数据库系统原理与设计第版课后习题详细答案

数据库系统课后习题及答案第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。

（3、4、5页）答：描述事物的符号记录称为数据；数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。

2．使用数据库系统有什么好处?（12页）答：数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段，这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。

3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。

（8、9、10页）答：1）数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。

在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，管其记录内部已有了某些结构，但记录之间没有联系。

数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一。

2）在文件系统中，数据的最小存取单位是记录，粒度不能细到数据项。

而在数据库系统中，存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。

3）文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。

而在数据库系统中数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。

5．试述数据库系统的特点。

（9、10、11页）答：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。

6．数据库管理系统的主要功能有哪些? （4页）答：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。

7．试述数据模型的概念（13页）、数据模型的作用、数据模型的三个要素。

（14、15页）答：数据模型(Data Model)也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。

数据库系统‎概论习题集‎第一章绪论一、选择题1. DBS是采‎用了数据库‎技术的计算‎机系统，DBS是一‎个集合体，包含数据库‎、计算机硬件‎、软件和（）。

A. 系统分析员‎B. 程序员C. 数据库管理‎员D. 操作员2. 数据库（DB），数据库系统‎（DB S）和数据库管‎理系统（DBMS）之间的关系‎是（）。

A. DBS包括‎D B和DB‎M SB. DBMS包‎括DB和D‎B SC. DB包括D‎B S和DB‎M SD. DBS就是‎D B，也就是DB‎M S3. 下面列出的‎数据库管理‎技术发展的‎三个阶段中‎，没有专门的‎软件对数据‎进行管理的‎是（）。

I．人工管理阶‎段II．文件系统阶‎段III．数据库阶段‎A. I 和IIB. 只有IIC. II 和IIID. 只有I4. 下列四项中‎，不属于数据‎库系统特点‎的是（）。

A. 数据共享B. 数据完整性‎C. 数据冗余度‎高D. 数据独立性‎高5. 数据库系统‎的数据独立‎性体现在（）。

A.不会因为数‎据的变化而‎影响到应用‎程序B.不会因为系‎统数据存储‎结构与数据‎逻辑结构的‎变化而影响‎应用程序C.不会因为存‎储策略的变‎化而影响存‎储结构D.不会因为某‎些存储结构‎的变化而影‎响其他的存‎储结构6. 描述数据库‎全体数据的‎全局逻辑结‎构和特性的‎是（）。

A. 模式B. 内模式C. 外模式D. 用户模式7. 要保证数据‎库的数据独‎立性，需要修改的‎是（）。

A. 模式与外模‎式B. 模式与内模‎式C. 三层之间的‎两种映射D. 三层模式8. 要保证数据‎库的逻辑数‎据独立性，需要修改的‎是（）。

A. 模式与外模‎式的映射B. 模式与内模‎式之间的映‎射C. 模式D. 三层模式9. 用户或应用‎程序看到的‎那部分局部‎逻辑结构和‎特征的描述‎是（），它是模式的‎逻辑子集。

A.模式B. 物理模式C. 子模式D. 内模式10.下述（）不是DBA‎数据库管理‎员的职责。

第4章数据库安全性1 ．什么是数据库的安全性？答：数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。

2 ．数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？答：安全性问题不是数据库系统所独有的，所有计算机系统都有这个问题。

只是在数据库系统中大量数据集中存放，而且为许多最终用户直接共享，从而使安全性问题更为突出。

系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。

数据库的安全性和计算机系统的安全性，包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的，3 ．试述可信计算机系统评测标准的情况，试述TDI / TCSEC 标准的基本内容。

答：各个国家在计算机安全技术方面都建立了一套可信标准。

目前各国引用或制定的一系列安全标准中，最重要的是美国国防部（DoD ）正式颁布的《DoD 可信计算机系统评估标准》（伽sted Co 哪uter system Evaluation criteria ，简称TcsEc ，又称桔皮书）。

（TDI / TCSEC 标准是将TcsEc 扩展到数据库管理系统，即《可信计算机系统评估标准关于可信数据库系统的解释》（Tmsted Database Interpretation 简称TDI , 又称紫皮书）。

在TDI 中定义了数据库管理系统的设计与实现中需满足和用以进行安全性级别评估的标准。

TDI 与TcsEc 一样，从安全策略、责任、保证和文档四个方面来描述安全性级别划分的指标。

每个方面又细分为若干项。

4 ．试述T csEC ( TDI ）将系统安全级别划分为4 组7 个等级的基本内容。

答：根据计算机系统对安全性各项指标的支持情况，TCSEC ( TDI ）将系统划分为四组（division ) 7 个等级，依次是D 、C ( CI , CZ ）、B ( BI , BZ , B3 ）、A ( AI ) ，按系统可靠或可信程度逐渐增高。

