数据库第4章数据库概念模型.
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第4章数据库和数据仓库4.1本章知识框架与学习要求数据库技术是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支。
它已经成为先进信息技术的重要组成部分,是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。
数据库已经成为人们存储数据、管理信息、共享资源的最先进最常用的技术。
认识和掌握有关的数据库技术对学好本课程具有重要作用。
本章主要介绍了数据库技术的相关概念包括数据的组织层次、数据模型、信息模型、关系规范化等,以及数据库的设计方法,数据库仓库和数据挖掘的概念。
4.1.1 知识框架与学习要求一、数据的描述与组织(掌握)(一)三个世界1.现实世界2.信息世界3.计算机世界(二)数据组织的层次1.数据项(字段)2.记录3.数据文件4.数据库二、数据库管理技术(一)数据管理的发展(了解)1.简单应用阶段2.文件系统阶段3.数据库系统阶段(二)数据库管理系统(掌握)1.数据库系统(DBS)2.数据库管理系统(DBMS)(1)数据库的定义功能(2)数据库的操作功能(3)数据库的保护功能(4)数据库的维护功能(5)数据的存储管理三、数据模型(掌握)(一)信息模型(概念模型)1.信息模型的要素2.两个实体集之间联系的分类3.实体联系模型(E-R模型)(二)数据模型1.数据模型的三要素2.数据模型与信息模型的关系3.三种主要的数据模型(1)层次模型(Hierarchical Model)(2)网状模型(Network Model)(3)关系模型(Relational Model)(三)概念模型向关系模型的转换(四)关系的规范化1.第一范式(1NF)2.第二范式(2NF)3.第三范式(3NF)五、数据库设计(掌握)(一)数据库设计方法简述(二)数据库设计步骤六、数据仓库和数据挖掘(了解)(一)数据仓库1.数据仓库的概念2.数据仓库和数据库的区别3.数据仓库的特性4.数据仓库的基本结构5.数据仓库工具的组成(二)数据挖掘1.数据挖掘的概念2.数据仓库与数据挖掘的关系4.1.2 学习重点本章重点掌握以下几方面的内容:1.三个世界即现实世界、信息世界、计算机世界的特点及区别与联系;2.人工管理阶段、文件系统阶段及数据库系统阶段应用程序与数据关系的区别;3.数据库管理系统功能4.信息(概念)模型的要素、E-R模型的绘制方法;5.数据模型的三要素、数据模型与信息模型的关系、关系模型;6.概念模型向关系模型的转换;7.数据库设计方法和步骤4.2 教材习题与解答4.2.1 习题一、名词解释1.数据库2.记录3.DBMS4.DBS5.概念模式6.数据模型7.概念模型8.键或码9.数据操作10.1NF 11. 2NF 12.3NF 13.关系14.关系模式15.数据仓库16.数据挖掘二、简答题1. 数据库系统组织数据的特点是什么?2. 数据库系统与文件系统的区别是什么?3. 数据管理经历了哪几个阶段?各个阶段的特点是什么?4. 数据模型的三要素是什么?5. 数据库管理系统的主要功能是什么?6. 信息模型的要素有哪些?7. 试述概念模式在数据库中的重要地位。
第一章数据库系统概述选择题1实体-联系模型中,属性是指(C)A.客观存在的事物B.事物的具体描述C.事物的某一特征D.某一具体事件2对于现实世界中事物的特征,在E-R模型中使用(A)A属性描述B关键字描述C二维表格描述D实体描述3假设一个书店用这样一组属性描述图书(书号,书名,作者,出版社,出版日期),可以作为“键”的属性是(A)A书号B书名C作者D出版社4一名作家与他所出版过的书籍之间的联系类型是(B)A一对一B一对多C多对多D都不是5若无法确定哪个属性为某实体的键,则(A)A该实体没有键B必须增加一个属性作为该实体的键C取一个外关键字作为实体的键D该实体的所有属性构成键填空题1对于现实世界中事物的特征在E-R模型中使用属性进行描述2确定属性的两条基本原则是不可分和无关联3在描述实体集的所有属性中,可以唯一的标识每个实体的属性称为键4实体集之间联系的三种类型分别是1:1 、1:n 、和m:n5数据的完整性是指数据的正确性、有效性、相容性、和一致性简答题一、简述数据库的设计步骤答:1需求分析:对需要使用数据库系统来进行管理的现实世界中对象的业务流程、业务规则和所涉及的数据进行调查、分析和研究,充分理解现实世界中的实际问题和需求。
分析的策略:自下而上——静态需求、自上而下——动态需求2数据库概念设计:数据库概念设计是在需求分析的基础上,建立概念数据模型,用概念模型描述实际问题所涉及的数据及数据之间的联系。
3数据库逻辑设计:数据库逻辑设计是根据概念数据模型建立逻辑数据模型,逻辑数据模型是一种面向数据库系统的数据模型。
4数据库实现:依据关系模型,在数据库管理系统环境中建立数据库。
二、数据库的功能答:1提供数据定义语言,允许使用者建立新的数据库并建立数据的逻辑结构2提供数据查询语言3提供数据操纵语言4支持大量数据存储5控制并发访问三、数据库的特点答:1数据结构化。
2数据高度共享、低冗余度、易扩充3数据独立4数据由数据库管理系统统一管理和控制:(1)数据安全性(2)数据完整性(3)并发控制(4)数据库恢复第二章关系模型和关系数据库选择题1把E-R模型转换为关系模型时,A实体(“一”方)和B实体(“多”方)之间一对多联系在关系模型中是通过(A)来实现的A将A关系的关键字放入B关系中B建立新的关键字C建立新的联系D建立新的实体2关系S和关系R集合运算的结果中既包含S中元组也包含R中元组,但不包含重复元组,这种集合运算称为(A)A并运算B交运算C差运算D积运算3设有关系R1和R2,经过关系运算得到结果S,则S是一个(D)A字段B记录C数据库D关系4关系数据操作的基础是关系代数。
