数据库基础与应用第二版课后答案王珊李盛恩编著.docx
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数据库基础与应用第二版课后答案王珊李盛恩编著
数据库基础与应用
1．数据（DB）：
数据实际上是描述事物的符号纪录。
2．数据库:
数据库实际上是长期存储在计算机内的有组织的、可共享的数据集合。
3．从文件系统的视角上看去，文件是无结构的，文件只是一个字节流，因此，我们经常把文件叫做流式文件，实际上文件的数据是有结构的，数据的结构需要程序员通过编写程序来建立和维护。
4．数据库应用可以分为两大类：
联机事务处理（OLTP）,联机分析处理（OLAP）.
联机事务处理解决了组织结构业务自动化问题，而联机分析处理帮助管理层更好的分析组织结构的运站情况。
5.数据库管理系统（DBMS）:
数据库管理系统是一类重要的软件，由一组程序组成。
其主要功能是完成对数据库的定义、数据操作。
提供给用户一个简明的接口，实现事务处理等。
6．数据库管理系统的基本功能：
数据的定义功能数据操作功能数据库的运行和管理数据库的建立和维护功能
7．数据库管理系统由两大部分组成：
查询处理器存储管理器
8．层次结构：
应用层
语言翻译层
数据存取层
数据存储层
操作系统
数据库
9.数据库系统：
数据库系统是基于数据库的计算机应用的系统，有四部分组成数据库数据管理系统应用系统用户。
10.数据库管理员的职责：
（1）决定数据库中要存储的数据及数据结构
（2）决定数据库的存储结构和存取策略
（3）保证数据的安全性和完整性
（4）监控数据库的使用和运行
（5）数据库的改进和重组重构
11．数据模型的三要素：
数据结构数据操作完整性约束
12.数据结构是所研究的对象的类型的集合，这些对象是数据库的组成成分，他们包含两类：
一类是与数据之间联系有关的对象。
一类是与数据之间联系有关的对象。
13.数据操作:
数据库主要有检索和更新（插入、删除、修改）两大类操作。
14.在关系模型中任何关系都要满足实体完整性和参照完整性。
15.三种数据模型：
概念模型逻辑模型物理模型
逻辑模型中有：
层次模型网状模型关系模型面向对象模型对象关系模型
其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。
物理模型是对数据最底层的抽象。
16．数据库的系统的三级模式结构:
数据库系统通常采用三级模式,即外模式模式内模式。
数据库在这三级模式中提供了两个映像：
外模式/模式映像模式/模式映像
17.数据库系统的特点：
（1）数据结构化（实现数据整体结构化，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、冗余低。
（3）数据独立性高
（4）数据又DBMS统一管理和控制
18.数据库系统的分类：
（1）集中式数据库系统
（2）客户机/服务器数据库系统（3）并行使数据库系统（4）分布式数据库系统
第一单元的课后习题：
1.解释一下名词：
DB、DBMS、数据独立性
数据独立性：
数据独立性是数据库中一个常用的术语，包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。
物理独立性是指应用程序与数据库中数据的屋里存放位置和结构是相互独立的。
只要数据的逻辑结构不变，即使改变了数据的存储结构，应用程序也不用更改。
逻辑独立性是指应用程序与数据库中数据的逻辑结构是相互独立的，也就是说，即使数据的逻辑结构改变了，应用程序也可以不改变。
2.举例说明什么是数据冗余他可能产生什么样的结果
答：
财务部门根据自己的需要设计一个文件存储职员信息，用于发放薪水，而人事部门的需求完全不同于财务部分，因此，设计另一个文件存储职员信息，结果是职员部分信息在两个文件夹中重复存放，即存在数据冗余。
产生的结果：
数据的冗余会造成数据的不一致性。
3.为什么文件系统缺乏数据独立性举例说明
数据独立性是指数据不依赖于程序文件系统中文件的结构和数据发生变化时相应的程序就必须修改或重新编写即文件系统中的数据依赖于程序所以文件系统缺乏数据独立性
4.通过文件与系统的比较，简述数据库系统的优点
（1）数据结构化（实现数据整体结构化，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、冗余低。
（3）数据独立性高
（4）数据又DBMS统一管理和控制
5.简述数据库系统的功能
6.DBA的职责
7.试述概念模型的作用：
它完全不涉及计算机系统中的表示，只是用来描述某个特定组织关系的信息结构，是按用户的观点来对数据和信息建模，是对企业主要数据对象的基本的表示和概括性描述，主要用于数据库设计。
这类模型强调其语义表达能力，概念应该简单、清晰，易于用户理解，输数据库设计和用户之间交流的工具。
着名的实体——联系模型就是概念模型的代表。
8.数据模型的三要素
9.简述数据库的三级模式
即外模式、模式、内模式。
三层模式中提供了两层映像：
外模式/模式映像模式/内模式映像
10.人们为数据库设计了一个严谨的体系结构，数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、概念模式、内模式，有效地组织、管理数据，提高了数据库的逻辑独立性和物理独立性。
用户级对应外模式，概念级对应概念模式，物理级对应内模式，使不同级别的用户对数据库形成不同的视图。
所谓视图，就是指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法，是数据库在用户“眼中"的反映，很显然，不同层次（级别）用户所“看到”的数据库是不相同的。
11.简述常见的DBMS.
