软件工程-数据库--(数据库教程_施伯乐)课后答案.pdf

目录第1部分课程的教与学第2部分各章习题解答及自测题第1章数据库概论1.1基本内容分析1.2 教材中习题1的解答1.3 自测题1.4 自测题答案第2章 关系模型和关系运算理论2.1 基本内容分析2.2 教材中习题2的解答2.3 自测题2.4 自测题答案第3章 关系数据库语言S Q L3.1基本内容分析3.2 教材中习题3的解答3.3 自测题3.4 自测题答案第4章 关系数据库的规范化设计4.1基本内容分析4.2 教材中习题4的解答4.3 自测题4.4 自测题答案第5章 数据库设计与E R模型5.1基本内容分析5.2 教材中习题5的解答5.3 自测题5.4 自测题答案第6章 数据库的存储结构6.1基本内容分析6.2教材中习题6的解答第7章 系统实现技术7.1基本内容分析7.2 教材中习题7的解答7.3 自测题7.4 自测题答案第8章 对象数据库系统8.1基本内容分析8.2教材中习题8的解答8.3 自测题8.4 自测题答案第9章 分布式数据库系统9.1基本内容分析9.2 教材中习题9的解答9.3 自测题9.4 自测题答案(2003/9/21)(G J-D A)(共 2 页)目录一 1第 10 章中间件技术10.1基本内容分析10.2 教材中习题10 的解答10.3 自测题及答案第 11章 数 据 库 与 WWW11.1基本内容分析11.2教材中习题11的解答第 12章X ML 技术12.1基本内容分析12.2 教材中习题12的解答学 习 推 荐 书 目1.国内出版的数据库教材（1）施伯乐，丁宝康,汪卫.数据库系统教程（第2 版）.北京:高等教育出版社,20 0 3（2）丁宝康，董健全.数据库实用教程（第 2 版）.北京:清华大学出版社,20 0 3（3）施伯乐，丁宝康.数据库技术.北京:科学出版社,20 0 2（4）王能斌.数据库系统教程（上、下册）.北京：电子工业出版社,20 0 2（5）闪四清.数据库系统原理与应用教程.北京:清华大学出版社,20 0 1（6）萨师熠，王珊.数据库系统概论（第 3 版）.北京:高等教育出版社,20 0 0（7）庄成三，洪玫，杨秋辉.数据库系统原理及其应用.北京：电子工业出版社,20 0 02.出版的国外数据库教材.（中文版或影印版）（1）S i lb e r s c h a t z A,K o r t h H F,S u d a r s h a n S.数据库系统概念（第 4版）.杨冬青，唐世渭等译.北京:机械工业出版社,20 0 3（2）E lm a s r i R A,N a v a t h e S B.数据库系统基础（第 3 版）.邵佩英，张坤龙等译.北京：人民邮电出版社,20 0 2（3）L e w i s P M,B e r n s t e i n A,K i f e r M.D a t a b a s e s a n d T r a n s a c t i o n Pr o c e s s i n g:AnAp p li c a t i o n-O r i e n t e d Ap p r o a c h,Ad d i s o n-We s le y,20 0 2（影印版，北京：高等教育出版社；中文版，施伯乐等译，即将由电子工业出版社出版）（4）H o f f e r J A,Pr e s c o t t M B,Mc F a d d e n F R.Mo d e r n D a t a b a s e Ma n a ge m e n t.6 t h e d.Pr e n t i c eH a ll,20 0 2（中文版，施伯乐等译，即将由电子工业出版社出版）3.上机实习教材（1）廖疆星，张艳钗，肖金星.Po w e r B u i ld e r 8.0&S Q L S e r v e r 20 0 0 数据库管理系统管理与实现.北京:冶金工业出版社,20 0 2（2）伍俊良.Po w e r B u i ld e r 课程设计与系统开发案例.北京:清华大学出版社,20 0 34 .学习指导书（1）丁宝康，董健全，汪卫，曾宇昆.数据库系统教程习题解答及上机指导.北京:高等教育出版社，20 0 3（2）丁宝康，张守志,严勇.数据库技术学习指导书.北京:科学出版社,20 0 3（3）丁宝康，董健全，曾宇昆.数据库实用教程习题解答.北京:清华大学出版社,20 0 3（4）丁宝康.数据库原理题典.长春:吉林大学出版社,20 0 2（5）丁宝康，陈坚，许建军，楼晓鸿.数据库原理辅导与练习.