数据库系统概论第五版PDF简介《数据库系统概论第五版PDF》是一本介绍数据库系统的入门教材,旨在帮助读者理解数据库系统的基本概念、原理和应用。
本书由柯里斯·李(Morris R. Li)和布鲁斯·斯图尔特(Bruce G. Lindsay)合著,是数据库领域的经典教材之一。
内容概述本书共分为八个章节,每章介绍了数据库系统的不同方面。
下面是各章节的简要概述。
第一章:引论该章节介绍了数据库的基本概念和发展历程。
通过对数据库系统的定义和优势的解释,给读者提供了对数据库系统的初步了解。
第二章:关系数据模型该章节介绍了关系数据模型,包括关系模型的构成要素、关系数据库设计和关系代数。
通过对关系数据模型的详细介绍,读者可以理解关系数据库的基本原理和数据组织方式。
第三章:SQL语言该章节介绍了SQL语言,包括SQL的基本语法、数据的查询和修改操作。
通过对SQL语言的学习和实践,读者可以掌握数据库操作的基本技巧。
第四章:数据库设计该章节介绍了数据库设计的基本原理和方法。
包括数据模型的设计、关系模式的规范化和数据库的物理组织方式。
通过对数据库设计的学习,读者可以理解如何设计一个高效稳定的数据库系统。
第五章:数据库编程该章节介绍了数据库编程的基本概念和技术。
包括存储过程、触发器和函数的编写,以及数据库事务的管理。
通过对数据库编程的学习,读者可以掌握如何编写高效的数据库应用程序。
第六章:关系数据库标准化及数据完整性该章节介绍了关系数据库的标准化和数据完整性保证。
包括关系数据模式的规范化、实体完整性和参照完整性的实现。
通过对数据库标准化和数据完整性的学习,读者可以设计出符合标准和完整性要求的数据库系统。
第七章:物理数据库设计和调优该章节介绍了物理数据库设计和调优的基本原理和方法。
包括数据库索引的设计、查询优化和数据存储方式的选择。
通过对物理数据库设计和调优的学习,读者可以设计出高效的数据库系统和查询方案。
数据库系统概论复习资料:第一章:一、选择题:1.在数据管理技术的发展过程中,经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
在这几个阶段中,数据独立性最高的是阶段。
A.数据库系统 B.文件系统 C.人工管理 D.数据项管理【答案:】A2.数据库的概念模型独立于。
A.具体的机器和DBMS B.E-R图 C.信息世界 D.现实世界【答案:】A3.数据库的基本特点是。
A.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余大,易移植 (4)统一管理和控制B.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制C.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据互换性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制D.(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制【答案:】B4. 是存储在计算机内有结构的数据的集合。
A.数据库系统B.数据库 C.数据库管理系统 D.数据结构【答案:】B5.数据库中存储的是。
A.数据 B.数据模型C.数据以及数据之间的联系 D.信息【答案:】C6. 数据库中,数据的物理独立性是指。
A.数据库与数据库管理系统的相互独立 B.用户程序与DBMS的相互独立C.用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的 D.应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立【答案:】C7. 数据库的特点之一是数据的共享,严格地讲,这里的数据共享是指。
A.同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 B.多个用户、同一种语言共享数据C.多个用户共享一个数据文件 D.多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合【答案:】D8.数据库系统的核心是。
A.数据库 B.数据库管理系统 C.数据模型 D.软件工具【答案:】B9. 下述关于数据库系统的正确叙述是。
A.数据库系统减少了数据冗余 B.数据库系统避免了一切冗余C.数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致 D.数据库系统比文件系统能管理更多的数据【答案:】A10. 数将数据库的结构划分成多个层次,是为了提高数据库的①和②。
第四章作业1.数据仓库的需求分析的任务是什么?P67需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象(企业、部门用户等),充分了解源系统工作概况,明确用户的各种需求,为设计数据仓库服务。
概括地说,需求分析要明确用那些数据经过分析来实现用户的决策支持需求。