这些安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系，即较高安全性级别提供的安全保护包含较低级别的所有保护要求，同时提供更多或更完善的保护能力。

数据库原理与设计答案数据库原理与设计答案如下：1. 数据库的概念和特点：数据库是指按照数据结构的特点和数据间的联系，以及数据库管理系统的要求来组织和存储数据的集合。

数据库的特点包括可共享性、减少数据冗余、数据独立性、可控性和持久性等。

2. 数据库的三级模式和数据模型：数据库的三级模式包括外部模式、概念模式和内部模式。

外部模式是用户对数据库的局部观察，概念模式是数据库的全局逻辑结构，内部模式是数据库在存储媒介上的表示方式。

数据模型是对数据、数据联系、数据语义和一致性约束等进行描述的工具，常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。

3. 关系数据库的基本概念和术语：关系数据库是基于关系模型构建的数据库管理系统。

在关系数据库中，数据以表的形式进行组织和存储，表由行和列组成，行表示记录，列表示字段。

表之间通过主键、外键和关联操作建立联系。

4. 数据库设计的步骤和方法：数据库设计的步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。

需求分析阶段主要确定需求和功能，概念设计阶段主要进行概念模式的设计，逻辑设计阶段主要进行关系模式的设计，物理设计阶段主要确定数据库的物理存储结构和索引策略。

数据库设计的方法包括实体-关系（E-R）模型、范式理论和结构化分析等。

5. 数据库查询语言：数据库查询语言是用户和数据库管理系统进行交互的工具，常见的查询语言有结构化查询语言（SQL）。

SQL语言包括数据定义语言（DDL）用于定义数据库结构，数据操作语言（DML）用于对数据进行操作，数据控制语言（DCL）用于用户权限控制。

6. 数据库事务和并发控制：数据库事务是指由一个或多个数据库操作语句组成的逻辑单位，具有原子性、一致性、隔离性和持久性的特点。

并发控制是指多个事务同时执行时如何保证数据的一致性和完整性，常见的并发控制机制包括锁机制、并发许可控制和时间戳机制。

7. 数据库安全性和备份恢复：数据库安全性是指保护数据库不受非法访问、恶意破坏和数据泄露等威胁的措施。

第8章关系查询处理和查询优化1 ．试述查询优化在关系数据库系统中的重要性和可能性。

答：重要性：关系系统的查询优化既是RDBMS 实现的关键技术又是关系系统的优点所在。

它减轻了用户选择存取路径的负担。

用户只要提出“干什么”，不必指出“怎么干”。

查询优化的优点不仅在于用户不必考虑如何最好地表达查询以获得较好的效率，而且在于系统可以比用户程序的“优化’夕做得更好。

可能性：这是因为：( l ）优化器可以从数据字典中获取许多统计信息，例如关系中的元组数、关系中每个属性值的分布情况、这些属性上是否有索引、是什么索引（B ＋树索引还是HASH 索引或惟一索引或组合索引）等。

优化器可以根据这些信息选择有效的执行计划，而用户程序则难以获得这些信息。

( 2 ）如果数据库的物理统计信息改变了，系统可以自动对查询进行重新优化以选择相适应的执行计划。

在非关系系统中必须重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太可能的。

( 3 ）优化器可以考虑数十甚至数百种不同的执行计划，从中选出较优的一个，而程序员一般只能考虑有限的几种可能性。

( 4 ）优化器中包括了很多复杂的优化技术，这些优化技术往往只有最好的程序员才能掌握。

系统的自动优化相当于使得所有人都拥有这些优化技术。

2 ．对学生一课程数据库有如下的查询：SEI 王CT Cn 即ne FROM Student , Cou 拐e , SC WHERE Student . Sno = SC . Sno AND SC . Cllo = Coll 拐e . Cllo AND Stu 击nt . Sdept = ! 15 ! ; 此查询要求信息系学生选修了的所有课程名称。

试画出用关系代数表示的语法树，并用关系代数表达式优化算法对原始的语法树进行优化处理，画出优化后的标准语法树。

答：3 ．试述查询优化的一般准则。

答：下面的优化策略一般能提高查询效率：( l ）选择运算应尽可能先做；( 2 ）把投影运算和选择运算同时进行；( 3 ）把投影同其前或其后的双目运算结合起来执行；( 4 ）把某些选择同在它前面要执行的笛卡儿积结合起来成为一个连接运算；( 5 ）找出公共子表达式；( 6 ）选取合适的连接算法。

