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1、第1章 绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。答: ( l ）数据（ Data ) :描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。数据与其语义是不可分的。解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。初期的计算机系统重要用于科学计算,解决的数据是整数、实数、浮点数等老式数学中的数据。现代计算机能存储和解决的对象十分广泛,表达这些对象的数据也越来越复杂。数据与其语义是不可分的。50 这个数字可以表达一件物品的价格是 500 元，也可以表达一种学术会议参与的人数有 50 人，还可以表达一袋奶粉重50 克。 （2 ）数据库( Dataae ，简称
2、 B ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为多种顾客共享。( 3 ）数据库系统( Dtaas。Sye ，简称） :数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一种人一机系统，数据库是数据库系统的一种构成部分。但是在平常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。但愿读者可以从人们发言或文章的上下文中辨别“数据库系统”和“数据库”,不要引起混淆。 (
3、 4 ）数据库管理系统（ DtBase anagementsytm ，简称 DB ) :数据库管理系统是位于顾客与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。 DBMS 的重要功能涉及数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运营管理功能、数据库的建立和维护功能。解析 DBM是一种大型的复杂的软件系统，是计算机中的基本软件。目前,专门研制DBS的厂商及其研制的DBM 产品诸多。出名的有美国 BM 公司的DBZ关系数据库管理系统和 IMS 层次数据库管理系统、美国Ocle 公司的rde关系数据库管理系统、 s油 ase 公司的 s 油 ase 关系数据库管理系统、美
4、国微软公司的 SQL See ,关系数据库管理系统等。 试述文献系统与数据库系统的区别和联系。答：文献系统与数据库系统的区别是:文献系统面向某一应用程序,共享性差，冗余度大,数据独立性差,记录内有构造,整体无构造,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，整体构造化,用数据模型描述,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。文献系统与数据库系统的联系是：文献系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。解析文献系统是操作系统的重要构成部分；而 DBS 是独立于操作系统的软件。但是 MS 是在操作系统的基本上实现
5、的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文献系统来实现的。5 试述数据库系统的特点。答:数据库系统的重要特点有： (l ）数据构造化数据库系统实现整体数据的构造化,这是数据库的重要特性之一,也是数据库系统与文献系统的本质区别。解析注意这里的“整体夕两个字。在数据库系统中，数据不再针对某一种应用，而是面向全组织,具有整体的构造化。不仅数据是构造化的,并且数据的存取单位即一次可以存取数据的大小也很灵活,可以小到某一种数据项（如一种学生的姓名）,大到一组记录(成千上万个学生记录）。而在文献系统中，数据的存取单位只有一种：记录,如一种学生的完整记录。 (2 ）数据的共享性高，冗余度低,易扩大数据
6、库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此可以被多种顾客、多种应用以多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统,是有构造的数据,不仅可以被多种应用共享使用,并且容易增长新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩大。解析数据共享可以大大减少数据冗余，节省存储空间,同步还可以避免数据之间的不相容性与不一致性。所谓“数据面向某个应用”是指数据构造是针对某个应用设计的，只被这个应用程序或应用系统使用，可以说数据是某个应用的“私有资源”。所谓“弹性大”是指系统容易扩大也容易收缩,即应用增长或减少时不必修改整个数据库的构造,只需做很少的改动。可以取整体数据的多种子集用于不同的应用系统,当应用需求变化
7、或增长时,只要重新选用不同的子集或加上一部分数据,便可以满足新的需求。（3 )数据独立性高数据独立性涉及数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式构造和二级映像功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。( ）数据由 DBM 统一管理和控制数据库的共享是并发的共享,即多种顾客可以同步存取数据库中的数据甚至可以同步存取数据库中同一种数据。为此， DBS 必须提供统一的数据控制功能,涉及数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制和数据库恢复。解析 DBM数据控制功能涉及四个方面:数据的安全性保护：保护数据以避免不合法的使用导致的数据的泄密和破坏；数据的完整性检查:将数
8、据控制在有效的范畴内，或保证数据之间满足一定的关系;并发控制:对多顾客的并发操作加以控制和协调，保证并发操作的对的性；数据库恢复：当计算机系统发生硬件故障、软件故障,或者由于操作员的失误以及故意的破坏影响数据库中数据的对的性,甚至导致数据库部分或所有数据的丢失时，能将数据库从错误状态恢复到某一已知的对的状态(亦称为完整状态或一致状态)。下面可以得到“什么是数据库”的一种定义:数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享的数据集合，它可以供多种顾客共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。 DB 在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制,以保证数据的完整性、安全性,并在多顾客同步使用数据库时
