数据库原理及应用答案文档.pdf
数据库原理与应用复习思考题数据库原理与应用复习思考题 第一部分复习思考：填空题第一部分复习思考：填空题 1、关系运算可分为_传统的集合运算_和_专门的关系运算_两大类。两大类。2.数据模型通常都是由数据结构、_数据操纵_和_数据完整性约束_三个要素组成。三个要素组成。3.1NF 的关系消除_部分函数依赖和传递函数_依赖后，可将范式等级提高到 2NF。4.2NF 的关系消除_ 依赖后，可将范式等级提高到 3NF。4.SQL 的含义是一种操纵数据库的结构查询语言_。5.SQL 语言中 WHERE子句作用对应于关系运算的_算术表达式_和_逻辑表达式_运算。运算。6.在传统集合运算中，假定有关系 R 和 S，运算结果为 RS。如果 RS 中的元组属于 R 或者属于 S，则 RS 是_ 并_运算的结果；运算的结果；如果 RS 中的元组属于 R 而不属于 S，则 RS 是_差_运算的结果；运算的结果；如果 RS 中的元组既属于 R 又属于 S，则 RS 是_交_运算的结果。运算的结果。7 在 SQLSELECT语 句 查 询 中，要 去 掉 查 询 结 果 中的 重 复 记 录，应 该 使 用_DISTINCT_ 关键字。关键字。8、数据处理是将、数据处理是将 数据转换成转换成转换成 信息过程。过程。过程。9、数据库存储的是通用化的、数据库存储的是通用化的 相关数据相关数据 集合，它不仅包括数据本身，而且包括集合，它不仅包括数据本身，而且包括 相关数据之间的联系。10、数据的逻辑独立性是指当数据的、数据的逻辑独立性是指当数据的 整体逻辑结构改变时，通过系统内部的自动映像或改变时，通过系统内部的自动映像或转换功能，保持了数据的转换功能，保持了数据的 局部逻辑结构局部逻辑结构 不变。不变。11、在 E-R 图中，用菱形框表示用菱形框表示 联系联系 ，用长方形表示用长方形表示 实体，用椭圆形框表示用椭圆形框表示 属性属性。12、在概念结构设计中使用 E-R 方法的基本步骤为：设计设计 局部E-RE-R 图、综合成综合成 初步E-RE-R图和优化成图和优化成 基本E-R 图。图。13、DBMS一般应提供的功能有：数据库的一般应提供的功能有：数据库的 定义功能、数据的定义功能、数据的 操纵功能操纵功能 、数据库、数据库 运行控制功能控制功能 和 数据字典数据字典 。14、数据库保护分为：、数据库保护分为：安全性控制、完整性控制、并发控制和 数据的恢复。15、由一个或多个基本表导出的表称为、由一个或多个基本表导出的表称为 视图视图 ，它是一个，它是一个，它是一个 虚 表。表。表。16、常用数据模型中，网状模型的基本联系方式是、常用数据模型中，网状模型的基本联系方式是 多对多多对多 的联系；层次模型的基本联系的联系；层次模型的基本联系方式是方式是 一对多一对多 ；而关系模型是通过；而关系模型是通过；而关系模型是通过 二维表表示实体和实体之间联系的。表示实体和实体之间联系的。表示实体和实体之间联系的。17、假定一个 E-R 图包含有 A 实体和 B 实体，实体，并且并且 A 和 B 之间存在着 m:n 的联系，的联系，则转换则转换成关系模型后包含有3个关系模式。个关系模式。个关系模式。18、关系规范化的目的是为了解决、关系规范化的目的是为了解决 插入异常插入异常 、删除异常和 更新异常更新异常 的问题，从而得的问题，从而得到一个好的或比较好的到一个好的或比较好的 关系模式的集合。的集合。的集合。19、设 X-Y 是关系模式 R 的一个函数依赖，的一个函数依赖，如果存在如果存在 X 的真子集 X,使得 XX-Y-Y 成立，则称 Y 部分依赖于部分依赖于 X，记作，记作 XX-Y-Y。20、如果关系模式 R 中的所有的非主属性都不传递依赖于任何一个候选关键字，则称关系 R是属于是属于 第三范式，记为，记为R 3NF。21、一个关系模式中包含有若干属性，其数目多少称为关系的，其数目多少称为关系的元数。22、包含在任何一个候选关键字中的属性称为 主属性。23、如果一个关系中属性或属性组并非该关系的关键字，如果一个关系中属性或属性组并非该关系的关键字，但它是另一个关系的关键字，但它是另一个关系的关键字，但它是另一个关系的关键字，则称则称其为该关系的 外关键字。24、一个关系模式为 Y(X1,X2,X3,X4)，假定该关系存在着如下函数依赖：，假定该关系存在着如下函数依赖：(X1,X2)-X3,X1-X4,则该关系属于则该关系属于 第一第一 范式，因它存在着范式，因它存在着范式，因它存在着 部分函数依赖。25、数据库系统是由硬件硬件、系统数据库集合系统数据库集合、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员和用户组成的。