数据模型的静态特性以及动态特性❌）
- 数据操作：动态行为；数据结构：静态特性；数据约束：数据特性和动态行为规则
- 数据的关系类似于一张二维表（注意：数据的关系类似于一张多维表❌）
- ER图提供了表示实体类型，属性和联系的方法，优点：接近人的思维方式，容易理解，与计算机无关，用户容易接受；不足：只说明了实体及实体间语义的联系，不能进一步说明详细的数据结构（注意：ER模型与具体计算机紧密相关，便于计算机自动处理❌）
- 在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性这两类约束（实体完整性与参照完整性是为面向对象模型而提出的两种数据约束模型❌）
- 概念层模型：独立于计算机系统的数据模型，不涉及信息在计算机内部的表示，是现实到信息世界的语义抽象（注意：概念层模型是现实世界到信息世界的语法抽象❌），主要用于数据库设计中的概念设计，应该独立于具体的逻辑模型并易于向数据库管理系统支持的逻辑数据模型转换（注意：概念模型于具体的逻辑模型相关❌）
- 模式描述的是数据库数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据库数据的局部逻辑结构，内模式描述的是数据库数据的物理结构，同一外模式可以被某一用户的多个应用程序所使用，但一个应用程序只能使用一个外模式（注意：同一外模式可以被某一用户的多个应用程序所使用，一个应用程序也可以使用多个外模式❌）
- 外模式是与某一应用有关的数据的逻辑表示（注意：外模式是与某一应用有关的数据的物理表示❌）外模式通常是模式的子集，外模式出列数据并不实际存储在数据库中，而可以从模式中构造出来，因此外模式比模式的抽象级别更高（注意：外模式处理的数据和模式处理的一样，都是实际存储在数据库中的数据❌， 外模式与模式具有相同的抽象级别❌）
- 层次模型：树状结构；网状模型：网络结构（网状模型的记录之间联系通过指针实现的）；关系模型：二维表（注意：层次模型和网状模型都需要通过冗余数据和附加指针来实现实体之间的多对多关系❌）
- 数据库的型称为数据库的内涵，数据库的值称为数据库的外延（注意：数据库的型和值称为数据库的内涵❌）
- 层次结构：用一棵倒置的树表示，代表两条记录之间一对多（一对一）的联系，直接表示1：1，1：n,1:1和1:n关系
3 关系数据模型和关系数据库系统
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主码不能是空值，实体完整性规则中每个关系必须有主码，主码的值唯一，用于标识关系的元组，SC中主码是（S#,C#)而S#,C#又是S,C的主码，因此参照完整性约束，不可任意删除关系C中的元组
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连接：从两个关系的笛卡尔积中选取它们属性间满足一定条件的元组的操作
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数据操纵：INSERT UNDATE DELETE
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数据控制：GRANT REVOKE
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数据定义：CREATE DROP ALTER
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对关系R的广义投影操作，是在若干算术表达式上的投影，这些算术表达式只涉及常量和R中的属性
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常用的聚集函数：平均值，最大值，最小值，总和值，计数count
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一个1：n联系转换为一个关系模式，关系的码是1：n联系的n端实体的码（注意：关系的码是1：n联系的 1 端实体的码❌）
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有NULL的为外连接
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并，交，差，广义笛卡尔积四种操作，都是二元操作。并，交，差需要满足相容性条件。并，差，笛卡尔积，投影，选择五种操作可以来表达任何的其他关系操作（注意：四项不可以❌）。从关系的水平方向，即行的角度来进行的，有并，交，差，笛卡尔积（注意：它们的操作结果关系中的属性数目都等于作为操作对象的两个关系的属性数目之和❌）
