課后練習答案

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第1章 緒論1. 試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。答： 1) 數(shù)據(jù)（ Data ) ：描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的種類有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音、正文等。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。2) 數(shù)據(jù)庫（ DataBase ，簡稱 DB ) ：數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。3) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ DataBas 。 Sytem ，簡稱 DBS ) ：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構成，一般由數(shù)據(jù)庫、

2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構成。 4) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DataBase Management sytem ，簡稱 DBMs ) ：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護數(shù)據(jù)。 DBMS 的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操縱功能、數(shù)據(jù)庫的運行管理功能、數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。2. 使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么好處？答：使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點或優(yōu)點決定的。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處很多，主要是：可以大大提高應用開發(fā)的效率，方便用戶的使用，減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護的負擔，等等。3. 試述文件系統(tǒng)與

3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。答：文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別是：l 文件系統(tǒng)面向某一應用程序，共享性差，冗余度大，數(shù)據(jù)獨立性差，記錄內有結構，整體無結構，由應用程序自己控制。l 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向現(xiàn)實世界，共享性高，冗余度小，具有較高的物理獨立性和一定的邏輯獨立性，整體結構化，用數(shù)據(jù)模型描述，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復能力。文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系是：l 文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是計算機系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)的軟件。4. 舉出適合用文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的例子；再舉出適合用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用例子。答：1) 適用于文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用例子:數(shù)據(jù)的備份、軟件或應用程序使用過程

4、中的臨時數(shù)據(jù)存儲一般使用文件比較合適。早期功能比較簡單、比較固定的應用系統(tǒng)也適合用文件系統(tǒng)。2) 適用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而非文件系統(tǒng)的應用例子：目前，幾乎所有企業(yè)或部門的信息系統(tǒng)都以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎，都使用數(shù)據(jù)庫。例如，一個工廠的管理信息系統(tǒng)（其中會包括許多子系統(tǒng)，如庫存管理系統(tǒng)、物資采購系統(tǒng)、作業(yè)調度系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)等），學校的學生管理系統(tǒng)，人事管理系統(tǒng)，圖書館的圖書管理系統(tǒng)，等等，都適合用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。希望讀者能舉出自己了解的應用例子。5. 試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點有：1) 數(shù)據(jù)結構化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結構化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文

5、件系統(tǒng)的本質區(qū)別。2) 數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不再面向某個應用而是面向整個系統(tǒng)，因此可以被多個用戶、多個應用以多種不同的語言共享使用。由于數(shù)據(jù)面向整個系統(tǒng)，是有結構的數(shù)據(jù)，不僅可以被多個應用共享使用，而且容易增加新的應用，這就使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大，易于擴充。3) 數(shù)據(jù)獨立性高數(shù)據(jù)獨立性包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的模式結構和二級映像功能保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有很高的物理獨立性和邏輯獨立性。4) 數(shù)據(jù)由 DBMS 統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多個用戶可以同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時存取數(shù)據(jù)庫中同一個數(shù)據(jù)。為此， DBMS 必須提

6、供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能，包括數(shù)據(jù)的安全性保護、數(shù)據(jù)的完整性檢查、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復。6. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？答：1) 數(shù)據(jù)庫定義功能； 2) 數(shù)據(jù)組織、存儲和管理功能； 3) 數(shù)據(jù)操縱功能；4) 數(shù)據(jù)庫的事務管理和運行管理； 5) 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能；6) 其他功能，例如不同數(shù)據(jù)庫之間的互訪和操作功能等。7. 試述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用和數(shù)據(jù)模型的三個要素。答：數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中用來對現(xiàn)實世界進行抽象的工具，是數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操作手段的形式構架。一般地講，數(shù)據(jù)模型是嚴格定義的概念的集合。這些概念精確描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性和完整性約束條件。因此數(shù)據(jù)模型