2.数据仓库系统需要确定的问题有哪些?P67、、(1)确定主题域a)明确对于决策分析最有价值的主题领域有哪些b)每个主题域的商业维度是那些?每个维度的粒度层次有哪些?c)制定决策的商业分区是什么?d)不同地区需要哪些信息来制定决策?e)对那个区域提供特定的商品和服务?(2)支持决策的数据来源a)那些源数据与商品的主题有关?b)在已有的报表和在线查询(OLTP)中得到什么样的信息?c)提供决策支持的细节程度是怎么样的?(3)数据仓库的成功标准和关键性指标a)衡量数据仓库成功的标准是什么?b)有哪些关键的性能指标?如何监控?c)对数据仓库的期望是什么?d)对数据仓库的预期用途有哪些?e)对计划中的数据仓库的考虑要点是什么?(4)数据量与更新频率a)数据仓库的总数据量有多少?b)决策支持所需的数据更新频率是多少?时间间隔是多长?c)每种决策分析与不同时间的标准对比如何?d)数据仓库中的信息需求的时间界限是什么?3.实现决策支持所需要的数据包括哪些内容?P68(1)源数据(2)数据转换(3)数据存储(4)决策分析4.概念:将需求分析过程中得到的用户需求抽象为计算机表示的信息结构,叫做概念模型。
特点:(1)能真实反映现实世界,能满足用户对数据的分析,达到决策支持的要求,它是现实世界的一个真实模型。
(2)易于理解,便利和用户交换意见,在用户的参与下,能有效地完成对数据仓库的成功设计。
(3)易于更改,当用户需求发生变化时,容易对概念模型修改和扩充。
(4)易于向数据仓库的数据模型(星型模型)转换。
5.用长方形表示实体,在数据仓库中就表示主题,椭圆形表示主题的属性,并用无向边把主题与其属性连接起来;用菱形表示主题之间的联系,用无向边把菱形分别与有关的主题连接;若主题之间的联系也具有属性,则把属性和菱形也用无向边连接上。
数据库模型的基本概念
数据库模型是指对数据库中数据和数据之间关系的抽象描述,它是数据库设计的基础。
数据库模型包括三个基本概念:数据结构、数据操作、数据完整性。
1. 数据结构:数据库的数据结构是指数据在数据库中的组织形式。
数据库中的数据结构可以分为两种类型:关系型和非关系型。
关系型数据结构采用表格的形式,以行和列的形式存储数据。
非关系型数据结构则不采用表格的形式,可以使用图形、树形等方式存储数据。
2. 数据操作:数据库中的数据操作包括增、删、改、查等操作。
这些操作可以通过SQL语言来实现。
SQL语言是一种结构化查询语言,它可以用于执行各种数据库操作。
3. 数据完整性:数据完整性是指保持数据库中数据的正确性和一致性。
数据库有多种完整性约束条件,例如主键约束、外键约束、唯一约束等。
这些约束条件可以确保数据库中的数据不会出现错误或不一致的情况。
总之,数据库模型是数据库设计的基础,在数据库开发中起着关键的作用。
了解数据库模型的基本概念,可以帮助我们更好地进行数据库设计和数据库操作。
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数据库第二版课后习题答案数据库第二版课后习题答案数据库是计算机科学中重要的概念之一,它提供了一种有效地存储和管理数据的方式。
数据库系统的设计与实现是数据库课程的重要内容之一。
在学习数据库课程时,课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。
本文将为大家提供数据库第二版课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
第一章数据库系统概述1. 数据库是什么?答:数据库是一个有组织的、可共享的、可维护的数据集合,它以一定的数据模型为基础,描述了现实世界中某个特定领域的数据和关系。
2. 数据库系统的特点有哪些?答:数据库系统具有以下特点:- 数据的独立性:数据库系统将数据与程序相分离,使得数据的修改不会影响到程序的运行。
- 数据的共享性:多个用户可以同时访问数据库,并且可以共享数据。
- 数据的冗余性小:通过数据库系统的数据一致性和完整性约束,可以减少数据的冗余性。
- 数据的易扩展性:数据库系统可以方便地进行扩展和修改,以满足不同需求。
- 数据的安全性:数据库系统提供了权限管理和数据加密等机制,保证数据的安全性。
第二章关系数据库与SQL1. 什么是关系数据库?答:关系数据库是一种基于关系模型的数据库,它使用表格(关系)来表示和存储数据。
关系数据库中的数据以行和列的形式组织,每个表格代表一个实体集,每一行代表一个实体,每一列代表一个属性。
2. 什么是SQL?答:SQL(Structured Query Language)是一种用于管理关系数据库的语言。
它包含了数据定义语言(DDL)、数据操纵语言(DML)和数据控制语言(DCL)等部分。
通过SQL,用户可以对数据库进行创建、查询、更新和删除等操作。
第三章数据库设计1. 数据库设计的步骤有哪些?答:数据库设计的步骤包括:- 需求分析:确定数据库的需求和目标,了解用户的需求。
- 概念设计:根据需求分析的结果,设计数据库的概念模型,包括实体、属性和关系等。
- 逻辑设计:将概念模型转换为逻辑模型,包括表格的设计、关系的建立和约束的定义等。
.数据库概论专科作业题参考答案第一章数据库系统导论一、选择1.C2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.A9.D 10.D11.B 12.B 13.B 14.C 15.D 16.C17.A18.D19.C20.B21.A22.C23.A24.C25.D 26.D 27.B 28.B 29.A 30.C31.A 32.D 33.A 34.C 35.A 36. A 37.C 38.D 39.A 40.D41.D 42.D 43.C 44.A 45.D 46.B二、填空1.数据2.数据库3.数据库的恢复4.概念模型5.逻辑独立性6.关系数据7.层次8.数据定义9.网状模型10.完整性约束11.关系数据12.E-R13.一对多14.信息三、名词解释1.信息:经过加工处理后具有一定含义的数据集合,它具有超出事实数据本身之外的价值;2.数据:数据库中存储的基本对象,通常指描述事物的符号;3.