《数据库原理及应用》习题和答案.pdf

数 据 库 原 理 及 应 用（第 三 版）钱 雪 忠 李 京 主 编 课 后 参 考 答 案 数 据 库 原 理 及 应 用（第 三 版）钱 雪 忠 等 主 编 北 京 邮 电 大 学 出 版 社 2010.05第 1章 绪 论-、选 择 题 1、A2、A3、A4、A5、B6、C7、C8、A9、A10、C1、（）是 位 于 用 户 与 操 作 系 统 之 间 的 一 层 数 据 管 理 软 件。数 据 库 在 建 立、使 用 和 维 护 时 由 其 统 一 管 理、统 一 控 制。A.DBMS B.DB C.DBS D.DBA2、文 字、图 形、图 像、声 音、学 生 的 档 案 记 录、货 物 的 运 输 情 况 等，这 些 都 是（）A.DATA B.DBS C.DB D.其 他 3、目 前（）数 据 库 系 统 已 逐 渐 淘 汰 了 网 状 数 据 库 和 层 次 数 据 库，成 为 当 今 最 为 流 行 的 商 用 数 据 库 系 统。A.关 系 B.面 向 对 象 C.分 布 D.对 象-关 系 4、（）是 刻 画 一 个 数 据 模 型 性 质 最 重 要 的 方 面。因 此 在 数 据 库 系 统 中，人 们 通 常 按 它 的 类 型 来 命 名 数 据 模 型。A.数 据 结 构 B.数 据 操 纵 C.完 整 性 约 束 D.数 据 联 系 5,（）属 于 信 息 世 界 的 模 型，实 际 上 是 现 实 世 界 到 机 器 世 界 的 一 个 中 间 层 次。A.数 据 模 型 B.概 念 模 型 C.非 关 系 模 型 D.关 系 模 型 6、当 数 据 库 的（）改 变 了，由 数 据 库 管 理 员 对。映 象 作 相 应 改 变，可 以 使（）保 持 不 变，从 而 保 证 了 数 据 的 物 理 独 立 性。（1）模 式（2）存 储 结 构（3）外 模 式/模 式（4）用 户 模 式（5）模 式/内 模 式 A.和 和（4）B.（1）和 和（3）C.（2）和 和 D.（1）和（2）和（4）7、数 据 库 的 三 级 体 系 结 构 即 子 模 式、模 式 与 内 模 式 是 对（）的 三 个 抽 象 级 别。A.信 息 世 界 B.数 据 库 系 统 C.数 据 D.数 据 库 管 理 系 统 8、英 文 缩 写 DBA代 表（）A.数 据 库 管 理 员 B.数 据 库 管 理 系 统 C.数 据 定 义 语 言 D.数 据 操 纵 语 言 9、模 式 和 内 模 式。A.只 能 各 有 一 个 B.最 多 只 能 有 一 个 C.至 少 两 个 D.可 以 有 多 个 10、在 数 据 库 中 存 储 的 是（）。A.数 据 B.信 息 C.数 据 和 数 据 之 间 的 联 系 D.数 据 模 型 的 定 义 二、填 空 题 1、数 据 库 就 是 长 期 储 存 在 计 算 机 内 _有 组 织 的 _、_可 共 享 _ 的 数 据 集 合。2、数 据 管 理 技 术 已 经 历 了 人 工 管 理 阶 段、_文 件 系 统 阶 段 _和 _数 据 库 系 统 阶 段 一 三 个 发 展 阶 段。3、数 据 模 型 通 常 都 是 由 _数 据 结 构 一、_数 据 操 作 _和 _数 据 完 整 性 约 束 一 三 个 要 素 组 成。4、数 据 库 系 统 的 主 要 特 点：_数 据 整 体 结 构 化.、数 据 冗 余 度 小、具 有 较 高 的 数 据 程 序 独 立 性、具 有 统 一 的 数 据 控 制 功 能 等。5,用 二 维 表 结 构 表 示 实 体 以 及 实 体 间 联 系 的 数 据 模 型 称 为 一 关 系 数 据 模 型。6、在 数 据 库 的 三 级 模 式 体 系 结 构 中，外 模 式 与 模 式 之 间 的 映 象，实 现 了 数 据 库 的 数 据 逻 辑 独 立 性。7、数 据 库 系 统 是 以 _数 据 库 或 数 据 库 中 的 数 据 为 中 心 的 系 统。8、E-R图 表 示 的 概 念 模 型 比 _DBMS支 持 的 数 据 模 型 一 更 一 般、更 抽 象、更 接 近 现 实 世 界。9、外 模 式，亦 称 为 子 模 式 或 用 户 模 式，是 一 局 部 用 户 _能 够 看 到 和 使 用 的 局 部 数 据 的 逻 辑 结 构 和 特 征 的 描 述。