北京:经济科学出版社,20 0 1(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一2第1部分课程的教与学1.课程性质与设置目的现在，数据库已是信息化社会中信息资源与开发利用的基础，因而数据库是计算机教育的一门重要课程，是高等院校计算机和信息类专业的一门专业基础课。数据库技术是计算机软件学科的一个重要分支，是研究如何存储、使用和管理数据的一门学科。随着计算机应用的发展，数据库应用领域已从数据处理、信息管理、事务处理扩大到计算机辅助设计、人工智能、办公信息系统和网络应用等新的应用领域。本课程的设置目的是为了使学生掌握数据库的基本原理和方法，能应用现有的数据库管理软件和软件开发工具，掌握数据库结构的设计和数据库应用系统的开发方法。2.课程特点经过卅多年的发展，数据库技术已形成完整的理论体系和一大批实用系统，因而本课程具有较强的理论性、实用性和可操作性：理论性体现在关系运算理论和模式设计理论两个方面；实用性体现在SQL语言和数据库设计两个方面；由前两个特点，决定了这门课程的有强的可操作性，也就是这门学科有许多习题、问题和应用等着人们去解答分析和设计。3.课程的基本内容本课程的各章基本要求和较高要求见图lo章 次基 本 要 求较 高 要 求第 1章数据库概论数据描述，数据模型，体系结构，全局结构第 2 章关系模型和关系运算理论三类完整性规则，关系代数，查询优化关系演算，关系逻辑第 3 章关系数据库语言SQLSQL的体系结构，数据定义，数据查询，数据更新递归查询，嵌入式SQL第 4 章关系数据库的规范化设计模式冗余问题，F D,无损分解，保持依赖，范式，分解算法多值依赖，联接依赖第 5 章数据库设计与ER模型设计全过程，ER模型，ER模型到关系模型的转换规则第 6 章数据库的存储结构存储介质层次，文件组织，文件结构，索引技术散列技术，多键访问第 7 章系统实现技术事务的ACID性质，恢复、并发控制、完整性和安全性等的实现方法并发事务的可串行化和可恢复性，触发器第 8 章对象数据库系统对象联系图，0 0 的类型系统，ORDB的语言，ODMG标准ODMG的语言，UML类图第 9 章分布式数据库系统分布计算，C/S 结构的演变，DDBS的体系结构，分布式查询处理DDBS中的问题第 10章中间件技术中间件，ODBC的体系结构，ODBC 接口JDBC结构，JDBC API第 11章 数 据 库 与 WWW网络协议模型，WWW与数据库的结合，CGIJSP技术,PHP技术第 12章 XML技术XML基本概念XML查询语言，XML处理(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一3图 14.课程的基本要求学生在学习中，应沿着以下四条线索来学习：(1)掌握数据库的历史发展(层次网状系统)、当 前 主流(关系系统)和未来发展(面向对象系统)三部分内容。(2)数据库发展史上的两条主线，即数据模型的演变和数据语言的演变。数据模型的演变经历了从层次、网状模型到关系模型，进而从关系、嵌套关系、复合对象模型到面向对象模型这样一个过程。数据语言的演变经历了从基本SQL、嵌 入 SQL、动态SQL、递 归 SQL、到 ORDB的 SQL发展这样一个过程。(3)数据库技术有两个端点。一个端点是 用户，即用户如何来使用数据库；另一个端 点 是“系统”，即数据库技术是如何实现的。(4)数据库设计演变的过程，即从ER图、对象联系图到UML类图的发展过程。实际上，这四条线索就是数据库的内涵和实质。5.课程的教学方法本书可采取如下的教学方法：(1)讲授的重点应是第1 5、7 章。对于第2 章和第4 章中理论性较强的内容，可作适当压缩。第 2 章的重点是关系代数，第 4 章的重点是函数依赖和范式。(2)对于第6 章的存储结构内容，教师可作适当引导让学生自学，以拓宽知识面。(3)对于第8 章的对象数据库内容，教师可作适当引导让学生自学，以提高学生的工作能力和研究水平。(4)对于第912章，教师可有针对性地选择某些内容向学生讲授。(5)组织学生进行上机实习，系统可采用SQL Server等 DBMS和 PowerBuilder等软件开发工具。6.课程的学习方法学习本课程时，应注意以下儿个问题：(1)勤于思考，善于消化学习是一个艰苦的脑力劳动过程，没有捷径可走。学习是一个循序渐进的过程，对平时每堂课的内容必须结合教材反复思考，吃透每一知识点，深刻理解每一个基本概念、基本原理的要领。教材中内容并不都是靠教材、参考书、授课等方式能掌握的，有些内容需要有个消化过程。也就是说，有些内容并不能一下子掌握，需要十天半个月后才能领悟与掌握。