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数据库原理综合习题答案1.1名词解释(1)DB：即数据库（Database),是统一管理的相关数据的集合。DB能为各种用户共享，具有最小冗余度，数据间联系密切，而又有较高的数据独立性。(2)DBMS：即数据库管理系统（DatabaseManagementSystem)，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。(3)DBS：即数据库系统（DatabaseSystem),是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。(4)1：1联系：如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，那么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”，记为“1：1”。(5)1：N联系：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系，那么E1对E2的联系是“一对多联系”，记为“1：N”。(6)M：N联系：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么E1对E2的联系是“多对多联系”，记为“M：N”。(7)数据模型：模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。它可分为两种类型：概念数据模型和结构数据模型。(6)概念数据模型：是独门于计算机系统的模型，完全不涉及信息在系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。(9)结构数据模型：是直接面向数据库的逻辑结构，是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，所以称为“结构数据模型”。结构数据模型应包含：数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。它主要有：层次、网状、关系三种模型。(10)层次模型：用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。(11)网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。(12)关系模型：是目前最流行的数据库模型。其主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外鍵表示实体间联系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。(13)概念模式：是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。(14)外模式：是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。(15)内模式：是数据库在物理存储方面的描述，定义所有的内部记录类型、索引和文件的组成方式，以及数据控制方面的细节。(16)模式/内模式映象：这个映象存在于概念级和内部级之间，用于定义概念模式和内模式间的对应性，即概念记录和内部记录间的对应性。此映象一般在内模式中描述。(17)外模式/模式映象：这人映象存在于外部级和概念级之间，用于定义外模式和概念模式间的对应性，即外部记录和内部记录间的对应性。此映象都是在外模式中描述。(18)数据独立性：在数据库技术中，数据独立性是指应用程序和数据之间相互独立，不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两级。(19)物理数据独立性：如果数据库的内模式要进行修改，即数据库的存储设备和存储方法有所变化，那么模式/内模式映象也要进行相应的修改，使概念模式尽可能保持不变。也就是对模式的修改尽量不影响概念模式。(20)逻辑数据独立性：如果数据库的概念模式要进行修改（如增加记录类型或增加数据项），那么外模式/模式映象也要进行相应的修改，使外模式尽可能保持不变。也就是对概念模式的修改尽量不影响外模式和应用程序。(21)宿主语言：在数据库技术中，编写应用程序的语言仍然是一些高级程序设计语言，这些语言称为宿主语言（hostlanguage),简称主语言。(22)DDL：数据定义语言（DataDefinitionLanguage),用于定义数据库的三级结构，包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象，定义数据的完整性、安全控制等约束。(23)DML：数据操纵语言（DataManipulationLanguage),由DBMS提供，用于让用户或程序员使用，实现对数据库中数据的操作。DML分成交互型DML和嵌入型DML两类。依据语言的级别，DML又可分成过程性DML和非过程性DML两种。(24)交互型DML：如果DML自成系统，可在终端上直接对数据库进行操作，这种DML称为交互型DML。(25)嵌入型DML：如果DML嵌入在主语言中使用，此时主语言是经过扩充能处理DML语句的语言，这种DML称为嵌入型DML。(26)过程性DML：用户编程时，不仅需要指出“做什么”（需要什么样的数据），还需要指出“怎么做”（怎么获得数据）。层状、网状的DML属于过程性语言。(27)非过程性DML：用户编程时，只需要指出“做什么”，不需要指出“怎么做”。Notice:以上关于DML的各个概念单独出现时，首先要解释DML的含义。(28)DD：数据字典（DataDictionary),数据库系统中存放三级结构定义的数据库称为数据字典。对数据库的操作都要通过访问DD才能实现。(29)DD系统：管理DD的实用程序称为“DD系统”。1.2文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？试举例说明。文件系统有三个缺陷：（1）数据冗余性（redundancy)。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。（2）数据不一致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。（3）数据联系弱(poordatarelationship)。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。1.3数据库阶段的数据管理有些什么特点？