数据库技术与应用.docx
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数据库技术与应用
第一章
4．计算机分哪几类？
各有什么特点？
传统上分为三类：
大型主机、小型机、微型机。
大型主机一般为高性能的并行处理系统，存储容量大，事物处理能力强，可为众多用户提供服务。
小型机具有一定的数据处理能力，提供一定用户规模的信息服务，作为部门的信息服务中心。
微型机一般指在办公室或家庭的桌面或可移动的计算系统，体积小、价格低、具有工业化标准体系结构，兼容性好。
5．说明数据、信息、数据处理的含义？
数据是描述现实世界的各种信息的符号记录，是信息的载体，是信息的具体表现形式，其具体的表现有数字、文字、图形、图像、声音等。
信息是现实世界事物存在的方式或运动状态，是一种已经被加工为特定形式的数据。
数据处理指的是利用计算机从大量的原始数据中抽取有价值的信息，作为行为和决策的依据。
6．简述数据与信息的关系。
（1）信息是各种数据所包括的意义，数据是载荷信息的物理符号。
（2）可用不同的数据形式来表现同一数据，信息不随数据的表现形式而改变
（3）信息和数据通常可混用。
7．人工管理阶段数据管理的特点是什么？
（1）数据不保存在机器中
（2）无专用的软件对数据进行管理
（3）只有程序的概念，没有文件的概念
（4）数据面向程序
8．文件系统阶段数据管理的特点是什么？
（1）数据可长期保存在外存的磁盘上
（2）数据的逻辑结构和物理结构有了区别
（3）文件组织已呈多样化。
有索引、链接和散列文件
（4）数据不再属于某个特定的程序，可重复使用。
9．文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？
试举例说明。
文件系统有三个缺陷：
（1）数据冗余性（redundancy）。
由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。
（2）数据不一致性（inconsistency）。
这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。
（3）数据联系弱（poordatarelationship）。
无集中管理。
这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。
10．数据库阶段的数据管理有些什么特点？
（1）采用复杂的数据模型表示数据结构。
（2）有较高的数据独立性（数据结构分成用户的逻辑结构、整体逻辑结构和物理结构三级）。
（3）数据库系统为用户提供方便的用户接口，可以使用查询语言、终端命令或程序方式操作数据，也可以用程序方式操作数据库。
（4）系统提供了四个方面的数据控制功能：
数据库的恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性，以保证数据库中数据是安全的、正确的和可靠的。
（5）对数据的操作不一定以记录为单位，还可以数据项为单位，增加了系统的灵活性。
11．简述数据库系统阶段数据管理的特点（特别是相对于文件系统）？
（1）数据的共享性好
（2）面向全组织的数据结构化
（3）数据独立性高
（4）冗余度低，并且可控
（5）数据由DBMS统一管理和控制
12．文件系统和数据库系统之间的区别。
（1）文件系统用文件将数据长期保存在外存上，数据库系统用数据库统一存储数据；
（2）文件系统中的程序和数据有一定的联系，数据库系统中的程序和数据分离；
（3）文件系统用操作系统中的存取方法对数据进行管理，数据库系统用DBMS统一管理和控制数据；
（4）文件系统实现以文件为单位的数据共享，数据库系统实现以记录和字段为单位的数据共享。
13．文件系统和数据库系统之间的联系：
（1）均为数据组织的管理技术；
（2）均由数据管理软件管理数据，程序与数据之间用存取方法进行转换；
（3）数据库系统是在文件系统的基础上发展而来的。
14．什么是数据冗余？
数据冗余是指各个数据文件中存在重复的数据。
15．数据库系统与文件系统相比怎样减少冗余？
（1）在文件管理系统中数据被组织在一个个独立的数据文件中，每个文件都有完整的体系结构，对数据的操作是按文件名访问的。
数据文件之间没有联系，数据文件是面向应用程序的，每个应用都拥有并使用自己的数据文件，各数据文件中难免有许多数据相互重复，数据的冗余度比较大。
（2）数据库系统以数据库方式管理大量共享的数据。
数据库系统由许多单独文件组成，文件内部具有完整的结构，但它更注重文件之间的联系。
数据库系统中的数据具有共享性。
数据库系统是面向整个系统的数据共享而建立的，各个应用的数据集中存储，共同使用，数据库文件之间联系密切，因而尽可能地避免了数据的重复存储，减少和控制了数据的冗余。
16．简述数据库的特点。
（1）按照数据模型来组织数据
（2）具有较小的冗余度
（3）独立性、易扩展性
（4）数据可共享
17．试分别阐述DB，DBMS，DBS三个概念的含义和联系？