《数据库原理与系统》习题解答习题一一、名词解释DB、DBMS、DBS、DBA、数据冗余、数据异常二、单项选择题1．DBMS是A、数据库B、数据库系统C、数据库应用系统C、数据库管理软件2．DB、DBMS和DBS三者之间的关系是A、DB包括DBMS和DBSB、DBMS包括DBS和DBC、DBS包括DB和DBMSD、DBS与DB和DBMS无关3．关系数据模型的基本数据结构是A、树B、图C、索引D、关系4．层次数据模型的基本数据结构是A、树B、图C、索引D、关系5．层次模型实现数据之间联系的方法？A、连接B、指针C、公共属性D、关系6．常见的数据模型是A、层次模型、网状模型、关系模型B、概念模型、实体模型、关系模型C、对象模型、外部模型、内部模型D、逻辑模型、概念模型、关系模型7．提供数据库定义、数据操纵数据控制和数据库维护功能的软件称为A、OSB、DSC、DBMSD、DBS三、简答题1．数据库系统的组成部分2．DBA的主要职责3．文件系统的数据管理方法4．文件系统的主要缺陷5．数据库系统的主要优点6．什么是数据模型7．层次结构的特点8．DBTG提出的关于数掂库的3个重要规范9．关系数据模型的基本结构10．关系数据模型实现数据联系的方法习题二一、概念题1．解释下列事业术语的合义：关系、元组、属性、属性域、超码、候选码、主码、外码。

2．简述关系的性质。

3．说明关系数据库实现数据之间联系的方法。

4．什么是实体完整性和参照完整性?5．什么是数据字典和系统目录？6．什么是关系代数的选锈、投影、并、差、笛卡儿积、交和连接运算？7．什么是自然连接？8．什么是左外连接、右外连接和全外连接?9．外连接与自然连接的区别是什么？二、单项选择题1．下面对关系性质的描述中，错误的是A、表中的—行称为一个元组B、行与列交叉点不允许有多个值C、表中的一列称为一个属性D、表中任意两行可能相同2．“元数据”是指A、数据结构的描述B、数据项的描述C、数据的来源D、系统自身的各种有用信息，包括数据结构的描述3．在数据库系统中，空值是A、0B、空格C、空字符串D、不确定4．实体完整性是指关系中A、不允许有空行B、主码不允许空值C、属性值外码取空值D、外码允许取空值5．已知关系R与S如图2.25所示：在关系S中，违反参照完整性约束的元组是A、(11，21)B、(22，NULL)C、(33，33) A、(44，11)6．已知关系R和S，R∩S等价于A、(R-S)-SB、S-(S-R)C、(S-R)-RD、S-(R-S)7．关系R和S各有10个元组，则关系R×S的元组个数为A、10B、20C、100D、不确定8．从关系中选择指定的属性组成新关系的关系运算是A、选取B、投影C、连接D、笛卡儿乘积9．有关系：学生(学号，姓名，性别，专业，宿舍编号，宿舍地址)，主码是A、宿合编号B、学号C、宿舍地址，姓名D、宿舍编号，学号10．有两个关系：部门(编号，部门名称，地址．电话)和职工(职工号，姓名，性别，职务．编号)。

数据库系统原理课后答案第⼀章1.1 名词解释(1) DB：即数据库（Database),是统⼀管理的相关数据的集合。

DB能为各种⽤户共享，具有最⼩冗余度，数据间联系密切，⽽⼜有较⾼的数据独⽴性。

(2) DBMS：即数据库管理系统（Database Management System)，是位于⽤户与操作系统之间的⼀层数据管理软件，为⽤户或应⽤程序提供访问DB的⽅法，包括DB的建⽴、查询、更新及各种数据控制。

DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、⽹状型、关系型、⾯向对象型DBMS。

(3) DBS：即数据库系统（Database System),是实现有组织地、动态地存储⼤量关联数据，⽅便多⽤户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采⽤了数据库技术的计算机系统。

(4) 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”。

(5) 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”。

(6) 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”。

(7) 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。

(6) 概念数据模型：是独门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。

(9) 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。

第7章数据库设计1．试述数据库设计过程。

答：这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段：( l ）需求分析；( 2 ）概念结构设计；( 3 ）逻辑结构设计；( 4 ）数据库物理设计；( 5 ）数据库实施；( 6 ）数据库运行和维护。

