數(shù)據(jù)庫第一章作業(yè)

試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念。（1）數(shù)據(jù)(Data)：描述事務(wù)的符號記錄稱為數(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)代計算機系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的概念是廣義的。早期的計算機系統(tǒng)用于科學計算，處理的數(shù)據(jù)是正數(shù)、實數(shù)、浮點數(shù)等傳統(tǒng)數(shù)學中的數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)庫(DataBase,簡稱DB)：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)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲，具有較少的冗余度、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)(DataBas,簡稱DBS)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引用數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個組成部分，數(shù)據(jù)庫是一個人一機系統(tǒng)。（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagement,簡稱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)庫的運行管理功能、數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。2.使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么好處?容易查詢,速度快快,容量大.3.試述文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。（1）文件系統(tǒng)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別是：文件系統(tǒng)面向某一應(yīng)用程序，共享性差，冗余度大，數(shù)據(jù)獨立性差，記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)，整體無結(jié)構(gòu)，由應(yīng)用程序自己控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向現(xiàn)實世界，共享性高，冗余度小，具有較高的物理獨立性和一定的邏輯獨立性，整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述，由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性，完整性，并發(fā)控制和恢復力。（2）文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系是：文件系統(tǒng)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是計算機系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)庫的軟件。解析文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的重要組成部分。而DBMS是獨立于操作系統(tǒng)的軟件。到時DBMS獅子啊操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組織和存儲是通過操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)來實現(xiàn)的。4.舉出適合用文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用例子，以及適合用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用例子。(1)適用于文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用例子：數(shù)據(jù)的備份、軟件或應(yīng)用程序使用過程中的臨時數(shù)據(jù)存儲一般使用文件比較合適。早期的功能比較簡單，比較固定的應(yīng)用系統(tǒng)也適用文件系統(tǒng)。(2)適用于數(shù)據(jù)系統(tǒng)而非文件系統(tǒng)的應(yīng)用例子：一個工廠的管理系統(tǒng)（其中會包括許多子系統(tǒng)，如庫存管理系統(tǒng)，物資采購系統(tǒng)，作業(yè)采購系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，設(shè)備管理系統(tǒng)，人事管理系統(tǒng)等），學校的管理系統(tǒng)，人事管理系統(tǒng)，圖書館的圖書管理系統(tǒng)，等等。都適合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。5.試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化2.數(shù)據(jù)的共享性高，\t"/item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E7%9A%84%E7%89%B9%E7%82%B9/_blank"冗余度低，易擴充3.\t"/item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E7%9A%84%E7%89%B9%E7%82%B9/_blank"數(shù)據(jù)獨立性高4.數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一\t"/item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E7%9A%84%E7%89%B9%E7%82%B9/_blank"管理和\t"/item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E7%9A%84%E7%89%B9%E7%82%B9/_blank"控制數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些?數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)庫的運行管理數(shù)據(jù)組織存儲與管理數(shù)據(jù)庫的保護數(shù)據(jù)庫的維護通信什么是概念模型?試述概念模型的作用。概念模型是按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計。作用：用于信息世界的建模8.定義并解釋概念模型中以下術(shù)語:實體，實體型，實體集，實體之間的聯(lián)系實體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物實體型：用實體名及其屬性名集合來抽象刻畫同類實體。實體集：同一類型實體的集合實體之間的聯(lián)系，通常是指不同實體之間的聯(lián)系，有一對一、一對多、多對多等多種類型。9.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)模型的三個要素。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的約束條件10.試述層次模型的概念，舉出三個層次模型的實例。

(1)有且只有一個節(jié)點沒有雙親節(jié)點，這個結(jié)構(gòu)稱為根節(jié)點

(2)根以外的其他結(jié)點有且只有一個雙親節(jié)點。

層次模型的實例

(1)教員學生層次數(shù)據(jù)庫模型

(2)行政機構(gòu)層次數(shù)據(jù)庫模型

(3)行政區(qū)域?qū)哟螖?shù)據(jù)庫模型11.試述網(wǎng)狀模型的概念，舉出三個網(wǎng)狀模型的實例。(1)允許一個以上的結(jié)點無雙親；

(2)一個結(jié)點可以有多于一個的雙親實例：(1)學生選課網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型