（1）数据库（DB）是长期储存在计算机中的、有组织的、可共享的数据的集合。
（2）数据库管理系统（DBMS）是数据库管理软件，用于建立、运用和维护数据库，它位于用户和操作系统之间。
（3）数据库系统（DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，其总目的是存储和产生所需要的信息，一般由数据库、数据库管理系统、用户和硬件环境组成。
（4）数据库系统由数据库、数据库管理系统等组成，通过数据库管理系统来对数据库进行管理，数据库是数据库系统的工作对象。
18．数据库系统由哪几部分组成？
（1）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、用户和硬件环境组成。
（2）数据库是数据库系统的工作对象。
（3）数据库管理系统是数据库管理软件，用于建立、运用和维护数据库，它位于用户和操作系统之间。
（4）数据库系统中主要有三类用户：
终端用户、应用程序员和数据库管理员，数据库管理系统是负责数据库存取、维护和管理的软件系统。
（5）硬件环境为数据库系统的运行提供保障。
19．使用数据库系统有什么好处？
（1）查询迅速、准确，而且可以节约大量纸面文件。
（2）数据结构化，并由DBMS统一管理
（3）数据冗余度小
（4）具有较高的数据独立性
（5）数据的共享性好
（6）DBMS还提供了数据的控制功能
20．数据库体系结构中的三级结构、两级映像是什么意思？
数据库的体系结构分为三级：
内部级、概念级、外部级。
（1）用户数据逻辑结构级：
最接近用户，是单个用户所能看到的数据特性。
单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。
（2）整体逻辑结构级：
涉及到所有用户的数据定义，是全局的数据视图。
全局数据视图的描述称为“概念模式”。
（3）物理存储结构级：
最接于物理存储设备，涉及到实际数据存储的结构。
物理存储数据视图的描述称为“内模式”。
为实现这三个抽象级别的联系和转换，DBMS在级级结构之间提供两个层次的映像：
外模式/模式映像，模式/内模式映像。
21．具体阐述二级数据独立性的含义？
（1）数据独立性表示应用程序与数据库中存储的数据不存在依赖关系，包括数据的逻辑独立性和数据的物理独立性。
（2）数据的逻辑独立性是指局部逻辑数据结构（外视图）与全局逻辑数据结构（概念视图）之间的独立性。
当数据库的全局逻辑数据结构（概念视图）发生变化（数据定义的修改、数据之间联系的变更或增加新的数据类型等）时，只要改变外模式到逻辑模式的映像关系，从而保证外模式不变，则建立在外模式上的应用程序也可以不变，即应用程序独立于逻辑模式的改变。
（3）数据的物理独立性是指数据的存储结构与存取方法（内视图）改变肘，对数据库的全局逻辑结构（概念视图）和应用程序不必作修改的一种特性。
当数据的存储结构发生改变时，只需改变概念模式到内模式的映像关系，使得概念模式不变，从而不必修改应用程序，即应用程序独立于物理存储结构的改变。
22．数据独立性的好处是什么？
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。
另外对同一数据库的逻辑模式，可以建立不同的用户模式，从而提高数据的共享性，使数据库系统有较好的可扩充性，给DBA维护、改变数据库的物理存储提供了方便。
23．简述数据库系统的三级模式结构的优点（给数据库系统带来的好处）。
（1）保证了数据的独立性
（2）简化了用户借口，方便了用户使用
（3）有利于数据的共享
（4）有利于数据的安全保密
24．简述数据库三级结构的区别和联系。
（1）数据库的三级结构指的是由内视图、概念视图和外视图构成的数据库系统的体系结构。
（2）内视图是数据库的三个抽象层次中最靠近物理存储的一层，反映数据的实际存储方式，是整个数据库实际存储的表示。
（3）概念视图是数据库的三个抽象层次中介于内外两层之间的中间层，是所有个别用户视图综合起来的用户共同视图，是所有外视图的一个最小并集，是整个数据库实际存储的抽象表示。
（4）外视图是数据库的三个抽象层次中最靠近用户的一层，反映各个用户看待数据库的方式，是概念视图的某一部分的抽象表示。
（5）三级结构对应的视图是体系结构的三个层次。
外视图反映各个用户看待数据库的方式，概念视图是所有个别用户视图综合起来的用户共同视图，内视图反映数据的实际存储方式。
（6）外视图是概念视图的部分抽象表示，概念视图是内视图的抽象表示。
25．数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？
数据独立性是指应用程序与数据之间相互独立，不受影响。
数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。
26．DBMS的主要功能：
（1）数据库的定义功能：
DBMS提供数据定义语言（DDL）定义数据库的三级结构及其相互之间的映象、完整性、安全控制等约束。
（2）数据库的操纵功能：