和用户组成的。26、按照数据库管理系统所支持的数据模型不同，可将数据库划分为、按照数据库管理系统所支持的数据模型不同，可将数据库划分为 网状数据库、数据库、层次数据库和关系关系数据库三种类型。数据库三种类型。27、数据的物理独立性是指当数据的、数据的物理独立性是指当数据的 存储结构改变时，通过系统内部的自动映像或转换改变时，通过系统内部的自动映像或转换功能，保持了数据的逻辑结构逻辑结构不变。不变。28实体之间的联系可归结为一对一一对一(或 1:1)、一对多一对多(或 1:n)和 多对多(或 n:m)三种。种。29在概念结构设计中使用 ER 图方法的基本步骤为：图方法的基本步骤为：设计局部 E-R 图、图、综合成初步 E-R 图和优化优化基本 E-R 图。30 采用关系模型的逻辑结构设计任务是将 ER 图转换成一组图转换成一组 关系模式，并进行规范规范化处理。处理。31数据库并发控制包括以独占独占方式打开数据库和对数据库或记录方式打开数据库和对数据库或记录 加锁两种方法。两种方法。两种方法。32数据完整性控制包括域完整性 和关联完整性关联完整性关联完整性 控制两个方面。控制两个方面。33本身独立存在即实际存储在数据库中而不是从其它表导出的表称为本身独立存在即实际存储在数据库中而不是从其它表导出的表称为 基本表。34关系运算包括两类：一类是传统的关系运算包括两类：一类是传统的 集合关系运算，另一类是专门的运算，另一类是专门的运算，另一类是专门的 关系运算。运算。35对于属性 X 的每一个具体值，属性 Y 都有唯一的具体值与之对应,称 Y 函数依赖于函数依赖于 X，或称 X 函数决定函数决定 Y，记作X-Y。36假定一个 ER 图包含有 A 实体和 B 实体，并且 A 和 B 之间存在着 1：n 的联系，则转换成关系模型后包含有2个关系模式。个关系模式。37在关系 R 中所有的非主属性都不传递依赖于任何一个候选关键字，则称关系 R 是属于 第三范式，记为R3NF。38在关系模式 R(U)中，K 是 U 中的属性或属性组，如果 K-U，则称 K 为关系 R(U)的一个一个 候选关键字。7有一个读者关系，其关键字为借书证号。另有一个借阅关系，其属性有借书证号、总编号、借书日期等，关键字总编号，则借书证号为借阅关系的号、借书日期等，关键字总编号，则借书证号为借阅关系的 外关键字外关键字 。39 一个关系模式为 R(X1，X2，X3，X4)，假定该关系存在着如下函数依赖：(Xl，X2)-X3，X3-X4，则该关系属于第二范式第二范式范式，因它存在着范式，因它存在着 传递依赖关系。40关系规范化的目的是为了解决插入异常插入异常、删除异常和更新异常更新异常等存储异常问题，从而得到一个好的或比较好的关系模式的集合。题，从而得到一个好的或比较好的关系模式的集合。复习题一：复习题一：1什么是数据？数据有什么特征？数据和信息有什么关系？什么是数据？数据有什么特征？数据和信息有什么关系？2什么是数据处理？数据处理的目的是什么？什么是数据处理？数据处理的目的是什么？3数据管理的功能和目标是什么？数据管理的功能和目标是什么？4什么是数据库？数据库中的数据有什么特点？什么是数据库？数据库中的数据有什么特点？5什么是数据库管理系统？它的主要功能是什么？什么是数据库管理系统？它的主要功能是什么？6数据冗余能产生什么问题？数据冗余能产生什么问题？7什么是数据的整体性？什么是数据的共享性？为什么要使数据库中的数据具有整体性和共享性？共享性？8信息管理系统与数据库管理系统有什么关系？信息管理系统与数据库管理系统有什么关系？9用文件系统管理数据有什么缺陷？用文件系统管理数据有什么缺陷？10数据库系统阶段的数据管理有什么特点？数据库系统阶段的数据管理有什么特点？11数据库系统对计算机硬件有什么要求？数据库系统对计算机硬件有什么要求？12数据库系统的软件由哪些部分组成？它们的作用及关系是什么？数据库系统的软件由哪些部分组成？它们的作用及关系是什么？13试述数据库管理员的职责。试述数据库管理员的职责。14试述数据库系统的三级模式结构及每级模式的作用？试述数据库系统的三级模式结构及每级模式的作用？15什么是数据的独立性？数据库系统中为什么能具有数据独立性？什么是数据的独立性？数据库系统中为什么能具有数据独立性？16试述数据库系统中的二级映象技术及作用。试述数据库系统中的二级映象技术及作用。17在下面所列出的条目中，哪些是数据库管理系统的基本功能。A 数据库定义B数据库的建立和维护数据库的建立和维护 C数据库的存取D 数据库和网络中其他软件系统的通信数据库和网络中其他软件系统的通信 18在数据库的三级模式结构中，内模式有。