數(shù)據(jù)庫原理課后題答案

1、第1章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:(1)數(shù)據(jù)：描述事物的符號記錄成為數(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。（2）數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機內(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)按照一定的數(shù)據(jù)模型組織。描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構成，一

2、般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)人具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構成。（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：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，用于科學地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護數(shù)據(jù)。DBMS的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操作功能、數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。6.試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構，這種結(jié)構的優(yōu)點是什么？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式機構由外模式、模式和內(nèi)模式組成。外模式，亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序

3、員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。模式亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)呃邏輯結(jié)構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的內(nèi)部邏輯結(jié)構，通常是模式的子集。內(nèi)模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構和存儲方式的描述。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它對數(shù)據(jù)的具體組織留給

4、DBMS管理，使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關心數(shù)據(jù)在計算機中的表示和存儲。為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映像：外模式∕模式映像和模式∕內(nèi)模式映像。正是這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。7.定義并解釋下列術語。外模式：亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)

5、視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。內(nèi)模式：亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構和存儲方式的描述。模式：亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的內(nèi)部邏輯結(jié)構，通常是模式的子集。DDL：數(shù)據(jù)庫定義語言，用來定義數(shù)據(jù)庫模式、外模式、內(nèi)模式的語言。DML：數(shù)據(jù)操縱語言，用來對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行查詢、插入、刪除和修改的語句。8.什

6、么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性？什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性？為什么外部碼：設F是基本關系R的一個或一組屬性，但不是關系R的碼，如果F與基本關系S的主碼Ks相對應，則稱F是基本關系R的外部碼，簡稱外碼?；娟P系R稱為參照關系，基本關系S稱為被參照關系或目標關系。關系R和S可以是相同的關系。（3）關系模式：關系的描述稱為關系模式。它可以形式化地表示為R（UDdom，F(xiàn)）其中R為關系名，U為組成該關系的屬性名集合，D為屬性組U中屬性所來自的域，

7、dom為屬性向域的映像集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關系集合。關系：在域D1，D2，…Dn上笛卡兒積D1D2…Dn的子集稱為關系，表示為R（D1，D2，…Dn），關系是關系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容。關系模式是靜止的、穩(wěn)定的；而關系是動態(tài)的、隨時間不斷變化的，因為關系操作在不斷更新著數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。關系數(shù)據(jù)庫：關系數(shù)據(jù)庫也有型和值之分。關系數(shù)據(jù)庫的型也稱為關系數(shù)據(jù)庫模式，是對關系數(shù)據(jù)庫的描述，它包括若干域的定義以及在這些域上定義的若干關系模

8、式。關系數(shù)據(jù)庫的值是這些關系模式在某一時刻對應的關系的集合，通常就稱為關系數(shù)據(jù)庫。4試述關系模型的完整性規(guī)則。在參照完整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為空？什么情況下才可以為空？答：關系模型的完整性規(guī)則是對關系的某種約束條件。關系模型中可以有三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。其中實體完整性和參照完整性是關系模型必須滿足的完整性約束條件，被稱做事關系的兩個不變性，應該由關系系統(tǒng)自動支持。（1）實體完整性規(guī)則：若屬

9、性A是基本關系R的主屬性，則屬性A不能取空值。（2）參照完整性規(guī)則：若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關系R的外碼，它與基本關系S的主碼Ks相對應（基本關系R和S不一定是不同的關系），則對于R中每個元組在F上的值必須為：1）或者取空值（F的每個屬性值均為空值）2）或者等于S中的某個元組的主碼值。（3）用戶定義的完整性是針對某一具體關系數(shù)據(jù)庫的約束條件。它反映某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。在參照完整性中，外部碼屬性的值可以為空，它表

10、示該屬性的值尚未確定，但前提條件是該外部碼屬性不是其所在關系的主屬性。例如，在下面的“學生”表中，“專業(yè)號”是一個外部碼，不是學生表的主屬性，可以為空，其語義是，該學生的專業(yè)尚未確定。學生（學號，姓名，性別，專業(yè)號，年齡）專業(yè)（專業(yè)號，專業(yè)名）而在下面的“選修”表中的“課程號”雖然也是一個外部碼屬性，但它又是“課程”表的主屬性，所以不能為空，因為關系模型必須滿足實體完整性。課程（課程號，課程名，學分）選修（學號，課程號，成績）p615、