OracleSQLServerSybaseDB2Access
第二章关系模型
1.主要把掌握四种集合运算和四种关系运算
课后习题：
1.简述域的概念：
域是一组有相同数据类型的值的集合。
2.举例说明什么是主码它的作用是什么
答：
若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码。
练习1-2】什么是主码和外码它们的作用是什么
码是指二维表中的某一列或者组合列（几个列作为一个整体），该列的值唯一地标识了一行。
由于在一个表中，或许有几个字段都可以作为码。
这时我们可以指定一个作为主码。
外码是指一个表中的某个列（非主码）是另一个表的主码，那么该列被称为外码。
在关系数据库中，引入主码的作用，在于实施所谓的实体完整性。
在关系数据库中，表与表之间的联系是通过外码实现的，引入外码的作用，在于实施所谓的参照完整性。
3.举例说明什么是外码它的作用是什么
4.什么是实体完整性什么是参照完整性
实体完整性：
若属性A是基本关系R的主属性，则A不能取空值。
空值就是“不知道”或“不存在”的值。
参照完整性：
若属性F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码K相对应，则对于R中每个元组在F上的值必须为空值或等于S中某个元组的主码值。
5.笛卡尔积、等值链接和自然链接之间有什么差异
笛卡尔积对两个关系R和S进行操作，产生的关系中元组个数为两个关系中元组个数之积。
等值联接则是在笛卡尔积的结果上再进行选择操作，挑选关系第i个分量与第（r+j）个分量值相等的元组；自然连接则是在等值联接（以公共属性值相等为条件）的基础上再行投影操作，去掉S中的公共属性列，当两个关系没有公共属性时，自然连接就转化成笛卡尔积
第三章关系数据库标准语言SQL
1表和视图是SQL的操作对象。
表就是关系模型中的关系。
表有表名表结构表数据三部分组成表的名字和结构存储在DBMS的数据字典中，而表中的数据保存在数据库中。
2.操作分类
（1）数据定义语言DDL
（2）数据操作语言DML（3）数据控制语言DCL
（4）嵌入式SQL和动态式SQL
的特点：
（1）综合统一
（2）高度非过程化（3）面向集合的操作方式（4）以同一种语法提供两种使用方式（5）语言简洁易学易用。
课后习题
1.试述SQL语言的特点。
2.试述SQL的定义功能
定义表定义主索引和有效性规则修改表删除表定义视图删除视图
3.什么是表什么是视图两者的区别和联系是什么
基本表是本身独立存在的表，在SQL中一个关系就对应一个表。
一个（或多个）基本表对应一个存储文件，一个表可以带若干索引，索引也存放在存储文件中。
视图是从一个或几个基本表导出的表。
它本身不独立存储在数据库中，即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中，因此视图是一个虚表。
视图在概念上与基本表等同，用户可以在视图上再定义视图。
4.试述视图的优点
视图能够简化用户的操作、视图使用户能以多种角度看待同一数据、视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性、视图能够对机密数据提供安全保护。
5.所有视图是否都可以更新为什么
6.并不是所有的视图都是可更新的，因为有些视图的更新不能唯一地有意义地转换成对相应基本表的更新。
7.那累视图是可以更新的哪类视图是不可更新的各举一例
8.行列子集视图是可更新的。
除行列子集视图外，还有些视图理论上是可更新的，但它们的确切特征还是尚待研究的课题。
还有些视图从理论上不可更新的。
9.试述某个你熟悉的实际系统中对视图更新的规定。
VFP
第四章查询处理及优化
第五章事务管理
1．事物：
事物是由一些列的对数据库的查询操作和更新操作构成的，这些操作是一个整体，不能分割，即要么所有的操作都顺利完成，要么一个操作也不要做，决不能只完成了部分操作，而还有一些操作没有完成。
2.事物的特性：
原子性一致性隔离性持久性
