数据库系统原理课后习题答案.doc

1、精品第一章简介1.介绍了数据、数据库、数据库系统和数据库管理系统的概念。回答：(l)数据(Data):描述事物的符号记录称为数据。数据类型包括数字、文字、图形、图像、声音、正文等。数据及其意义是不可分割的。在现代计算机系统中分析数据的概念很广。早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是传统数学的数据，例如整数、实数、浮点等。可以在现代计算机上存储和处理的对象非常广泛，这意味着这些对象的数据也变得越来越复杂。数据及其意义是不可分割的。500这个数字可能意味着一个项目的价格为500韩元，也可能意味着参加学术会议的人数为500人，也可能意味着一只奶粉的重量为500克。(2)数据库(DataBas

2、e，简称DB):数据库是长期存储在计算机内部的有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按特定的数据模型进行组织、描述和存储，冗馀度低，数据独立性高，可扩展性高，可由多种用户共享。(3)数据库系统(DataBas)。Sytem，简单地说，DBS):数据库系统包括将数据库引入计算机系统后的系统，通常包括数据库、数据库管理系统(和开发工具)、应用程序系统和数据库管理员。解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是单系统系统系统，数据库是数据库系统的一部分。但是在日常工作中，数据库系统通常被称为数据库。希望读者能在人们说或写的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，以免混淆。(4)数据库管理系统(

3、DataBase Management sytem，DBMs):数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的分层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据，以及有效地获取和维护数据。DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操作功能、数据库的操作管理功能，以及数据库的构建和维护功能。分析DBMS是大型复杂的软件系统，是计算机的基本软件。目前，有很多DBMS产品正在开发中，也有很多专门研究DBMS的公司。众所周知，这包括美国IBM的DBZ关系数据库管理系统和IMS层数据库管理系统、美国Oracle的orade关系数据库管理系统、s oiase的s oiase关系数据库管理系统、美国Microsoft的SQ

4、L Serve和关系数据库管理系统使用数据库系统有什么好处？回答：使用数据库系统的优点取决于数据库管理系统的特性或优点。使用数据库系统有很多好处，包括可以大大提高应用程序开发的效率，方便用户，减轻数据库系统管理员的维护负担，使用数据库系统可以极大地提高应用程序开发的效率。在数据库系统中，这些操作是由DBMS完成的，因为应用程序不需要考虑定义、存储和访问数据的具体路径。用DBMS作为通俗的比喻，会产生优秀的参谋和优秀的助手，很多具体的技术工作都是由这个助手完成的。因此，开发人员可以集中精力应用逻辑设计，而不必关注数据管理的复杂细节。数据库系统还会应用逻辑更改，并在需要更改数据的逻辑结构时提供数字

5、根据与程序的独立性，数据逻辑结构的更改是DBA的责任，由于开发人员不需要修改应用程序，或只需要修改极少数量的应用程序，因此简化了应用程序的编写，大大减少了应用程序的维护和修改。使用数据库系统可以减轻数据库系统管理员维护系统的负担。DBMS在设置、应用和维护数据库时统一管理和控制数据库，包括数据完整性、安全性、多用户并发控制和故障转移。总而言之，数据库系统的优点包括：易于集中管理数据，控制数据冗馀，提高数据的利用率和一致性，以及帮助应用程序开发和维护。读者可以将具体应用结合到自己以后的工作中，努力体会和总结。讨论文件系统和数据库系统之间的差异和关联。回答：文件系统和数据库系统的区别在于：文件系统

6、面向应用程序，共享性差，冗馀性大，数据独立性差，记录中有结构，总体上没有结构，由应用程序本身控制。数据库系统面向现实世界，具有较高的共享性、较小的冗馀性、较高的物理独立性和逻辑独立性、整体结构性、用数据模型描述，并在数据库管理系统中提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复功能。文件系统和数据库系统是管理计算机系统中数据的软件。文件系统分析是操作系统的重要组成部分。DBMS是独立于操作系统的软件。但是，DBMS基于操作系统。数据库的数据组织和存储是通过操作系统的文件系统完成的。请举出适合使用文件系统(而不是数据库系统)的示例。引用适用于数据库系统的应用实例。回答：(l)应用程序示例数据(适用于文

