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第1章数据概述一．选择题1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是CA．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是DA．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是CA．提供了应用程序和数据的独立性B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是DA．相互调用B．数据库管理系统调用操作系统C．操作系统调用数据库管理系统D．并发运行6．数据库系统的物理独立性是指DA．不会因为数据的变化而影响应用程序B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于AA．系统软件B．工具软件C．应用软件D．数据软件8．数据库系统是由若干部分组成的。
下列不属于数据库系统组成部分的是BA．数据库B．操作系统C．应用程序D．数据库管理系统9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是DA．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件C．客户/服务器结构比文件服务器结构的网络开销小D．客户/服务器结构可以提供数据共享功能，而用文件服务器结构存储的数据不能共享数据库是相互关联的数据的集合，它用综合的方法组织数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性和完整性。
第二章数据库的概念结构设计将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构（即概念模型）的过程就是概念结构设计。
它是整个数据库设计的关键步骤。
本章主要介绍以下内容：•数据模型。
•概念模型。
•概念结构设计的方法与步骤。
第一节数据模型一、数据数据是数据库中存储的基本对象，也是数据模型的基本元素。
1．数据在数据库中描述事物的符号记录称为数据，是存储的基本对象。
计算机是人们解决问题的辅助工具，而解决问题的前提是对问题存在条件及环境参数的正确描述，在现实世界中人们可以直接用自然语言来描述世界，为了把这些描述传达给计算机，就要将其抽象为机器世界所能识别的形式。
例如，我们在现实世界中用以下语言来描述一块主板：编号为0001的产品为“技嘉主板”，其型号为GA-8IPE1000-G，前端总线800MHz。
如果将其转换为机器世界中数据的一种形式则为：0001，技嘉主板，GA-8IPE1000-G，800MHz。
因此从现实世界中的数据到机器世界中的符号记录形式的数据，还需要一定的转换工作。
2．数据描述在数据库设计的不同阶段都需要对数据进行不同程度的描述。
在从现实世界到计算机世界的转换过程中，经历了概念层描述、逻辑层描述及存储介质层描述三个阶段。
在数据库的概念设计中，数据描述体现为“实体”、“实体集”、“属性”等形式，用来描述数据库的概念层次；在数据库的逻辑设计中，数据描述体现为“字段”、“记录”、“文件”、“关键码”等形式，用来描述数据库的逻辑层次；在数据库的具体物理实现中，数据描述体现为“位”、“字节”、“字”、“块”、“桶”、“卷”等形式，用来描述数据库的物理存储介质层次。
二、数据模型模型是对现实世界中的事物、对象、过程等客观系统中感兴趣的内容的模拟和抽象表达。
如一座大楼模型、一架飞机模型就是对实际大楼、飞机的模拟和抽象表达，人们从模型可以联想到现实生活中的事物。
数据模型也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象。
数据模型一般应满足三个要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易被人们理解；三是便于在计算机上实现。
第1章数据概述一．选择题1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是CA．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是DA．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是CA．提供了应用程序和数据的独立性B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是DA．相互调用B．数据库管理系统调用操作系统C．操作系统调用数据库管理系统D．并发运行6．数据库系统的物理独立性是指DA．不会因为数据的变化而影响应用程序B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于AA．系统软件B．工具软件C．应用软件D．数据软件8．数据库系统是由若干部分组成的。