1 0,数 据 库 系 统 的 软 件 主 要 包 括 支 持 _DBMS_运 行 的 操 作 系 统 以 及 _D BM S_本 身。三、简 答 题 1、简 述 计 算 机 数 据 管 理 技 术 发 展 的 三 个 阶 段。解：数 据 管 理 技 术 已 经 历 了 人 工 管 理、文 件 系 统 及 数 据 库 系 统 三 个 发 展 阶 段。这 三 个 阶 段 的 特 点 及 其 比 较 如 下 表 1.1所 示。表 1.1 数 据 管 理 三 个 阶 段 的 比 较 比 较 项 目 人 工 管 理 阶 段 文 件 系 统 阶 段 数 据 库 系 统 阶 段 应 用 背 景 科 学 计 算 科 学 计 算、管 理 大 规 模 管 理 硬 件 背 景 无 直 接 存 取 存 储 设 备 磁 盘、磁 鼓 大 容 量 磁 盘 景 软 件 背 景 没 有 操 作 系 统 有 文 件 系 统 有 数 据 库 管 理 系 统 处 理 方 式 批 处 理 联 机 实 时 处 理、批 处 理 联 机 实 时 处 理、分 布 处 理、批 处 理 数 据 的 管 理 者 用 户（程 序 员）文 件 系 统 数 据 库 管 理 系 统 数 据 面 向 的 对 象 某 一 应 用 程 序 某 一 应 用 现 实 世 界 特 数 据 的 共 享 程 度 无 共 享，冗 余 度 极 共 享 性 差，冗 余 度 大 共 享 性 高，冗 余 度 小大 数 据 的 独 立 性 不 独 立，完 全 依 赖 于 程 序 独 立 性 差 具 有 高 度 的 物 理 独 立 性 和 一 定 的 逻 辑 独 立 性 点 数 据 的 结 构 化 无 结 构 记 录 内 有 结 构、整 体 无 结 构 整 体 结 构 化，用 数 据 模 型 描 述 数 据 控 制 能 力 应 用 程 序 自 己 控 制 应 用 程 序 自 己 控 制 由 数 据 库 管 理 系 统 提 供 数 据 安 全 性、完 整 性、并 发 控 制 和 恢 复 能 力（1）人 工 管 理 阶 段：20世 纪 50年 代 中 期 以 前，计 算 机 主 要 用 于 科 学 计 算。硬 件 设 施 方 面：外 存 只 有 纸 带、卡 片、磁 带，没 有 磁 盘 等 直 接 存 取 设 备；软 件 方 面：没 有 操 作 系 统 和 管 理 数 据 的 软 件；数 据 处 理 方 式 是 批 处 理。人 工 管 理 数 据 具 有 以 下 几 个 特 点：1）数 据 不 保 存；2）应 用 程 序 管 理 数 据；3）数 据 不 共 享；4）数 据 不 具 有 独 立 性。（2）文 件 系 统 阶 段：20世 纪 50年 代 后 期 到 60年 代 中 期，这 时 计 算 机 已 大 量 用 于 数 据 的 管 理。硬 件 方 面：有 了 磁 盘、磁 鼓 等 直 接 存 取 存 储 设 备；软 件 方 面：操 作 系 统 中 已 经 有 了 专 门 的 管 理 软 件，一 般 称 为 文 件 系 统；处 理 方 式 有 批 处 理、联 机 实 时 处 理。特 点 如 下：1）数 据 长 期 保 存；2）文 件 系 统 管 理 数 据：3）数 据 共 享 性 差，冗 余 度 大：4）数 据 独 立 性 差：（3）数 据 库 系 统 阶 段：20世 纪 60年 代 后 期 以 来，计 算 机 用 于 管 理 的 规 模 更 为 庞 大，数 据 量 急 剧 增 长，硬 件 已 有 大 容 量 磁 盘，硬 件 价 格 下 降：软 件 则 价 格 上 升，使 得 编 制、维 护 软 件 及 应 用 程 序 成 本 相 对 增 加；处 理 方 式 上，联 机 实 时 处 理 要 求 更 多，分 布 处 理 也 在 考 虑 之 中。介 于 这 种 情 况，文 件 系 统 的 数 据 管 理 满 足 不 了 应 用 的 需 求，为 解 决 共 享 数 据 的 需 求，随 之 从 文 件 系 统 中 分 离 出 了 专 门 软 件 系 统 一 数 据 库 管 理 系 统，用 来 统 管 理 数 据。数 据 库 系 统 阶 段 具 有 如 下 优 于 文 件 系 统 的 特 点：1）数 据 结 构 化；2）数 据 的 共 享 性 高，冗 余 度 低，易 扩 充；3）数 据 独 立 性 高；4）数 据 由 DBMS统 一 管 理 和 控 制。