(1)采用复杂的数据模型表示数据结构(2)有较高的数据独立性(数据结构分成用户的逻辑结构、整体逻辑结构和物理结构三级)(3)数据库系统为用户提供方便的用户接口，可以使用查询语言、终端命令或程序方式操作数据，也可以用程序方式操作数据库。(4)系统提供了四个方面的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性，以保证数据库中数据是安全的、正确的和可靠的。(5)对数据的操作不一定以记录为单位，还可以数据项为单位，增加了系统的灵活性。1.4你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别？试举例说明。实体（entity)：是指客观存在可以相互区别的事物。实体可以是具体的对象，如：一个学生，一辆汽车等；也可以是抽象的事件，如：一次借书、一场足球赛等。属性（attribute):实体有很多特性，每一个特性称为属性。每个属性有一个值域，其类型可以是整数型、实数型、字符串型。比如，学生（实体）有学号、姓名、年龄、性别等属性，相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。字段（field):标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最小信息单位，所以又称为数据元素或初等项。字段的命名往往和属性名相同，比如，学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。记录（record):字段的有序集合称为记录。一般用一个记录描述一个实体，所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。如：一个学生记录，由有序的字段集（学号、姓名、年龄、性别等）组成。1.5逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？联系：(1)逻辑记录与物理记录都是记录，是字段的有序集合；(2)逻辑文件与物理文件都是文件，是同一类记录的汇集。区别：(1)逻辑记录与逻辑文件是逻辑数据描述，物理记录与物理文件是物理数据描述。(2)物理数据描述是指数据在存储设备上的存储方式，物理记录、物理文件（还有物理联系、物理结构等术语），都是用来描述实际存储设备上的数据。(3)逻辑数据描述是指程序员或用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。逻辑记录、逻辑文件（还有逻辑联系、逻辑结构等术语），都是用户观点的数据描述。1.6为某百货公司设计一个ER模型。百货管辖若干个连锁商店，每家商店经营若干商品，每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。实体类型“商店”的属性有：商店编号，店名，店址，店经理。实体类型“商品”的属性有：商品编号，商品名，单价，产地。实体类型“职工”的属性有：职工编号，职工名，性别，工资。在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间，商店销售商品的月销售量。试画出反映商店、商品、职工实体类型及联系类型的ER图，并将其转换成关系模式集。实体：商店（商店编号，店名，店址，店经理）商品（商品编号，商品名，单价，产地）职工（职工编号，职工名，性别，工资）联系：SC(商店—商品之间1：N的联系，联系属性为“职工参加商店工作的开始时间”。SE(商店—职工之间1：N的联系)，联系属性为“月销售量”。关系模式集：商店模式（商店编号，店名，店址，店经理）商品模式（商品编号，商品名，单价，产地，商店编号，月销售量）职工模式（职工编号，职工名，性别，工资，商店编号，开始时间）1.7试述ER模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的主要特点。ER模型的主要特点：（1）优点：接近于人的思维，容易理解；与计算机无关，用户容易接受。（2）缺点：只能说明实体间语义的联系，不能进一步说明详细的数据结构。层次模型的特点：（1）优点：记录之间的联系通过指针实现，查询效率较高。（2）缺点：只能表示1：N联系，实现M:N结构较复杂；由于层次顺序的严格和复杂，引起数据的查询和更新操作也很复杂。网状模型的特点：（1）优点：记录之间联系通过指针实现，M：N联系也容易实现（每个M：N联系可拆成两个1：N联系），查询效率较高。（2）缺点：编写应用程序比较复杂，程序员必须熟悉数据库的逻辑结构。关系模型的特点：用关鍵码而不是用指针导航数据，表格简单，用户易懂，编程时并不涉及存储结构、访问技术等细节。1.8试述概念模式在数据库结构中的重要地位。概念模式是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘中，而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。1.9数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？数据独立性是指应用程序与数据之间相互独立，不受影响。数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。1.10试述DBMS在用户访问数据库过程中所起的作用.用户对数据库进行操作，DBMS把操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。（结合P22“用户访问数据的过程”来理解）1.11试述DBMS的主要功能。DBMS的主要功能有：（1）数据库的定义功能（2）数据库的操纵功能（3）数据库的保护功能（4）数据库的存储管理（5）数据库的维护功能（6）数据字典1.12试叙DBMS对数据库的保护功能。DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：（1）数据库的恢复。（2）数据库的并发控制。（3）数据库的完整性控制。（4）数据库的安全性控制。1.13试叙DBMS对数据库的维护功能。DBMS中有一些程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用，这些程序起着数据库维护的功能。主要有四个实用程序：（1）数据装载程序(loading)（2）备份程序(backup)（3）文件重组织程序（4）性能监控程序1.14从模块结构看，DBMS由哪些部分组成？从模块结构看，DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器（1）查询处理器有四个主要成分：DDL编译器，DML编译器，嵌入型DML的预编译器，查询运行核心程序（2）存储管理器有四个主要成分：授权和完整性管理器，事务管理器，文件管理器，缓冲区管理器（以上几题具体可参照书上p20-21)