第2章关系数据库基础

数据库系统概论教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章：SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章：事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性（ACID）和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章：数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制（DAC）和强制访问控制（MAC）解释角色Based 访问控制（RBAC）和属性基访问控制（ABAC）6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章：数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章：数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章：分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章：数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一：关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明：关系模型是数据库理论的核心，掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。

第二章关系运算1.关系数据模型包括(关系数据结构)、(关系完整性规则)和(关系运算)三个方面。

2.在一个关系中，不同的列可以对应同一个(域)，但必须具有不同的(列名)。

3.顾客购物的订单和订单明细之间是(1)对(多)的联系。

4.主码是一种(候选)码，主码中的(属性)个数没有限制。

5.若一个关系为R(学生号，姓名，性别，年龄)，则(学生号)可以作为该关系的主码，姓名、性别和年龄为该关系的(非主)属性。

6.关系完整性包括(实体)完整性、(参照)完整性和(用户定义)的完整性三个方面。

7.在参照和被参照的关系中，每个外码值或者为(空值)，或者等于某个(主码)值。

8.传统的集合运算包括(并)、(交)、(差)和(笛卡尔积)四种。

9.设一个关系A具有a1个属性和a2个元组，关系B具有b1个属性和b2个元组，则关系AxB具有(a1+b1)个属性和(a2xb2)个元组。

10.设一个关系模式为R(A,B,C)，对应的关系内容为R={{1,10,50}, {2,10,60}, {3,20,72}, {4,30,60}}，则δB>15(R)属于(选择)运算，运算结果中包含有(2)个元组。

11.设一个关系模式为R(A,B,C)，对应的关系内容为R={{1,10,50}, {2,10,60}, {3,20,72}, {4,30,60}}，则的运算结果中包含有(4)个元组，每个元组包含有(3)个分量。

12.设一个学生关系为S(学生号，姓名)，课程关系为C(课程号，课程名)，选课关系为X(学生号，课程号，成绩)，则选修了课程名为’程序设计’课程的全部学生信息所对应的运算(C))））。

表达式为(Π学生号(X(δ课程名=’程序设计’13.设一个学生关系为S(学生号，姓名)，课程关系为C(课程号，课程名)，选课关系为X(学(X))生号，课程号，成绩)，则求出所有选修课程信息的运算表达式为(Π课程号与(C)的自然连接。

14.设D1、D2、和D3域的基数分别为2、3、4，则D1*D2*D3的元组数为（24），每个元组有（3）个分量。

数据库基础与应用作业答案第1章数据库概述一、选择题1 A; 2C；3A；4D；5A；6A；二、填空题一、有序的、可共享的二、在建立、使用和维护时三、数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、DBA和用户四、手工、文件、数据库五、数据结构、数据操作、完整性与约束性条件六、关系、网状、层次；关系数据模型三、判断题1√;2√;3×;4×四、简答题1．简述计算机数据管理技术发展的三个阶段。

一、人工管理这一阶段（20世纪50年代中期以前），计算机主要用于科学计算。

外部存储器只有磁带、卡片和纸带等还没有磁盘等直接存取存储设备。

软件只有汇编语言，尚无数据管理方面的软件。

数据处理方式基本是批处理。

这个阶段有如下几个特点：计算机系统不提供对用户数据的管理功能。

用户编制程序时，必须全面考虑好相关的数据，包括数据的定义、存储结构以及存取方法等。

程序和数据是一个不可分割的整体。

数据脱离了程序就无任何存在的价值，数据无独立性。

数据不能共享。

不同的程序均有各自的数据，这些数据对不同的程序通常是不相同的，不可共享；即使不同的程序使用了相同的一组数据，这些数据也不能共享，程序中仍然需要各自加人这组数据，谁也不能省略。

基于这种数据的不可共享性，必然导致程序与程序之间存在大量的重复数据，浪费了存储空间。

不单独保存数据。

基于数据与程序是一个整体，数据只为本程序所使用，数据只有与相应的程序一起保存才有价值，否则就毫无用处。

所以，所有程序的数据均不单独保存。

二、文件系统在这一阶段（20世纪50年代后期至60年代中期）计算机不仅用于科学计算，还利用在信息管理方面。

随着数据量的增加，数据的存储、检索和维护问题成为紧迫的需要，数据结构和数据管理技术迅速发展起来。

此时，外部存储器已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。

软件领域出现了操作系统和高级软件。

操作系统中的文件系统是专门管理外存的数据管理软件，文件是操作系统管理的重要资源之一。

数据库原理与应用教程第二版答案对于《数据库原理与应用教程第二版》，提供了一些基本的答案和解析：第一章：数据库系统概述1. 数据库是什么？数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合，它具有较小的冗余度、高质量和可靠性、易扩展和维护的特点。

2. 计算机处理数据的基本方式：输入、处理和输出。

3. 数据管理的三个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统（DBMS）。

4. 数据的基本概念：实体、属性、码、关系。

5. 数据库系统的结构：外模式、模式、内模式。

6. 数据模型的作用：描述数据组织和关系、实现数据的逻辑表示、支持数据操作和查询。

第二章：关系数据库基础1. 实体和实体集的概念：实体是对现实世界中一个独立的数据项的描述，实体集是具有相同或相似特征的实体的集合。

2. 关系数据库的概念：关系数据库是一种以关系为基础的数据库，关系是指一个具有特定名称的二维表。

3. 关系之间的联系：主键、外键、参照完整性。

4. 关系数据库的完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束。

5. SQL语言：数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）。

6. 数据库的范式：第一范式、第二范式、第三范式。

第三章：关系数据库管理系统1. DBMS的角色和功能：数据定义、数据操作、数据控制、数据完整性、并发控制、故障恢复、安全性。

2. 数据库管理员的职责：数据库的设计、安装和配置、备份和恢复、维护和优化、安全和权限管理。

3. DBMS的体系结构：单层体系结构、两层体系结构、三层体系结构。

第四章：数据库设计1. 数据库设计的步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计。

第五章：查询语言基础1. SQL语言的概念：结构化查询语言，是一种用于管理关系型数据库的语言。

2. SQL的基本语句：CREATE、SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE。

3. 查询的基本结构：FROM子句、WHERE子句、SELECT子句、ORDER BY子句。

选择题：第一章绪论1。

数据库系统是采用了数据库技术的计算机系统，数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和（）。

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(DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是( ).A.DBS包括DB和DBMSB.DBMS包括DB和DBSC.DB包括DBS和DBMSD.DBS就是DB,也就是DBMS3。

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II B。

只有II C.II 和III D。

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。

逻辑结构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。

三级模式之间的两层映射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.模式与外模式之间的映射B.模式与内模式之间的映射C。

模式 D.三级模式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（）模式。

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。

A。

完整性约束说明B。

定义数据库模式C.数据库安全D.数据库管理系统设计11.概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类模型中最著名的模型是（）.A.层次模型B。

关系模型C。

网状模型D。

实体—关系模型12.区分不同实体的依据是（) 。