A 1 个B2 个C三个D 任意多个任意多个 19下面列出的条目中，哪些是数据库技术的主要特点。A 数据的结构化B数据的冗余度小数据的冗余度小 C较高的数据独立性D 程序的标准化程序的标准化 20在数据库管理系统中，下面哪个模块不是数据库存取的功能模块。A 事务管理程序模块B数据更新程序模块数据更新程序模块 C交互式程序查询模块D 查询处理程序模块查询处理程序模块 复习题一答案复习题一答案 1.答:数据是用于载荷信息的物理符号.数据的特征是:1)数据有数据有 型型 和和 植植 之分;2)数据受数据类型和取值范围的约束;3)数据有定性表示个定量表示之分;4)数据应具有载体和多种表现形式数据应具有载体和多种表现形式 数据与信息的关系为:数据是信息的一种表现形式,数据能通过书写的信息编码表示信息.信息有多种表现形式,它通过手势、眼神、声音或图形等方式表达，但是数据是信息的最佳表现形式。由于数据能够书写，因而它能够被记录、存储和处理，丛中挖掘出更深的信息。但是数据不等于信息，数据只是信息表达方式的一种。正确的数据可以表达信息，而虚假、错误的数据所表达的是缪误的，不是信息。错误的数据所表达的是缪误的，不是信息。22 答 数据处理是指对数据的收集、组织、整理、加工、存储和传播等工作。围绕着数据所做的工作均称为数据处理。的工作均称为数据处理。数据处理目的为：通过数据管理，收集信息并将信息用数据表示和保存，在需要的时候，数据处理目的为：通过数据管理，收集信息并将信息用数据表示和保存，在需要的时候，为各种使用和数据处理；为各种使用和数据处理；通过数据加工，通过数据加工，通过数据加工，对数据进行变换、抽取和运算，从而得到更有用的对数据进行变换、抽取和运算，从而得到更有用的数据，一指导或控制人的行为或事物的变化趋势；一指导或控制人的行为或事物的变化趋势；通过数据传播，通过数据传播，是更多的人得到并理解信息，从而是信息的作用充分发挥出来。息，从而是信息的作用充分发挥出来。33 答 数据管理的功能为：1)组织和保存数据功能，即收到的数据合理地分类组织，将其存储在物理载体上，使数据能够长期的被保存；2)数据维护功能，即根据需要随时进行插入新数据、修改原数据和删除失效数据的操作；3）数据查询和数据统计功能，即快速地得到需要的正确数据，满足各种使用要求；4)数据的安全和完整性控制功能，即使保证数据的安全性和完整性。和完整性。数据管理的目标是：收集完整的信息，将信息用数据表示，按数据结构合理科学地组织并保存数据；为各种使用快速地提供需要的正确数据，并保证数据的安全性和完整性。并保存数据；为各种使用快速地提供需要的正确数据，并保证数据的安全性和完整性。44 答：答：数据库是数据管理的新方法和技术，它是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。件系统。数据库中的数据具有的特点是：1)数据库中的数据具有数据整体性，即数据库中数据要保持自身完整的数据结构；2）数据库中的数据具有数据共享性,不同用户可以按各自用法使用数据库中的数据，多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。用数据库中的数据，多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。55 答：答：数据库管理系统简称 DBMS,它是专门用于管理数据库的计算机系统软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、维护、维护、查询和统计等操作功能，查询和统计等操作功能，查询和统计等操作功能，并完成对数据完整并完成对数据完整性进行控制的功能。性进行控制的功能。数据库管理系统主要功能是数据存储、数据操作和数据控制功能。其数据存储和数据操作是：数据库的定义功能，数据库的定义功能，指为说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作；指为说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作；指为说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作；数据数据库建立功能，将大批数据录入到数据库的操作，将大批数据录入到数据库的操作，它使得库中含有需要保存的数据记录；它使得库中含有需要保存的数据记录；它使得库中含有需要保存的数据记录；数据数据库维护功能，指对数据的插入、删除和修改操作，其操作能满足库中信息变化或更新的需求；数据查询和统计功能，数据查询和统计功能，指通过对数据库的访问，指通过对数据库的访问，指通过对数据库的访问，为实际应用提供需要的数据。