因此，学习者不要因为个别问题搞不懂就望而生畏停滞不前。(2)掌握教材中重要的例题和习题本课程是概念性很强的课程，因此在阅读及理解基本概念、基本原理、基本方法的同时,还要多阅读教材中的例题，以加深对这些内容的理解。特别是教材中第4 章模式设计理论内容，理论性很强，这些概念非常不容易理解，只能从其应用中去理解其语义。因此，对于这些例题更要仔细阅读、反复领会，才能掌握这些概念。(3)重视上机实习环境本课程也是应用性很强的课程，已经有许多成熟的DBMS产品和软件开发工具。DBMS产品有 ORACLE、DB2、SYBASE#SQL Server 等。软件开发工具有 PowerBuilder、Delphi和 Visual Basic 等。PowerBuilder8.0是现在用得比较普遍的 利软件开发工具,SQL Server是现在用得比较普遍的一种DBMS产品。建议从这两个系统来建立实验环境。(4)重视数据库设计数据库设计是一项实用性非常强的工作。特别是ER 模型的设计，更是与实际紧密相连。E R 模型具有客观性和主观性，也就是ER 模型即充分反映了用户的需求，乂体现了设计者的分析能力和抽象能力。为了增强学习者的数据库设计能力，在教材中已有4 个 大 的 E R 模型(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一4实例，在本书第5章的练习题中又增加了 5个大的ER模型实例。学习者如能熟悉这9个实例，必将给毕业实习和今后的工作带来很大益处。如有可能，教师可以布置一个较大的作业,让学生去设计一个现实问题的ER模型，譬如超市管理、仓库管理等等。7.上机实习要求现在几乎很少有人直接使用DBMS来开发数据库应用系统，都是使用软件开发工具作为前台工具来开发数据库应用系统。在这些工具中，PowerBuilder是皎皎者。最新版本是2001年推出的8.0版。PowerBuilder具有基于C/S结构、Windows界面、采用面向对象的开发技术和可视化技术等特点。我们通过学习这个软件，既能掌握4GL的开发特点，又能掌握DBMS的原理和方法。本书第4部分介绍PowerBuilder。上机实习内容，以大学里“学生选课系统”为例，由浅入深、由表及里地介绍这个软件的使用，使初学者很容易地就能够抓住PowerBuilder的学习重点。上机的要点如下：(1)数据库的基本操作建立数据库；建立表、主键、外键；数据插入、查询、删除和修改的交互操作。(2)建立数据库应用程序建立应用、数据窗口、窗口；书写脚本；运行应用程序。第2部 分 各 章习题解答及自测题第1章数据库概论1.1 基本内容分析1.1.1本章的重要概念(1)DB DBMS 和 DBS 的定义(2)数据管理技术的发展阶段人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库技术阶段等各阶段的特点。(3)数据描述概念设计、逻辑设计和物理设计等各阶段中数据描述的术语，概念设计中实体间二元联系 的 描 述(1:1,1:N,M:N)O(4)数据模型数据模型的定义，两类数据模型，逻辑模型的形式定义，ER模型，层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的数据结构以及联系的实现方式。(5)DB的体系结构三级结构，两级映像，两级数据独立性，体系结构各个层次中记录的联系。(6)DBMSDBMS的工作模式、主要功能和模块组成。(7)DBSDBS的组成，DBA,DBS的全局结构，DBS结构的分类。1.1.2本章的重点篇幅(1)教 材P23的 图1.24(四种逻辑数据模型的比较)。(2)教 材P25的 图1.27(DB的体系结构)。(3)教 材P28的 图1.29(DBMS的工作模式)。(4)教 材P33的 图1.31(DBS的全局结构)。1.2教材中习题1的解答1.1名词解释逻辑数据：指程序员或用户用以操作的数据形式。物理数据：指存储设备上存储的数据。(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一5 联系的元数：与 个联系有关的实体集个数，称为联系的元数。1:1联系：如果实体集E 1 中每个实体至多和实体集E 2 中的一个实体有联系，反之亦然,那 么 E 1和 E 2 的联系称为“1:1联系”。1:N联系：如果实体集E 1 中每个实体可以与实体集E 2 中 任 意 个（零个或多个）实体有联系，而 E 2 中每个实体至多和E 1 中一个实体有联系，那 么 E 1和 E 2 的联系是“1:N联系”。