初级程序员软考重点8 面向对象及数据库

Posted 2023-02-24 编程圈子

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初级程序员软考重点8 面向对象及数据库

一、面向对象的基本概念
- 1. 基本概念
- 2. 面向对象的基本过程
二、UML
三、设计模式
四、数据库

一、面向对象的基本概念

1. 基本概念

对象：程序系统中运行的实体；
类：类是象的抽象，对象是类的具体化；
继承：类之间的传递关系，父子之间共享数据和方法的机制；分为单重继承和多重继承；
重置/重写/覆盖：一种动态绑定机制，使子类继承父类的同时，转换父类的实现；
消息：对象之间的通信构造；
消息传递：接收到信息的对象经过解释予以响应。
多态：收到同样的消息，不同对象可以产生不同的结果，有过载多态、通用多态、特定多态；

2. 面向对象的基本过程

面向对象分析：OOA
面向对象设计:OOD
面向对象程序开发：OOP
面向对象测试：OOT

二、UML

1. UML基本概念

UML是统一建模语言。

（1）UML 三要素：

基本构造块
放置规则
语言公共机制

（2）UML构造块：

事物：对模型中最有代表性的成分的抽象，如类、接口、构件；
关系：事物结合在一起，如泛化、聚集；
图：聚集相关的事物

2. 事务

（1）结构事物

类、接口、协作、用例、主动类、组件、节点

（2）行为事物

UML模型中的动态部分，描述了跨越时间和空间的行为，如交互(Interaction)、状态机(State machine)和活动(Activity)。

（3）分组事务

UML的组织部分，如包（Package）。

（4）注释事务

UML模型中的解释部分。

3. UML关系

依赖关系
泛化关系（继承）
关联关系
聚合关系：整合与部分生命周期不同。
组合关系：整体与部分生命周期相同。
实现关系：接口与类之间的关系。

4. UML图

类图：静态视图，展现一组对象、接口、协作及其之间的关系；
对象图：静态视图，一组对象和对象间的关系；
用例图：静态视图，用例、参与者及它们之间的关系；
组件图：静态视图，一组构件之间的组织和依赖，专注于系统的静态实现视图；
部署图：静态视图，运行处理结点以及构件的配置给出体系结构的静态实施视图；
序列图：动态视图，以时间为序描述对象间的交互活动；
状态图：动态视图，展现了一个状态机，由状态、转换、事件和活动组成；
活动图：动态视图，一个活动到另一个活动的流程；
交互图：动态视图，用例活动的对象如何交互；
定时图：动态视图，对象在改变状态时时间约束条件；
包图：包管理
组合结构图：分解类、组件或用例的内部结构
通信图：强调收发消息的对象之间的组织结构

三、设计模式

开发人员面对一般问题的解决方案

1. 创建型

工厂方法（factory method）
抽象工厂（abstract factory）模式
原型模式（prototype）
单例（singleton）模式：保证一个类只有一个实例
构建器模式（builder）

2. 行为型模式

职责链（chain of responsibility）模式
命令（command）模式
解释器（interpreter）模式
迭代器（iterator）模式
中介者（mediator）模式
备忘录（memento）模式
观察者（observer）模式
状态（state）模式
策略（strategy）模式
模板方法（template method）模式
访问者（visitor）模式

3. 结构型模式

适配器（adapter）模式
桥接（bridge）模式
组合（composite）模式
装饰（decorator）模式
外观（facade）模式
享元（flyweight）模式
代理（proxy）模式

四、数据库

1. 数据库系统的基本概念

数据：描述事物的符号记录，可以是文字、图形、图像、声音和语言等；
数据库：数据集合
数据库管理系统DBMS：由数据库、硬件、软件和人员组成；
大数据：无法用拥有的工具提取、存储、搜索、共享和处理的海量的、复杂的数据集合，特点有：大量化（Volume）、快速化（Velocity）、多样化（Variety）、价值密度低（Value）