为实际应用提供需要的数据。为实际应用提供需要的数据。数据库管理系数据库管理系统的数据控制功能为：统的数据控制功能为：数据安全性控制功能，数据安全性控制功能，即为了保证数据库的数据安全可靠，即为了保证数据库的数据安全可靠，防止不合防止不合法的使用造成数据泄漏和破坏，即避免数据被人偷看、篡改或搞坏；数据法的使用造成数据泄漏和破坏，即避免数据被人偷看、篡改或搞坏；数据 完整性控制功能，完整性控制功能，指为了保证数据库中数据的正确、指为了保证数据库中数据的正确、指为了保证数据库中数据的正确、有效和相容，有效和相容，以防止不合语义的错误数据被输入或输出。据被输入或输出。66 答：答：数据冗余大会造成浪费存储空间的问题，是数据的存储、管理和查询都不容易实现。同时，由于文件系统中相同的数据需要重复存储和各自的管理，数据冗余度大还回给数据的修改和维护带来麻烦和困难，还特别容易造成数据不一致改和维护带来麻烦和困难，还特别容易造成数据不一致 的恶果。数据冗余度大还会给数据的修改和维护带来麻烦和困难，还特别容易造成数据不一致的恶果。数据冗余度大时，由于数据重复出现，还使得数据统计的结果不正确。致的恶果。数据冗余度大时，由于数据重复出现，还使得数据统计的结果不正确。77 答：答：数据的整体性好似指在进行数据库设计是，要站在全局需要的角度进行抽象和组织数据；要完整的、准确的描述数据自身和数据之间联系的情况；要建立适合整体需要的数据模型。数据的共享性是指由于数据库中的数据冗余度变小，从而避免了由于数据冗余度大带来的数据冲突问题，也避免可由此产生的数据维护麻烦和数据统计错误问题。数据共享度高会提高数据的利用率，它使得数据更有价值和更容易、更方便地被使用。提高数据的利用率，它使得数据更有价值和更容易、更方便地被使用。8 答：答：数据库管理系统是提供数据库管理的计算机系统软件，它为信息管理系统的设计提供了方法、手段和工具，利用数据库管理系统设计信息管理系统可以达到事半功倍的效果。利用数据库管理系统设计信息管理系统可以达到事半功倍的效果。信息管信息管理系统是实现某种具体事物管理功能的应用软件。信息管理系统的数据存放在数据库中，利用数据库管理系统，信息管理可以更快、更好的设计和实施。用数据库管理系统，信息管理可以更快、更好的设计和实施。9 答 用文件系统管理数据会有三个缺陷：用文件系统管理数据会有三个缺陷：1)由于文件之间缺乏联系，由于文件之间缺乏联系，会造成每个应用程序都有会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，所以数据冗余度大。2)由于数据冗余，在进行更新操作时，余，在进行更新操作时，稍不谨慎，稍不谨慎，稍不谨慎，就可能是同样的数据在不同的文件中不一样，就可能是同样的数据在不同的文件中不一样，就可能是同样的数据在不同的文件中不一样，从而产生从而产生少数局不一致缺陷。3)由于文件之间相互独立，缺乏联系，会造成数据联系弱的缺陷。由于文件之间相互独立，缺乏联系，会造成数据联系弱的缺陷。10 答：答：数据库系统阶段的数据管理有数据库系统阶段的数据管理有 5 方面的特点：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。30 数据库系统为用户提供了方便的用户接口。4)系统提供有数据库的恢复、并发控制、数据完整和数据安全性的数据控制功能，以保证数据库中的数据是安全的、正确的和可靠的。5)对数据的操作不一定以记录为单位，也可以以数据项为单位，从而增加了系统的灵活性。了系统的灵活性。11 答：答：由于数据库系统是建立在计算机硬件的基础之上的，它在必须的硬件资源支持下才能工由于数据库系统是建立在计算机硬件的基础之上的，它在必须的硬件资源支持下才能工作。支持数据库系统的计算机硬件资源包括 CPU、内存、外存及其他外部设备。外部设备主要包括某个具体的数据库系统所需的数据通信设备和数据输入输出设备。主要包括某个具体的数据库系统所需的数据通信设备和数据输入输出设备。因为数据库系统数据量大、因为数据库系统数据量大、数据结构复杂、数据结构复杂、软件内容多，所以要求起硬件设备能够处理并快速处理数据，这需要硬件的数据存储容量大、这需要硬件的数据存储容量大、数据处理速度和数据输入输出速度快。数据处理速度和数据输入输出速度快。数据处理速度和数据输入输出速度快。具体要具体要求为：1)计算机内存要尽量大；2)计算机外存也要尽量大；3)计算机的数据传输速度要快。计算机的数据传输速度要快。12 答：答：数据库系统的软件中包括操作系统（OS）、数据库管理系统（DBMS）、主语言系统、应用程序软件和用户数据库。各软件之间的关系如图 5-1所示。所示。