7、件系统而不是数据库系统)的备份、软件或应用程序使用期间，临时数据存储通常更适合使用文件。初始功能相对简单、固定的应用程序系统也适合文件系统。(2)应用于数据库系统而不是文件系统的应用示例当前几乎所有企业或部门的信息系统都是数据库使用数据库作为基础。例如，包括库存管理系统、物料采购系统、作业调度系统、设备管理系统、人事管理系统等诸多子系统的工厂管理信息系统、学校学生管理系统、人事管理系统、图书馆图书管理系统等，适合数据库系统。希望读者引用自己知道的应用案例。讨论数据库系统的特性。回答：数据库系统主要特性包括：(l)数据结构化数据库系统实现了整个数据的结构化。这是数据库的主要特征之一，是数据库系统

8、和文件系统的本质区别。请分析这里的“整个”晚上两个词。在数据库系统中，数据不再针对应用程序，而是针对整个组织，具有整体结构。数据不仅结构化，而且可以灵活地一次访问的数据大小，减少到一个数据项(如学生的名字)和一个记录(数千个学生的记录)。对于文件系统，只有一个数据访问单元，例如一个学生的完整记录。(2)数据共享性高、冗馀性低、可扩展数据库中的数据不再针对特定应用程序，而是针对整个系统，因此多个用户、多个应用程序可以使用多种不同的语言共享。数据面向整个系统，不仅可以在多个应用程序之间共享，而且是可以轻松添加新应用程序的结构化数据，因此数据库系统可以灵活轻松地扩展。分析数据共享可以显着减少数据冗馀

9、，节省存储空间，同时避免数据之间的不兼容和不一致。“面向数据的应用程序”是指数据结构针对应用程序而设计，仅用于该应用程序或应用程序，数据可以称为应用程序的“专用资源”。“灵活性大”意味着系统易于扩展和缩小。这意味着在应用增加或减少时，无需修改整个数据库的结构，只需进行很小的更改。可以在多个应用程序系统中使用整个数据的不同子集，并可以在应用程序要求更改或增长时重新选择不同的子集或添加部分数据以满足新的要求。(3)数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构和次映像功能确保了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。(4) DBMS集成管理和控制数据

10、库的共享。这意味着多个用户可以同时访问数据库中的数据，也可以同时访问数据库中的相同数据。为此，DBMS必须提供集成的数据控制功能，如数据的安全保护、数据完整性检查、并发控制和数据库恢复。验证DBMS数据控制功能包括四个方面的数据安全性：这意味着保护数据，防止因非法使用而导致的数据泄露和损坏。数据完整性检查：将数据控制在有效范围内，或确保满足数据之间的一致关系：并发控制：控制和协调多个用户的并发操作，以确保并发操作的准确性。恢复数据库：如果计算机系统由于硬件故障、软件错误或操作员错误和故意损坏而影响数据库的数据准确性，或者数据库的部分或全部丢失，则可以将数据库从故障状态恢复到已知的正确状态(也称

11、为整体状态或一致状态)。“什么是数据库？”的定义。数据库是存储在计算机上很长时间的共享数据集合，所有用户都可以共享，冗馀最小化，数据独立性高。DBMS在设置、应用和维护数据库时统一控制数据库，以确保数据的完整性、安全性，在多个用户同时使用数据库时进行并发控制，并在出现故障后恢复系统。随着数据库系统的出现，信息系统从处理数据的程序中心转移到了以共享数据库为中心的新阶段。数据库管理系统的主要功能是什么？回答：(l)数据库定义功能；(2)数据访问功能；(3)数据库的运行和管理；(4)数据库构建和维护功能。7.描述数据模型的概念、数据模型的角色和数据模型的三个元素。回答：数据模型是用于从数据库中抽象真