2、常 用 的 三 种 数 据 模 型 的 数 据 结 构 各 有 什 么 特 点？解：常 用 的 三 种 数 据 模 型 是 层 次 模 型、网 状 模 型 和 关 系 模 型。它 们 的 数 据 结 构 及 特 点 分 别 介 绍 如 下：1）层 次 模 型 的 数 据 结 构 树 型 结 构 在 数 据 库 中，对 满 足 以 下 两 个 条 件 的 基 本 层 次 联 系 的 集 合 称 为 层 次 模 型。（1）有 且 仅 有 一 个 节 点 无 双 亲，这 个 节 点 称 为“根 节 点（2）其 他 节 点 有 且 仅 有 一 个 双 亲。所 谓 基 本 层 次 联 系 是 指 两 个 记 录 类 型 以 及 它 们 之 间 的 对 多 的 联 系。在 层 次 模 型 中，每 个 结 点 表 示 一 个 记 录 类 型，记 录 之 间 的 联 系 用 结 点 之 间 的 连 线 表 示，这 种 联 系 是 父 子 之 间 的 一 对 多 的 联 系。这 就 使 得 数 据 库 系 统 只 能 处 理 一 对 多 的 实 体 联 系。每 个 记 录 类 型 可 包 含 若 干 个 字 段，这 里，记 录 类 型 描 述 的 是 实 体，字 段 描 述 的 是 实 体 的 属 性。各 个 记 录 类 型 及 其 字 段 都 必 须 命 名，并 且 名 称 要 求 唯 一 每 个 记 录 类 型 可 以 定 义 一 个 排 序 字 段，也 称 为 码 字 段，如 果 定 义 该 排 序 字 段 的 值 是 唯 一 的，则 它 能 唯 一 标 识 一 个 记 录 值。若 用 图 来 表 示，层 次 模 型 是 一 棵 倒 立 的 树。节 点 层 次（Level）从 根 开 始 定 义，根 为 第 一 层，根 的 子 女 称 为 第 二 层，根 称 为 其 子 女 的 双 亲，同 一 双 亲 的 子 女 称 为 兄 弟。2）网 状 模 型 的 数 据 结 构 网 状 结 构 图 在 数 据 库 中，把 满 足 以 下 两 个 条 件 的 基 本 层 次 联 系 集 合 称 为 网 状 模 型：（1）允 许 一 个 以 上 的 结 点 无 双 亲；（2）一 个 结 点 可 以 有 多 于 一 个 的 双 亲。网 状 模 型 是 一 种 比 层 次 模 型 更 具 有 普 遍 性 的 结 构，它 去 掉 了 层 次 模 型 的 两 个 限 制，允 许 多 个 结 点 没 有 双 亲 结 点，允 许 结 点 有 多 个 双 亲 结 点，此 外 它 还 允 许 两 个 结 点 之 间 有 多 种 联 系。因 此 网 状 模 型 可 以 更 直 接 地 去 描 述 现 实 世 界。而 层 次 模 型 实 际 上 是 网 状 模 型 的 一 个 特 例。与 层 次 模 型 一 样，网 状 模 型 中 的 每 个 结 点 表 示 一 个 记 录 类 型，每 个 记 录 类 型 可 包 含 若 干 个 字 段，结 点 间 的 连 线 表 示 记 录 类 型 之 间 的 一 对 多 的 父 子 联 系。从 定 义 可 看 出，层 次 模 型 中 子 女 结 点 与 双 亲 结 点 的 联 系 是 唯 一 的，而 在 网 状 模 型 中 这 种 联 系 可 以 不 唯 一 的。3）关 系 模 型 一 二 维 表 关 系 模 型 与 层 次 模 型 和 网 状 模 型 不 同，关 系 模 型 中 数 据 的 逻 辑 结 构 是 一 张 二 维 表，它 由 行 和 列 组 成。每 一 行 称 为 一 个 元 组，每 一 列 称 为 一 个 属 性（或 字 段）。下 面 是 关 系 模 型 中 的 涉 及 到 的 相 关 的 术 语：关 系：一 个 关 系 对 应 一 张 二 维 表，如 一 张 教 师 登 记 表。元 组：二 维 表 中 的 一 行 称 为 一 个 元 组。属 性：二 维 表 中 的 一 列 称 为 一 个 属 性，对 应 每 一 个 属 性 的 名 字 称 为 属 性 名。主 码：如 果 二 维 表 中 的 某 个 属 性 或 是 属 性 组 可 以 唯 一 确 定 一 个 元 组，则 称 为 主 码，也 称 为 关 系 键。域：属 性 的 取 值 范 围 称 为 域，如 人 的 年 龄 一 般 在 1-120岁 之 间，大 学 生 的 年 龄 属 性 的 域 是 14-38,性 别 的 域 是 男 和 女 等。