应用系统、数据库应用系统、数据库 应用开发工具软件应用开发工具软件 DBMS、主语言编译系统、主语言编译系统 操作系统操作系统 计算机硬件计算机硬件 数据库系统中各种软件的作用如下：数据库系统中各种软件的作用如下：1)操作系统或汉字操作系统：操作系统是所有计算机软件的基础，在数据库系统中它起着支持 DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字，则需要中文操作系统的支持，以提供汉字的输入、输出方法和汉字信息的处理方法。支持，以提供汉字的输入、输出方法和汉字信息的处理方法。2)数据库管理系统和主语言系统：数据库系统是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。3)应用开发工具软件：应用开发工具是 DBMS系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具，如报表生成器、表单生成器、查询和视图设计器等，它们为数据库系统的开发和使用提供了良好的环境和帮助。查询和视图设计器等，它们为数据库系统的开发和使用提供了良好的环境和帮助。4)应用系统及数据库：数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料，应用程序及编写的文档资料，它们是一个有机整体。它们是一个有机整体。它们是一个有机整体。通过运行数据库应用系统，通过运行数据库应用系统，通过运行数据库应用系统，可以实现对可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理和处理操作。数据库中数据的维护、查询、管理和处理操作。13 答：答：数据库管理员（DBA）的职责为：）的职责为：1）DBA应参与数据库和应用系统的设计。应参与数据库和应用系统的设计。数据库管理员只有参与数据库及应用程序的设计，才可能使自己对数据库结构及程序设计方法了解得更清楚，唯一后管理工作打下基础。法了解得更清楚，唯一后管理工作打下基础。同时，由于数据库管理员是用户，他们对系统同时，由于数据库管理员是用户，他们对系统应用的显示世界非常了解，能够提出更合理的要求和建议，所以有 DBA参与系统及数据库的设计，可以是其设计更合理。的设计，可以是其设计更合理。2）DBA应参与决定数据库的存储结构和存取策略的工作。应参与决定数据库的存储结构和存取策略的工作。数据库管理员要综合各用户的应用要求，和数据库设计员共同决定数据的存储结构和存取策略，是数据的存储空间利用的更合理，存取效率更高。略，是数据的存储空间利用的更合理，存取效率更高。3）DBA要负责定义数据的安全性要求和完整性条件。要负责定义数据的安全性要求和完整性条件。数据库管理员的重要职责是保证数据库的安全性和完整性。DBA要负责定义个用户的数据使用权限、数据保密级别和数据完整的约束条件。使用权限、数据保密级别和数据完整的约束条件。4）DBA负责监视数据库系统的运行，负责系统的维护和数据恢复工作。负责监视数据库系统的运行，负责系统的维护和数据恢复工作。数据库管理员要负责监视系统的允许，及时处理系统允许过程中出现的问题，排除系统故障，保证系统能够正常工作。在日常工作中，数据流管理员要负责记录数据库使用的“日志文件”，通过日志文件了解数据库的被使用和更改的情况。数据库管理员还要定期对数据作“备份”，为以后的书记使用为以后的书记使用（几处理历史数据）（几处理历史数据）各数据恢复作准备。当系统由于鼓掌而造成数据库被破坏是，数据库管理员要根据日志文件和数据备份进行数据恢复工作，是数据库能在最短的时间里恢复到正确状态。时间里恢复到正确状态。5）DBA负责数据库的改进和重组。负责数据库的改进和重组。数据库管理员负责建设机和分析系统的性能，是系统的空间利用率和出来效率总是处于较高的水平。当发现系统出现问题或由于长期的数据插入、当发现系统出现问题或由于长期的数据插入、删除操作早晨系统性能降低是，删除操作早晨系统性能降低是，删除操作早晨系统性能降低是，数据数据库管理员要按一定策略对数据库进行改造或重组工作。当数据库的数据模型发生变化是，系统的改造工作也有数据库管理负责进行。统的改造工作也有数据库管理负责进行。14 答：答：数据库的三级没收是指逻辑模式、外模式（子模式）、内模式（物理模式）。逻辑模式是对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述。外模式是对各个用户或程序所涉及到的数据的逻辑结构和数据特征的描述。内模式是数据的内部表示或低层描述。辑结构和数据特征的描述。内模式是数据的内部表示或低层描述。