M:N联系：如果实体集E 1 中每个实体可以与实体集E 2 中 任 意 个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那 么 E 1和 E 2 的联系称为“M:N联系”。数据模型：能表示实体类型及实体间联系的模型称为“数据模型”。概念数据模型：独立于计算机系统、完全不涉及信息在计算机中的表示、反映企业组织所关心的信息结构的数据模型。结构数据模型（或逻辑数据模型）：与 DBMS有关的，直接面向D B 的逻辑结构、从计算机观点对数据建模的数据模型。层次模型：用 树 型（层次）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型。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称为网状模型。关系模型：用二维表格表达实体集的数据模型。外模式：是用户用到的那部分数据的描述。概念模式：数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。内模式：D B在物理存储方面的描述。外模式/模式映象：用于定义外模式和概念模式之间数据结构的对应性。模式/内模式映象：用于定义概念模式和内模式之间数据结构的对应性。数据独立性：应用程序和D B 的数据结构之间相互独立，不受影响。物理数据独立性：在 D B 的物理结构改变时，尽量不影响应用程序。逻辑数据独立性：在 D B 的逻辑结构改变时，尽量不影响应用程序。主语言：编写应用程序的语言（如 C 一类高级程序设计语言），称为主语言。DDL：定 义 D B三级结构的语言，称 为 DDL。DML：对 D B进行查询和更新操作的语言，称 为 DML。过程性语言：用户编程时，不仅需要指出“做什么”，还需要指出“怎么做”的语言。非过程性语言：用户编程时，只需指出“做什么”，不需要指出“怎么做”的语言。DD（数据字典）：存放三级结构定义的D B,称 为 DDo D D 系统：管 理 D D 的软件系统，称 为 D D 系统。1.2 试解释DB、DBMS和 DBS三个概念。答：D B 是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。DBMS是位于用户与O S之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问D B 的方法。D B S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硬件、软件和数据资源组成的系统，即采用数据库技术的计算机系统。1.3 人工管理阶段和文件系统阶段的数据管理各有哪些特点？答：人工管理阶段主要有四个特点：数据不保存在计算机内；没有专用的软件对数据进行管理；只有程序的概念，没有文件的概念；数据面向程序。文件系统阶段主要有五个特点：数 据 以“文件”形式长期保存；数据的逻辑结构与物理结构有了区别；文件组织已多样化；数据面向应用；对数据的操作以记录为单位。1.4 文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？试举例说明。答：主要有三个缺陷：数据冗余；数据不一致性；数据联系弱。例如学校里教务处、财务处、保健处建立的文件中都有学生详细资料，譬如联系电话，家庭住址等。这 就 是“数据”冗余；如果某个学生搬家，就要修改三个部门文件中的数据，否则会引起同一数据在三个部门中不一致；产生上述问题的原因是这三个部门的文件中数据(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一6没有联系。1.5 数据管理的数据库阶段产生的标志是哪三件事情？答：进入数据库阶段的标志是20世 纪60年代末发生的三件事件：1968年IBM公司研制的IMS系统是一个典型的层次DBS；1969年美国CODASYL组 织DBTG报告，提出网状DBS的概念；1970年美国IBM公司的E.F.Codd发表论文，提出关系模型的思想。1.6 数据库阶段的数据管理有哪些特点？答：主要有五个特点：采用数据模型表示复杂的数据结构；有较高的数据独立性；为用户提供了方便的用户接口；提供了四个方面的数据控制功能；对数据的操作以数据项为单位，增加了系统的灵活性。1.7 与“文件”结构相比，“数据库”结构有些什么不同？答：与文件结构相比，数据库结构主要有下面三点不同：数据的结构化。文件由记录组成，但各文件之间缺乏联系。数据库中数据在磁盘中仍以文件形式组织，但这些文件之间有着广泛的联系。