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DROP TABLE，选用CASCADE在删除基本表时，该基本表中的数据，表定义本身以及在该基本表上所创建的视图和索引也将消失。基本表定义一旦被删除，表中的数据和在此表上建立的索引和视图都将自动被删除（注意：删除执行时，只有确认STUDNET表中的数据，表定义本身以及在该表上所创建的视图，索引已删除，才删除STUDENT表，否则拒绝删除该表❌）
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执行插入操作：检查实体完整性约束-参照完整性约束（1，向被参照关系插入，不需要考虑参照完整性约束 2，向参照关系插入，检查插入行在外码属性上的值是否已经在相应被参照关系的主码属性值中存在，若存在，执行插入操作，否则不能执行插入操作）-用户自定义完整性约束（注意：若关系R是被参照关系，则需要对被参照关系进行检查，看是否会违反参照完整性约束❌）
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实体完整性约束是对关系中主码或主键属性值的约束。若是主属性，则不能取空值。每个关系必须有主码，主码的值唯一，用于标识关系的元组。组成主码的属性都不能取空值，而不仅仅是主码属性集整体不能取空值。（注意：若属性A是关系R的主码，则关系R中除属性A之外的属性都允许取空值❌）
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用户不必请求DBA为他建立特殊的存取路径，存取路径的选择由DBMS的优化机制来完成（注意：用户不必用其嵌套的方式来完成数据的操作任务❌ 语言的查询需要制定查询的操作路径❌）
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二元专门关系操作包含连接操作和除操作，除操作允许两个关系的同一个属性可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集（注意：除运算操作要求参加运算的关系必须具有完全相同的度❌）
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关系数据模型由关系数据结构，关系操作集合，关系完整性约束三大要素组成（注意：并发控制❌）
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自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且要在结构中把重复的属性除掉
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SQL语言功能：数据查询，数据操纵，数据定义（注意：数据存储❌）
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参照关系也称从关系，被参照关系也称为主关系，指以外码相关联的两个关系。以外码作为主码的被称为参照关系，外码所在的关系称为参照关系。
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参照完整性规则：若属性F是关系R的外码，与关系S的主码相对应（关系R,S可能是相同的关系）则对于R中每个元组在F上的值必须满足：取空值，或等于S中某个元组的主码值。
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关系中包含在任何一个候选码中的属性-主属性，在关系中的候选码中指定一个用来唯一标识关系的元组-主码
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关系操作能力可用两种方式来表示：代数方式和逻辑方式。代数方式主要有关系代数。关系数据语言可分为三类：关系代数语言，关系演算语言，兼具两者双重特点的语言
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1987年6月国际标准化组织采纳SQL作为国际标准
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二维表中的行-关系模式。二维表中的一行，称为一个元组。分量是指元组中的一个属性值。行（元组）>分量（属性值）（注意：关系数据模型中的一行称为一个元组，也称一个分量❌）
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在关系数据模型中，用单一的二维表结构来表示实体与实体之间的联系
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当关系中的某个属性虽然不是这个关系的主码或只是主码的一部分，但却是另一个关系的主码时，称为这个关系的外码（注意：一个关系的外码也一定是该关系的一个码❌）
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如果在关系的一个码中移去某个属性，它仍然是这个关系的码，则这样的码为超码，也是这个关系最大超码，故超码的子集不是码（注意：超码的任何子集也是码❌）