下列不属于数据库系统组成部分的是BA．数据库B．操作系统C．应用程序D．数据库管理系统9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是DA．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件C．客户/服务器结构比文件服务器结构的网络开销小D．客户/服务器结构可以提供数据共享功能，而用文件服务器结构存储的数据不能共享数据库是相互关联的数据的集合，它用综合的方法组织数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性和完整性。
第一部分基础理论第1章数据库概述1．试说明数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念。
数据：描述事务的符号记录数据库：存储数据的仓库数据库管理系统：用于管理和维护数据的系统软件数据库系统：计算机中引入数据库后的系统，包括数据库，数据库管理系统，应用程序，数据库管理员2．数据管理技术的发展主要经历了哪几个阶段？两个阶段，文件管理和数据库管理9．数据独立性指的是什么？应用程序不因数据的物理表示方式和访问技术改变而改变，分为逻辑独立性和物理独立性。
物理独立性是指当数据的存储结构或存储位置发生变化时，不影响应用程序的特性；逻辑独立性是指当表达现实世界的信息内容发生变化时，不影响应用程序的特性。
10．数据库系统由哪几部分组成？由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员组成。
第2章数据模型与数据库系统的结构4．说明实体一联系模型中的实体、属性和联系的概念。
实体是具有公共性质的并可相互区分的现实世界对象的集合。
属性是实体所具有的特征或性质。
联系是实体之间的关联关系。
6．数据库系统包含哪三级模式？试分别说明每一级模式的作用。
外模式、模式和内模式。
外模式：是对现实系统中用户感兴趣的整体数据结构的局部描述，用于满足不同用户对数据的需求，保证数据安全。
模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它满足所有用户对数据的需求。
内模式：是对整个数据库的底层表示，它描述了数据的存储结构。
7．数据库管理系统提供的两级映像的作用是什么？它带来了哪些功能？两级映像是外模式/模式映像和模式/内模式映像。
外模式/模式映像保证了当模式发生变化时可以保证外模式不变，从而使用户的应用程序不需要修改，保证了程序与数据的逻辑独立性。
模式/内模式映像保证了当内模式发生变化，比如存储位置或存储文件名改变，可以保持模式不变，保证了程序与数据的物理独立性。
两级印象保证了应用程序的稳定性。
第3章关系数据库1．试述关系模型的三个组成部分。
数据结构、关系操作集合、关系完整性约束2．解释下列术语的含义：(3)候选码当一个属性或属性集的值能够唯一标识一个关系的元组，而又不包含多余的元素，则称该属性或属性集为候选码。
第2章 数据库系统的结构数据库系统应用Data Base System Application张建国哈工大计算机科学与技术学院第2章 数据库系统的结构2010-9-162第2章 数据库系统的结构本章主要内容数据模型的概念(掌握) 概念层数据模型 组织层数据模型 概念层数据模型(掌握) 实体-联系模型 组织层数据模型(掌握) 数据结构 数据操作 完整性约束 数据库系统的结构 三级模式结构(掌握) 数据库管理系统 (掌握) 数据库系统的人员(了解) 数据库系统访问的过程(了解)第2章 数据库系统的结构2.1 数据模型的概念模型对客观事务中感兴趣的内容进行模拟和抽象的工具. 建立模型有助于加深对问题的理解数据模型对客观世界中的数据特征进行抽象的工具.数据库的数据模型概念层数据模型 对数据应用部门的数据进行建模的工具. 对数据库既要表示数据本身,又要表示数据之间的联系. 组织层数据模型 描述数据库系统内部数据组织结构的工具.第2章 数据库系统的结构2.1 数据模型的概念(Cont.)两种数据模型之间的关系数据库是某个组织所涉及的数据的集合.数据库不仅仅能表示数据本身,还能反映数据之间的联系. 设计数据库的逻辑结构时,首先需要将现实世界中的信息及 其相互联系用概念层数据模型(概念模型,信息模型)表示出来, 然后将这种其转换成具体数据库的组织层数据模型(数据模 型).现实世界客观存在信息世界概念模型机器世界数据模型认识,抽象转换第2章 数据库系统的结构2.2 概念层数据模型1. 三个世界 现实世界(客观世界) 客观世界研究的是对象; 对象是具体事务或抽象概念; 组成客观世界的细胞称为事务; 人们对事务的认识是通过事务的特征进行的.