分 量：元 组 中 的 一 个 属 性 值。例 如，教 师 号 对 应 的 值 001、002、003都 是 分 量。关 系 模 式：表 现 为 关 系 名 和 属 性 的 集 合，是 对 关 系 的 具 体 描 述。一 般 表 示 为：关 系 名（属 性 1,属 性 2,，属 性 N）。如 教 师 关 系 模 式 为：教 师（教 师 号，姓 名，年 龄，职 称）在 关 系 模 型 中，实 体 以 及 实 体 间 的 联 系 都 是 用 关 系 来 表 示。关 系 模 型 要 求 关 系 必 须 是 规 范 化 的，即 要 求 关 系 必 须 满 足 一 定 规 范 条 件，这 些 规 范 条 件 中 最 基 本 的 一 条 就 是，关 系 的 每 一 个 分 量 必 须 是 一 个 不 可 分 的 数 据 项，也 就 是 说，不 允 许 表 中 还 有 子 表 或 子 列。3、试 述 数 据 库 系 统 的 特 点。解：数 据 库 系 统 阶 段 具 有 如 下 优 于 文 件 系 统 的 主 要 特 点：1）数 据 结 构 化：2）数 据 的 共 享 性 高，冗 余 度 低，易 扩 充；3）数 据 独 立 性 高；4）数 据 由 DBMS统 一 管 理 和 控 制。1）数 据 结 构 化：数 据 库 系 统 实 现 整 体 数 据 的 结 构 化，是 数 据 库 的 主 要 特 征 之 一，也 是 数 据 库 系 统 与 文 件 系 统 的 本 质 区 别。在 数 据 库 系 统 中，数 据 不 再 针 对 某 一 应 用，而 是 面 向 全 组 织，是 整 体 结 构 化 的。不 仅 数 据 是 结 构 化 的，而 且 存 取 数 据 的 方 式 也 是 很 灵 活 的，可 以 存 取 数 据 库 中 的 某 一 个 数 据 项（或 字 段）、一 组 数 据 项、一 个 记 录 或 是 一 组 记 录。2）数 据 的 共 享 性 高，冗 余 度 低，易 扩 充：数 据 库 系 统 从 整 体 角 度 看 待 和 描 述 数 据，数 据 不 再 面 向 某 个 应 用 而 是 面 向 整 个 系 统，因 此 数 据 可 以 被 多 个 用 户、多 个 应 用 共 享 使 用。数 据 共 享 可 以 大 大 的 减 少 数 据 冗 余，节 约 存 储 空 间。数 据 共 享 还 能 够 避 免 数 据 之 间 的 不 相 容 性 与 不 一 致 性。由 于 数 据 面 向 整 个 系 统，是 有 结 构 的 数 据，不 仅 可 以 被 多 个 应 用 共 享 使 用，而 且 容 易 增 加 新 的 应 用，这 就 使 得数 据 系 统 弹 性 大，易 于 扩 充，可 以 适 应 各 种 用 户 的 要 求。可 以 取 整 体 数 据 的 各 种 子 集 用 于 不 同 的 应 用 系 统，当 应 用 需 求 改 变 或 增 加 时，只 要 重 新 选 取 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 包 括 了 数 据 的 物 理 独 立 性 和 数 据 的 逻 辑 独 立 性 两 方 面。物 理 独 立 性 是 指 用 户 的 应 用 程 序 与 存 储 在 磁 盘 上 的 数 据 库 中 数 据 是 相 互 独 立 的。也 就 是 说，数 据 在 磁 盘 上 的 数 据 库 中 怎 样 存 储 是 由 DBMS管 理 的，用 户 程 序 不 需 要 了 解，应 用 程 序 要 处 理 的 只 是 数 据 的 逻 辑 结 构，这 样 当 数 据 的 物 理 存 储 改 变 时，应 用 程 序 不 用 改 变。逻 辑 独 立 性 是 指 用 户 的 应 用 程 序 与 数 据 库 的 整 体 逻 辑 结 构 是 相 互 独 立 的，也 就 是 说，数 据 的 整 体 逻 辑 结 构 改 变 了，用 户 程 序 也 可 以 不 需 修 改 的。数 据 独 立 性 是 由 DBMS的 三 级 模 式 结 构 与 二 级 映 象 功 能 来 保 证 的。4）数 据 由 DBM S统 一 管 理 和 控 制：DBM S为 保 证 共 享 数 据 的 安 全、正 确、可 靠 等 提 供 以 下 几 方 面 的 数 据 控 制 功 能：（1）数 据 的 安 全 性 控 制；（2）数 据 的 完 整 性 约 束；（3）并 发 控 制；（4）数 据 库 恢 复。