12、实世界的工具，是用于提供信息表示和操作手段的数据库的格式框架。通常，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念准确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束。因此，数据模型通常由三部分组成：数据结构、数据操作和完整性约束。(l)数据结构：正在研究的对象类型的集合，描述系统的静态特性。(2)数据操作：对数据库中各种对象(类型)的实例(值)的允许作业集合(包括作业及其相关作业规则)的系统动态特性的说明。(3)数据约束：是完整性规则集的集合。完整性规则是对指定数据模型的数据和数据连接的约束和从属规则，用于限制数据模型的数据库状态和状态更改，以确保数据准确、有效和兼容。分析数据模型是数据库系统中最重要

13、的概念之一。通过概论的学习，您需要真正了解数据模型的概念和作用。数据模型是数据库系统的基础。DBMS基于数据模型或支持数据模型。在数据库系统中，模型具有不同的层次。根据应用模型的不同目的，可以将模型分为两个类别或两个层次。一个是概念模型，一个是从用户的角度对数据和信息建模，用于信息世界的建模，强调语义表达能力，概念简单明了。另一类是从计算机系统的角度对数据建模的数据模型，可以用于定义、操作数据库中的数据，通常需要一套严格定义严格公式定义、语法和语义的语言，并有一些规则和限制，以便在机器中轻松实现。8.讨论概念模型的作用。回答：概念模型实际上是从现实世界到机器世界的中间水平。信息世界建模的概念模

14、型是从现实世界到信息世界的一级抽象，是数据库设计者进行数据库设计的强大工具，也是数据库设计者和用户之间交流意见的语言。9.定义和解释概念模型中的以下术语：实体、实体类型、实体集、属性、代码、实体联系图(e 1 r图)回答：实体：客观存在，可以相互区别的东西称为实体。实体类型：具有相同属性的实体具有相同的特性和特性，并使用实体名称及其属性名称集合抽象和表征相同类型的实体。这称为图元类型。实体集：同一类型的实体的集合称为实体集。属性：对象属性，其中一个对象可以具有多个属性。代码：唯一标识实例的一组属性称为代码。实体关联图表(e 1 r图表):提供表示实体类型、属性和关联的方法。实体类型：显示为矩形

15、；实体名称显示在矩形框中；属性：显示为椭圆，并连接到实体的不连接边。联系人：显示为菱形，联系人名称显示在菱形框中，联系人类型(1 : 1、1 : n或m : n)显示在与相关实体无关联的边旁边。10.请给出实际部门1比1、1比1、多对多需要不同连接的3个实部的E-1比r图。回答：11.提出实际部门的e-1 r图需要3个实体，需要3个实体类型之间的多对多连结点。3个实体之间的多对多连接，以及2个3个实体之间的3个多对多连接等？怎么了？回答：三个实体之间的多对多延和三个实体之间的三对多连接是不同的，因为意义不同。三个实体两者之间的三个多对一连接如下图所示。12.学校的情况是，各系有多门课和教研室，

16、各教研室有多名教员，其中部分教授和副教授各有多名研究生。每个班有多个学生，每个学生选几门课，每个课可以由多个学生选择。要绘制此学校的概念模型，请使用e 1 r。回答：13.工厂生产多个产品，每个产品由不同的部件组成，有些部件可以在其他产品中使用。这些零件是用不同的原材料制造的，不同零件中使用的材料可能相同。这些零件按所属产品存放在仓库里，原材料按类别存放在多个仓库里。请用e-1 r画出这个工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。回答：14.介绍了层次模型的概念，并给出了三个层次模型的实例。回答：(l)教员学生分层数据库模型(2)行政机关层次数据库模型(3)行政区域层次数据库模型15.现在有一个层次数据库实例，该实例使用子女1兄弟连接法和层次序列连接法显示存储结构的示意图。回答：子女兄弟连接法：层次顺序连接方法：16.论述网格模型的概念，给出网格模型的三个例子。回答：满足以下两个条件的默认层次连接集是网格模型：(l)允许两个或更多节点没有父母。(2)节点可以有多个父节点。范例1 :范例2 :范例3 :17.讨论网格和层次数据库的优缺点。回答：层次模型的优点包括：(l)对模型简单、一对多关系的部门的说明非常自然、直观、易于理解，是分层数据库的一大优势。(2)使用分层模型的应用系统性能良好。使用