DBMS提供数据操纵语言（DML）实现对数据库中数据的操作。
（3）数据库的保护功能：
DBMS对数据库的保护主要通过数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库的安全性控制等四个方面实现。
（4）数据库的存储管理：
DBMS的存储管理子系统提供了数据库中数据和应用程序的一个界面，其职责是把各种DML语句转换成低层的文件系统命令，起到数据的存储、检索和更新的作用。
（5）数据库的维护功能：
DBMS中实现数据库维护功能的实用程序主要有数据装载程序、备份程序、文件重组织程序、性能监控程序。
（6）数据字典（DD）：
数据库系统中存放三级结构定义的数据库称为数据字典，对数据库的操作都要通过访问DD才能实现。
27．简述数据库管理员（DBA）的主要职责。
（1）参与数据库设计的全过程，设计数据库的结构和内容
（2）决定和优化数据库的存储与读取策略
（3）定义数据的安全性和完整性
（4）监督和控制数据库的使用和运行，及时处理问题
（5）改进和重新构造数据库系统
28．简述关系数据库的优点。
（1）关系模型是建立在严格的数学概念基础上的，具有坚实的理论基础；
（2）以关系模型（表）作为数据的组织方式，概念简单、清晰、直观；
（3）直接表示实体之间的多对多联系；
（4）具有更好的数据独立性；
（5）用户不需了解复杂的存取路径，不需说明“怎么干”，只需说明“干什么”，易懂易学。
29．简述DBMS的数据存取过程。
（1）用户用某种特定的数据操作语言向DBMS发出一个存取请求；
（2）DBMS接受这个请求并解释它；
（3）DBMS依次检查外层模式、外/概念映象、概念模式、概念/内映象以及存储结构定义等；
（4）DBMS对存储数据库执行必要的存取操作。
30．叙述数据字典的作用。
（1）供数据库管理系统快速查找有关对象的信息。
数据库管理系统在处理用户存取时，要经常查阅数据字典中的用户表、子模式表和模式表等。
（2）供数据库管理员查询，以掌握整个系统的运行情况。
（3）支持数据库设计与系统分析。
31．简述DBMS在用户访问数据库过程中所起的作用.
用户对数据库进行操作，DBMS把操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。
32．试叙DBMS对数据库的保护功能。
DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：
（1）数据库的恢复。
（2）数据库的并发控制。
（3）据库的完整性控制。
（4）数据库的安全性控制。
33．试叙DBMS对数据库的维护功能。
DBMS中有一些程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用，这些程序起着数据库维护的功能。
主要有四个实用程序：
（1）数据装载程序（loading）
（2）备份程序（backup）
（3）文件重组织程序
（4）性能监控程序
34．什么样的人是DBA？
DBA是控制数据整体结构的人，负责DBS的正常运行。
DBA可以是一个人，在大型系统中也可以是由几个人组成的小组。
DBA承担创建、监控和维护整个数据库结构的责任。
35．DBA应具有什么素质？
（1）熟悉企业全部数据的性质和用途；
（2）对用户的需求有充分的了解；
（3）对系统的性能非常熟悉。
36．DBA的主要职责是什么？
（1）概念模式定义
（2）内模式定义
（3）根据要求修改数据库的概念模式和内模式
（4）对数据库访问的授权
（5）完整性约束的说明
37．使用DBS的用户有哪几类？
使用DBS的用户有四类：
（1）DBA
（2）专业用户
（3）应用程序员
（4）最终用户
38．DBMS的查询处理器有哪些功能？
DBMS的查询处理器可分成四个成分：
（1）DML编译器
（2）嵌入型DML的预编译器
（3）DDL编译器
（4）查询运行核心程序
39．DBMS的存储处理器有哪些功能？
DBMS的存储处理器提供了应用程序访问数据库中数据的界面，可分成四个成分：
（1）授权和完整性管理器
（2）事务管理器
（3）文件管理器
（4）缓冲区管理器
40．磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构？
（1）数据文件:
存储了数据库中的数据；
（2）数据字典（DD）：
存储三级结构的描述；
（3）索引文件：
为提高查询速度而设置的逻辑排序手段；
（4）统计数据组织：
存储DBS运行时统计分析数据。
41．试述概念模式在数据库结构中的重要地位。
概念模式是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。
它由若干个概念记录类型组成。
概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。
数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘中，而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。