数据库:存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;4.数据库管理系统:处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;5.数据库系统:引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;6.实体:客观存在并可相互区别的事物称为实体;7.属性:实体所具有的某一特征或性质称为属性;8.联系: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两类:一类是实体内部的联系;另一类是实体之间的联系;9.关键字:唯一地标识实体的属性集称为关键字;10.实体型:用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;11.实体集:同一类实体的集合称为实体集;12.数据结构:数据结构是对数据静态特征的描述;数据的静态特征包括数据的基本结构、数据间的联系和对数据取值范围的约束;13.数据操作:数据操作是指对数据动态特征的描述,包括对数据进行的操作及相关操作规则;14.数据的完整性约束:数据的完整性约束是对数据静态和动态特征的限定,是用来描述数据模型中数据及其联系应该具有的制约和依存规则,以保证数据的正确、有效和相容;四、简答1数据与信息有什么区别与联系数据与信息既有联系又有区别;数据是表示信息的,但并非任何数据都表示信息,信息是加工处理后的数据,是数据所表达的内容;同时,信息不随表示它的数据形式而改变,它是反映客观现实世界的知识;而数据则具有任意性,用不同的数据形式可以表示相同的信息;2什么是数据库、数据库系统和数据库管理系统数据库:存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;数据库系统:引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;数据库管理系统:处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;3计算机数据管理技术发展经历几个阶段,各阶段的特点是什么1.人工管理阶段a)数据面向具体应用,不共享;b)数据不单独保存;c)没有软件系统对数据进行管理;d)没有文件的概念;2.文件系统阶段a)程序与数据分开存储,数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器上,并可对文件进行多次查询、修改、插入和删除等操作;b)有专门的文件系统进行数据管理,程序和数据之间通过文件系统提供存取方法进行转换;c)数据不只对应某个应用程序,可以被重复使用;3.数据库系统阶段a)数据结构化b)数据的冗余度低、共享性高、易扩充c)数据独立性高d)数据由数据库管理系统统一管理和控制4什么是外模式、模式和内模式1.外模式外模式也称子模式或用户模式,属于视图层抽象,它是数据库用户包括应用程序员和最终用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;2.模式模式也称逻辑模式或概念模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图,是数据库管理员看到的数据库,属于逻辑层抽象;3.内模式内模式也称存储模式,是数据在数据库中的内部表示,属于物理层抽象;内模式是数据物理结构和存储方式的描述,一个数据库只有一个内模式,它是DBMS管理的最低层;5试述数据库系统的两级映像功能;1.外模式/模式映像模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构;对应于同一个模式可以有任意多个外模式;对于每一个外模式,数据库系统都提供了一个外模式/模式映像,它定义了该外模式与模式之间的对应关系;这些映像定义通常包含在各自外模式的描述中;2.模式/内模式映像数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式/内模式映像是唯一的,它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系;当数据库的存储结构改变了,为了保持模式不变,也就是应用程序保持不变,可由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变就可以了;6试述数据库系统的三级模式结构是如何保证数据的独立性的;数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成;外模式,亦称子模式或用户模式,是数据库用户包括应用程序员和最终用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;模式,亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述,是所有用户的公共数据视图;模式描述的是数据的全局逻辑结构;外模式涉及的是数据的局部的逻辑结构,通常是模式的子集;内模式,亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述;数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给DBMS管理,使用户能逻辑抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储;为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系统在这三级模式之间提供了两层映象:外模式/模式映象和模式/内模式映象;正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性;7简单说明数据库管理系统包含的功能,a)数据定义b)数据操纵c)数据库的运行管理d)数据库的恢复Recovery8什么是数据模型并说明为什么将数据模型分成两类,各起什么作用;数据模型是数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架;数据模型分为概念数据模型和结构数据模型. 