4、试 述 数 据 模 型 的 概 念、数 据 模 型 的 作 用 和 数 据 模 型 的 三 要 素。解：1）数 据 模 型 的 概 念：数 据 模 型 是 模 型 中 的 一 种，是 现 实 世 界 数 据 特 征 的 抽 象，它 描 述 了 系 统 的 三 个 方 面：静 态 特 性、动 态 特 性 和 完 整 性 约 束 条 件。2）数 据 模 型 的 作 用：数 据 模 型 应 满 足 三 方 面 的 要 求：一 是 能 比 较 真 实 地 模 拟 现 实 世 界；二 是 容 易 为 人 所 理 解：三 是 便 于 在 计 算 机 上 实 现。不 同 的 数 据 模 型 实 际 上 是 提 供 给 我 们 模 型 化 数 据 和 信 息 的 不 同 工 具。根 据 模 型 应 用 的 不 同 目 的，可 以 将 这 些 模 型 粗 分 为 两 类，他 们 分 属 于 两 个 不 同 的 层 次。第 一 类 模 型 是 概 念 模 型，也 称 信 息 模 型，它 是 按 用 户 的 观 点 来 对 数 据 和 信 息 建 模 的，主 要 用 于 数 据 库 设 计。另 一 类 模 型 是 数 据 模 型，主 要 包 括 层 次 模 型、网 状 模 型、关 系 模 型、面 向 对 象 模 型 等，它 是 按 计 算 机 系 统 对 数 据 建 模，主 要 用 于 在 DBMS中 对 数 据 的 存 储、操 纵、控 制 等 的 实 现。为 了 把 现 实 世 界 中 的 具 体 事 物 抽 象、组 织 为 某 DBMS支 持 的 数 据 模 型，人 们 常 常 首 先 将 现 实 世 界 抽 象 为 信 息 世 界，然 后 将 信 息 世 界 转 换（或 数 据 化）为 机 器 世 界。也 就 是 说，首 先 把 现 实 世 界 中 的 客 观 对 象 抽 象 为 某 一 种 信 息 结 构，这 种 信 息 结 构 并 不 依 赖 于 具 体 的 计 算 机 系 统，不 是 某 一 个 DBMS支 持 的 数 据 模 型，而 是 概 念 级 的 模 型；然 后 再 把 概 念 模 型 转 换 为 计 算 机 上 某 一 DBMS支 持 的 数 据 模 型。数 据 模 型 是 数 据 库 系 统 的 核 心 和 基 础，各 种 机 器 上 实 现 的 DBMS软 件 都 是 基 于 某 种 数 据 模 型 的。可 以 说 没 有 数 据 模 型 就 没 有 数 据 库 及 其 系 统，其 重 要 性 不 言 而 喻。3）数 据 模 型 的 三 要 素：数 据 模 型 一 般 由 数 据 结 构、数 据 操 作 和 数 据 完 整 性 约 束 三 部 分 组 成（俗 称 三 要 素），是 严 格 定 义 的 一 组 概 念 的 集 合。（1）数 据 结 构：数 据 结 构 用 于 描 述 系 统 的 静 态 特 性，是 所 研 究 的 对 象 类 型 的 集 合 数 据 模 型 按 其 数 据 结 构 分 为 层 次 模 型、网 状 模 型、关 系 模 型 和 面 向 对 象 模 型。其 所 研 究 的 对 象 是 数 据 库 的 组 成 部 分，它 们 包 括 两 类，一 类 是 与 数 据 类 型、内 容、性 质 有 关 的 对 象，例 如 网 状 模 型 中 的 数 据 项、记 录，关 系 模 型 中 的 域、属 性、实 体 关 系 等；一 类 是 与 数 据 之 间 联 系 有 关 的 对 象，例 如 网 状 模 型 中 的 系 型、关 系 模 型 中 反 映 联 系 的 关 系 等。数 据 模 型 的 三 要 素 示 意 图（2）数 据 操 作：数 据 操 作 用 于 描 述 系 统 的 动 态 特 性，是 指 对 数 据 库 中 各 种 对 象 及 对 象 的 实 例 允 许 执 行 的 操 作 的 集 合，包 括 对 象 的 创 建、修 改 和 删 除，对 对 象 实 例 的 检 索 和 更 新（例 如 插 入、删 除 和 修 改）两 大 类 操 作 及 其 它 有 关 的 操 作 等。数 据 模 型 必 须 定 义 这 些 操 作 的 确 切 含 义、操 作 符 号、操 作 规 则（如 优 先 级）以 及 实 现 操 作 的 语 言 等。