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SQL语言使用CREATE TABLE创建基本表，PRIMARY KEY被定义为主码的强制满足非空值和唯一性条件
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每一个关系模式中的属性必须命名，在同一个关系模式中，属性名必须是不同的，不得属性可来自同一个域。每个关系仅有一种关系模式，即每一个关系模式中属性的数据类型及属性的个数是相对固定的。（注意：基于关系模型的关系数据库系统，元组的个数是无线的，是无线关系❌）
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用户自定义完整性约束由用户根据用户需要定义（对属性的取值进行限定）；域完整性约束（对属性的值域的约束），包括数据类型，精度，取值范围，是否允许空值（对属性取值的正确性限制），取值范围包括静态定义和动态定义；包括定义属性间的依赖关系，包括函数依赖和多值依赖（注意：用户自定义完整性约束实际上是指域完整性约束❌ 域完整性约束只能在单个关系上指定，不能涉及多个关系❌）
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每个关系至少有一个默认的超码
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Gcount(S#)(age<20(STUDENT))
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实体完整性约束是对关系中主码属性值的约束（注意：实体完整性约束时否满足由用户来保证❌）主码的值唯一（注意：选课关系SC(S#,C#,GRADE)中，主码为（S#，C#）❌）
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每一个属性属性值是不可分解的，即关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。属性值的取值应满足域完整性约束（注意：可取自不同域中的数据❌）
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从行的角度进行的：并，交，差，笛卡尔积（注意：投影操作和选择操作是分别从行和列的角度进行的❌）
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一元操作：选择和投影；二元操作：连接和除
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基本操作：并，差，笛卡尔积，投影，选择（注意：交，并，差，投影，选择称为基本操作❌）
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关系数据模型的完整性约束主要包括实体完整性约束，参照完整性约束和用户定义完整性三类。其中实体完整性约束和参照完整性约束是必须满足的完整性约束条件，由DBMS自动支持。（注意：完整性约束主要包括实体完整性约束，参照完整性约束和用户定义完整性三类。此三类约束是必须满足的完整性约束条件❌）
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每个关系模式中的属性必须命名，在同一个关系模式中，属性名必须是不同的
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注意：关系数据库中允许表中有表❌
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自然连接是构造新关系的有效方法，投影和选择是分解关系的有效方法，如果两个关系没有公共属性，那么它们的自然连接就变为笛卡尔积（注意：如果两个关系具有公共属性，那么它们的自然连接就变为笛卡尔积❌）
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不能用基本关系代数操作表四的请求类型在数据库的 值集上指定数学聚集函数。
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被参照关系和参照关系是通过外码-系号联系的，这种联系通常是1：n的联系
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投影：消去原关系中的某些列，并消除重复元组
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一般情况下，当对关系R和S使用自然连接是，要求R和S含有一个或多个共有的属性（注意：一般情况下，当对关系R和S使用自然连接是，要求R和S含有一个或多个共有的元组❌）