逻辑模式是系统为了减小数据冗余、实现数据共享的目标，并对所有的数据进行综合抽象而的到的统一的全局数据视图。而的到的统一的全局数据视图。通过外模式，通过外模式，可以方便用户使用和增强数据的安全性。可以方便用户使用和增强数据的安全性。通过通过设计内模式，可以将系统模式（全局逻辑模式）组织成最优的物理模式，以提高数据的存取效率，改善系统的性能指标。效率，改善系统的性能指标。15 答：答：数据独立性是只应用程序和数据之间的依赖程度低，相互影响小。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑独立性两极。数据的物理独立性是指应用程序对数据存储结构的依赖程度。数据物理独立性高是指当数据的物理结构发生变化是，应用程序不需要修改也可以正常工作。数据的逻辑独立性是指应用程序数据全局逻辑结构的依赖程度。数据逻辑独立性高是只当数据库系统的数据全局逻辑结构改变时，它们对应的应用程序不需要改变仍可以正常运行。据库系统的数据全局逻辑结构改变时，它们对应的应用程序不需要改变仍可以正常运行。数据库系统之所以具有数据物理独立性高的特点，是因为数据库管理系统能够提供数据的物理与逻辑结构之间的映像或转换功能。这种数据映像功能是得应用程序可以根据数据的逻辑结构进行设计，并且一旦数据的存储结构发生变化，系统可以通过修改其映像来适应变化。所以数据物理结构的变化不会影响到应用程序的正确执行。所以数据物理结构的变化不会影响到应用程序的正确执行。数据库系统之所以具有教高的数据逻辑独立性，是由于数据库系统能够提供数据的全局逻辑结构和局部逻辑结构之间的映像和转换功能。这种数据映像功能使得数据库可以按数据全局逻辑结构设计，而应用程序可以按数据局部逻辑结构进行设计。而应用程序可以按数据局部逻辑结构进行设计。这样，这样，当全局逻辑结构中的部分数据结构改变时，即使那些与变化相关的数据局部逻辑结构受到了影响，也可以通过修改与全局逻辑结构的映像而减小其受影响的程度，使数据局部逻辑结构基本上保持不变。由于数据库系统中的程序中的程序是按局部数据逻辑结构进行设计的，并且当全局数据逻辑结构变换时可以使局部数据逻辑结构基本保持不变，所以数据库系统的数据逻辑独立性高。高。16答：答：数据库系统的二级映像技术是指外模式与模式之间的映像、模式与内模式之间的映像技术，这二级映像技术不仅在三级数据模式之间建立了联系，同时也保证了数据的独立性。这二级映像技术不仅在三级数据模式之间建立了联系，同时也保证了数据的独立性。外模式/模式之间的映像，定义并保证了外模式与数据模式之间的对应关系。当模式变化时，DBA可以通过修改映像的方法使外模式不变，可以通过修改映像的方法使外模式不变，由于应用程序是根据外模式进行设计的，由于应用程序是根据外模式进行设计的，只要外模式不变化，应用程序就不需要修改，保证了数据的逻辑独立性。只要外模式不变化，应用程序就不需要修改，保证了数据的逻辑独立性。模式/内模式之间的映像，定义并保证了数据的逻辑模式与内模式之间的对应关系。内模式之间的映像，定义并保证了数据的逻辑模式与内模式之间的对应关系。当数当数据库的存储结构改变时，DBA可以通过修改模式/内模式之间的映像使数据模式不变化。由于用户或程序是按数据的逻辑模式使用数据的，所以只要数据模式不变，用户仍可以按原来的方式使用数据，程序也不需要修改，从而保证了数据的物理独立性。的方式使用数据，程序也不需要修改，从而保证了数据的物理独立性。17答：A，B，C18答：A19答：A，B，C2020答：C复习题二：1定义并解释下列术语。定义并解释下列术语。实体、实体型、实体集、属性、码、实体联系图（E-R 图）、数据模型。、数据模型。2 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。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。3试述概念模型的作用。试述概念模型的作用。4试给出三个实际部门的 E-R 图，要求实体型之间具有一对一，一对多，多对多各种不同的联系。的联系。5学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教师，其中一些教授和副教授每人各带若干研究生。和副教授每人各带若干研究生。每个班有若干学生，每个班有若干学生，每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每个学生选修若干课程，每个学生选修若干课程，每门课可由若每门课可由若干学生选修。用 E-R 图画出此学校的概念模型。图画出此学校的概念模型。6试述层次模型的概念，举出三个层次模型的实例。试述层次模型的概念，举出三个层次模型的实例。