（3）数 据 完 整 性 约 束：数 据 的 完 整 性 约 束 是 一 组 完 整 性 约 束 规 则 的 集 合。完 整 性 约 束 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 正 确、有 效、相 容。数 据 模 型 的 三 要 素 紧 密 依 赖 相 互 作 用 形 成 一 个 整 体（如 图 示 意），如 此 才 能 全 面 正 确 地 抽 象、描 述 来 反 映 现 实 世 界 数 据 的 特 征。5、试 述 概 念 模 型 的 作 用。解：数 据 模 型 应 满 足 三 方 面 的 要 求：一 是 能 比 较 真 实 地 模 拟 现 实 世 界；二 是 容 易 为 人 所 理 解：三 是 便 于 在 计 算 机 上 实 现。概 念 模 型，也 称 信 息 模 型，它 是 按 用 户 的 观 点 来 对 数 据 和 信 息 建 模 的，主 要 用 于 数 据 库 设 计。为 了 把 现 实 世 界 中 的 具 体 事 物 抽 象、组 织 为 某 一 DBMS支 持 的 数 据 模 型，人 们 常 常 首 先 将 现 实 世 界 抽 象 为 信 息 世 界，然 后 将 信 息 世 界 转 换（或 数 据 化）为 机 器 世 界。也 就 是 说，首 先 把 现 实 世 界 中 的 客 观 对 象 抽 象 为 某 种 信 息 结 构，这 种 信 息 结 构 并 不 依 赖 于 具 体 的 计 算 机 系 统，不 是 某 一 个 DBMS支 持 的 数 据 模 型，而 是 概 念 级 的 模 型。概 念 模 型 提 供 给 我 们 从 现 实 世 界 到 信 息 世 界 模 型 化 数 据 和 信 息 手 段 与 工 具。若 没 有 概 念 模 型 现 实 世 界 的 问 题 很 难 转 化 到 机 器 世 界 的 数 据 库 系 统 中 来 处 理。6、定 义 并 理 解 概 念 模 型 中 的 以 下 术 语：实 体、实 体 型、实 体 集、属 性、码、实 体 联 系 图（E-R图）、三 种 联 系 类 型 解：（1）实 体：实 体 是 指 客 观 存 在 并 可 以 相 互 区 别 的 事 物。实 体 可 以 是 具 体 的 人、事、物。例 如，一 个 学 生，一 位 老 师，一 门 课 程，一 个 部 门；也 可 以 是 抽 象 的 概 念 或 联 系，把 它 看 作 为 实 体。例 如，学 生 的 选 课，老 师 的 授 课 等 等 都 是 实 体。（2）实 体 型：具 有 相 同 属 性 的 实 体 必 然 具 有 共 同 的 特 征 和 性 质。用 实 体 名 及 其 属 性 名 集 合 组 成 的 形 式，称 为 实 体 型。例 如，教 师（教 师 号，姓 名，职 称，年 龄）就 是 一 个 教 师 实 体 型。（3）实 体 集：实 体 集 是 指 同 型 实 体 的 集 合。例 如，全 体 教 师 就 是 一 个 实 体 集。即 教 师 实 体 集=张 三，李 四.（4）属 性：属 性 是 指 实 体 所 具 有 的 某 一 特 性。例 如 教 师 实 体 可 以 由 教 师 号、姓 名、年 龄、职 称 等 属 性 组 成。（5）码：码 是 指 唯 一 标 识 实 体 的 属 性 集。例 如 教 师 号 在 教 师 实 体 中 就 是 码。（6）联 系：联 系 是 指 实 体 型 与 实 体 型 之 间、实 体 集 内 实 体 与 实 体 之 间 以 及 组 成 实 体 的 各 属 性 间 的 关 系。两 个 实 体 型 之 间 的 联 系 有 以 下 三 种：1）一 对 一 联 系：如 果 实 体 集 A 中 的 每 一 个 实 体，至 多 有 一 个 实 体 集 B 的 实 体 与 之 对 应。反 之，实 体 集 B 中 的 每 一 个 实 体，也 至 多 有 一 个 实 体 集 A 的 实 体 与 之 对 应，则 称 实 体 集 A 与 实 体 集 B 具 有 一 对 一 联 系，记 作 1：1。例 如，在 学 校 里，一 个 系 只 有 一 个 系 主 任，而 一 个 系 主 任 只 在 某 一 个 系 中 任 职，则 系 型 与 系 主 任 型 之 间（或 说 系 与 系 主 任 之 间）具 有 一 对 一 联 系。