3.定义事物的SQL语句有三条：
（1）启动事物BEGINTRANSACTION
（2）提交事物COMMITTRANSACTION（表示一个事物正常结束）
（3）回滚语句ROLLBACKTRANSACTION（表示一个事物非正常结束，DBMS将撤销对数据库的操作，是数据库恢复到以前的状况）
4.恢复技术中的故障种类：
事物故障系统故障介质故障
事物故障出现事物故障会造成事物的一部分操作已经完成，并且操作结果也保存到了数据库中，违反了事物的原子性要求，是的数据库处于不一致的状态。
系统故障同样会是的数据库处于不一致状态。
操作系统或DBMS代码错误，操作员操作失误硬件错误突然停电等。
介质故障如磁盘损坏磁头碰撞瞬时间磁场干扰使存储在外存上的数据部分丢失或完全损失，这类故障的可能性比前两类的的可能性小很多，但破坏性最大。
6.恢复技术中应对措施
日志文件数据库备份
日志文件：
事物有一系列对数据库的读写操作组成，按照操作执行的先后次序，纪录下事物所执行的所有对数据库的写操作，就构成了事物的日志文件。
日志文件由若干的纪录组成，纪录有三种类型：
一是纪录事物的开始二是纪录事物的结束三是纪录事物的更新操作。
7.并发控制
DBMS为了更有效的利用计算机的硬件资源和数据库中的数据，允许多个事物并发执行，但事物并发执行可能出现诸如丢失修改、读取脏数据、不可重复读问题，使数据处于不一致的状态，为了防止并发执行产生的问题，DBMS需要具备并发控制的功能。
并发控制的方法有：
封锁法时间印法乐观控制法商用的DBMS一般采用的是封锁法。
8.封锁技术
多数DBMS采用枷锁技术来保证事物并发执行的正确性。
S锁和X锁是最常用的锁。
S锁被称为共享锁而X锁被称为排它锁。
课后习题：
一．填空题
1.事物是由一个或多个SQL语句组成的，是DBMS的组成单位。
2事物的ACID性质是指：
原子性隔离性一致性持久性
3.事物的并发控制方法有：
封锁法时间印法乐观控制法
4.事物的一致性隔离级别有：
READUNCOMMITTED、READCOMMITTED、REPEATABLEREAD、SERLALIZABLE.
5.数据的恢复的基本原理就是利用：
日志文件和数据库备份来重建数据库。
二．选择题
语句中的ROLLBACK语句的主要作用是（D）
A终止程序B保存数据C事物提交D事物回滚
2.日志的用途是（）
A数据转储B一致性控制C安全性控制D故障恢复
10.SQL语句的COMMIT语句的主要作用是（C）
A终止程序B保存数据C事物提交D事物回滚
11.后备副本的用途是（D）
A数据转储B一致性控制c安全性控制D故障恢复
12.并发控制带来的数据不一致性不包括下列那一类（C）
A读脏数据B不可重复读C破坏数据库安全性D丢失修改
并发控制带来的问题有：
丢失修改、读脏数据、不可重复读问题、使数据库处于不一致状态。
13.数据库的并发操作有可能带来的3个问题中包括（D）
A数据独立性降低B无法读出数据C权限控制D丢失更新
14.若事物T对数据对象加上X锁，则（B）
A只允许T修改A，其他的人和事物都不能再对A加上人和类型的锁
B只允许T读取和修改A，其他任何事物都不能再对A加任何类型的锁
C只允许T修改A，其它任何事物都不能再对A加X锁。
D只允许T读取A，其它任何事物都不能再对A加任何类型的锁。
15.系统运行过程中，由于事物没有达到预期的终点而发生的故障称为（A），这种故障比其它故障的可能性（D）
A事物故障B系统故障C介质故障D大，破坏性也小E小，破坏性也小F大，破坏性也大G小，但破坏性大。
三简答题
1．试述事物的概念和及事物的4个特性
2．为什么事物非正常结束时会影响数据库数据的正确性
请列举一例说明之。
3.数据库运行中可能产生的故障种类有那几类
系统故障介质故障事物故障
4.数据库中为什么要恢复子系统它的功能是什么
5.什么是日志文件为什么要设立日志文件
6.登记日志文件的时候为什么必须写日志文件,后写数据库
7.在数据库中为什么要并发控制
9.并发操作可能会产生哪几类数据不一致
10.