概念数据模型用来描述某个特定组织所关心的信息结构. 结构数据模型直接面向数据库中数据逻辑结构.9什么是概念模型概念模型的表示方法是什么;概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层,它不依赖于数据的组织结构,而是反映现实世界中的信息及其关系;它是现实世界到信息世界的第一层抽象,也是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具;概念模型的表示方法很多,其中最为著名、最为常用的是Approach,即E-R方法或E-R模式;该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型;10解释概念模型中的常用术语:实体、属性、联系、属性值、关键字、实体型、实体集;实体:客观存在并可相互区别的事物称为实体;属性:实体所具有的某一特征或性质称为属性;联系: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两类:一类是实体内部的联系;另一类是实体之间的联系;属性值: 属性的具体取值称为属性值;关键字:唯一地标识实体的属性集称为关键字;实体型:用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;实体集:同一类实体的集合称为实体集;第二章关系数据库基本理论一、选择1.B2.C3.C4. B5. C6.A7. B8. D9. A 10.D11. C 12. C 13. A 14.C 15. B 16. D 17. D 18. C 19. A 20. A21. D 22. A 23. D 24.C二、填空1.元组2.连接3.投影4.右外连接5.谓词演算6.按给定的条件选取若干个属性列7.选择、投影、连接运算8.网状模型9.关系模型三、名词解释1.关系:一个关系通常对应一张表2.元组:二维表中的一行即为一个元组;3.属性:二维表中的一列即为一个属性;4.域:属性的取值范围称为该属性的域;5.关键字:表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;6.关系模式:对关系的描述成为关系模式;7.元数:关系模式中属性的数目是关系的元数;8.分量:元组中的每个属性值称为元组的分量;9.实体完整性:实体完整性是指关系的主属性不能为空;10.参照完整性:在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的;参照完整性描述了实体之间的引用规则;11.用户定义完整性:用户定义完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊的约束条件;四、简答l关系模型的特点是什么1 具有严格的数据理论基础,关系数据模型是建立在严格的数据概念基础上的;2 概念单一,不管是实体本身还是实体之间的联系都用关系表来表示,这些关系必须是规范化的,使得数据结构变得非常清晰、简单;3 在用户的眼中无论是原始数据还是结果都是二维表,不用考虑数据的存储路径;因此,提高了数据的独立性、安全性,同时也提高了开发效率;2解释关系模型中的常用术语:关系、元组、属性、关键字、外关键字、关系模式;1.关系:一个关系通常对应一张表2.元组:二维表中的一行即为一个元组;3.属性:二维表中的一列即为一个属性;4.关键字:表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;5.外关键字:如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的关键字,但它们是另外一个关系的关键字,则称其为该关系的外关键字或外码;3简述关系模型与关系模式的区别与联系;关系模型:用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型;关系模式:对关系的描述;关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容;也就是说,关系模式是型,关系是它的值;关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据;但在实际当中,常常把关系模式和关系统称为关系;4关系的完整性约束是什么各有什么含义1. 实体完整性实体完整性是指关系的主属性不能为空;在关系模型中关键字码能够唯一地识别元组,而关键字是由一个或几个属性组成的;这就规定了组成关键字的所有属性都不能为空,这些属性也称为主属性;2. 参照完整性在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的,这些关系主要分为1∶1、1∶n和m∶n三种;参照完整性也称为引用完整性,描述了实体之间的引用规则;即一个实体中某个属性的属性值是引用另一个实体的关键字,其中引用关系称为参照关系,而被引用关系称为被参照关系,参照关系中的引用字段称为外关键字;3. 