2）一 对 多 联 系：如 果 实 体 集 A 中 的 每 一 个 实 体，实 体 集 B 中 的 N 个 实 体 与 之 相 对 应，反 之，如 果 实 体 集 B 中 的 每 一 个 实 体，实 体 集 A 中 至 多 只 有 一 个 实 体 与 之 相 对 应，则 称 实 体 集 A 与 实 体 集 B具 有 一 对 多 联 系，记 作 L N。例 如，一 个 系 中 有 若 干 名 教 师，而 每 个 教 师 只 在 一 个 系 中 任 教，则 系 与 教 师 之 间 具 有 一 对 多 联 系。3）多 对 多 联 系：如 果 实 体 集 A 中 的 每 一 个 实 体，实 体 集 B 中 有 n 个 实 体 与 之 相 对 应，反 之，如 果 实 体 集 B 中 的 每 一 个 实 体，实 体 集 A 也 有 m（m*）个 实 体 与 之 相 对 应，则 称 实 体 集 A 与 实 体 集 B具 有 多 对 多 的 联 系，记 作 m:n。例 如，一 门 课 程 同 时 有 若 干 个 教 师 讲 授，而 一 个 教 师 可 以 同 时 讲 授 多 门 课 程，则 课 程 与 教 师 之 间 具 有 多 对 多 联 系。单 个 或 多 个 实 体 型 之 间 也 有 类 似 于 两 个 实 体 型 之 间 的 三 种 联 系 类 型。具 体 略。（7）实 体 联 系 图（E-R图）实 体 联 系 图（E-R图）又 称 实 体-联 系 方 法。该 方 法 用 直 观 图 形 来 描 述 现 实 世 界 抽 象 出 的 信 息。E-R图 提 供 了 表 示 实 体 型、属 性 和 联 系 的 方 法。E-R图 是 体 现 实 体 型、属 性 和 联 系 的 之 间 关 系 的 图 形 表 示 形 式。具 体 表 示 方 法 为：实 体 型：用 矩 形 表 示，矩 形 框 内 写 明 实 体 名。属 性：用 椭 圆 表 示，椭 圆 形 内 写 明 属 性 名。并 用 无 向 边 将 其 与 相 应 的 实 体 连 接 起 来。联 系：用 菱 形 表 示，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 时 在 无 向 边 旁 标 上 联 系 的 类 型（1：1、1：n 或 m：n）.举 例 说 明 略。7、学 校 有 若 干 个 系，每 个 系 有 若 干 班 级 和 教 研 室，每 个 教 研 室 有 若 干 教 师，每 个 教 师 只 教 一 门 课，每 门 课 可 由 多 个 教 师 教；每 个 班 有 若 干 学 生，每 个 学 生 选 修 若 干 课 程，每 门 课 程 可 由 若 干 学 生 选 修。请 用 E-R图 画 出 该 学 校 的 概 念 模 型，注 明 联 系 类 型。解：8、每 种 工 厂 生 产 的 产 品 由 不 同 的 零 件 组 成，有 的 零 件 可 用 于 不 同 的 产 品。这 些 零 件 由 不 同 的 原 材 料 制 成，不 同 的 零 件 所 用 的 材 料 可 以 相 同。一 个 仓 库 存 放 多 种 产 品，一 种 产 品 存 放 在 一 个 仓 库 中。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（不 跨 仓 库 存 放）。请 用 E-R图 画 出 此 关 于 产 品，零 件，材 料，仓 库 的 概 念 模 型，注 明 联 系 类 型。解：9,分 别 给 出 一 个 层 次、网 状 和 关 系 模 型 的 实 例。解：1）层 次 模 型 的 实 例 图 1.17给 出 了 一 个 系 的 层 次 模 型。图 1.17 一 个 层 次 模 型 的 示 例图 1.18是 图 1.17的 具 体 化，成 为 一 个 教 师-学 生 层 次 数 据 库。该 层 次 数 据 库 有 四 个 记 录 型。记 录 型 系 是 根 结 点，由 系 编 号、系 名、办 公 地 三 个 字 段 组 成。它 有 两 个 子 女 结 点 教 研 室 和 学 生。记 录 型 教 研 室 是 系 的 子 女 结 点，同 时 又 是 教 师 的 双 亲 结 点，它 是 教 研 室 编 号、教 研 室 名 两 个 字 段 组 成。记 录 类 型 学 生 由 学 号、姓 名、年 龄 三 个 字 段 组 成。记 录 教 师 由 教 师 号、姓 名、研 究 方 向 三 个 字 段 组 成。