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自然连接是特殊的等值连接，是构造新关系的有效方法（注意：等值连接是一种特殊的自然连接❌）
4. 关系数据库标准语言一
- 预定义数据类型包括：数值型（包括：整数型，段整数型，浮点型，双精度浮点数型），字符串型，位串型，时间型和布尔型
- 1，需要修改已创建的基本表，包括增加或删除列，增加删除完整性约束，修改原有的列定义-ALTER TABLE 2，删除指定的完整性约束DROP 3，数据库的删除操作-DELETE
- x->Y,但Y不属于X，则称X->Y为非平凡的函数依赖
- SQL数据类型：1，预定义数据类型 2，构造数据类型 3，用户定义数据类型 4，大对象类型
- 在嵌入式SQL语言中，为了把检索到的多个元组按照“一次一个元组”的方式处理，引入了游标
- 触发器是用户定义在表上的一类特殊存储过程；触发器必须创建在一个特定的表上，是一个现存的表；触发器是由触发事件发生时被触发或被激活的；触发器有助于实现数据库的完整性，安全性，主动性
- 字符_：表示可以和任意的单个字符匹配，字符%表示可以和任意长的字符串匹配
- 涉及空值的谓词形式一般形式是：列名 IS[NOT]FULL
- 视图一经定义，可以与基本表一样被查询，也可在视图上在定义新的视图（注意：在视图上定义基本表❌）视图的删除：从数据字典中删除视图的定义
- 并Union是获取满足并相容性条件的多个SELECT语句结果的并集。”或“
- 插入异常：码值的一部分为空的元组是不能插入到关系中。（两个事务并发地对同一关系进行插入而造成数据库不一致）
- SELECT语句中与HAVING子句同时使用的子句：GROUP BY
- 非关系模型的数据语言分为：模式数据定义语言，外模式数据定义语言，与存储有关的描述语言，数据操纵语言。SQL语言：数据定义语言，数据操纵语言，数据控制语言
- 如果CREATE VIEW语句仅指定了视图名，省略了组成视图的各个属性列名，则 隐含该视图由子查询中SELECT子句目标列中的所有属性组成。（注意：1，其中某个目标列不是单纯的属性名，而是集合函数或表达式2，多表连接时选出了几个同名列作为视图中的列 3，需要在视图中为某个列启用新的更合适的名字）
- NOT IN 用于查找属性值不属于指定集合的元组
- CASCADE 和RESTRICT可在：模式的删除，基本表的删除，权限的收回中出现（注意：索引的删除❌）
- 基本表上建立一个或多个索引，以提供多种存取路径，加快查找速度；一个基本表最多只能建立一个聚簇索引。
- 美国国家标准局首次颁布SQL语言的美国标准是在1986年，称为SQL86；完成于1999年的SQL99具有更高级的特征，最主要的扩充是它支持对象-关系数据模型
- SQL由1974年Boyce,Chamberlin提出，1975年-1979年IBM公司研发并实现了这种语言
- 一个SQL数据库模式是该数据库中基本表的集合；一个表可以由若干个索引，索引也存放在存储文件中；一个基本表可以跨一个或多个存储文件；一个存储文件可存放一个或多个基本表
- 当没有WHERE子句时表示删除此表中的全部记录，但此表的定义仍在数据字典中， 只是表成为一个空表
- 一个事物要执行多条SQL语句：BEGIN TRANSACTION , COMMIT, ROLLBACK 。GRANT语句分为授予特权语句和授予角色语句两种形式
- 视图：关系数据库系统提供给用户以多种角度观察数据库中数据的重要机制；对视图的一切操作最终要转换为对基本表的操作；在多个表上使用连接操作定义的连接视图一般不允许修改；使用分组和聚集函数定义的视图不允许修改；带有由基本数据经过计算派生出的虚拟列的带表达式的视图不可修改；视图有助于提高数据的逻辑独立性（注意：对视图的查询就是对视图所基于的基本表在视图创建时刻的数据的查询❌）
- UNIQUE:为表或视图创建唯一索引。唯一索引不允许两行具有相同的索引键值。
5. 关系数据库标准语言二
- GROUP BY子句将查询结果按某一列分组，再使用聚集函数COUNT对每一组计数。WHERE子句和HAVING短语的区别在于作用对象不同。WHERE-基本表或视图，HAVING-组
- 若X->Y，且存在X的真子集X
, X->Y, 则称Y对X部分函数依赖 - 嵌入式SQL与主语言之间的通信方式：SQL通信区，主变量，游标
- 嵌入到某种高级语言中使用，利用高级语言的过程化结构来弥补SQL语言在实现复杂应用方面的不足。对于嵌入式SQL，DBMS一般采用预编译的方法，即有DBMS的预处理程序对源程序进行扫描，识别出SQL语句，并把它们转换成主语言中相应的调用语句，称为主语言源程序，以使主语言编译程序能够识别它们；区分SQL语句和主语言语句，通过在所有的SQL语句奇拿加缀EXEC SQL来解决（注意：嵌入的SQL语句在程序编译前都需要确定下来❌）