数据库的逻辑结构用数据模型来描述，整体结构化。数据模型不仅描述数据本身的特点，还要描述数据之间的联系。数据独立性。文件只有设备独立性，而数据库还具有逻辑独立性和物理独立性。访问数据的单位。访问文件中的数据，以记录为单位。访问数据库中的数据，以数据项(字 段)为 单 位，增加了系统的灵活性。1.8 什么是数据独立性？在数据库中有哪两级独立性？答：数据独立性是指应用程序与DB的数据结构之间相互独立。在物理结构改变时，尽量不影响应用程序，称为物理数据独立性；在逻辑结构改变时，尽量不影响应用程序，称为逻辑数据独立性。1.9分布式数据库系统和面向对象数据库系统各有哪些特点？答：DDBS主要有三个特点：数据物理上分布在各地，但逻辑上是一个整体；每个场地既可以执行局部应用，也可以执行全局应用；各地的计算机由数据通信网络相连接。面向对象数据系统主要有两个特点：面向对象数据模型能完整地描述现实世界的数据结构，能表达数据间嵌套、递归的联系。具有面向对象技术的封装性和继承性的特点，提高了软件的可重用性。1.1 0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？答：逻辑数据是用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。物理数据是实际存放在存储设备上的数据。逻辑数据与物理数据在结构上可以差别很大，需通过两级映象来进行数据传输和格式转换。从以上的解释可以看出，逻辑记录和逻辑文件是用户在程序中使用的记录和文件，而物理记录和物理文件是指磁盘上的记录和文件。逻辑记录、文件与物理记录、文件在结构、组成上有很大的差异，而数据管理软件就是通过三级结构两级映象来实现逻辑数据与物理数据之间的转换。1.11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。答：ER模型直接表示实体类型及实体间联系，与计算机系统无关，充分反映用户的需求,用户容易理解。层次模型的数据结构为树结构，记录之间联系通过指针实现，查询较快，但DML属于过程化的，操作复杂。网状模型的数据结构为有向图，记录之间联系通过指针实现，查询较快，并且容易实现(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一7M:N 联系，但 DML属于过程化的语言，编程较复杂。关系模型的数据结构为二维表格，容易为初学者理解。记录之间联系通过关键码实现。DML属于非过程化语言，编程较简单。面向对象模型能完整描述现实世界的数据结构，具有丰富的表达能力，能表达嵌套、递归的数据结构。但涉及的知识面较广，用户较难理解，这种模型尚未普及。1.1 2 数据之间联系在各种结构数据模型中是怎么实现的？答：在层次、网状模型中，数据之间的联系通过指针实现的；在关系模型中，数据之间联系通过外键和主键间联系实现的；在面向对象模型中，数据之间嵌套、递归联系通过对象标识符（O I D）实现的（见第8 章）。1.1 3 D B 的三级模式结构描述了什么问题？试详细解释。答：DB的三级模式结构是对数据的三个抽象级别，分别从外部（用户）级、概念级和内部级去观察数据库。外部级是用户使用的局部数据库的逻辑结构，其描述称为外模式。概念级是DB的整体逻辑结构，其描述称为概念模式。内部级是DB的物理结构，其描述称为内模式。1.1 4 试述概念模式在数据库结构中的重要地位。答：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。1.1 5 试叙述用户、DB的三级模式结构、磁盘上的物理文件之间有些什么联系和不同？答：用户、外模式、概念模式、内模式和物理文件中的记录分别称为用户记录、外部记录、概念记录、内部记录和物理记录。用户记录与外部记录的结构是一致的，它们之间只是数据传输问题。而外部记录、概念记录和内部记录之间的结构可能是不一致的，除了数据传输问题，还有格式转换问题。内部记录与物理记录的结构是一致的，它们之间只是数据传输问题。1.1 6 数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？答：数据独立性是指应用程序和DB的数据之间相互独立，不受影响，对系统的要求是“数据独立性要高”，而数据联系是指记录之间的联系，对系统的要求是“数据联系密切”。1.1 7 试述D B M S的工作模式和主要功能。答：D B M S 的工作模式有六点：接受应用程序的数据请求和处理请求；将用户的数据请求转换成低层指令；实现对DB的操作；从对DB的操作中接受查询结果；对查询结构进行处理；将处理结果返回给用户。