用户定义的完整性用户定义的完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊约束条件;用户定义的完整性也称为域完整性或语义完整性;它说明某一具体应用所涉及的数据必须满足应用语义的要求;5①查询商场中的全部商品;σ商品②查询商场中所有电器类产品的供应商;∏供应商σ商品类别='电器类'商品③查询购买了计算机商品的顾客姓名和联系方式;∏姓名,联系方式σ商品类别='计算机' 商品6①查询购买了PTI号商品的顾客号和顾客姓名;∏顾客号,顾客姓名σ商品号='PT1' 商品②查询没有购买任何商品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客∏顾客号顾客-∏顾客号购买③查询购买了所有钢笔类产品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客购买÷∏商品号σ商品类别='钢笔' 商品第三章结构化查询语言SQL一、选择1. C2. B3. B4. C5. B6. C7. A8. A9. D 10. C11. A 12. B 13. D 14. D 15. D 16. D 17. D 18. D 19. A 20. C21. B 22. C 23. D 24. D 25.D 26.D 27. C 28. C 29. B二、填空1.表、视图2.SELECT R.A,R.B,S.D,S.F FROM R,S WHERE R.A=S.A3.SELECT SNAME,GRADE FROM S,SC,C WHERE CNAME='数据库技术'AND_ S.S=SC.S_AND SC.C=C.C4.Cursor5.SQL语言6.引发触发器7.GRANT、REVOKE8.视图9.WHERE10.MAX三、名词解释1.数据定义:SQL数据定义功能通过数据定义语言定义关系数据库的模式、外模式和内模式,来实现基本表、视图和索引文件的定义、修改和删除操作;2.数据查询:数据查询是指对数据库中的数据进行查询、分组、统计和排序等操作;3.数据操纵:数据操纵是指对数据的插入、修改和删除等操作;4.数据控制:数据控制是对数据库中数据的安全性和完整性进行控制;5.聚合函数:为了方便用户,增强检索功能,SQL提供了许多聚合函数,也称集合函数或计算函数;6.嵌套查询:将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HA VING短语的条件中的查询称为嵌套查询或子查询;7.视图:视图对应于关系数据库模型的外模式,是从一个或几个基本表或视图中导出的表;四、简答1试述SQL语言的特点;1.功能一体化2.语言简洁,易学易用3.高度非过程化4.面向集合的操作方式5.以同一种语法结构提供两种使用方式2什么是基本表什么是视图两者有什么区别和联系基本表:本身独立存在的表,即实际存储在数据库中的表,而不是从其它表导出来的;视图:从一个或几个表中导出的表;视图本身不独立存储于数据库中,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表中,视图是一个虚表, 在概念上与基本表等同,用户可以在视图上再定义视图;3举例说明视图在什么情况下不能更新;为什么在关系数据库中,受到基本表的限制并非所有的视图都是可更新的;例如:视图中的列没有包含基本表的NOT NULL 非空列;视图的列取自表达式或聚合函数;视图是由两个以上基本表导出的;视图是在一个不可更新的视图上定义的等;4简述什么是嵌入式SQL.SQL作为嵌入式语言,能够嵌入到高级语言例如C、C++等宿主语言程序中;5①检索所有读者的全部情况;SELECT FROM 读者②检索姓张的读者姓名、单位及联系方式;SELECT 姓名,单位,联系方式FROM 读者WHERE 姓名LIKE ‘张%’③检索“清华大学出版社”和“高等教育出版社”出版的图书、作者及单价并且单价降序排列; SELECT 作者,单价FROM 图书WHERE 出版单位=’清华大学出版社’or出版单位=’高等教育出版社’ORDER BY 单价ASC6①SELECT FROM 图书WHERE 单价>=30 AND 单价<=50②SELECT读者.姓名,读者.单位FROM 借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号③SELECT读者.借书证号,读者.姓名,读者.性别,读者.单位,读者.联系方式FROM 图书,借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号AND 借阅.总编号=图书.总编号AND 图书.书名=’数据库原理与应用’7;①SELECT图书.总编号,图书.分类号,图书.书名,图书.作者,图书.出版单位,图书.单价FROM 图书,借阅WHERE 图书.单价>38 AND 借阅.总编号=图书.总编号ORDER BY 借阅.借阅日期②SELECT FROM 图书WHERE 单价>SELECT MAX单价FROM 图书WHERE 出版单位=’天津大学出版社’③SELECT MAX单价,MIN单价,COUNTFROM 图书GROUP BY 出版单位8①SELECT FROM 读者WHERE 借书证号IN SELECT 借书证号FROM 借阅WHERE count=3 GROUP BY 借书证号②SELECT 姓名,单位FROM 读者WHERE 借书证号NOT IN SELECT 借书证号FROM 借阅③UPDATE 图书SET 单价=单价+单价2%9;①DELETE FROM 借阅WHERE 借阅日期<’2001-01-01’②CREATE VIEW TEMPBOOK AS SELECT借书证号,总编号,借阅日期FROM 借阅WHERE 借阅日期>=’2007-01-01’第四章关系模式规范化设计一、选择1. A2. A3. D4. C5. D6. B7. C8. B9. B 10. C 11. D12. A 13. D 14. D 15. B 16. B 17. D 18. B 19. C 20. C 21. C22. A 23. A 24. A 25. D 26. B 27. B 28. B 29. B 30. B 31. D 32. B33. B 34.A 35.D 36.B 37.B 38.D 39.A 40.A 41.B 42.B 43.C 44.C 45.B46.A 47.B 48.B 49.B 50.C 51.C 52.B 53.B二、填空1.