指导书17章部分习题解答Word格式.docx
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用关系模式来描述。
关系模型既能反映属性间一对一的联系,又能反映属性间一对多的联系,还能反映属性间多对多的联系
。
物理数据独立性:
逻辑数据独立性:
数据字典:
数据字典(DD)是数据库系统中各种描述信息和控制信息的集合,它是数据库设计与管理的有力工具。
数据字典的基本内容包括:
数据项 描述实体的一个属性,每个数据项都有自己专有的名称。
记 录 若干数据项的集合,它是对一个实体的完整性的描述。
文 件 记录值的集合。
外模式 用户视图的定义。
模 式 描述数据库所含实体、实体之间的联系和信息流。
内模式 数据库存储结构的描述、实体之间的和存放方法、物理映象等。
外模式/模式映象 描述外模式和模式之间信息的对应关系。
模式/内模式映象 描述模式和内模式之间信息的对应关系。
用户管理信息 如用户应用程序、用户口令和工作区信息的对应关系。
数据库控制信息 主要有安全性要求、完整性约束、多个用户使用数据库时的并行管理、数据库副本管理、工作日志文件的维护等。
对数据库的操作都要通过访问DD才能实现。
通常DD中还存放数据库运行时的统计信息,例如,记录个数、访问次数等。
DD分两类:
一类是只能被用户和DBA访问,而DBMS软件不能访问,这类DD称为“被动的DD”,另一类是既能被用户和DBA访问,也能被DBMS软件访问,这类DD称为“主动的DD”。
管理DD的实用程序称为DD系统。
访问DD中的数据是由DD系统实现的。
现有的大型系统中,把DD系统单独抽出来成为一个软件工具,使之成为一个比DBMS更高级的用户与数据库系统之间的接口。
DDL:
数据描述语言对应数据库系统的三级模式(外模式、模式和内模式),分别有三种不同的DDL:
外模式DDL、模式DDL和内模式DDL。
外模式DDL:
是专门定义外视图的,外视图是用户观点的数据库描述(与用户有关的数据元素名字、特征及相互关系),它是数据库的局部逻辑结构。
模式DDL:
是用来描述概念视图的专用语言。
概念视图是数据库的全局逻辑结构,它包括数据库中所有元素的名字、特征及相互关系的描述,并包括数据的安全保密性和完整以及存储安排、存取路径等信息。
内模式DDL:
是用来定义内视图的数据描述语言。
内视图是从物理层中分离出来的,但不是物理视图。
虽然它有存储记录和块的,但它不受任何存储设备和设备规格(如柱面大小、磁道容量等)的限制。
它包括对存储记录类型、索引方法等方面的描述。
用三种DDL描述不同的模式,有利于实现数据的独立性。
DML:
数据操纵语言是用户与DBMS之间的接口,它是DBMS提供给用户的对数据库进行检索的存储的工具。
包括数据查询、插入、删除等各种操作命令。
DML由一组命令语句组成,这些语句可分为4类。
(1)存储语句
用户使用存储语句向数据库中存放数据。
系统给出新增数据库记录的数据库码,并分配相应的存储空间。
(2)控制语句
用户通过这类语句向DBMS发出使用数据库的命令,使数据库置于可用状态。
操作结束后,必须使用关闭数据库的命令,以便对数据库的数据进行保护。
(3)检索语句
用户通过这类语句把需要检索的数据从数据库中选择出来传至内存,交给应用程序处理。
(4)更新语句
用户通过这组更新语句完成对数据库的插入、删除和修改数据的操作。
二、选择题参考答案
CDDCA、DACBD
三、填空题
1.数据库的三级模式体系结构是指__外模式___、___模式____和___内模式_。
2.数据库经历了_人工管理阶段__、__文件管理阶段_和_数据库管理阶段_三个阶段。
3.层次模型的上层和下层实体之间表现为________联系。
4.当用E-R图表示数据库概念模型时,此E-R图能常按_局部E-R图__和_总体E—R图_两个步骤进行设计。
5.两个实体型联系分为_一对一_、_一对多_、_多对多_。
6.模式/内模式映象为数据库提供了_物理数据独立性_数据独立性。
7.在层次、网状模型中,数据之间联系用__实现。
8.结构数据模型是由数据结构、数据操纵和完整性约束三部分组成的。
9.按照数据结构的类型来命名,数据模型分为层次、网状和关系。
10.提供数据库定义、数据装入、数据操纵、数据控制和DB维护功能的软件称为_DBMS___。
1.
2.
四、简答题
1.DB的三级模式体系结构描述了什么问题?