7试述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例。试述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例。8下述那一条不属于概念模型应具备的性质。A 有丰富的语义表达能力B易于交流和理解易于交流和理解 C易于变动D 在计算机中实现的效率高在计算机中实现的效率高 9用二维表结构表示实体以及实体间联系的数据模型称为。A 网状模型B层次模型层次模型 C关系模型D 面向对象模型面向对象模型 复习题二答案：复习题二答案：1答答 实体：现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体。实体：现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体。例如，一个学生、一个工例如，一个学生、一个工人、一台机器、一部汽车等是具体的事物实体，一门课、一个班级等称为概念实体。人、一台机器、一部汽车等是具体的事物实体，一门课、一个班级等称为概念实体。实体型：现实世界中，对具有相同性质、服从相同规则的一类事物（或概念，即实体）的抽象称为实体型。实体型是实体集数据化的结果，抽象称为实体型。实体型是实体集数据化的结果，实体型中的每一个具体的事物（实体）为实体型中的每一个具体的事物（实体）为它的实例。它的实例。实体集：具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。例如，学生、工人、汽车等都是实体集。汽车等都是实体集。属性：属性为实体的某一方面特征的抽象表示。如学生，可以通过学生的“姓名”、“学号”、“性别”、“年龄”及“政治面貌”等特征来描述，此时，“姓名”、“学号”、“性别”、“年龄”及“政治面貌”等就是学生的属性。等就是学生的属性。码：码也称关键字，它能够惟一标识一个实体。例如，在学生的属性集中，学号确定后，学生的其他属性值也都确定了，学生记录也就确定了，由于学号可以惟一地标识一个学生，所以学号为码。所以学号为码。实体联系图实体联系图（E-R 图）：实体-联系方法联系方法（Entity-RelationshipApproach,即 E-R 图法）是用来描述现实世界中概念模型的一种著名方法。E-R 图法提供了表示实体集、属性和联系的方法。数据模型：数据模型是一组严格定义的概念集合。这些概念精确地描述了系统的数据结构、数据操作和数据完整性约束条件。数据操作和数据完整性约束条件。2答：答：数据模型是一组严格定义的概念集合，这些概念精确地描述了系统的数据结构、数据操作和数据完整性约束条件。数据模型是通过概念模型数据化处理得到的。数据完整性约束条件。数据模型是通过概念模型数据化处理得到的。数据库是根据数据模型建立的，因而数据模型是数据库系统的基础。数据库是根据数据模型建立的，因而数据模型是数据库系统的基础。数据库是根据数据模型建立的，因而数据模型是数据库系统的基础。数据模型的三要素是数据结构、数据模型的三要素是数据结构、数据模型的三要素是数据结构、数据操作和完整性约束条件。数据操作和完整性约束条件。数据操作和完整性约束条件。其中：其中：数据结构是所研究的对象类型的集合，它包括数据的内部组成和对外联系：数据操作是指对数据库中各种数据对象允许执行的操作集合，它包括操作对象和有关的操作规则两部分内容：数据约束条件是一组数据完整性规则的集合，它是数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。组数据完整性规则的集合，它是数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。3答：答：概念模型也称信息模型，它是对信息世界的管理对象、它是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述形式。属性及联系等信息的描述形式。属性及联系等信息的描述形式。概念概念模型不倚赖计算机及 DBMS，它是现实世界的真实而全面的反映。概念模型通过系统需求分析得到，对概念模型数据化处理后得到了数据库的数据模型。分析得到，对概念模型数据化处理后得到了数据库的数据模型。4答：答：图 5-2中：一个部门有一个负责人，一个负责人负责一个部门的工作，部门和负责人间的联系是一对一的联系：一个学生可以借阅多本书，一个学生可以借阅多本书，一本书只能一个人借，一本书只能一个人借，学生和借阅间的联系为一对多的联系；为一对多的联系；一个学生可以参加多个社会团体，一个学生可以参加多个社会团体，一个学生可以参加多个社会团体，一个社会团体有多个学生参加，一个社会团体有多个学生参加，一个社会团体有多个学生参加，学生和学生和社会团体间的联系为多对多的联系。