43．数据描述三个领域之间的关系：
从事物的特性到计算机中的数据表示，经历了三个领域：
现实世界、信息世界、机器世界。
（1）现实世界：
存在于人们头脑之外的客观世界，称为现实世界。
（2）信息世界：
是现实世界在人们头脑中的反映。
（3）机器世界：
信息世界的信息在机器世界中以数据形式存储。
信息世界中数据描述的术语有：
实体、实体集、属性、实体标识符
机器世界中数据描述的术语有：
字段、记录、文件、关键码
在数据库中每个概念都有类型和值的区分，类型是概念的内涵，值是概念的外延
44．什么是实体（entity）？
是指客观存在可以相互区别的事物。
实体可以是具体的对象，如：
一个学生，一辆汽车等；也可以是抽象的事件，如：
一次借书、一场足球赛等。
45．什么是属性（attribute）？
实体有很多特性，每一个特性称为属性。
每个属性有一个值域，其类型可以是整数型、实数型、字符串型。
比如，学生（实体）有学号、姓名、年龄、性别等属性，相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。
46．什么是字段（field）？
标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。
它是可以命名的最小信息单位，所以又称为数据元素或初等项。
字段的命名往往和属性名相同，比如，学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。
47．什么是记录（record）？
字段的有序集合称为记录。
一般用一个记录描述一个实体，所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。
如：
一个学生记录，由有序的字段集（学号、姓名、年龄、性别等）组成。
48．E－R模型中，联系分为哪些类型？
（1）1：
1联系：
如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，那么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”，记为“1：
1”。
（2）1：
N联系：
如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系，那么E1对E2的联系是“一对多联系”，记为“1：
N”。
（3）M：
N联系：
如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么E1对E2的联系是“多对多联系”，记为“M：
N”。
第二章
49．什么是数据模型？
数据模型：
模型是对现实世界的抽象。
在数据库技术中，表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。
它可分为两种类型：
概念数据模型和结构数据模型。
50．什么是概念数据模型？
概念数据模型：
是独立于计算机系统的模型，完全不涉及信息在系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。
51．什么是结构数据模型？
结构数据模型：
是直接面向数据库的逻辑结构，是现实世界的第二层抽象。
这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，所以称为“结构数据模型”。
结构数据模型应包含：
数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。
它主要有：
层次、网状、关系三种模型。
52．试分别阐述层次模型、网状模型、关系模型的含义？
层次模型：
用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。
网状模型：
用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。
关系模型：
是目前最流行的数据库模型。
其主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外鍵表示实体间联系。
关系模型是由若干个关系模式组成的集合。
53．数据描述的两种形式：
数据描述有物理描述和逻辑描述两种形式。
物理数据描述指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存放在存储设备上的数据。
逻辑数据描述指程序员或用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。
数据管理软件的功能之一，就是要把逻辑数据转换成物理数据，以及把物理数据转换成逻辑数据。
54．结构数据模型的三个组成部分分别是什么？
数据结构、数据操作、数据完整性约束是结构数据模型的三个组成部分。
数据结构：