人 对象具体的人表示人的特征事务特征第2章 数据库系统的结构2.2 概念层数据模型(Cont.)信息世界 对客观世界中的事务进行认识,经过选择、命名、分类后进入信 息世界. 实体Entity: 具有公共性质的客观存在的并可相互区分的事务. 实体可以是具体的人、事、物,也可以是抽象的概念. 属性Attribute: 实体所具有的某一特征. 一个实体由若干个属性描述.对象 实体集事务特征实体属性第2章 数据库系统的结构2.2 概念层数据模型(Cont.)键(码)Key：唯一标识实体的属性集. 域Domain：属性的取值范围. 属性是个变量,属性值是变量的取值,域是变量的取值范围. 实体型Entity Type：用实体名和属性名来抽象和描述实体的 框架. 实体集Entity Set：同一类型实体的集合. 联系Relationship：现实世界中的事务不是独立存在的,而是 相互联系的. 实体内部各属性之间的联系; 实体之间的联系. 概念层模型的联系: 指实体之间的联系.第2章 数据库系统的结构2.2 概念层数据模型(Cont.)机器世界 将信息世界中的概念模型转换成计算机内部表示,就进入了 机器世界(数据世界).实体集文件实体属性记录数据项第2章 数据库系统的结构2.2 概念层数据模型(Cont.)客观世界 事务 实体集 信息世界 实体 文件 数据世界 记录 数据项 属性 对象 特征2.2 概念层数据模型(Cont.)2. 实体之间的联系一对一联系(1:1)例：学校和校长,丈夫和妻子一对多联系(1:n）例：班级和学生,单位和职工多对多联系(m:n)例：教师和学生,学生和课程2.2 概念层数据模型(Cont.)1:1联系a1 a2 a3 a4b1 b2 b3 b4 b51:n 联系a1 a2 a3 a4b1 b2 b3 b4 b5m :n 联系a 1 a 2 a 3 a 4b 1 b 2 b 3 b 4 b 52.2 概念层数据模型(Cont.)3. 概念模型的表示方法实体联系方法：ER 图(Entity Relationship Approach)P.P.S Chen 于1976年提出来的一种表示客观世界信息模型的方法ER 图的表示方法学号学生学习姓名性别实体型属性联系2.2 概念层数据模型(Cont.)联系的几种形式两个实体之间的联系班级学生组织n 1学校校长管理11课程学生选课分数m n2.2 概念层数据模型(Cont.)多个实体之间的联系学生课程教学教师分数m pn一个实体内部的联系职工领导n1一个简单的教学数据库系统的ER 图2.2 概念层数据模型(Cont.)实体与属性学生籍贯党派出生日期性别姓名学号课程课号性质学分学时课名……2.2 概念层数据模型(Cont.)课堂练习:建立一个简单的书图借阅系统的ER 图问题某图书馆有若干部图书,每部图书只能由一个出版社提供,每个出版社可以提供多部图书;每部图书由一个作者编写,每个作者可以编写多部图书;该图书馆有许多读者,每个读者有一个工作单位,每个工作单位可以有多个读者;每个读者可以借阅多本书,每本图书可以由多个读者借阅,每个读者借阅每本图书时要记录借阅时期和还书日期.数据图书:书号,书名,册数,单价出版社:出版社号,名称,地址,电话作者:作者号,姓名,性别,电话读者:读者号,姓名,性别,工作单位单位:单位号,名称,地址,邮编大家要开动脑筋哟!2.3组织层数据模型典型的组织层数据模型层次模型用树型结构组织数据网状模型用网状结构组织数据关系模型用二维表结构组织数据面向对象模型用复杂表格及其他结构组织数据关系模型网状模型层次模型层次模型:树型结构只有一个结点无双亲结点,称根结点.除根结点外,其他结点有且只有一个双亲结点.学院系研究所研究中心教研室实验室研究室教师实验员2.3 组织层数据模型(Cont.)网状模型可以有一个以上结点无双亲结点.一个结点可以有多个双亲结点.学院学生教师社团教师关系模型用二维表(table)组织管理数据.表中数据及表之间的数据要满足一定的条件约束.分数课号学号性质学时课名课号专业年龄性别姓名学号学生选课课程数据库的数据模型由三部分组成数据结构描述数据的组织结构(静态结构)数据操作描述数据的操作(动态结构)数据完整性约束描述对数据的约束条件称为数据模型的三要素呢!1. 数据结构描述数据的类型、性质、取值范围等在不同的数据模型中,数据结构的表示方法不同.描述数据之间的联系一个实体内部各数据项之间的联系.不同实体之间数据的联系.研究在数据库中如何存储数据.2. 数据操作描述对数据库中各种对象的型和值所允许的操作集合.数据操作包括两大类检索(查询)数据更新数据插入数据修改数据删除数据数据模型必须确切地定义这些操作的含义、操作符号、操作规则(优先级等)及实现操作的语言等.研究如何操作数据库中的数据.2.3 组织层数据模型(Cont.)3.完整性约束数据的完整性约束是一组完整性规则的集合.完整性限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确性、有效性和相容性.