学 生 与 教 师 是 叶 结 点，它 们 没 有 子 女 结 点。由 系 到 教 研 室、教 研 室 到 教 师、系 到 学 生 均 是 一 对 多 的 联 系。图 1.18教 师-学 生 数 据 库 模 型 图 1.19是 图 1.18数 据 库 模 型 的 一 个 值。图 1.19教 师-学 生 数 据 库 的 一 个 值 2)网 状 模 型 的 实 例 下 面 以 教 师 授 课 为 例，教 师 授 课 数 据 库 可 包 含 三 个 记 录：教 师、课 程 和 授 课。每 个 教 师 可 以 讲 授 多 门 课 程，显 然 对 教 师 记 录 中 的 一 个 值，授 课 记 录 中 可 以 有 多 个 值 与 之 联 系，而 授 课 记 录 中 的 一 个 值，只 能 与 教 师 记 录 中 的 一 个 值 联 系。教 师 与 授 课 之 间 联 系 是 一 对 多 的 联 系 联 系 名 为 T-TC。同 样，课 程 与 授 课 之 间 的 联 系 也 是 一 对 多 的 联 系，联 系 名 为 C-TC。图 1.24为 教 师 授 课 数 据 库 的 网 状 数 据 库 模 式。图 L 2 4 教 师、课 程、授 课 的 网 状 数 据 库 模 式 教 师 授 课 数 据 库 的 实 例 如 图 1.25所 示。图 1.25教 师/授 课/课 程 的 网 状 数 据 库 实 例 3)关 系 模 型 的 实 例 学 号 SNO课 程 号 CNO成 绩 SCORE200401 C1 85200401 C2 92200401 C3 84200402 C2 94200403 C3 83SC选 课 表 1 0,试 述 层 次、网 状 和 关 系 数 据 库 的 优 缺 点。解：1)层 次 模 型 的 优 缺 点 层 次 模 型 的 优 点：(1)层 次 模 型 本 身 比 较 简 单。(2)对 于 实 体 间 联 系 是 固 定 的，且 预 先 定 义 好 的 应 用 系 统，采 用 层 次 模 型 来 实 现，其 性 能 较 优。(3)层 次 模 型 提 供 了 良 好 的 完 整 性 支 持。层 次 模 型 的 缺 点 主 要 有：(1)现 实 世 界 中 很 多 联 系 是 非 层 次 性 的，如 多 对 多 联 系，个 结 点 具 有 多 个 双 亲 等，层 次 模 型 表 示 这 类 联 系 的 方 法 很 笨 拙，只 能 通 过 引 入 冗 余 数 据 或 创 建 非 自 然 的 数 据 组 织 来 解 决。（2）对 插 入 和 删 除 操 作 的 限 制 太 多，影 响 太 大。（3）杳 询 子 女 结 点 必 须 通 过 双 亲 结 点，缺 乏 快 速 定 位 机 制。（4）由 于 结 构 严 密，层 次 命 令 趋 于 程 序 化。2）网 状 模 型 的 优 缺 点 网 状 模 型 的 优 点 主 要 有：（1）能 够 更 为 直 接 地 描 述 现 实 世 界，如 一 个 结 点 可 以 有 多 个 双 亲。（2）具 有 良 好 的 性 能，存 取 效 率 较 高。网 状 模 型 的 缺 点 主 要 有：（1）结 构 比 较 复 杂，而 且 随 着 应 用 环 境 的 扩 大，数 据 库 的 结 构 就 变 得 越 来 越 复 杂，不 利 于 最 终 用 户 掌 握。（2）其 DDL、DML语 言 复 杂，用 户 不 容 易 使 用。由 于 记 录 之 间 联 系 是 通 过 存 取 路 径 实 现 的，应 用 程 序 在 访 问 数 据 时 必 须 选 择 适 当 的 存 取 路 径，因 此,用 户 必 须 了 解 系 统 结 构 的 细 节，加 重 了 编 写 程 序 的 负 担。3）关 系 模 型 的 优 缺 点 关 系 模 型 具 有 下 列 优 点：（1）关 系 模 型 与 非 关 系 模 型 不 同，它 有 较 强 的 数 学 理 论 基 础。（2）数 据 结 构 简 单、清 晰，用 户 易 懂 易 用，不 仅 用 关 系 描 述 实 体，而 且 用 关 系 描 述 实 体 间 的 联 系。（3）关 系 模 型 的 存 取 路 径 对 用 户 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 和 建 立 的 工 作。关 系 模 型