保持函数依赖2.Armstrong3.B→C4.多值依赖5.修改复杂6.F⊆G+,和G⊆F+7.BCNF8.3NF9.数据冗余度大10. 1NF三、名词解释1.函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2.完全函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,X’是X的真子集,存在X→Y,但对每一个X’都有X’→Y,则称Y完全函数依赖于X;3.部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;4.传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;5.候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;6.外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;7.第一范式:如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,则称关系R满足第一范式,记作R∈1NF;8.第二范式:满足第一范式的关系模式R,如果所有非主属性都完全依赖于候选关键字,则称R属于第二范式,记为R∈2NF;9.第三范式:若关系模式R∈2NF,且它的任何一个非主属性都不传递依赖于候选关键字,则称关系R满足第三范式,记为R∈3NF;10.BCNF范式:若关系模式R的所有属性都不传递依赖于R的任何候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;也可以定义为:设关系模式RU,F∈1NF,若F的任一函数依赖X→YY ⊄ X中X都包含了R 的一个候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;11.模式分解:关系模式R<U , F>的一个分解是指ρ= {R1<U1,F1>,R2<U2,F2>, …, Rn<Un,Fn>},其中U = U1UU2U…UUn,并且没有Ui⊆ Uj,1≤i,j≤n,Fi是F在Ui上的投影;12.无损连接性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果R与R1,R2,…,Rn自然连接的结果相等,则称关系模式R的分解具有无损连接性;13.保持函数依赖性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果F所蕴含的函数依赖一定也由分解得到的某个关系模式中的函数依赖Fi所蕴含,则称关系模式R的分解具有函数依赖保持性;14.主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 15.非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.四、简答11.函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2.部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;3.传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;4.候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;5.外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;6.主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 7.非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.2规范化理论为数据库设计人员判断关系模式优劣提供了理论标准,可用以指导关系数据模型的优化,用来预测模式可能出现的问题,为设计人员提供了自动产生各种模式的算法工具,使数据库设计工作有了严格的理论基础;3关系模式的异常操作包括插入异常、删除异常、修改异常;这些异常由模式中某些数据依赖引起的;规范化理论可以改造关系模式,通过分解关系模式来消除不适合的数据依赖,以解决这些异常和潜在的数据不一致性的问题;4候选码:1A;2CD;3E5范式表示的是关系模式的规范化程序;共分六个级别,分别1NF,2 NF,3 NF,BCNF,4 NF,5 NF;6l候选码为AC,BC.AD,BD、可选其中之一为主码;2不服从4NF;在多值依赖中决定因素中不包含码;3不服从BCNF;在函数依赖中决定因素中不包含码;4服从3NF;该模式中不存在非主属性;7①第一范式,ab是主码,d依赖于ab的一部分,这是第二范式不允许的;因此最高是第一范式;②第一范式,ab或者ad是主码,无论谁做主码,b和d互相依赖,也是对主码的一部分的依赖③第二范式,只要选择e做主码就满足第二范式,但是想要推得d,必须经过间接依赖;即e推出ab,ab推出ce,c 推出d,所以不满足第三范式,因此最高是第二范式;8关键字是bd,3NF分解:{a,b,c}{a,c}第五章数据库设计与维护一、选择1. A2. D3. D4. C5. C6. B7. C8. A9. B 10. C11. B 12. B 13. A 14. A 15. C 16. C 17. B 18. D 19. A20. B 21. C 22. C 23. D 24. C 25. A 26. D 27. D 28. D 29. B二、填空1.