(2)教師選教室網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

(2)學生選教室網(wǎng)址數(shù)據(jù)模型12.試述網(wǎng)狀，層次數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點。層次模型優(yōu)點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單明晰、查詢效率高、良好的完整性支持缺點：顯示世界有很多聯(lián)系不適用用層次模型表達、如果一個結(jié)點有多個雙親，用層次模型表達非常的笨重、查詢子女必須通過雙親、由于結(jié)構(gòu)嚴密，層次命令趨于程序化網(wǎng)狀模型優(yōu)點：能夠更直接的描述現(xiàn)實世界、具有良好的性能，存取效率高缺點：結(jié)構(gòu)復雜、數(shù)據(jù)操縱語言和定義語言復雜，并需嵌入C語言之類的高級語言、應(yīng)用程序在訪問數(shù)據(jù)時必須選擇適當?shù)穆窂?3.試述關(guān)系模型的概念，定義并解釋以下術(shù)語:關(guān)系，屬性，域，元組，碼，分量，關(guān)系模式1、關(guān)系，一對關(guān)系對應(yīng)通常說的是一張表2、屬性，表中的一列3、域，屬性的取值范圍

4、元組，表的一行

5、主碼，唯一可以確定元組的某個屬性

6、分量，元組中的一個屬性值

7、關(guān)系模式，對關(guān)系的描述試述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點。1.數(shù)據(jù)集中控制，在文件管理方法中，文件是分散的，這些文件之間一般是沒有聯(lián)系的，因此不能按照統(tǒng)一的方法來控制、維護和管理。而數(shù)據(jù)庫則可以集中控制、維護和管理有關(guān)數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)獨立，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用程序，包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和邏輯獨立性，給數(shù)據(jù)庫的使用、調(diào)整、優(yōu)化和進一步擴充提供了方便。3.數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以供多個用戶使用，每個用戶只與庫中的一部分數(shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系；用戶數(shù)據(jù)可以重疊，用戶可以同時存取數(shù)據(jù)而互不影響。4.減少數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是面向應(yīng)用，而是面向系統(tǒng)。數(shù)據(jù)統(tǒng)一定義、組織和存儲，集中管理，避免了不必要的數(shù)據(jù)冗余。5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，整個數(shù)據(jù)庫按一定的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成，數(shù)據(jù)在記錄內(nèi)部和記錄類型之間相互關(guān)聯(lián)，用戶可通過不同的路徑存取數(shù)據(jù)。6.統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護功能，在多用戶共享數(shù)據(jù)資源的情況下，對用戶使用數(shù)據(jù)有嚴格的檢查，對數(shù)據(jù)庫規(guī)定密碼或存取權(quán)限，以確保數(shù)據(jù)的安全性、并發(fā)控制。試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)，并說明這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是什么。1.

模式：也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供模式數(shù)據(jù)定義語言（模式DDL）來嚴格地定義模式。2.

外模式：也稱子模式或用戶模式，一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式，但是一個應(yīng)用程序只能使用一個外模式。它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)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(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個有力措施，因為每個用戶只能看見和訪問所對應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫中的其余數(shù)據(jù)是不可見的。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供外模式數(shù)據(jù)定義語言（外模式DDL）來嚴格地定義模式。3.

內(nèi)模式：也稱存儲模式，一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存放方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的組織方式。優(yōu)點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理，使用戶能邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機中的具體表現(xiàn)方式與存儲方式16.定義并解釋以下術(shù)語:模式，外模式，內(nèi)模式，數(shù)據(jù)定義語言，數(shù)據(jù)操縱語言模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)；外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)；內(nèi)模式，稱存儲模式，是數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述；數(shù)據(jù)定義語言又叫DDL，用來定義數(shù)據(jù)庫模式、外模式、內(nèi)模式的語言；數(shù)據(jù)操縱語言又叫DML，用來對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、插入、刪除和修改的語句。17.什么叫數(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?為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與程序的獨立性?數(shù)據(jù)與程序的的邏輯獨立性：當模式改變時（例如增加新的關(guān)系，新的屬性，改變屬性的數(shù)據(jù)類型等），由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式/模式的映像做相應(yīng)的改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)于程序的物理獨立性：當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變了，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式映像做響應(yīng)的改變，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模式之間提供的兩層映像保證了數(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試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由4個部分組成：數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)的插入、修改和檢索均要通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行；硬件，構(gòu)成計算機系統(tǒng)的各種物理設(shè)備；軟件，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及應(yīng)用程序；數(shù)據(jù)管理員，負責創(chuàng)建、監(jiān)控和維護整個數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)能被有效使用。試述數(shù)據(jù)庫管理員、系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員、應(yīng)用程序員的職責。數(shù)據(jù)庫管理員的職責：1、決定數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)2、決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取策略3、定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件4、監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的使用和運行5