是指对实体类型和实体间联系的表达和实现
数据操作：
是指对数据库的检索和更新（插、删、改）两类操作的实现
数据完整性约束：
给出数据及其联系应具有的制约和依赖规则。
55．格式化数据模型的发展过程是什么？
第1代：
层次模型、网状模型
第2代：
关系模型
第2.5代：
对象-关系模型
第3代：
面向对象数据模型
56．叙述模型、模式和具体值三者之间的联系和区别。
（1）数据模型是用来表示信息世界中的实体及其联系在数据世界中的抽象描述，它描述的是数据的逻辑结构。
（2）模式的主体就是数据库的数据模型。
数据模型与模式都属于型的范畴。
（3）所谓型，是指只包含属性的名称，不包含属性的值；而所谓值，是型的具体实例值，即赋了值的型。
在VFP中型就是数据库表的结构，而值就是数据库表中存储的记录。
57．简述数据模型的抽象过程
（1）数据模型经历了两级抽象和转换的过程。
（2）在第一级过程中，将现实世界中的客观对象抽象成信息世界中的概念模型。
（3）在第二级过程中，将信息世界中的概念模型再转换成机器世界中的数据模型。
58．层次模型、网状模型和关系模型等三种基本数据模型是根据什么来划分的？
（1）数据模型是现实世界中各种实体之间存在着联系的客观反映，是用记录描述实体信息的基本结构，它要求实体和记录一一对应。
同一记录类型描述同一类实体，且必须是同质的。
（2）目前应用在数据库技术中的模型有关系、网状和层次模型，它们是依据描述实体与实体之间联系的不同方式来划分的。
（3）用二维表格来表示实体和实体之间联系的模型叫做关系模型，用图结构来表示实体和实体之间联系的模型叫做网状模型，用树结构来表示实体和实体之间联系的模型叫做层次换型。
59．简述关系数据模型的特点。
（1）描述的一致性，不仅用关系描述实体本身，而且也用关系描述实体间的联系。
（2）可直接表示多对多联系。
（3）关系必须是规范化的关系，这导致关系模型结构简单、操作简便。
（4）关系模型建立在数学概念地基础上，有较强的理论基础。
60．ER模型的特点是什么？
ER模型的主要特点：
优点：
接近于人的思维，容易理解；与计算机无关，用户容易接受。
缺点：
只能说明实体间语义的联系，不能进一步说明详细的数据结构。
61．关系模型的主要特点是什么？
用关鍵字而不是用指针导航数据，表格简单，用户易懂，编程时并不涉及存储结构、访问技术等细节。
62．层次模型的特点是什么？
用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型。
层次模型的特点是：
记录之间的联系通过指针实现，查询效率较高。
缺点是：
（1）只能表示1:
N联系
（2）由于树型结构层次顺序的严格复杂，引起数据的查询和更新操作也很复杂，因此编写应用程序也很复杂。
63．网状模型的特点是什么？
：
用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型。
网状模型的特点是：
记录之间联系通过指针实现，M:
N联系也容易实现，查询效率较高。
缺点是：
编写应用程序比较复杂，程序员必须熟悉数据库的逻辑结构。
64．什么是关系？
关系是从域的笛卡儿积中提取出的符合实际意义的子集，是一张二维表，每个关系有一个关系名。
65．什么是关系模式？
关系模式是对关系结构的描述，描述关系由哪些属性构成、这些属性来自哪些域、属性向域的映像关系以及关系的完整性约束条件，格式为：
关系名（属性名1，属性名2，……，属性名n）。
一个关系模式对应一个关系文件的结构。
66．试比较关系和关系模式
（1）关系模式指的是关系的型（结构），而关系一般指的是模式对应的值。
（2）关系模式是静态的，而关系是动态的。
（3）可将关系模式和关系统称为关系。
67．什么是域？
域也称值域，是一组具有相同数据类型的值的集合，在关系中用来表示属性的取值范围。
68．什么是基数？
基数是域中所包含的值的个数。
69．什么是属性？
属性是实体所具有的某一特性，包括属性的型和属性的值，一个实体用若干个属性来描述
70．什么是元组？
表中的行称为元组，一行为一个元组，对应存储文件中的一个记录值。
71．什么是关键字？
关键字是关系中唯一标识关系中的元组的一个或一组属性，使得在不同的元组中，相应的（组合）属性值不同。
72．什么是超键？
超键（superkey）：
在关系中能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键。
73．什么是候选键？
候选键（candidatekey）：
不含有多余属性的超键称为候选键。
（候选键可以有多个）
74．什么是主键？
主键（primarykey）：
用户选作元组标识的一个候选键称为主键。
（主键是候选键中一个）
75．什么是外关键字？
外关键字：
某个关系的主键相应的属性在另一关系中出现，此时该主键在就是另一关系的外键，如有两个关系S和SC,其中S#是关系S的主键，相应的属性S#在关系S
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