D B M S的主要功能有DB的定义、操纵、保护、维护和数据字典等五个功能。1.1 8 试叙述D B M S对数据库的维护功能。答：包括DB的数据载入、转换、转储、DB的改组以及性能监控等功能。这些功能分别由各个实用程序完成。1.1 9 从模块结构观察，D B M S由哪些部分组成？答：D B MS 由两大部分组成：查询处理器和存储管理器。（解释略）1.2 0 D B S有哪儿部分组成？其中D D 有什么作用？答：D B S 由D B、硬件、软件和D B A 等四个部分组成。（解释略）在 D B S 中，DD是存储三级结构描述（即元数据）的D B o D B M S 的所有工作都要以D D中的元数据为依据，也就是所有工作都要通过DD访问D B o(2003/9/21)(GJ-DA)(共 2 页)目录一81.2 1 “元数据”与“数据”之间有些什么联系与区别？答：元数据（me t a d a t a）是指“数据的数据”，即数据的描述。DB中的元数据是指三级模式结构的详细描述。数 据（d a t a）,一般是指用户使用的具体值。1.2 2 什么是D B A?D B A 应具有什么素质？D B A 的职责是什么？答：D B A 是控制数据整体结构的一组人员，负责D B S 的正常运行，承担创建、监控和维护 DB结构的责任。D B A 必须具备下列4条素质：熟悉企业全部数据的性质和用途；对所有用户的需求有充分的了解；对系统的性能非常熟悉；兼有系统分析员和运筹学专家的品质和知识。DB A的主要职责有6点：定义模式；定义内模式；与用户的联络；定义安全性规则；定义完整性规则；DB 的转储与恢复。1.2 3 试对D BS的全局结构作详细解释。答：从四个方面解释：数据库用户有四类：D B A,专业用户，应用程序员，终端用户。D B M S 的查询处理器有四个模块：DML 编译器，嵌入型DML 预编译器，D D L 编译器，查询运行核心程序。DB MS 的存储管理器有四个模块：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。磁盘存储器中有五种数据结构：数据文件，数据字典，索引文件，统计数据组织和日1.2 4 使用D BS的用户有哪儿类？答：（略，见习题1.2 3）1.2 5 D BM S的查询处理器和存储管理器各有哪些功能？答：（略，见习题1.2 3）1.2 6 磁盘存储器中有哪五类主要的数据结构？答：（略，见习题1.2 3）1.2 7 根据计算机的系统结构，D BS可分成哪四种?各有什么特点？答：根据计算机的系统结构，D BS可分成集中式、C/S式、并行式和分布式等四种集中式D BS的特点是单点数据（D B集中在一个场地）单地处理（单个C P U）。C/S式 D BS的特点是计算机的功能分放在客户机和服务器上（即功能的分布）。客户机上专门实现前端处理和用户界面。服务器上完成事务处理和数据访问控制。并行式D BS的特点是使用多个C P U 和多个磁盘进行并行操作。分布式D BS的特点是多点数据（D B分布在多个场地）多点处理（多个C P U）。数据具有物理分布性和逻辑整体性特点。系统中事务有本地事务（访问本地D B）和全局事务（访问至少两个场地的D B）之分。1.2 8 D BS能产生哪些效益？答：D B S 的应用，使计算机应用深入到社会的每个角落。其效益有以下7个方面：灵活性，简易性，面向用户，有效的数据控制，加快应用开发速度，维护方便，标准化。1.3 自测题1.3.1 填空题1 .数据管理技术的发展，与、和 有密切的联系。2 .文件系统中的数据独立性是指 独立性。3 .文件系统的缺陷是：、和 04 .就信息处理的方式而言，在文件系统阶段，处于主导地位，只起着服从程序设计需要的作用；而在数据库方式下，占据了中心位置。5 .对现实世界进行第一层抽象的模型，称为 模型；对现实世界进行第二层抽象的（2003/9/21）（GJ-DA）（共 2 页）目录一9模型，称为 模型。6.层次模型的数据结构是 结构；网状模型的数据结构是 结构；关系模型的数据结构是 结构；面 向 对 象 模 型 的 数 据 结 构 之 间 可 以。7.在层次、网状模型中，用 导航数据；而在关系模型中，用 导航数据。8.数据库的三级模式结构是对 的三个抽象级别。9.DBMS为应用程序运行时开辟的DB系统缓冲区，主要用于 和。10.在数据库技术中，编写应用程序的语言仍然是C 一类高级语言，这些语言被称为11.