数据库系统原理课后答案第⼀章
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（Database Management System)，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（Database System)，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（host language)，简称主语⾔。
(22) DDL：数据定义语⾔（Data Definition Language),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（Data Manipulation Language)，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（Data Dictionary)，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”。
关系型数据库系统有哪些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(poor data relationship)。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”。
ER图：
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)
1.15 DBS由哪⼏个部分组成？
DBS由四部分组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员。
1.16 什么样的⼈是DBA？DBA应具有什么素质？DBA的职责是什么？
DBA是控制数据整体结构的⼈，负责DBS的正常运⾏。DBA可以是⼀个⼈，在⼤型系统中也可以是由⼏个⼈组成的⼩组。DBA承担创建、监控和维护整个数据库结构的责任。
DBA应具有下列素质：
（1）熟悉企业全部数据的性质和⽤途；
（2）对⽤户的需求有充分的了解；
（3）对系统的性能⾮常熟悉。
DBA的主要职责有五点：
（1）概念模式定义
（2）内模式定义
（3）根据要求修改数据库的概念模式和内模式
（4）对数据库访问的授权
（5）完整性约束的说明
1.17 试对DBS的全局结构作详细解释。
参照教材p24-25。
1.18 使⽤DBS的⽤户有哪⼏类？
使⽤DBS的⽤户有四类：
1）DBA
2）专业⽤户
3）应⽤程序员
4）最终⽤户
1.19 DBMS的查询处理器有哪些功能？
DBMS的查询处理器可分成四个成分：
1）DML编译器
2）嵌⼊型DML的预编译器
3）DDL编译器
4）查询运⾏核⼼程序
（各成分功能参照P24）
1.20 DBMS的存储处理器有哪些功能？
DBMS的存储处理器提供了应⽤程序访问数据库中数据的界⾯，可分成四个成分：1）授权和完整性管理器
2）事务管理器
3）⽂件管理器
4）缓冲区管理器
（各成分功能参照P25）
1.21 磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构？
数据⽂件：存储了数据库中的数据；

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