试详细解释。
答:
2.试述模式在数据库中的重要地位。
数据模式是对全体数据的逻辑结构、联系和约束的描述。
某数据模式下的一组具体的数据值称为数据模式的一个实例。
因此,数据模式是稳定的,而实例是在不断变化,不断更新的。
数据库的三级模式结构是对数据的三个抽象级别。
它把数据的具体组织留给DBMS去做,用户只要抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储,这样就减轻了用户使用系统的负担。
主要是保证数据的物理独立性和逻辑数据的独立性。
数据独立性的好处在于,当数据的物理存储设备更新了,物理表示及存取方法改变了,但数据的逻辑模式可以不改变。
数据的逻辑模式改变了,但用户的模式可以不改变,因此应用程序也可以不变,这将使程序维护容易,。
另外,对同一逻辑模式,可以建立不同的用户模式,从而提高数据共享性,使数据库系统有较好的可扩充性,给数据库管理员(DBA)维护、改变数据库的存储提供了方便。
方便了用户使用数据库。
在使用时只需去关心用户数据库的具体内容,不要考虑它的逻辑结构和存储结构。
有利于数据共享(减少数据冗余)。
有利于数据安全和保密。
3.数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别?
联系是指在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为实体(型)内部的联系和实体(型)之间的联系。
数据独立性是指,当数据的物理存储设备更新了,物理表示及存取方法改变了,但数据的逻辑模式可以不改变。
4.试述DBMS的主要功能。
5.DBS由哪几个部分组成?
6.DBA的职责是什么?
五、综合应用题
第2章关系数据库
一、名词解释
关系模型:
关系模型主要有三个组成部分:
数据结构(二维表格即关系);
数据操作(其理论依据是关系代数和关系演算);
完整性规则(实体完整性、参照完整性和用户完整性)。
1.数据结构
在关系模型中,实体、实体间的各种联系均用关系表示;
其逻辑结构就是二维表格。
2.数据操作
数据操作用于描述系统的动态特性,其理论依据是关系代数和关系演算。
数据库主要有检索和更新(包括插入、删除和修改)两大类操作。
在关系模型中必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则(如优先级)以及实现操作的语言。
(1)
1)常用的关系操作
包括:
选择(Select)、 投影(Project)、
连接(Join)、
除(Divide)、
并(Union)交(Intersection)、
差(Difference)、插入(Insert)、
删除(Delete)、
修改(Update)等操作。
特点:
集合操作方式(操作的对象和结果都是集合)。
操作方式:
采用关系代数和关系演算方式。
关系代数是用关系运算来表达查询要求的方式;
关系演算是用谓词来表达查询要求的方式。
在关系演算中又
分元组关系演算和域关系演算
(2)关系数据语言
1)抽象的查询语言
关系代数、关系演算是抽象的查询语言,它们与具体的DBMS中
实现的实际语言并不完全一样,但它们能用作评估实际系统中查询语
言能力的标准和基础。
2)SQL语言
SQL语言是介于关系代数、关系演算之间的一种语言,它是把查
询、定义、控制合为一体的关系数据语言。
3.关系模型的三类完整性规则
关系模型的
三类完整性规则,是对数据的约束。
在关系模型中提供了三类完整性规则:
实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
主键:
用户选作元组标识的一个侯选键称为主键。
外键:
若有一个关系R中包含有另一个关系S的主键K所对应的
属性组F,且F不是R的主键,则称F为R的外键。
候选键:
能唯一标识元组的最小属性组合。
实体完整性:
参照完整性:
关系系统:
当一个系统满足以下两条要求时,它就是一个关系系统:
(1)支持关系数据结构。
在用户眼里,数据库是由表,并且只有表构成的。
(2)不仅应有关系代数中选择、投影和(自然)连接运算,并且不能要求用户定义任何物理存取路径。
上述两点构成了关系系统的最基本要求。
二、单项选择题
BBABB、ACDBD
三、填空题
1.“关系”这个术语来自数学中的_集合_概念,因此,关系中任意两个元组不能__重复__。
2.关系代数运算都是_关系_级的运算,即它们的每个运算分量是一个_关系_,运算的结果也是_关系_。
3.关系数据库中,实现表与表之间的联系是通过__外码__。
4.两个没有公共属性的关系作自然连接时等价于它们作_笛卡尔积_。
5.关系数据库中,实现主码标识元组的作用是通过_实体完整性实现的_。
6.在关系数据库中,实现“表中任意两行不能相同”的约束是_UNIQUE_。
7.传统的集合“并、交、差”运算施加于两个关系时,这两个关系的_目数_必须相等,_对应列_必须取自同一个域。
8.在关系代数中,对一个关系做投影操作后,新关系的元组个数_等于或小于_原来关系的元组个数。
9.设关系R和关系S的元数分别是3和4,关系T是R与S的笛卡尔积,即:
T=R×
S则关系T的元数是12。
10.关系代数中,连接运算是__笛卡尔积、选择_操作的组合。
四、程序设计题
1.解:
πB,C(R)
σA=D(R×
S)
B
C
A
B
D
E
3
4
5
7
8
2.现有关系数据库如下:
S(学号,姓名,性别,专业,奖学金)
C(课程号,课程名,学分)
SC(学号,课程号,分数)
用关系代数表达式实现下列各题。
(1)检索“英语”专业学生所学课程的学号、姓名、课程名和分数。
解:
1.П学号,姓名,课程名,分数(σ专业='
英语'
(学生∞学习∞课程))
(2)检索“数据库技术”课程成绩高于90分的所有学生的学号、姓名、专业和
分数。
П学号,姓名,专业,分数(σ分数>
90∧名称='
数据库技术'
(学生∞学习∞课程))
(3)检索选修课程号为C2和C5的学生学号。