數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第四版課后習(xí)題答案王珊版

1、第1章緒論1試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。答：(l）數(shù)據(jù)（Data)：描述事物的符號(hào)記錄稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的種類有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音、正文等。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。解析在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的概念是廣義的。早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于科學(xué)計(jì)算，處理的數(shù)據(jù)是整數(shù)、實(shí)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)等傳統(tǒng)數(shù)學(xué)中的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)能存儲(chǔ)和處理的對(duì)象十分廣泛，表示這些對(duì)象的數(shù)據(jù)也越來越復(fù)雜。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。500這個(gè)數(shù)字可以表示一件

2、物品的價(jià)格是500元，也可以表示一個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議參加的人數(shù)有500人，還可以表示一袋奶粉重500克。(2）數(shù)據(jù)庫（DataBase，簡(jiǎn)稱DB)：數(shù)據(jù)庫是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶共享。(3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，簡(jiǎn)稱DBS)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，一般由數(shù)據(jù)庫、

3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構(gòu)成。解析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫是兩個(gè)概念。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)人一機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。但是在日常工作中人們常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)庫。希望讀者能夠從人們講話或文章的上下文中區(qū)分“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”和“數(shù)據(jù)庫”，不要引起混淆。(4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementsytem，簡(jiǎn)稱DBMs)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科

4、學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)。DBMS的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操縱功能、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理功能、數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能。解析DBMS是一個(gè)大型的復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)中的基礎(chǔ)軟件。目前，專門研制DBMS的廠商及其研制的DBMS產(chǎn)品很多。著名的有美國(guó)IBM公司的DBZ關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和IMS層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、美國(guó)acle公司的ade關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、s油ase公司的s油ase關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、美國(guó)微軟公司的SQ

5、LServe，關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。2使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么好處？答：使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)決定的。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處很多，例如，可以大大提高應(yīng)用開發(fā)的效率，方便用戶的使用，減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護(hù)的負(fù)擔(dān)，等等。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以大大提高應(yīng)用開發(fā)的效率。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)庫系統(tǒng)中應(yīng)用程序不必考慮數(shù)據(jù)的定義、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存取的具體路徑，這些工作都由DBMS來完成。用一個(gè)通俗的比喻，使用了DBMS就如有了一個(gè)好參謀、好助

6、手，許多具體的技術(shù)工作都由這個(gè)助手來完成。開發(fā)人員就可以專注于應(yīng)用邏輯的設(shè)計(jì)，而不必為數(shù)據(jù)管理的許許多多復(fù)雜的細(xì)節(jié)操心。還有，當(dāng)應(yīng)用邏輯改變，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)也需要改變時(shí)，由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的改變是DBA的責(zé)任，開發(fā)人員不必修改應(yīng)用程序，或者只需要修改很少的應(yīng)用程序，從而既簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的編制，又大大減少了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護(hù)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因?yàn)镈BMS在數(shù)據(jù)

7、庫建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，改整個(gè)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，只需做很少的改動(dòng)?？梢匀≌w數(shù)據(jù)的各種子集用于不同的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)應(yīng)用需求改變或增加時(shí)，只要重新選取不同的子集或加上一部分?jǐn)?shù)據(jù)，便可以滿足新的需求。(3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)和二級(jí)映像功能保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有很高的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。(4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多

8、個(gè)用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中同一個(gè)數(shù)據(jù)。為此，DBMS必須提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能，包括數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)、數(shù)據(jù)的完整性檢查、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。解析DBMS數(shù)據(jù)控制功能包括四個(gè)方面：數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)：保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞；數(shù)據(jù)的完整性檢查：將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系；并發(fā)控制：對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，保證并發(fā)操作的正確性；數(shù)據(jù)庫恢復(fù)：當(dāng)計(jì)算機(jī)系

9、統(tǒng)發(fā)生硬件故障、軟件故障，或者由于操作員的失誤以及故意的破壞影響數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，甚至造成數(shù)據(jù)庫部分或全部數(shù)據(jù)的丟失時(shí)，能將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)（亦稱為完整狀態(tài)或一致狀態(tài)）。下面可以得到“什么是數(shù)據(jù)庫”的一個(gè)定義：數(shù)據(jù)庫是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)有組織的大量的共享的數(shù)據(jù)集合，它可以供各種用戶共享，具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。DBMS在數(shù)據(jù)庫建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一控制，以保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性，并在多

10、用戶同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫時(shí)進(jìn)行并發(fā)控制，在發(fā)生故障后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)使信息系統(tǒng)從以加工數(shù)據(jù)的程序?yàn)橹行霓D(zhuǎn)向圍繞共享的數(shù)據(jù)庫為中心的新階段。6數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？答：(l）數(shù)據(jù)庫定義功能；(2）數(shù)據(jù)存取功能；(3）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理；(4）數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能。7試述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用和數(shù)據(jù)模型的三個(gè)要素。答：數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中用來對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的工具，是數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架。一

11、般地講，數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的概念的集合。這些概念精確描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性和完整性約束條件。因此數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。(l）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是所研究的對(duì)象類型的集合，是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。(2）數(shù)據(jù)操作：是指對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許進(jìn)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則，是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。(3）數(shù)據(jù)的約束條件：是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系

12、所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。解析數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最重要的概念之一。必須通過《概論》的學(xué)習(xí)真正掌握數(shù)據(jù)模型的概念和作用。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。任何一個(gè)DBMS都以某一個(gè)數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，或者說支持某一個(gè)數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，模型有不同的層次。根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型分成兩類或者說兩個(gè)層次：一類是概念模型，是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，用于信