7、通常由數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。1) 數(shù)據(jù)結構：是所研究的對象類型的集合，是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。2) 數(shù)據(jù)操作：是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許進行的操作的集合，包括操作及有關的操作規(guī)則，是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。3) 數(shù)據(jù)的約束條件：是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。8. 試述概念模型的作用。答：概念模型實際上是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次。概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫設計人員進行數(shù)據(jù)庫設

8、計的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫設計人員和用戶之間進行交流的語言。9. 定義并解釋概念模型中以下術語：實體，實體型，實體集，屬性，碼，實體聯(lián)系圖（ E 一 R 圖）答：1) 實體：客觀存在并可以相互區(qū)分的事物叫實體。2) 實體型：具有相同屬性的實體具有相同的特征和性質，用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。3) 實體集：同型實體的集合稱為實體集。4) 屬性：實體所具有的某一特性，一個實體可由若干個屬性來刻畫。5) 碼：惟一標識實體的屬性集稱為碼。6) 實體聯(lián)系圖（ E 一 R 圖）：提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方法：其中實體型用矩形表示，矩形框內寫明實體名；屬性用橢圓形表示，并用無

9、向邊將其與相應的實體連接起來；聯(lián)系用菱形表示，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（ 1 : 1 , 1 : n 或 m : n ）。10. 試給出 3 個實際部門的 E 一 R 圖，要求實體型之間具有一對一、一對多、多對多各種不同的聯(lián)系。答：11. 試給出一個實際部門的 E 一 R 圖，要求有三個實體型，而且 3 個實體型之間有多對多聯(lián)系。 3 個實體型之間的多對多聯(lián)系和三個實體型兩兩之間的三個多對多聯(lián)系等價嗎？為什么？答：3 個實體型之間的多對多聯(lián)系和 3 個實體型兩兩之間的 3 個多對多聯(lián)系是不等價，因為它們擁有不同的語義。 3 個實體型兩兩

10、之間的三個多對多聯(lián)系如下圖所示。12. 學校中有若干系，每個系有若干班級和教研室，每個教研室有若干教員，其中有的教授和副教授每人各帶若干研究生；每個班有若干學生，每個學生選修若干課程，每門課可由若干學生選修。請用 E 一 R 圖畫出此學校的概念模型。答：13. 某工廠生產(chǎn)若干產(chǎn)品，每種產(chǎn)品由不同的零件組成，有的零件可用在不同的產(chǎn)品上。這些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。這些零件按所屬的不同產(chǎn)品分別放在倉庫中，原材料按照類別放在若干倉庫中。請用 E 一 R 圖畫出此工廠產(chǎn)品、零件、材料、倉庫的概念模型。答：14. 試述層次模型的概念，舉出三個層次模型的實例。答：1) 教員學生

11、層次數(shù)據(jù)庫模型2) 行政機構層次數(shù)據(jù)庫模型3) 行政區(qū)域層次數(shù)據(jù)庫模型15. 今有一個層次數(shù)據(jù)庫實例，試用子女一兄弟鏈接法和層次序列鏈接法畫出它的存儲結構示意圖。答：子女兄弟鏈接法：層次序列鏈接法：16. 試述網(wǎng)狀模型的概念，舉出三個網(wǎng)狀模型的實例。答：滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系集合為網(wǎng)狀模型。1) 允許一個以上的結點無雙親；2) 一個結點可以有多于一個的雙親。實例 1 : 實例 2 : 實例 3 : 17. 試述網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點。答：層次模型的優(yōu)點主要有：1) 模型簡單，對具有一對多層次關系的部門描述非常自然、直觀，容易理解，這是層次數(shù)據(jù)庫的突出優(yōu)點；2) 用層次模型的應用系統(tǒng)性

