数据库原理第一章课后题答案(第四版)

简介: 数据库原理第一章课后题答案(第四版)

一、选择题

1. C 2. B 3. D 4. C 5. D

6. B 7. A 8. B 9. D 10. B

11. C 12. D 13. D 14. D 15. B

16. C 17. D 18. A 19. D 20. A

21. D 22. D 23. C 24. A 25. C

二、填空题

1. 数据库系统阶段

2. 关系

3. 物理独立性

4. 操作系统

5. 数据库管理系统(DBMS)

6. 一对多

7. 独立性

8. 完整性控制

9. 逻辑独立性

10. 关系模型

11. 概念 结构(逻辑)

12. 树 有向图 二维表 嵌套和递归

13. 宿主语言(或主语言)

14. 数据字典

15. 单用户结构 主从式结构 分布式结构 客户/服务器结构 浏览器/服务器结构

16. 现实世界 信息世界 计算机世界

三、简答题

1.简述数据管理技术发展的三个阶段和各个阶段的特点是什么?

随着计算机硬件和软件的发展,数据管理经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。

人工管理阶段:数据没有专门的存取设备、数据没有专门的管理软件、数据不共享、数据不具有独立性;

文件系统阶段:数据以文件形式长期保存、由文件系统管理数据、程序与数据间有一定独立性、文件的形式已经多样化、数据具有一定的共享性;

数据库系统阶段:结构化的数据及其联系的集合、数据共享性高冗余度低、数据独立性高、有统一的数据管理和控制功能。

2.从程序和数据之间的关系分析文件系统和数据库系统之间的区别和联系。

在文件系统阶段,人们关注的是系统功能的设计,因此,程序设计处于主导地位,数据服从于程序设计;而在数据库系统阶段,数据占据了中心位置,数据的结构设计成为信息系统首先关心的问题。

3.简述数据库、数据库管理系统、数据库系统三个概念的含义和联系。

数据库(DataBase,DB)是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据和数据对象(如表、视图、存储过程和触发器等)的集合。

数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)是统一管理数据的专门软件系统。

数据库系统(DataBase System,DBS)是指在计算机系统中引入数据库后的系统。

数据库是数据库系统的基础,数据库管理系统是数据库系统的核心软件,用户通过数据库管理系统实现对数据库中数据的存取、维护和管理。

4.数据库系统包括哪几个主要组成部分?各部分的功能是什么?画出整个数据库系统的层次结构图。

数据库系统主要由数据库、数据库用户、计算机硬件系统和计算机软件系统等几部分组成。

数据库:按一定的数据模型(或结构)组织、描述并长期存储,同时能以安全和可靠的方法进行数据的检索和存储。

数据库用户:可对数据库进行存储、维护和检索等操作。

计算机硬件系统:为数据库系统的存储和运行提供硬件环境。

计算机软件系统:实现对硬件的访问并实现对数据库中数据的存取、维护和管理。

5.简述数据库管理系统的组成和功能。

一个完整的数据库管理系统通常应由语言编译处理程序、系统运行控制程序及系统建立、维护程序和数据字典等部分组成。

数据库管理系统的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库运行管理功能、数据库的建立和维护功能、数据通信接口及数据组织、存储和管理功能。

6.DBA指什么?它的主要职责是什么?

DBA即数据库管理员(DataBase Administrator。数据库管理员是负责设计、建立、管理和维护数据库以及协调用户对数据库要求的个人或工作团队。

7.试述数据库三级模式结构,说明三级模式结构的优点是什么。

数据库三级模式结构即把数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为外模式、模式和内模式三级抽象模式结构和二级映像功能,即ANSI/SPARC体系结构。

数据库系统的三级模式与二级映像使数据库系统具有以下优点。

(1)保证数据的独立性。将模式和内模式分开,保证了数据的物理独立性;将外模式和模式分开,保证了数据的逻辑独立性。

(2)简化了用户接口。按照外模式编写应用程序或输入命令,而不需了解数据库内部的存储结构,方便用户使用系统。

(3)有利于数据共享。在不同的外模式下可由多个用户共享系统中的数据,减少了数据冗余。

(4)有利于数据的安全保密。在外模式下根据要求进行操作,只能对限定的数据操作,保证了其他数据的安全。

8.什么是数据库的数据独立性?它包含哪些内容?