9、进行并发控制，在发生故障后对系统进行恢复。数据库系统的浮现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向环绕共享的数据库为中心的新阶段。 6 .数据库管理系统的重要功能有哪些?答:( l )数据库定义功能; (2 )数据存取功能；( )数据库运营管理; （ 4)数据库的建立和维护功能。7 试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。答：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表达和操作手段的形式构架。一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型一般由数据构造、数据操作和完整性约束三部分构成。
10、（l ）数据构造：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。 (2 )数据操作：是指对数据库中多种对象(型)的实例（值）容许进行的操作的集合,涉及操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。( 3 )数据的约束条件:是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的对的、有效、相容。解析数据模型是数据库系统中最重要的概念之一。必须通过 概论 的学习真正掌握数据模型的概念和作用。数据模型是数据库系统的基本。任何一种 BM都以某一种数据模型为基本，或者说支持某一种数据模型。数据库系统中,模型
11、有不同的层次。根据模型应用的不同目的,可以将模型提成两类或者说两个层次:一类是概念模型,是按顾客的观点来对数据和信息建模,用于信息世界的建模，强调语义体现能力，概念简朴清晰；另一类是数据模型,是按计算机系统的观点对数据建模,用于机器世界，人们可以用它定义、操纵数据库中的数据,一般需要有严格的形式化定义和一组严格定义了语法和语义的语言，并有某些规定和限制，便于在机器上实现。9 定义并解释概念模型中如下术语：实体,实体型，实体集,属性，码,实体联系图(E一 图)答：实体:客观存在并可以互相辨别的事物叫实体。实体型：具有相似属性的实体具有相似的特性和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，
12、称为实体型。实体集：同型实体的集合称为实体集。属性:实体所具有的某一特性,一种实体可由若干个属性来刻画。码：惟一标记实体的属性集称为码。实体联系图(E 一 图）：提供了表达实体型、属性和联系的措施： 实体型：用矩形表达,矩形框内写明实体名； 属性：用椭圆形表达,并用无向边将其与相应的实体连接起来; 联系:用菱形表达，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来,同步在无向边旁标上联系的类型( 1 :1 , 1 ： n 或 m : n)。1.试给出一种实际部门的 E 一R 图，规定有三个实体型，并且3 个实体型之间有多对多联系。 3 个实体型之间的多对多联系和三个实体型两两之间的三个多对
13、多联系等价吗?为什么?答:3 个实体型之间的多对多联系和 3 个实体型两两之间的 个多对多联系是不等价,由于它们拥有不同的语义。 个实体型两两之间的三个多对多联系如下图所示。13.某工厂生产若干产品,每种产品由不同的零件构成,有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成,不同零件所用的材料可以相似。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中,原材料按照类别放在若干仓库中。请用 一 R图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。答：18 .试述关系模型的概念,定义并解释如下术语: ( )关系（2 )属性( 3)域(4 )元组 ( )主码（ )分量（ 7 )关系模式答:关系模型由关系数据构
14、造、关系操作集合和关系完整性约束三部分构成。在顾客观点下，关系模型中数据的逻辑构造是一张二维表，它由行和列构成。( l )关系：一种关系相应一般说的一张表; ( 2 )属性：表中的一列即为一种属性; ( 3 ）域：属性的取值范畴； ( 4 )元组:表中的一行即为一种元组； ( 5 ）主码:表中的某个属性组，它可以惟一拟定一种元组;（ 6 )分量：元组中的一种属性值; ( 7 ）关系模式：对关系的描述,一般表达为关系名（属性 1 ，属性 2, ,属性 n )19 .试述关系数据库的特点。答：关系数据模型具有下列长处: (l )关系模型与非关系模型不同,它是建立在严格的数学概念的基本上的。( 2
15、)关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表达,操作的对象和操作的成果都是关系,因此其数据构造简朴、清晰，顾客易懂易用。( )关系模型的存取途径对顾客透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。固然，关系数据模型也有缺陷，其中最重要的缺陷是,由于存取途径对顾客透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能,必须对顾客的查询祈求进行优化，增长了开发数据库管理系统的难度。20 试述数据库系统三级模式构造,这种构造的长处是什么？答:数据库系统的三级模式构造由外模式、模式和内模式构成。（参见书上图 . 29 ） 外模式,亦称子模式或顾客模式,是数据库顾客(涉及应用程序员和最后顾客）可以看见和使用的局部数据的逻辑构造和特性的描述，是数据库顾客的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表达。模式，亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑构造和特性的描述，是所有顾客的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑构造。外模式波及的是数据的局部逻辑构造，一般是模式的子集。内模式，亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表达，即对数据的物理构造和存储方式的描述。数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给 D