12、能好，特別是對于那些實體間聯(lián)系是固定的且預先定義好的應用，采用層次模型來實現(xiàn)，其性能優(yōu)于關系模型；3) 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。層次模型的缺點主要有：1) 現(xiàn)實世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對多聯(lián)系、一個結點具有多個雙親等，層次模型不能自然地表示這類聯(lián)系，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)或引入虛擬結點來解決；2) 對插入和刪除操作的限制比較多；3) 查詢子女結點必須通過雙親結點。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點主要有： 1) 能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界，如一個結點可以有多個雙親；2) 具有良好的性能，存取效率較高。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的缺點主要有： 1) 結構比較復雜，而且隨著應用環(huán)境的擴大，數(shù)據(jù)庫的結構就變得越

13、來越復雜，不利于最終用戶掌握；2) 其 DDL 、 DML 語言復雜，用戶不容易使用。由于記錄之間聯(lián)系是通過存取路徑實現(xiàn)的，應用程序在訪問數(shù)據(jù)時必須選擇適當?shù)拇嫒÷窂健Ｒ虼?，用戶必須了解系統(tǒng)結構的細節(jié)，加重了編寫應用程序的負擔。18. 試述關系模型的概念，定義并解釋以下術語： ( l ）關系（ 2 ）屬性（ 3 ）域（ 4 ）元組 ( 5 ）主碼（ 6 ）分量（ 7 ）關系模式答：關系模型由關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合和關系完整性約束三部分組成。在用戶觀點下，關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。1) 關系：一個關系對應通常說的一張表；2) 屬性：表中的一列即為一個屬性； 3)

14、域：屬性的取值范圍；4) 元組：表中的一行即為一個元組；5) 主碼：表中的某個屬性組，它可以惟一確定一個元組；6) 分量：元組中的一個屬性值； 7) 關系模式：對關系的描述，一般表示為關系名（屬性 1 ，屬性 2 ， ，屬性 n ) 19. 試述關系數(shù)據(jù)庫的特點。答：關系數(shù)據(jù)模型具有下列優(yōu)點： 1) 關系模型與非關系模型不同，它是建立在嚴格的數(shù)學概念的基礎上的。2) 關系模型的概念單一，無論實體還是實體之間的聯(lián)系都用關系表示，操作的對象和操作的結果都是關系，所以其數(shù)據(jù)結構簡單、清晰，用戶易懂易用。3) 關系模型的存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性，也簡化了程序員的工

15、作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作。當然，關系數(shù)據(jù)模型也有缺點，其中最主要的缺點是，由于存取路徑對用戶透明，查詢效率往往不如非關系數(shù)據(jù)模型。因此為了提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優(yōu)化，增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度。 20. 試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結構，這種結構的優(yōu)點是什么？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構由外模式、模式和內模式組成。外模式，亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。模式，亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的

16、是數(shù)據(jù)的全局邏輯結構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結構，通常是模式的子集。內模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結構和存儲方式的描述。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給 DBMS 管理，使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關心數(shù)據(jù)在計算機中的表示和存儲。為了能夠在內部實現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉換，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映像：外模式模式映像和模式內模式映像。正是這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。21. 定義并解釋以下術語：模式、外模式、內模式、 DDL 、 DML 答：外模式，亦稱子模

17、式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。模式，亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結構，通常是模式的子集。內模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結構和存儲方式的描述。 DDL ：數(shù)據(jù)定義語言，用來定義數(shù)據(jù)庫模式、外模式、內模式的語言。 DML ：數(shù)據(jù)操縱語言，用來對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、插入、刪除和修改的語言。 22. 什么叫數(shù)據(jù)與程序的物理

18、獨立性？什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性？為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與程序的獨立性？答：數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性：當模式改變時（例如增加新的關系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù)類型等），由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式模式的映像做相應改變，可以使外模式保持不變。應用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性：當數(shù)據(jù)庫的存儲結構改變了，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式內模式映像做相應改變，可以使模式保持不變，從而應用程序也不必改變，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模式之間提供的兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。 23. 試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構成。24. DBA 的職責是什么？答：負責全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。具體職責包括： 決定數(shù)據(jù)庫的信息內容和結構； 決