在 D B 的三最晟式结构中,数据按 的描述提供给用户，按 的描述存储在磁盘中，而 提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级中的任何-级的改变都不受另一级的牵制。12.层次、网状的DML属于 过程性 语言，而关系型DML属于非过程性语言。13.DBS中存放三级结构定义的DB称为 数据字典DD。14.从模块结构考察，DBMS由两大部分组成：和 o15.DBA有两个很重要的工具：和 o16.DBS是、和 的集合体。17.DBS的全局结构体现了其 结构。18.在 DBS中，DB在 磁 盘 上 的 基 本 组 织 形 式 是，这样可以充分利用OS的功能。19.根据计算机的系统结构，DBS可分成四种类型：、和20.数据独立性使得修改DB结 构 时 尽 量 不 影 响 已 有 的。1.3.2单项选择题（在备选答案中选出一个正确答案）1.在 DBS中，DBMS和 OS之间关系是 A.并发运行 B.相互调用C.OS 调用 DBMS D.DBMS 调用 OS2.在数据库方式下，信息处理中占据中心位置的是 A.磁盘 B.程序 C.数据 D.内存3.DB的三级体系结构是对 抽象的三个级别。A.存储器 B.数据 C.程序 D.外存4.DB的三级模式结构中最接近外部存储器的是 A.子模式 B.外模式 C.概念模式D.内模式5.DBS具 有“数据独立性”特点的原因是因为在DBS中 A.采用磁盘作为外存 B.采用三级模式结构C.使用0S来访问数据 D.用宿主语言编写应用程序6.在 DBS中，“数据独立性”和“数据联系”这两个概念之间联系是 A.没有必然的联系 B.同时成立或不成立C.前者蕴涵后者 D.后者蕴涵前者7.数据独立性是指 A.数据之间相互独立 B.应用程序与DB的结构之间相互独立C.数据的逻辑结构与物理结构相互独立 D.数据与磁盘之间相互独立8.DB中数据导航是指 A.数据之间联系 B.数据之间指针联系C.从已知数据找未知数据的过程 D.数据的组合方式9.用户使用DML语句对数据进行操作，实际上操作的是 A.数据库的记录 B.内模式的内部记录(2003/9/21)(G J-D A)(共 2 页)目录-10C.外模式的外部记录 D.数据库的内部记录值1 0.对DB中 数 据 的 操 作 分 成 两 大 类：A.查询和更新 B.检索和修改C.查询和修改 D.插入和修改1.3.3问答题1.试 对 数 据 管 理 技 术 三 个 发 展 阶 段 作 一 详 细 的 比 较。2.在 用 户 访 问 数 据 库 中 数 据 的 过 程 中，DBMS起 着 什 么 作 用？3.什 么 是“DB的 系 统 缓 冲 区”？4.DBS中 有 哪 些 系 统 软 件？1.4自测题答案1.4.1 填空题答案1.硬件 软件 计算机应用 2.设备3.数据冗余 数 据 不 一 致 数 据 联 系 弱4.程序设计数 据 数 据5.概念 结 构（或 逻 辑）7.指针 关 键 码（或 外 键 与 主 键）9.数据的传输 格式的转换6.树 有 向 图 二 维 表 嵌 套 和 递 归8.数据1 0.宿 主 语 言（或 主 语 言,host language）1 1.外模式 内模式 概念模式1 3.数 据 字 典（DD）15.一系列实用程序 DD系统1 7.模块功能 18.1 9.集 中 式C/S式 并 行 式 分 布 式20.1 2.过程性 非过程性1 4.查询处理器 存储管理器1 6.数据库硬件软件DBA文 件 管 理 外 存（或 文 件 系 统）应用程序1.4.2 单项选择题答案1.D 2.C6.A 7.B3.B 4.D 5.B8.C 9.C 10.A1.4.3 问答题答案1.答：数 据 管 理 技 术 三 个 发 展 阶 段 的 详 细 比 较 见 图L 1。人工管理阶段文件系统阶军 数据库阶 段置磁盘S见实世界生高、冗余度小匚性，共2页）目 录 一 11时 间20世 纪50年代60年代70年代环境外存纸 带、卡 片、磁带 磁盘大容:软件汇编语言3GL、0：5 DBM计算机应用科学计算进入企业管,E 企业管理数据的管理我用 户（程 序f3）文件系咨i DBS数据的针对考面向某一应F3程序 面向某一 应用 面向1数据的共享推!度 无共享共 享 性 差、）匚余度大 共 享，数据独立性无 独 立 性，独 立 性 差，（2有高度的物理独口003/9/21）（GJ-DA）（_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _数据完全依赖于程序 有设备独立性 一定的逻辑独立性数据的结构化 无结构 记录内有结构，整体结构化，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 整体结构性差 用数据模型描述图 1.12.