三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性对完整性的要求实体完整性和参照完整性是任何数据库都必须满足的.用户定义完整性是根据用户的具体要求定义的.数据库系统应不仅能设置完整性,还能执行完整性约束.没有规矩不成方圆嘛!2.4数据库系统的结构内部结构（从数据库管理系统角度看数据结构）三级模式（外模式、模式和内模式）外部结构（从最终用户角度看数据结构）集中式结构分布式结构客户/服务器结构(C/S 结构-Client/Server)浏览器/服务器结构(B/S 结构-Browser/Server)并行结构……从内部结构成数据库系统从外部应用看数据库系统两层结构C/S：客户层/服务器层三层结构B/A/S：浏览器/应用程序服务器/数据库服务器1. 数据库系统的三级模式结构模式Schema用于描述数据库的结构;模式不涉及具体数据值.要特别注意区分“型”和“值”的概念型是指对数据结构和属性的说明.值是型的具体取值,是数据库的一个实例.三级模式结构是典型的数据库模式结构尽管实际数据库的软件产品是多种多样的,可以使用不同的语言,建立在不同的操作系统上,存储结构不同,但基本上都采用典型的三级模式结构和两种映象.数据库的三级模式用户A 用户B 用户C 用户D 用户E外模式1外模式2外模式3模式内模式DB 模式/外模式映象模式/内模式映象(1) 模式Schema模式也叫逻辑模式Logical Schema用于描述数据库的全局逻辑结构,是数据库的总体构架.一个数据库只有一个模式,其主要功能有：定义模式名、数据项及类型、记录及记录间的联系.定义安全性控制要求.定义数据完整性约束条件等.模式数据定义语言Schema DDL(Data Definition Language)模式用Schema DDL编写,称源模式.源模式经翻译后产生目标模式,存放在描述数据库中.(2) 外模式External Schema外模式也叫子模式Subschema或用户模式User Schema 用于描述某一用户观点的数据库的局部逻辑结构.外模式通常是模式的子集.同一外模式可以为某一用户的多个应用所使用,但一个用户通常只能使用一个外模式.不同用户的外模式可以互相覆盖.外模式是由模式映象出来的，二者的功能一致,但也有区别：数据项定义可以不同.记录的组成可以不同.可以有不同的密码和不同的使用权限.外模式用外模式数据定义语言Subschema DDL编写.(3) 内模式Internal Schema内模式也叫存储模式Storage Schema是数据库数据的内部表示,用于定义数据的存储方式和物理结构.内模式由数据库管理员DBA使用.一个数据库只有一个内模式.内模式的功能定义每一个数据项的物理表示方式;定义数据的寻址方法和检索技术;定义数据是否压缩存储,数据是否加密存储;定义数据的物理存储块的大小,溢出处理方法.内模式用内模式数据定义语言Data Storage DDL编写.2. 数据库系统的组成硬件要求：大内存,大硬盘,较高的通道能力.软件支持数据库的操作系统.数据库管理系统.具有与数据库接口的高级语言及其编译系统.以DBMS为核心的开发工具.数据库:具体的数据库应用系统.数据库的数据.数据库的描述.人员: 数据库管理员、系统分析员、应用程序员和用户.3. 数据库系统的人员数据库管理员DBA决定DB中的信息内容,结构,存储结构和存取策略;定义DB的安全性和完整性约束条件;DB的使用,运行,改进和重组.系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明,与DBA及用户配合,确定系统的软硬件配置,参与数据库系统的概要设计.应用程序员根据外模式设计和编写应用系统的程序模块,并进行调试和安装用户通过应用系统的用户接口使用数据库.用户分类: 偶然用户、简单用户、专业用户各种人员的数据视图应用系统DBMS外模式内模式模式数据库操作系统数据表示用户系统分析员DBA应用程序员软件系统级别数据层次级别人员层次级别本章小结数据库系统的基本概念,数据管理进展情况,数据库技术的产生、发展及特点.概念模型和数据模型概念模型的表示：ER图数据模型的三要素：数据结构、数据操作和完整性约束条件三种数据模型：层次模式、网状模式和关系模型三级模式与两种映象——两种数据独立性数据库系统的组成本章的一些重要概念和术语要重点掌握.复习部分复习本章内容P.24: 1-7重点掌握ER模型的概念及创建.复习也是学习的一个重要环节!提交部分有一个营销公司要设计一个人事数据库管理系统,创建该系统的ER图.数据职工:职工号,姓名,性别,职务,职称,部门部门:部门号,名称,地址,电话客户:客户号,客户名,电话语义公司有若干个部门.每个部门有若干个职工,但每个职工只能在一个部门工作.有的职工与某些客户有工作联系,但每个客户只能与一个职工联系.职工与客户联系有联系记录,记录每次联系的时间和主要内容.理论要与实践相结合的。