2. 三层模式两层映射

（1）三层模式：

外模式
概念模式
内模式

（2）两层映射：

外模式/模式映射

定义在外模式描述中，保证逻辑独立性。

模式/内模式映射

定义在模式描述中，把描述全局逻辑结构的模式与描述物理结构的内模式联系起来，保证物理独立性。

3. 数据库的设计过程

4. 数据模型

（1）概念数据模型/信息模型

E-R模型（实体联系模型）

（2）基本数据模型

层次模型（Hierarchical Model）：树型结构
网状模型（Network Model）
关系模型（Relational Model）：用二维表结构描述
面向对象模型（Object Oriented Model）：采用面向对象的方法来设计数据库

（3）数据模型的三要素

数据结构

所研究的对象类型的集体，是对象静态特性的描述。

数据操作

对数据库中对象所允许操作的集体，对系统动态特性的描述。

数据的约束条件

一组完整性的集合，包含：

实体完整性约束：主键不能取空值
参照完整性约束（引用完整性）：实体之间的联系，如外键；
用户自定义完整性约束：针对某一具体的关系数据库的约束条件，由环境决定。

5. 数据流图

（1）概念

一种结构化的设计工具，以图形的方式描述数据在系统中流动和处理的过程

外部实体：系统中数据的外部来源和去处；
加工：对数据的逻辑处理功能；
数据存储：数据保存到的文件或表；
数据流：加工功能的输入数据或输出数据；

（2）其它需求分析工具

数据字典：定义数据流图中各个成分的具体含义；
判定表：描述加工逻辑，对于不同条件的不同处理方式；
判定树：与判定表相同，也能用于表示问题逻辑中的条件和动作的对应关系。判定树用内部节点表示问题中的条件，用叶子节点表示活动，用根节点表示问题的名字。

6. 概念模型（E-R模型）

（1）实体

实体集是相同属性的实体集合。每个实体有一组特性（属性）来表示。

（2）属性

简单属性和复合属性
单值属性和多值属性
Null属性
派生属性

（3）联系

两个不同实体集之间的联系
两个以上不同实体集之间的联系
同一实体内的二元联系

7. 规范化模型-主键

主键是唯一的，用来保持数据完整性；
复合键：将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引；
外键：用于与另一张表建立关联。能确定另一张表记录的字段，保持数据的一致性，用于和其他表建立联系；
索引：用来加快查询速度

8. E-R图转关系模式

一个实体型转换为一个关系模式
联系转关系模式：
- 1:1 联系：可将联系合并至任何一端的实体关系模式中；
- 1:n 联系：可将联系合并至n端实体关系模式中；
- m:n 联系：联系必须单独转换成关系模式。
三个以上实体间的一个多元联系

9. 关系运算

（1）列、行概念

列：一列包含相同的数据
行：一组相关的数据

（2）并、交、差（结构相同）

并：行数据合并；
交：数据相同的部分；
差：S1-S2，从S1中减去在S2中存在的行；
笛卡尔积：列是S1与S2合并，行是S1每一行与S2每一行合并；
投影：选择所需要的列；
选择：选择需要的行；
自然连接：S1与S2取相同的列（记C）合并，然后取C值相同的行（数据库左连接操作）；

10. SQL 语言

（1）创建表

CREATETABLE <表名> (<列名><数据类型>[列级完整性约束条件]
             (<列名><数据类型>[列级完整性约束条件] ……
             [, 表级完整性约束条件]);

约束性条件：

NULL , NOT NULL
UNIQUE
PRIMARY KEY(列名)
FOREIGN KEY(列名1) REFERNCES 表名2 （列名2）

（2）修改

ALTER TABLE <表名>
[ADD <新列名><数据类型><列级完整性约束条件>]
[DROP<列名/完整性约束条件>]
[MODIFY/CHANGE<列名><数据类型>]
[CHANGE<列名><新列名><数据类型>]

（3）删除表

DROP TABLE <表名>

（4）数据插入

INSERT INTO <表名> [(<属性列>,
    [,<属性列>……)]
    VALUES(<常量1>[,<常量2>]……);