答：在用户访问数据的过程中，DBMS起着核心的作用，实现“数据三级结构转换”的工作。3.答：在应用程序运行时，DBMS在内存为其开辟一个程序工作区，称为“D B的系统缓冲区”。这个工作区主要用于“数据的传输和格式的转换”。4.答：DBS应包括DBMS、OS、宿主语言和应用开发支撑软件等四部分系统软件。DBMS是管理DB的软件系统，但对硬盘的管理是由OS实现的，因此DBS中应包括DBMS和 OS这两个主要的系统软件。编写应用程序仍然是用C 一类高级程序设计语言，这些语言在DBS中称为宿主语言。为提高应用程序开发效率，需要像Dephi、PowerBuilder一类软件开发工具（即应用开发支撑软件）开发应用程序。这些软件属于4GL范畴，可使应用系统开发生产率提高20-100倍。(2003/9/21)(G J-D A)(共 2 页)目录一12第2章关系模型和关系运算理论2.1基本内容分析2.1.1本章重要概念（1）基本概念关系模型，关 键 码（主键和外键），关系的定义和性质，三类完整性规则，ER模型到关系模型的转换规则，过程性语言与非过程性语言。（2）关系代数五个基本操作，四个组合操作，七个扩充操作。（3）关系演算元组关系演算和域关系演算的原子公式、公式的定义。关系演算的安全性和等价性。（4）关系代数表达式的优化关系代数表达式的等价及等价转换规则，启化式优化算法。（5）关系逻辑谓词、原子、规则和查询，规则的安全性，用规则模拟关系代数表达式。2.1.2本章的重点篇幅（1）教材中P 5 6的例2.7 （关系代数表达式的应用实例）。（2）教材中P 6 3的例2.1 9 （元组表达式的应用实例）。（3）教材中P 8 1的例2.3 6 （关系逻辑的规则表示的2.1.3重要内容分析1.关 系代数表达式的运用技巧（1）一般规则 对于只涉及到选择、投影、联接的查询可用下列表达式表示：n .（o .（R X S）或者 n .（o .（R X S）对于否定的操作，一般要用差操作表示，例 如“检索不学C 2课的学生姓名”。对于检索具有“全部”特征的操作，一般要用除法操作表示，例 如“检索学习全部课程的学生姓名”。（2）“检索不学C 2课的学生姓名”，决不能用下式表示：口 SNAME.A G E（C#*C2（S X S C）一定 要 用“差”的形式：n SNAME.A G E（S）一 况 SNAME.A G E（。C#=，C2,（S S C ）（3）“检索学习全部课程的学生学号”，要 用n s#.c#（SO +c#（C）表示，而不能写成 s#（S C+RC#（C）形式。这是因为一个学生学的课程的成绩可能是不一样的。（4）对于教材P 5 6的例2.7的8个查询语句的关系代数表达式，考生一定要掌握，这是基础。2.非过程性语言与过程性语言的区别编程时必须指出“干什么”及“怎么干”的语言，称为过程性语言；编程时只须指出“干什么”，不必指出“怎么干”的语言，称为非过程性语言。两种语言的主要区别见图2.1。过程性语言非过程性语言编程时，必须指出“怎么干”编程时，不必指出“怎么干”由用户进行数据导航由系统进行数据导航单记录处理方式集合处理方式(2003/9/21)(G J-D A)(共 2 页)目录一 13图2.12.2教材中习题2的解答属 于3GL范畴属 于4GL范畴C语言，层次、网状DML等关 系D M L,软件开发工具等2.1名词解释 关系模型：用二维表格表示实体集，外键和主键表示实体间联系的数据模型，称为关系模型。关系模式：是对关系的描述，包括模式名、诸属性名、值域名和模式的主键。关系实例：关系模式具体的值，称为关系实例。属性：即字段或数据项，与二维表中的列对应。属性个数，称 为 元 数（arity）。域：属性的取值范围，称为域。元组：即记录，与二维表中的行对应。元组个数，称 为 基 数（cardinality）。超键：能惟一标识元组的属性或属性集，称为关系的超键。候选键：不含有多余属性的超犍，称为候选键。主键：正在使用的、用于标识元组的候选键，称为主键。外键：属性集F是模式S的主键，在模式R中也出现，那么称F是模式R的外键。实体完整性规则：实体的主键值不允许是空值。参照完整性规则：依赖关系中的外键值或者为空值，或者是相应参照关系中某个主键码。过程性语言：编程时必须给出获得结果的操作步骤，即 指 出“干什么”及“怎么干”的语言。非过程性语言：编程时，只需指出需要什么信息，不必给出具体的操作步骤，即只要指 出“干什么”，不必指出“怎么干”的语言。无限关系：指元组个数为无穷多个的关系。无穷