- 嵌入式SQL程序，定义SQL通信区:EXEC SQL INCLUDE SQLCA
- x->->y,z=u，平凡的多值依赖
- 更新操作：UPDATE SET ,空值谓词形式：IS NOT NULL
- WITH CHECK OPTION:在视图进行修改时，保证修改的行满足视图定义中子查询的条件表达式
- SQL语言的GRANT语句分为授予权限语句和授予角色语句两种形式。GRANT可以一次向一个用户授权，也可一次向多个用户授权，还可一次授予多个同类对象的权限，甚至一次可以完成对基本表，视图和属性列这些不同对象的授权，（注意：用户一旦获得了某种去权限，它就可以把这种权限再授予其他用户❌，需要指定WITH GRANT OPTION 子句）
- 游标用于协调SQL查询”一次多个元组“与主语言程序”一次一个元组“的不同处理方式；在游标处于活动状态时，可以更改和删除游标指向的行；关闭的游标可以再次打开，与新的查询结果相联系。（注意：游标推进语句用于执行游标定义中的SELECT语句，使游标处于活动状态❌）
- 使用动态SQL可以大大提高数据库查询效率
- 把SQL嵌入主语言使用时必须解决三个问题：区分SQL语句与主语言语句，数据库工作单元和程序工作单元之间的通信，协调两种不同的处理方式
- CASCADE：表示删除该列时，同时删除所有引用该列的视图和约束
- 视图与基本表不同，是虚表
- 行列子集视图：若一个视图是从单个基本表导出，并且只是去掉了基本表的某些行和某些列，但保留了主码
- 带表达式的视图：一份视图带有由基本数据经过各种计算派生出的虚拟列
- 分组视图：一个视图在创建他的SELECT语句中使用了聚集函数和GROUP BY子句
- 连接视图：一个视图在创建它的SELECT语句中使用了两个或多个表连接
- UPDATE SET WHERE如果没有WHERE子句，则表示更新此表中的所有行，一个UPDATE 可以对一个表中的行进行更新
6. 关系数据库的规划理论与设计
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数据库管理系统为用户提供的功能：数据定义功能，数据操纵功能，事务管理功能，数据存储和管理功能。（注意：进程调度功能❌）
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数据库系统中提高访问效率的一个重要手段是减少磁盘和内存之间传输的块数目。负责缓冲空间分配的子系统称为缓冲区管理器。用于长期联机数据存储的主要介质是磁盘。内存缓冲区划分为缓冲块，缓冲块大小一般与磁盘块大小相同
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分解具有无损连接和分解保持函数依赖是两个互相独立的标准。具有无损连接性的分解不一定保持函数依赖。若要求分解具有无损连接性-BCNF，并进一步达到4NF；若要求分解函数依赖-3NF，但不一定达到BCNF；若要求分解既具有无损连接性，又保持函数依赖，则模式分解可达到3NF ,但不一定达到BCNF
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数据库管理系统包括三个主要成分：存储管理器，查询管理器，事务管理器（注意：设备管理器❌）
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一个文件可以建立多个索引，每一个索引都是基于文件中的一个属性或属性组来建立的，这个属性或属性组称为查找码。有两种基本的索引类型：顺序索引和散列索引。外存储器中重要的顺序索引结构是B树。顺序索引能有效地支持点查询和范围查询，散列查询能有效支持点查询，但不能支持范围查询
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高速缓冲存储器是最快最昂贵的存储介质，一般很小。主存储器用于存放可被CPU直接处理的数据的存储介质。如果发生电源故障或系统崩溃，主存储器的内容通常会丢失。一种存储介质的层次越高，它的成本越高，速度越快。二三级存储器的速度最慢
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采用索引扫描方法执行选择运算的前提条件是表在选择条件的属性上建有索引；如果选择条件为等值比较，则顺序索引呵呵散列索引皆可利用（注意：无论选择条件是等值比较还是非等值比较，顺序索引和散列索引皆可利用❌）
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一般来说，索引扫描的执行代价小于全表扫描的执行代价，如果所利用的索引为聚集索引，可以大大减少磁盘块的I/O次数
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推理规则：自反律，增广律，传递律 合并规则，伪传递规则，分解规则
