数据库系统概论第五版课后习题答案王珊.doc

第1章 绪论1 ．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念答： ( l ）数据（ Data ) ：描述事物的符号记录称为数据数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等数据与其语义是不可分的解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的初期的计算机系统重要用于科学计算，解决的数据是整数、实数、浮点数等老式数学中的数据现代计算机能存储和解决的对象十分广泛，表达这些对象的数据也越来越复杂数据与其语义是不可分的 500 这个数字可以表达一件物品的价格是 500 元，也可以表达一种学术会议参与的人数有 500 人，还可以表达一袋奶粉重 500 克 ( 2 ）数据库（ DataBase ，简称 DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据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，并可为多种顾客共享 3 ）数据库系统（ DataBas Sytem ，简称 DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成解析数据库系统和数据库是两个概念。

数据库系统是一种人一机系统，数据库是数据库系统的一种构成部分但是在平常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库但愿读者可以从人们发言或文章的上下文中辨别“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆 ( 4 ）数据库管理系统（ DataBase Management sytem ，简称 DBMs ) ：数据库管理系统是位于顾客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 DBMS 的重要功能涉及数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运营管理功能、数据库的建立和维护功能解析 DBMS 是一种大型的复杂的软件系统，是计算机中的基本软件目前，专门研制 DBMS 的厂商及其研制的 DBMS 产品诸多出名的有美国 IBM 公司的 DBZ 关系数据库管理系统和 IMS 层次数据库管理系统、美国 Oracle 公司的 orade 关系数据库管理系统、 s 油 ase 公司的 s 油 ase 关系数据库管理系统、美国微软公司的 SQL Serve ，关系数据库管理系统等 2 ．使用数据库系统有什么好处？答：使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或长处决定的使用数据库系统的好处诸多，例如，可以大大提高应用开发的效率，以便顾客的使用，减轻数据库系统管理人员维护的承当，等等。

使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率由于在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体途径，这些工作都由 DBMS 来完毕用一种通俗的比方，使用了 DBMS 就如有了一种好参谋、好助手，许多具体的技术工作都由这个助手来完毕开发人员就可以专注于应用逻辑的设计，而不必为数据管理的许许多多复杂的细节操心尚有，当应用逻辑变化，数据的逻辑构造也需要变化时，由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性，数据逻辑构造的变化是 DBA 的责任，开发人员不必修改应用程序，或者只需要修改很少的应用程序，从而既简化了应用程序的编制，又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人员维护系统的承当由于 DBMS 在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制，涉及数据的完整性、安全性、多顾客并发控制、故障恢复等，都由 DBMS 执行总之，使用数据库系统的长处是诸多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据的运用率和一致性，又有助于应用程序的开发和维护读者可以在自己此后的工作中结合具体应用，认真加以体会和总结 3 ．试述文献系统与数据库系统的区别和联系答：文献系统与数据库系统的区别是：文献系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有构造，整体无构造，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，整体构造化，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文献系统与数据库系统的联系是：文献系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件解析文献系统是操作系统的重要构成部分；而 DBMS 是独立于操作系统的软件但是 DBMS 是在操作系统的基本上实现的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文献系统来实现的4 ．举出适合用文献系统而不是数据库系统的例子；再举出适合用数据库系统的应用例子答 ：( l ）合用于文献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献比较合适初期功能比较简朴、比较固定的应用系统也适合用文献系统 ( 2 ）合用于数据库系统而非文献系统的应用例子目前，几乎所有公司或部门的信息系统都以数据库系统为基本，都使用数据库例如，一种工厂的管理信息系统（其中会涉及许多子系统，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。

但愿读者能举出自己理解的应用例子5 ．试述数据库系统的特点答：数据库系统的重要特点有： ( l ）数据构造化数据库系统实现整体数据的构造化，这是数据库的重要特性之一，也是数据库系统与文献系统的本质区别解析注意这里的“整体’夕两个字在数据库系统中，数据不再针对某一种应用，而是面向全组织，具有整体的构造化不仅数据是构造化的，并且数据的存取单位即一次可以存取数据的大小也很灵活，可以小到某一种数据项（如一种学生的姓名），大到一组记录（成千上万个学生记录）而在文献系统中，数据的存取单位只有一种：记录，如一种学生的完整记录 ( 2 ）数据的共享性高，冗余度低，易扩大数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此可以被多种顾客、多种应用以多种不同的语言共享使用由于数据面向整个系统，是有构造的数据，不仅可以被多种应用共享使用，并且容易增长新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩大解析数据共享可以大大减少数据冗余，节省存储空间，同步还可以避免数据之间的不相容性与不一致性所谓“数据面向某个应用”是指数据构造是针对某个应用设计的，只被这个应用程序或应用系统使用，可以说数据是某个应用的“私有资源”所谓“弹性大”是指系统容易扩大也容易收缩，即应用增长或减少时不必修改整个数据库的构造，只需做很少的改动。