社会团体间的联系为多对多的联系。部门部门 负责负责 负责人负责人 学生学生 借阅借阅 图书图书 学生学生 参加参加 社团社团 1 1 n111 m m图 5-2三个部门的 E-R 图 5答：答：用 E-R 图画出的学校的概念模型图如图 5-3所示。所示。11包含包含 下属下属 教学系教学系 nn班级班级 教研室教研室 学习学习 工作工作 11nn学生学生 教师教师 选课选课 教学教学 nnmm课程课程 普通生普通生 研究生研究生 图 5-3 学校的 E-R 图模型图模型 6 答：答：在数据结构中，定义满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型：有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。除跟结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。模型实例如图 5-4所示。所示。教学系教学系 班级班级 教研室教研室 车间车间 工人工人 教研室教研室 教师教师 图 5-4 层次模型实例图层次模型实例图 7答：答：满足以下两个条件的基本层次联系的集合称为网状模型：有一个以上的结点没有双亲。满足以下两个条件的基本层次联系的集合称为网状模型：有一个以上的结点没有双亲。结点可以有多于一个的双亲。模型实例如图所示。结点可以有多于一个的双亲。模型实例如图所示。课程课程 学生学生 职工职工 医生医生 病房病房 C-GS-GD-PS-PE-LL-E成绩成绩 病人病人 领导领导 图 5-5网状模型实例图网状模型实例图 8 答：A，D9答：C复习题三复习题三 1试述数据库的设计过程。试述数据库的设计过程。2 对数据库设计过程中各个阶段的设计进行描述。对数据库设计过程中各个阶段的设计进行描述。3试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。4 试述数据库设计的特点。试述数据库设计的特点。5 需求分析阶段的设计目标是什么？调查内容是什么？需求分析阶段的设计目标是什么？调查内容是什么？6 数据字典的内容和作用是什么？数据字典的内容和作用是什么？7 什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。8 什么是数据抽象？试举例说明。什么是数据抽象？试举例说明。9 试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤？试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤？10什么是 E-R 图？构成 E-R 图的基本要素是什么？图的基本要素是什么？11为什么要视图集成？视图集成的方法是什么？为什么要视图集成？视图集成的方法是什么？12什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤？什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤？13试述 E-R 图转换为网状模型和关系模型的转换规则。图转换为网状模型和关系模型的转换规则。14试述数据库物理设计的内容和步骤。试述数据库物理设计的内容和步骤。15什么数据库的再组织和重构造？为什么要进行数据库的再组织和重构造？什么数据库的再组织和重构造？为什么要进行数据库的再组织和重构造？16现有一个局部应用，包括两个实体：“出版社”和“作者”，这两个实体是多对多的联系，请设计适当的属性，画出 E-R 图，再将其转换为关系模型（包括关系名、属性名、码和完整性约束条件）。17请设计一个图书馆数据库，此数据库中对每个借阅者保存的记录包括：读者号，姓名，地址，性别，年龄，单位。对每本书保存有：书号，书名，作者，出版社。对每本被借出的书保存有读者号、借出日期和应还日期。要求：给出该图书馆数据库的 E-R 图，再将其转换为关系模型。换为关系模型。18图 4-1是某个教务管理数据库的 E-R 图，请把它们转换为关系模型（图中关系、属性和联系的含义，已在旁边用汉字标出）。19图 4-2 是一个销售业务管理的 E-R 图，请把它转换成关系模型。图，请把它转换成关系模型。20设有一家百货商店，已知信息有：设有一家百货商店，已知信息有：1）每个职工的数据是职工号、姓名、地址和他所在的商品部。每个职工的数据是职工号、姓名、地址和他所在的商品部。2）每一商品部的数据有：它的职工，经理和它经销的商品。每一商品部的数据有：它的