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数据库系统的主要功能包括存储功能，查询处理，事务管理以及实现机制（注意：数据通信❌）
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NOSQL特点：可扩展性，可用性和最终一致性，复制模型，文件的共享（文件的记录共享在多个节点上，以分担对数据的访问），高性能的数据访问。NOSQL更强调建立强大和复杂查询的性能和灵活性：不需要模式（注意：NOSQL数据库需要预先定义好模式❌），不是特别强大的查询语言和版本控制（注意：NOSQL数据库都需要具有功能强大和全面的查询语言❌常常采用复杂的查询条件来访问数据对象❌）
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存储管理器重要模块：存储管理，缓冲区管理，索引/文件，记录管理器；查询处理器重要模块：DDL编译器，查询编译器，执行引擎；事务管理器重要模块：事务管理，日志和恢复，并发控制；缓冲区和锁表是DBMS管理的重要的内存结构（注意：缓冲区和进程调度表是DBMS 管理的重要的内存结构❌）
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磁盘存储器是存储介质层次结构中最常用的二级存储器。盘面被逻辑的划分为磁道，磁道又被划分为扇区，扇区是从磁盘读出和写入信息的最小单位（注意：盘面被物理的划分为磁道，磁道又称为扇区❌）
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磁盘块是磁盘空间分配的基本单位，也是磁盘与主存之间传输数据的逻辑单元（注意：扇区是磁盘与主存之间传输数据的逻辑单元❌）一个磁盘块是由一个或多个扇区所组成
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每个盘面都对应一个读写头，读写头通过在盘面上移动来访问不同的磁道。
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磁盘控制器是计算机系统和磁盘驱动器硬件之间的接口，它通常在磁盘驱动单元内部实现
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如果一个属性不具有任何子结构，即它是不可分的单元，则称这个属性为原子域；如果一个关系模式中的每一个属性都是原子域，即它的元组的每一个分量都是不可分的数据项，则称该关系模式为满足第一范式条件的关系模式1NF
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BCNF是概念上更加简单的一种范式，判断一个关系模式是否属于BCNF，只要考察每个非平凡函数依赖X->Y的决定因素X是否包含码即可（ 注意：BCNF范式的讨论范围不仅涉及函数依赖，还涉及多值依赖❌）
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数据库操纵功能高效的执行用户所表达的对数据库中数据的操作请求（注意：数据库操纵功能主要用于保证数据的安全性和有效性❌）
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数据库管理系统运行时的基本依据：外模式模式内模式的定义，数据库完整性的定义，安全保密的定义，索引的定义，视图的定义（注意：用户界面形式定义❌）
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层次结构中基本存储介质的下一层介质（例如磁盘存储器，第二级存储器）称为辅助存储或联机存储
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若关系模式R中没有非主属性，则R肯定属于3NF，但R不一定属于BCNF
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B+树是一种平衡的多路查找树，B+树的所有关键码都在叶结点中出现，，上面各层结点中的关键码均是下一层相应结点中最小关键码的复写。每个结点至多M个子女，每个结点至少M/2个子女（注意：M阶B+树的每个非叶节点至少2个子女❌）
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查询处理之前，系统必须对用SQL这样的语言表达的查询语句进行分析，形成语法分析树，用它来表达查询和他的结构
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若有关系模式R(A,B),没有关于数据依赖的任何信息，则R肯定属于4NF。若关系模式R属于1NF，且对于每一个非平凡的多值依赖，都有X包含码，则R属于4NFA，4NF就是限制关系模式的属性之间不允许有非平凡依赖的多值依赖
