《数据库系统概论》王珊版课后习题-Toy模板网

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第一章绪论

1.数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念

（1）数据（Data）：数据是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
（2）数据库（DB）：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
（3）数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
（4）数据库系统（DBS）：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。

2.使用数据库系统的好处

（1）大大提高开发效率
（2）数据库系统提供了数据与程序之间的独立性
（3）使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担
（简写，应根据分值拓展）

3.文件系统和数据库系统的区别和联系

（1）文件系统与数据库系统的区别：文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。
数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。
（2）文件系统与数据库系统的联系：文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。文件系统是操作系统的重要组成部分；而DBMS是独立于操作系统的软件。DBMS是在操作系统的基础上实现的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文件系统来实现的。

4.举出适合用文件系统而不是数据库系统的应用例子；再举出适合用数据库系统的应用例子。

（1）适合用文件系统而不是数据库系统的应用例子：数据的备份，软件或应用程序使用过程中的临时数据存储一般使用文件系统比较合适。功能比较简单、比较固定的应用系统也适合用文件系统。
（2）适合用数据库系统而非文件系统的应用例子：目前，几乎所有企业或部门的信息系统都以数据库系统为基础，都使用数据库。例如，一个工厂的管理信息系统（其中包括许多子系统，如库存管理系统、物资采购系统、作业调度系统、设备管理系统、人事管理系统等），学校的学生管理系统，人事管理系统，图书馆的图书管理系统等等，都适合用数据库系统。

5.数据库系统的特点

（1）数据结构化。数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。（2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充。数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此可以被多个用户、多个应用以多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统，是有结构的数据，不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩充。
（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二级映像功能保证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）数据由DBMS统一管理和控制。数据库的共享是并发的共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此，DBMS必须提供统一的数据控制功能，包括数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制和数据库恢复。

6.数据库管理系统的主要功能有哪些？

（1）数据库定义功能。DBMS提供数据定义语言（Data Definition Language，DDL），用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。
（2）数据组织、存储和管理功能。通过对数据的组织和存储提高存储空间利用率和方便存取，数据库管理系统提供多种存取方法（如索引查找、Hash查找、顺序查找等）来提高存取效率。
（3）数据操纵功能。DBMS还提供数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），用户可以使用DML操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。
（4）数据库的事务管理和运行管理。数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
（5）数据库的建立和维护功能。数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序或管理工具完成的。（6）其他功能。例如DBMS与网络中其他软件系统的通信功能；一个DBMS与另一个DBMS或文件系统的数据转换功能；异构数据库之间的互访和互操作功能等。

7.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的3个要素。

1.数据模型
（1）概念
数据模型是对现实世界数据特征的抽象，用来描述数据、组织数据和对数据进行操作。
（2）作用
一般来讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
2.数据模型的三要素
数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
①数据结构：它是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
②数据操作：指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许进行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。
③完整性约束
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

8.试描述概念模型的作用

概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。

9.定义并解释概念模型中以下术语

实体，实体型，实体集，属性，码，实体-联系图（E-R图）
（1）实体：客观存在并可以相互区分的事物
（2）实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。
（3）实体集：同型实体的集合
（4）属性：实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。
（5）码：惟一标识实体的属性集。
(6)实体联系图（E-R图）：提供了表示实体型、属性和联系的方法。
①实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体
②属性：用椭圆形表示，用无向边将其与相应的实体连接起来；
③联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1，1：n或m：n）。