9.简述两段封锁协议.
10.你所使用的DBMS是如何进行数据库备份和日志文件备份
第六章
课后习题：
1.数据库系统的三种体系结构：
主/从式结构分布式结构客户机/服务器结构
主从式结构：
也称主机/终端结构，是指一个主机带有很多终端的多用户数据库系统化结构。
在这个结构中，应用程序、DBMS、数据库集中存放在一台主机上，所有处理任务都由主机来完成，各个用户通过主机的终端并发地存取数据库，共享数据资源。
分布式结构：
分布式数据库有一组数据库组成。
这组数据库物理地分布在计算机网络的不同计算机上，但是它们在逻辑上是一个整体，从用户的角度看好像是一个集中式数据库。
局域网：
LAN广域网：
WAN
客户机/服务器结构：
它为多用户提供了前所未有的双向交流感和灵活感，客户机/服务器结构系统可分为集中式服务器结构和分布式服务器结构，集中式服务器结构在网络中既有一台数据库服务器，而客户机是多台。
这时客户机和服务器为多对一关系。
分布式服务器结构在网络中有多台数据库服务器。
这时客户机和服务器可以抽象为多对多关系。
分布式服务器结构是客户机/服务器与分布式数据库的结合。
2.主/从式结构和客户机/服务器结构的区别在哪里
3.什么是两层客户机/服务器结构这种结构的优点是什么有什么局限性
优点：
1.充分发挥了客户机的功能和处理能力。
2.该系统容易扩充、灵活、和可扩展性好。
4.什么是三层客户机/服务器结构这种结构的优点是什么
三层客户机/服务器结构：
在传统的两层结构上增加了应用逻辑层，将应用逻辑单独进行处理，从而使得用户界面层与应用逻辑层分层而立。
两者之间的通信协议可由系统自定义。
通过这样的结构设计，应用逻辑被所有用户共享，这是两层与三层结构系统之间最大的区别。
优点：
1.降低了信息系统开发和维护的成本。
2.安全性强3.扩展性好4.前瞻性好。
5.什么是B/S结构这种结构的优点是什么
浏览器服务器结构（Browser/Server，B/S）结构。
客户端进一步变小，在浏览器后面可以有多层多种服务器。
优点：
1.客户端任何计算机只要安装了浏览器就可以访问应用程序。
2.客户端的硬件与操作系统具有更长的使用寿命，因为它们只要能够支持浏览器软件即可，而浏览器软件相比原来的用户界面和应用模块要小的多。
3.由于应用系统的维护与升级工作都是在服务器上执行，因此不必安装、维护或升级客户端应用代码，大大减少了系统开发和维护代价。
6.试述不同的体系结构的数据库各自适合的应用需求.
第七章
3：
EXECUTE
三：
简单题
1.简述SQLserver中给自变量赋值的两种方法
2.说明全局变量@@ERROR、@@ROWCOUNT、@@FETCH_STATUS的含义和用途
3.游标由哪两部分组成叙述各自的含义
4.在FETCH语句中可以添加NEXT、FIRST、LAST、PRIOR、ABSOLUTE和
RELATIVE关键字，说明这些关键字的含义
5.简述存储过程的优点：
6.给定学号，建立一个存储过程，计算出该学生选修课程的门数和平均成绩
给定学号，建立一个存储过程，计算出该学生选修的课程的门数和平均成绩。
7.简述触发器的执行过程，比较触发器与存储器过程的差异。
8.了ORACLE对触发器的定义和管理方法。
9.在表STUDENT上建立触发器，用于检测新加入的学生的学号的最前面的4个字符必须
是当前的年份
10.在嵌入式SQL中是如何区分SQL语句和主语言语句的
答：
在嵌入式SQL中，为了能够区分SQL于宿主语言语句，所有的SQL与语句
必须加上前缀EXECSQL.