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磁盘是非易失性的存储介质
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DBMS管理的数据字典中主要存储用户对数据库进行操作的历史信息❌
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包含在任何一个候选码中的属性叫做主属性；不包含在任何候选码中的属性叫做非主属性（注意：不包含在主码中的属性称为非主属性❌）；单个属性是码；整个属性是码，称为全码
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数据库设计：需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，数据库实施，数据库运行和维护
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考察关系模式R在某一时刻的取值r就能判定一个函数依赖是否成立❌
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函数依赖是语义范畴的概念，只能根据语义来确定函数依赖；函数依赖是现实世界属性间相互联系的抽象；函数依赖极为普遍地存在于现实世界中
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一个M:N联系转换为一个关系模式，于该联系相连的个实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合（注意：一个M:N联系可以转换为一个独立的关系模式， 也可以与联系的任意一端实体所对应的关系模式合并❌）
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若有关系模式R（A,B,C),而没有数据依赖的相关信息。AB->->C一定成立,R的规范化程度无法判定。
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若有关系模式R（A,B),而没有数据依赖的相关信息。。AB->->C一定成立,R肯定属于4NF
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1NF:元组的每个分量必须是不可分的数据项2NF：进一步要求关系中没有非主属性对码的部分函数依赖 3NF：进一步要求关系中没有非主属性对码的传递函数依赖 4NF：要求关系模式R属于1NF，且对于每一个非平凡的多值依赖X–>->Y，都有X包含码（注意：要求关系模式R属于1NF，且对于每一个非平凡的多值依赖X–>Y，都有X包含码❌）
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规范化理论最主要的应用是在数据库逻辑结构设计阶段（注意：应用在数据库物理结构设计阶段❌），规范化理论不但对于关系模型数据库的设计有重要意义，而且对于其他模型数据库的设计也有重要的知道意义，是判断关系模式优劣的理论标准（注意：规范化理论提供了判断关系数据库管理系统优劣的理论标准❌）
7. 数据库系统实现技术
- 高速缓冲存储器是最快最昂贵的存储介质；在数据库系统中，不需要考虑高速缓冲存储器的存储管理；主存储器是用于存放可被CPU直接处理的存储介质
- 主存储器如果发生电源故障或系统崩溃，主存储器的内容通常会丢失
- 最常用的联机存储设备包括磁盘存储器（注意：最常用的联机存储设备包括磁盘存储器和磁带存储器❌）
- 丢失修改-隔离性遭到了破环
- 需要在内存中分配一定的空间作为缓冲区；负责缓冲区空间分配的子系统称为缓冲区管理器；当数据库系统中的程序需要磁盘上的块时，它向缓冲区管理器发出请求，如果块已经在缓冲区中，缓冲区管理器将这个块在主存储器中的地址传给请求者；如果这个块不在缓冲区中，缓冲区管理器首先在缓冲区中为这个块分配空间
- 常用的缓冲区替换策略：最近最少使用，先进先出，时钟算法，系统控制方法
- 查询处理之前，系统必须对用SQL这样的语言表达的查询语句进行分析，形成语法分析树，用它来表达查询和 它的结构，系统在将语法分析树转换为关系代数表示之前还需要进行预处理。系统需要为逻辑查询计划的每一个操作符选择具体的实现算法，并选择这些操作符的执行顺序，逻辑查询计划被转化为物理查询计划。
- 保证事务的原子性****持久性是DBMS的事务管理器中故障恢复机制的责任；保证单个事务的一致性是对该事务进行编码的应用程序员的责任；保证事务的隔离性是DBMS的事务管理器中并发控制部件的责任
- 数据存储和管理功能采用良好的存储结构以高效利用存储空间，提供多种存取方法以提高数据存取效率，采取有效的手段防止对数据意外的或非授权的访问。（注意：DBMS的事务管理功能可以防止对数据的非授权访问❌）