数据库物理设计2.共享性3.物理结构设计4.子类型5.聚集6.逻辑设计阶段的7.结构三、名词解释1.数据流图:用于表达和描述系统的数据流向和对数据的处理功能;2.数据字典:各类数据描述的基何,是对系统中数据结构的详细描述,是各类数据属性的清单;3.数据项:不可再分的数据单位;4.数据结构;包括数据结构名、含义说明、组成等;5.数据流:包括数据流名,数据流说明,流入、流出过程,组成等;6.数据存储:包括数据存储名、存储说明、输入数据流、输出数据流、组成、数据量、存取方式等; 7.处理过程:包括处理过程名、处理说明、输入/输出数据流、处理方法等;四、简答1分为六个阶段:需求分析阶段;概念结构设计阶段;逻辑结构设计阶段;物理设计阶段;数据库实施阶段;数据库运行、维护阶段2;数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目;其主要特点有:1 数据库建设是硬件、软件和干件技术与管理的界面的结合; 2 从软件设计的技术角度看,数据库设计应该和应用系统设计相结合,也就是说,整个设计过程中要把结构数据设计和行为处理设计密切结合起来;31全面了解数据库系统的功能、物理环境和工具,特别是存储结构和存取方法;2 了解应用环境;对不同的应用要求按其重要程度和使用方式进行分类;事物处理的频率,响应时间的要求,都是对时间和空间效率进行平衡和优化的重要依据;3 了解外存设备的特性;4需求分析是数据库设计的第一阶段,是设计数据的起点,需求分析是整个设计过程的基础和首要条件,也是最困难、最耗费时间的一步;其结果是概念设计的基础,分析结果是否准确而无遗漏地反映了用户对系统的实际要求,将直接影响到后面各个阶段的设计成效,并影响到设计结果是否合理和实用;51 调查组织机构的总体情况;2 熟悉各部门的业务活动情况;3 分析用户需求;4确定新系统的边界;6数据字典的内容包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五部分;7将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程;概念模型是整个数据库设计的关键;概念模型最。
《数据库原理》教学大纲课程名称:数据库原理课程号:编写日期:2006年6月一、开设院(部):信息工程学院计算机科学与技术系二、教学对象:计算机科学与技术专业本科三、教学目的:本课程是计算机专业的专业课,属于主干课程。
数据库技术是计算机软件学科的一个重要分支,它研究如何存储、使用和管理数据,有较强的理论性和实用性。
随着计算机应用的发展,数据库应用领域已从数据处理、信息管理、事务处理扩大到计算机辅助设计、人工智能、办公信息系统等新的应用领域。
课程的教学目的是使学生了解数据库系统理论、数据库设计与实现技术、数据库管理技术,最终掌握数据库的基本原理、方法和应用技术,能有效使用现有的数据库管理系统和软件开发工具,掌握数据库结构的设计和数据库应用系统的开发方式。
四、教学要求:本课程的前修课程是操作系统、计算机网络、程序设计技术、数据结构、计算机系统结构。
要求学生通过对数据库模型理论的学习,掌握基本逻辑模型、物理模型,重点掌握关系数据库模型的理论、方法、技术,包括关系数据理论、关系数据库的规范化理论以及数据库设计的全过程,能进行数据库结构的设计和简单应用系统的设计及掌握数据库管理技术、SQL 语言的全貌和使用技术、数据库一致性、安全性、完备性、数据库备份与恢复技术;同时使学生掌握 SQL server2000数据库系统的应用和开发技术;教师还可以根据实际情况适当扩充新一代数据库系统的内容和数据库技术在 Internet 时代的应用等前沿问题。
五、教学课时及其分配:六、考核:考核形式:考试试卷结构:一.填空题(共10 个空,每空2分,共20分)二.单项选择题(共15 题,每题2分,共30分)三.简答题(共5题,每题4分,共20分)四.综合设计题(共30分,概念模型设计14分,SQL查询16分)七、教材:《数据库系统概论》第三版 . 萨师煊、王珊 . 高等教育出版社,2000.2八、主要参考书目:(1)《数据库处理——基础、设计与实现》(第七版)[美]David M.Kroenke著2001年3 月(2)《SQL server 2000 入门与提高》. 周绪等编著. 清华大学出版社,2001.5(3)《数据库设计》Ryan K .stephens ,Ronald R.Plew著,何玉洁,武欣,邓一凡等译机械工业出版社九、讲授提纲:第一部分数据库基本理论(共24学时)[教学目的]这一部分共有四章,总的要求是弄清楚数据库的体系结构,掌握数据模型的概念,了解数据库管理系统的功能及组成,数据库系统的组成及全局结构;深刻理解关系模型的基本概念及运算理论;熟练掌握关系数据库的标准语言SQL语言(SQL查询语句、视图、SQL更新语句等);了解查询优化的意义和算法、查询优化的一般准则;掌握关系代数等价变换规则、关系代数表达式优化的一般步骤。