这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。

不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。

设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。

2 ．试述数据库设计过程各个阶段上的设计描述。

答：各阶段的设计要点如下：( l ）需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。

( 2 ）概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS 的概念模型。

( 3 ）逻辑结构设计：将概念结构转换为某个DBMS 所支持的数据模型，并对其进行优化。

( 4 ）数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。

( 5 ）数据库实施：设计人员运用DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。

( 6 ）数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。

3 ．试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。

答：数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：( l ）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个DBMS 产品的概念模式，在本篇中就是 E 一R 图；( 2 ）在逻辑设计阶段将E 一R 图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式，然后在基本表的基础上再建立必要的视图( Vi 娜），形成数据的外模式；( 3 ）在物理设计阶段，根据DBMS 特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。

4 ．试述数据库设计的特点。

答：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。

第一章一、解答题1.解释术语: 数据、数据库、数据管理系统、数据库系统、数据库应用系统、视图、数据字典。

P19-20数据: 是描述现实世界中多种具体事物或抽象概念旳、可存储并具有明确意义旳信息。

数据库: 是互相关联旳数据集合。

数据管理系统：是一种通用旳软件系统, 由一组计算机程序构成。

数据库系统: 是一种顾客旳应用系统得以顺利运营旳环境。

数据库应用系统: 重要指实现业务逻辑旳应用程序。

视图: 指不同旳顾客对同一数据库旳每一种理解称为视图。

数据字典: 用于存储数据库旳某些阐明信息旳特殊文献。

2.简述数据抽象、数据模型及数据模式之间旳关系P26数据模型是数据抽象旳工具, 是数据组织和表达旳方式；数据模式是数据抽象运用数据模型, 将数据组织起来后得到旳成果；综上所述, 数据模式是数据抽象旳成果。

3、DBMS应具有旳基本功能有哪些？P9数据独立性、安全性、完整性、故障恢复、并发控制4.数据库中对数据最基本旳4种操作是什么？P24增长、删除、修改、查询5.评价数据模型旳3个要素是什么？P121)可以真实地描述现实系统2)可以容易为业务顾客所理解3)可以容易被计算机实现6.数据模型旳3个要素是什么？P24数据构造、数据操作、数据约束7、简述SQL语言旳使用方式。

P13一般有两种方式: SQL旳交互式使用；顾客通过开发应用系统与RDBMS交互。

8、在数据库设计时,为什么波及到多种数据模型？P12由于目前商用化DBMS没有一种可以同步满足3项规定, 为此, 人们不得不走折中路线, 设计某些中间旳数据模型。

9、数据库系统中旳顾客类型有哪些？P28-29最后顾客、数据库应用开发人员、数据库管理员、其她与数据库系统有关旳人员。

11.简述OLTP与OLAP间旳区别。

P42-43OLTP(联机事务解决)重要面向平常旳业务数据管理, 完毕顾客旳事务解决, 提高业务解决效率, 一般要进行大量旳更新操作, 同步对响应时间规定比较高。

数据库系统原理版课后习题参考答案答案仅供参考第一章数据库系统概述选择题B、B、A简答题1.请简述数据,数据库,数据库管理系统,数据库系统的概念。

P27数据是描述事物的记录符号，是指用物理符号记录下来的，可以鉴别的信息。

数据库即存储数据的仓库，严格意义上是指长期存储在计算机中的有组织的、可共享的数据集合。

数据库管理系统是专门用于建立和管理数据库的一套软件，介于应用程序和操作系统之间。

数据库系统是指在计算机中引入数据库技术之后的系统，包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户。

2.请简述早数据库管理技术中，与人工管理、文件系统相比，数据库系统的优点。

数据共享性高数据冗余小易于保证数据一致性数据独立性高可以实施统一管理与控制减少了应用程序开发与维护的工作量3.请简述数据库系统的三级模式和两层映像的含义。

P31答：数据库的三级模式是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级工程的，对应了数据的三级抽象。

两层映像是指三级模式之间的映像关系，即外模式/模式映像和模式/内模式映像。

4.请简述关系模型与网状模型、层次模型的区别。

P35使用二维表结构表示实体及实体间的联系建立在严格的数学概念的基础上概念单一，统一用关系表示实体和实体之间的联系，数据结构简单清晰，用户易懂易用存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。

．第二章关系数据库选择题C、C、D简答题1.请简述关系数据库的基本特征。

P48答：关系数据库的基本特征是使用关系数据模型组织数据。

2.请简述什么是参照完整性约束。

P55答：参照完整性约束是指：若属性或属性组F是基本关系R的外码，与基本关系S的主码K相对应，则对于R中每个元组在F上的取值只允许有两种可能，要么是空值，要么与S中某个元组的主码值对应。

3.请简述关系规范化过程。

答：对于存在数据冗余、插入异常、删除异常问题的关系模式，应采取将一个关系模式分解为多个关系模式的方法进行处理。