（5）修改数据

UPDATE <表名>
SET <列名>=<表达式>,[<列名>=<表达式>]……
[WHERE <条件>];

（6）删除数据

DELETE FROM <表名>
[WHERE <条件>];

（7）创建索引

CREATE
ALTER
DROP
UNIQUE
CLUSTERED
NONCLUSTERED
ASC
DESC

CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(字段名)

（8）查询语句

SELECT [ALL|DISTINCT] <目标表达式>[<目标表达式>]……
FROM <表名>[<表名>]……
[WHERE <条件表达式>]
[GROUP BY <列名1> [HAVING<条件表达式>]]
[ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]……];

（9）查询语句——连接、嵌套查询

SELECT Sno, Sname 
FROM S,SC
WHERE S.Sno=SC.Sno AND SC.Cno='C1';

（10）分组查询GROUP BY

SELECT Sno, AVG(Grade) 
FROM SC
GROUP By Sno
HAVING AVG(Grade)>=60
ORDER BY S.Sno DESC;

（11）别名

AS子句，如：

SELECT Sname as Sname1 FROM S

（12） LIKE 模糊查询

SELECT Sname , Sno 
FROM S
WHERE SName LIKE '_明'        --下划线表示匹配单个字符, %表示匹配多个字符

11. 数据库的控制

1. 并发控制

多用户共享的系统中，多用户同时对同一数据进行操作。

并发产生的问题：

丢失更新
不可重复读数据
读“脏”数据

解决方案——封锁协议

S封锁：共享锁、读锁，加S锁后可以再加S锁，不能加X锁；
X封锁：排他锁、写锁，加X锁后不能加其它任何锁；
两段锁协议

死锁

预防
死锁的解除

事物的性质

原子性：要么全操作、要么全不操作；
一致性
隔离性：事务间相互隔离；
持久性

2. 故障恢复

数据库中的4类故障：

内部故障
系统故障
介质故障
计算机病毒

3. 完整性

数据库正确性和相容性，是防止合法用户使用数据库时向数据库加入不合语义的数据；

4. 安全性

保护数据库不受恶意访问，即防止不合法的使用所千万的数据泄漏、更改、破坏。

以上是关于初级程序员软考重点8 面向对象及数据库的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

初级程序员软考重点1 计算机内数据表示及编码基础

初级程序员软考重点8 面向对象及数据库

初级程序员软考重点8 面向对象及数据库

一、面向对象的基本概念

1. 基本概念

2. 面向对象的基本过程

二、UML

1. UML基本概念

（1）UML 三要素：

（2）UML构造块：

2. 事务

（1）结构事物

（2）行为事物

（3）分组事务

（4）注释事务

3. UML关系

4. UML图

三、设计模式

1. 创建型

2. 行为型模式

3. 结构型模式

四、数据库

1. 数据库系统的基本概念

2. 三层模式两层映射

（1）三层模式：

（2）两层映射：

外模式/模式映射

模式/内模式映射

3. 数据库的设计过程

4. 数据模型

（1）概念数据模型/信息模型

（2）基本数据模型

（3）数据模型的三要素

数据结构

数据操作

数据的约束条件

5. 数据流图

（1）概念

（2）其它需求分析工具

6. 概念模型（E-R模型）

（1）实体

（2）属性

（3）联系

7. 规范化模型-主键

8. E-R图转关系模式

9. 关系运算

（1）列、行概念

（2）并、交、差（结构相同）

10. SQL 语言

（1）创建表

（2）修改

（3）删除表

（4）数据插入

（5）修改数据

（6） 删除数据

（7）创建索引

（8）查询语句

（9）查询语句——连接、嵌套查询

（10）分组查询GROUP BY

（11）别名

（12） LIKE 模糊查询

11. 数据库的控制

1. 并发控制

并发产生的问题：

解决方案——封锁协议

死锁

事物的性质

2. 故障恢复

3. 完整性

4. 安全性

（6）删除数据