可以取整体数据的多种子集用于不同的应用系统，当应用需求变化或增长时，只要重新选用不同的子集或加上一部分数据，便可以满足新的需求 ( 3 ）数据独立性高数据独立性涉及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构造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，即多种顾客可以同步存取数据库中的数据甚至可以同步存取数据库中同一种数据为此， DBMS 必须提供统一的数据控制功能，涉及数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制和数据库恢复解析 DBMS 数据控制功能涉及四个方面：数据的安全性保护：保护数据以避免不合法的使用导致的数据的泄密和破坏；数据的完整性检查：将数据控制在有效的范畴内，或保证数据之间满足一定的关系；并发控制：对多顾客的并发操作加以控制和协调，保证并发操作的对的性；数据库恢复：当计算机系统发生硬件故障、软件故障，或者由于操作员的失误以及故意的破坏影响数据库中数据的对的性，甚至导致数据库部分或所有数据的丢失时，能将数据库从错误状态恢复到某一已知的对的状态（亦称为完整状态或一致状态）下面可以得到“什么是数据库”的一种定义：数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享的数据集合，它可以供多种顾客共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。

DBMS 在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性、安全性，并在多顾客同步使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对系统进行恢复数据库系统的浮现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向环绕共享的数据库为中心的新阶段 6 ．数据库管理系统的重要功能有哪些？答：( l ）数据库定义功能； ( 2 ）数据存取功能； ( 3 ）数据库运营管理； ( 4 ）数据库的建立和维护功能7 ．什么是概念模型？试述概念模型的作用答：概念模型，也称信息模型，是按顾客的观点来对数据和信息建模，重要用于数据库设计概念模型事实上是现实世界到机器世界的一种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顾客之间进行交流的语言8．定义并解释概念模型中如下术语：实体，实体型，实体集，实体之间的联系答：实体：客观存在并可以互相辨别的事物叫实体实体型：具有相似属性的实体具有相似的特性和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型实体集：同型实体的集合称为实体集；实体之间的联系：一般是指不同实体型的实体集之间的联系，实体之间的联系有一对一，一对多和多对多等多种类型。

9 ．试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素答：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表达和操作手段的形式构架一般地讲，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因此数据模型一般由数据构造、数据操作和完整性约束三部分构成 ( l ）数据构造：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：是指对数据库中多种对象（型）的实例（值）容许进行的操作的集合，涉及操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述 ( 3 ）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，以保证数据的对的、有效、相容解析数据模型是数据库系统中最重要的概念之一必须通过 《 概论 》 的学习真正掌握数据模型的概念和作用数据模型是数据库系统的基本任何一种 DBMS 都以某一种数据模型为基本，或者说支持某一种数据模型数据库系统中，模型有不同的层次根据模型应用的不同目的，可以将模型提成两类或者说两个层次：一类是概念模型，是按顾客的观点来对数据和信息建模，用于信息世界的建模，强调语义体现能力，概念简朴清晰；另一类是数据模型，是按计算机系统的观点对数据建模，用于机器世界，人们可以用它定义、操纵数据库中的数据，一般需要有严格的形式化定义和一组严格定义了语法和语义的语言，并有某些规定和限制，便于在机器上实现。

10．试述层次模型的概念，举出三个层次模型的实例答： ( l ）教员学生层次数据库模型( 2 ）行政机构层次数据库模型( 3 ）行政区域层次数据库模型11．试述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例答：满足下面两个条件的基本层次联系集合为网状模型 ( l ）容许一种以上的结点无双亲； ( 2 ）一种结点可以有多于一种的双亲实例 1 : 实例 2 : 实例 3 : 12 ．试述网状、层次数据库的优缺陷答：层次模型的长处重要有： ( l ）模型简朴，对具有一对多层次关系的部门描述非常自然、直观，容易理解，这是层次数据库的突出长处； ( 2 ）用层次模型的应用系统性能好，特别是对于那些实体间联系是固定的且预先定义好的应用，采用层次模型来实现，其性能优于关系模型； ( 3 ）层次数据。