数据库的数据独立性是指数据库中的数据与应用程序间相互独立,即数据的逻辑结构、存储结构以及存取方式的改变不影响应用程序。数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性,其中,数据的物理独立性是指当数据库物理结构(如存储结构、存取方式、外部存储设备等)改变时,通过修改映射,使数据库逻辑结构不受影响,进而用户逻辑结构以及应用程序不用改变;数据的逻辑独立性是指当数据库逻辑结构(如修改数据定义、增加新的数据类型、改变数据间的关系等)发生改变时,通过修改映射,用户逻辑结构以及应用程序不用改变。

9.什么是数据字典?它的主要作用是什么?

数据字典(Data Dictionary,DD)用来描述数据库中有关信息的数据目录,包括数据库的三级模式、数据类型、用户名和用户权限等有关数据库系统的信息。

数据字典起着系统状态的目录表的作用,帮助用户、DBA和DBMS本身使用和管理数据库。

10.简述数据库管理系统的数据存取过程。

DBMS对数据的存取通常需要以下几个步骤。

(1)用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS发出存取请求。

(2)DBMS接受请求并将该请求解释转换成机器代码指令。

(3)DBMS依次检查外模式、外模式/模式映像、模式、模式/内模式映像及存储结构定义。

(4)DBMS对存储数据库执行必要的存取操作。

(5)从对数据库的存取操作中接受结果。

(6)对得到的结果进行必要的处理,如格式转换等。

(7)将处理的结果返回给用户。

11.解释实体、属性、码、实体集、实体型、实体联系类型、记录、数据项、字段、记录型、文件、实体模型和数据模型的含义。

实体(Entity)。客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体。

属性(Attribute)。实体所具有的某一特性称为属性。

码(Key)。在实体型中,能唯一标识一个实体的属性或属性集称为实体的码。

实体集(Entity Set)。同型实体的集合称为实体集。

实体型(Entity Type)。用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型。

实体联系类型指指不同的实体集间的联系的类型,可分为一对一联系(1:1)、一对多联系(1:n)、多对多联系(m:n)三种。

记录(Record)。字段的有序集合称为记录。

字段(Field)。标记实体属性的命名单位称为字段,也称为数据项。

文件(File)。同一类记录的集合称为文件。

记录型。层次模型的树形结构中,每个结点表示一个记录型,每个记录型可包含若干个字段,记录型描述的是实体,字段描述实体的属性,

文件(File)。同一类记录的集合称为文件。

实体模型。按用户的观点对数据和信息建模,是对现实世界的事物及其联系的第一级抽象,它不依赖与具体的计算机系统,不涉及信息在计算机内如何表示,如何处理等问题,只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。

数据模型。数据库的框架,该框架描述了数据及其联系的组织方式、表达方式和存取路径。

12.数据模型的主要作用是什么?三类基本数据模型的划分依据是什么?各有哪些优缺点?

数据模型是现实世界中的事物及其联系的一种模拟和抽象表示,是一种形式化描述数据、数据间联系以及有关语义约束规则的方法。

三类基本数据模型的划分基于模型的数据结构类型。

层次模型(Hierarchical Model)

优点:

(1)层次模型结构比较简单,层次分明,便于在计算机内实现。

(2)结点间联系简单,从根结点到树中任一结点均存在一条唯一的层次路径,当要存取某个结点的记录值时,沿着这条路径很快就能找到该记录值,因此,以该种模型建立的数据库系统查询效率很高。

(3)它提供了良好的数据完整性支持。

缺点:

(1)不能直接表示两个以上的实体型间的复杂联系和实体型间的多对多联系,只能通过引入冗余数据或创建虚拟结点的方法来解决,易产生不一致性。

(2)对数据插入和删除的操作限制太多。

(3)查询子女结点必须通过双亲结点。

网状模型(Network Model)

优点:

(1)能更为直接地描述客观世界,可表示实体间的多种复杂联系。

(2)具有良好的性能和存储效率。

缺点:

(1)数据结构复杂,并且随着应用环境的扩大,数据库的结构变得越来越复杂,不便于终端用户掌握。

(2)其数据定义语言(DDL)和数据操纵语言(DML)极其复杂,不易使用户掌握。

(3)由于记录间的联系本质上是通过存取路径实现的,应用程序在访问数据库时要指定存取路径,即用户需要了解网状模型的实现细节,加重了编写应用程序的负担。

关系模型(Relational Model)

优点:

(1)关系模型与非关系模型不同,它有严格的数学理论根据。

(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。此外,对数据的操纵结果也是关系。

(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建立和开发的工作。

缺点:

关系模型的缺点是查询效率不如非关系模型,增加了开发数据

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