11.在嵌入式SQL中是如何解决数据库工作单元与源程序工作单元之间通信的
将SQL嵌入到高级语言中混合编程，SQL语句负责操作数据库，高级语言语句
负责控制程序流程，这时程序中含有两种不同的计算机模型的语句，一种是描述
性面向集合的SQL语句，一种是过程性的高级语言语句，SQL标准主要使用宿主变量
在它们之间相互交换数据，进行通信。
12.在嵌入式SQL中是如何协调sql语言的集合处理方式和主语言的单纪录处理方式
第八章
1．什么是概念模型概念模型的作用是什么
答：
概念模型用于信息世界的建模，是显示世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计
人员在进行数据库设计的时候的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。
2.什么是E-R图构成E-R图的基本要素是什么
答：
E-R图为实体联系图，提供了表示实体型、属性、和联系的方法、
，用来描述现实世界的模型。
构成E-R图的基本要素是：
实体型、属性和联系，其表示方法为：
A．实体型，用举行表示，矩形框内写明实体名。
B．属性，用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体联系起来。
C．联系，用菱形表示，菱形框内，写明实体联系名，并用无向边分别于
与有关实体联系起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:
1,1：
N或m:
n）
3.定义并解释概念模型中的以下术语：
实体实体型属性联系联系性
答：
在实体联系模型中，用实体表示现实世界中某一个具体的物体，具有相同性质
的实体组成了一个实体型，每个实体型要有一个名字，一般用名词表示，每个实
体型有一组属性，表示实体型的特点或性质，联系是联系性的一个实例。
物体之间的联系用实体型时间的联系性表示，联系型有名字，一般用动词或
动词短语作为联系型的名字。
4.关键字的两个特性是什么
唯一性、最小性。
5.解释一下术语：
超级关键字主关键字候选关键字
超级关键字：
包含关键词的属性组。
如果一个实体型有多个关键字，则要
选取一个作为实体型的关键字，换句话说，一个实体型只需要一个关键字，
被选中的关键字叫做主关键字，其它的关键字叫做候选关键字。
6.试给出三个实际情况的关系图，要求实体型之间具有一对一、一对多、多对多的各种不同的联系。
7.试着给出一个实际情况的E-R图，要求有三个实体型，而且三个实体型之间有多对多的联系
8.三个实体型之间的多对多的联系和三个实体型两两之间的3个多对多的联系等价吗为什么
第9章关系数据库理论
1．理解并给出下列术语的定义：
函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、外码、全码（All一key）、1NF、ZNF、3NF、BcNF、多值依赖、4NF。
定义1：
设R（U）是属性集U上的关系模式。
X，Y是属性集U的子集。
若对于R（U）的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作XY。
（即只要X上的属性值相等，Y上的值一定相等。
）
术语和记号：
XY，但Y不是X的子集，则称XY是非平凡的函数依赖。
若不特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。
XY，但Y是X的子集，则称XY是平凡的函数依赖。
若XY，则X叫做决定因素（Determinant）。
若XY，YX，则记作XY。
若Y不函数依赖于X，则记作XY。
定义2：
在R（U）中，如果XY，并且对于X的任何一个真子集X’，都有X’Y，则称Y对X完全函数依赖
若XY，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖
定义3：
若关系模式R的每一个分量是不可再分的数据项，则关系模式R属于第一范式（1NF）。
定义4：
若关系模式R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则关系模式R∈2NF。
（即1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖则成为2NF）。
定义5:
关系模式R中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z（Z不是Y的子集）使得XY，YX，YZ成立，则称R∈3NF。
定义6:
关系模式R∈1NF。
若XY且Y不是X的子集时,X必含有码，则R∈BCNF。
定义7:
关系模式R∈1NF，如果对于R的每个非平凡多值依赖XY（Y不是X的子集，Z=U-X-Y不为空），X都含有码，则称R∈4NF。
2．建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。
学生：
学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。
班级：
班号、专业名、系名、人数、入校年份。
系：
系名、系号、系办公地点、人数。
学会：
学会名、成立年份、办公地点、人数。
语义如下：
一个系有若干专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生。
一个系的学生住在同一宿舍区。
每个学生可参加若干学会，每个学会有若干学生。
学生参加某学会有一个入会年份。
请给出关系模式，写出每个关系模式的极小函数依赖集，指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖，还是部分函数依赖。
指出各关系模式的候选码、外部码，有没有全码存在
解：
（1）关系模式如下：
学生：
S（Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno）
班级：
C（Class，Pname，Dept，Cnum，Cyear）
系：
D（Dept，Dno，Office，Dnum）
学会：
M（Mname，Myear，Maddr，Mnum）
（2）每个关系模式的最小函数依赖集如下：
A、学生S（Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno）的最小函数依赖集如下:
SnoSname，S
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