- 并发调度是指若有两个并发执行的事物，操作系统可能先选其中的一个事物执行一小段时间，然后切换到第二个事物执行一端时间，接着又切换到第一份事物执行一端时间，如此下去
- 高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，容量小但速度高。
- 高速缓冲存储器和主存储器的速度快，称为基本存储（注意：磁盘存储器和磁带存储器速度较慢，称为脱机存储❌）
- 高速缓冲存储器和主存储器都是易失性存储设备；磁盘存储器和磁带存储器都是非易失性存储设备
- 查询优化包括逻辑查询计划选择和物理查询计划选择（注意：查询优化包括逻辑查询计划选择，物理查询计划选择，查询执行三个主要步骤❌）
8. 体系结构和安全性
9. 数据技术的发展
二、操作系统
1. 操作系统概论
- 即使在单处理机环境下，大多采用C/S模式的微内核结构。操作系统的构造方法从操作系统的结构说起：整体式结构，层次式结构，微内核结构
- 接口：1，命令接口：提供一组命令供用户直接或间接操作 2，程序接口：程序接口由一组系统调用命令组成，提供一组系统调用命令供用户程序使用 3，图形界面接口：图标，窗口，菜单，对话框，文字
- Linux/BSD/DOS均是操作系统，SNMP简单网络邮件协议，Eclipse是JAVA语言集成开发工具
- 安卓是自由开放源代码的操作系统，用于移动设备，特点：支持移动应用和支持网络
- 计算机系统的资源分为硬件资源和软件资源，软件资源由程序和数据组成（代码和数据）
- 只有共享设别才能被抢占，打印机是独享设备，不能被抢占。CPU，硬盘，内存属于共享设备，可以被抢占
- 可重入代码是一种允许多个进程同时访问的代码，可以被多个进程共享，log()函数子程序是可重入代码的具体例子
- SPOOLing系统实现了虚拟设备功能，多个进程同时使用一台独享设备，而对每一个进程而言，都认为自己独占这一设备，只是该设备是逻辑上的设备，可被同时共享
- 临界区是指访问临界资源的那段代码，各个进程必须互斥访问
10.内存分配模块代码里包含了访问临界资源的代码，所以此类软件资源不可以同时共享 - 单处理机系统在某一个时刻只能运行一个中断服务程序，处理一个中断；单处理机系统在同一时刻只能执行一个进程，因而只允许一个进程访问内核调度模块
- 在核心态时可利用特权指令修改程序状态字转换为用户态，用户态转换核心态的唯一途经是中断
- 交互式系统中主机与多客户交互，要求响应时间快，各用户体验均衡的性能
- 从计算机应用的角度看：人机交互接口；从软件设计和开发角度来看：软件开发基础；从计算机安全的角度看：第一道安全防线；从计算机系统发展角度看：虚拟机和扩展机
- 处理机中对用户可见的寄存器一般包括：数据寄存器，地址寄存器，条件码寄存器。其他三项是控制和状态寄存器，一般由特权指令代码使用，对用户不可见
- 操作系统作为系统软件，集中了资源管理功能和控制程序执行功能
- 共享性：在一定的策略控制下，按不同资源类型共同占用使用
- 分时操作系统特点：1，多个用户使用一台计算机（多路性） 2，用户根据系统响应的结果提出下一个请求，方便调试程序（交互性） 3，每个用户感觉不到计算机系统为其他人服务（独占性） 4，系统能够对用户提出的请求作为及时的响应（及时性）
- 合理：指操作系统要公平对待不同的用户程序，保证系统不发生死锁和饥饿的现象
- 存储管理的任务是管理计算机内存的资源。1，内存的分配与回收 2，存储保护 3，内存扩充
- 处理器管理范畴：为进程分派CPU，提供加锁和解锁原语，管理进程的数据结构，完成进程上下文切换
- 操作系统正处于什么样的状态之中是无法确切知道的，这就是随机性的含义，所以操作系统内核进行进程切换这一现象具有随机性
- 用一个专门的寄存器来指示处理器状态称为程序状态字（PSW)，其包括的状态位由进位标志位CF，结果为零标志位ZF，符号标志位SF，溢出标志位OF，陷阱标志位TF,中断标志位IF，虚拟中断标志位，虚拟中断待决标志位VIP，IO特权级别（注意：驻留位A❌）
- 设备管理：计算机系统中除了CPU和内存以外的所有输入，输出设备的管理。由操作系统的设备管理功能负责：外部设备的分配，启动和故障处理
- 接口管理的任务是为用户提供一个使用系统良好环境，为用户程序提供系统调用接口
- 并发性：在单处理器环境下，两个程序交替在CPU上运行
- 用户可见寄存器通常对所有程序都是可用的，由机器语言直接使用。。一般包括：数据寄存器，地址寄存器，条件寄存器
- 在操作系统内部，为了掌握整个计算机系统的硬件和软件资源，设计了各种不同类型的表格或数据结构，将所有的硬件和软件资源——加以登记。资源的名称，类型，数量，用途，完好状态以及目前使用状态等信息，均在有关数据结构中保存，并动态，实时的不断更新着，可以由系统动态更新
- 操作系统的任务：向用户提供各种服务功能——提供人机交互接口，向开发人员提供高效的编程接口
- 在计算机系统中，硬件和软件资源可以分为：中央处理器，存储器（内存和外存），外部设备，信息（文件）。操作系统管理的系统资源包括主存储器，I/O控制器，文件，键盘，鼠标（注意：用户进程❌）