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本讲(第4章）简要说明授课目的与要求：了解数据库应用系统生存期的主要阶段；数据库设计的主要阶段；评价DBMS的标准；数据库设计CASE工具. 作业：p.137 1，44.1数据库应用系统的生存周期信息系统：使能在机构内部收集、管理、控制和分发信息的一种资源。
例如：计算机辅助决策系统综合电子信息系统指挥自动化系统其他各类信息处理系统数据库应用系统：以数据库为基础的信息系统。
4.2数据库规划a数据库规划是一种管理活动，其目的是使数据库应用系统开发的各个阶段尽可能高效和可靠。
a清晰地定义项目的任务描述---任务描述给出数据库应用系统的主要目标。
a明确任务目标---每个任务目标对应数据库必须支持的一个特定任务。
a数据库一旦能支持所有的任务目标，就意味着实现了任务描述。
销售公司数据库的任务描述“开发销售数据库应用的目的是维护管理在销售电脑零配件过程中产生和使用的各种数据，方便库存情况、销售业务及相关信息的统计管理，并为其他业务部门和信息系统提供共享数据。
”维护（录入、修改和删除）关于库存商品的数据。
维护（录入、修改和删除）关于订单的数据。
实况发现(fact-finding)技术a实况发现技术主要用于数据库应用程序生存期的前期阶段（包括数据库规划、系统定义和需求分析和收集）。
a旨在搞清应用领域的术语、问题、时机、约束、需求和优先级，还要了解系统的用户。
常用实况发现技术a分析文档资料；a面谈；a观察企业的运作；a问卷调查。
数据库规划a清晰地定义项目的任务描述a明确任务目标a建立相关标准，如数据应如何收集，如何确定数据的格式，需要什么样的文档以及如何执行设计和实现设计。
4.3系统定义a系统的范围、边界和主要的用户视图。
a现行系统的组织结构、功能划分、总体工作流程a系统与人的分工，明确各类用户，最后确定系统实现的功能。
销售公司数据库应用的范围和边界用户视图a一个系统可能有多个用户视图。
每个用户视图从某个单独的角度（工作角色或应用方面）来定义系统需求。
数据库系统概论第五版课后习题答案王珊版数据库系统概论是计算机科学与技术专业的一门重要课程，也是信息管理与信息系统专业的必修课程。
本课程的主要内容包括数据库系统的基本概念、数据库系统的体系结构、数据库设计与数据模型、关系数据库理论与应用、数据库编程与应用开发、数据库安全与完整性、数据仓库与数据挖掘等内容。
通过学习本课程，可以使学生掌握数据库系统的基本理论和技术，具备数据库设计、管理和应用开发的能力。
本文是针对数据库系统概论第五版课后习题答案王珊版的一篇解答文章。
本文将围绕课后习题的内容展开讨论，对每一个习题进行详细的解答和分析，希望能够帮助学生更好地掌握数据库系统概论的知识。
第一章数据库系统概述。
1.1 什么是数据库系统？数据库系统是由数据库和数据库管理系统（DBMS）组成的。
数据库是按照数据模型组织和存储的数据集合，而数据库管理系统是用来管理数据库的软件系统。
数据库系统的主要功能包括数据定义、数据操纵、数据控制和数据查询。
1.2 数据库系统的优点是什么？数据库系统具有数据共享、数据独立性、数据一致性、数据完整性、数据安全性和数据易维护等优点。
1.3 什么是数据模型？数据模型是用来描述数据、数据关系、数据语义和一致性约束的概念工具。
常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
1.4 数据模型的三级结构是什么？数据模型的三级结构包括外部模式、概念模式和内部模式。
外部模式是用户看到的数据视图，概念模式是数据库的全局逻辑结构，内部模式是数据库的存储结构和物理结构。
第二章关系数据库。
2.1 什么是关系数据库？关系数据库是以关系模型为基础的数据库。
在关系数据库中，数据以表的形式存储，每个表包含若干行和若干列，行表示记录，列表示字段。
2.2 什么是关系代数？关系代数是一种用来操作关系数据库的形式化语言。
它包括一组操作符，如选择、投影、连接、除法等，可以对关系进行操作。
2.3 什么是关系完整性约束？关系完整性约束是指在关系数据库中对数据进行约束的规则。
数据库系统概论复习重点第一章绪论1.数据库系统的基本概念：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、应用系统、数据库管理员构成。
2.数据库管理系统的主要功能：数据定义功能、数据操作功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。
3.数据模型的分类：概念模型、逻辑模型。
4.概念模型的表示：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。
5.数据管理技术的产生和发展经历的三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
6.实体是现实世界中客观存在，且能相互区别的。
7.数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性的约束条件。
8.DBS包括DB和DBMS，而DB与DBSM是相互独立的。
9.概念模型独立于操作。
10.数据库三级结构有利于保证数据的安全性和独立性。
11.数据库物理存储视图为内模式12.用户通过DML语言对数据进行操作，其实是在操作外模式中的记录。
13.数据库系统的三级模式结构：外模式、模式、内模式。
14.有了“模式/内模式映像”可以保证数据的物理独立性。
15.数据库系统的核心是——数据库。
16.数据库系统的三级模式存在有二级映像，使之可以有较高的数据独立性。
17.数据库的外部存储方法和存储设备变化不影响逻辑结构，这种情况为物理数据独立性。
第二章关系数据库1.本章重点：关系数据库概念，可以用关系表达式来表达实际问题，可以用元祖表达式来表达实际问题，可以用域表达式来表达实际问题。
可以将这三种表达式相互转换。
2.关系代数运算：并、交、笛卡儿积、选择、投影。
3.常用的关系运算：关系代数、关系演算。
5.“列”可以出自一个域。
6.DBMS和OS之间的关系是：DBMS可以调用OS。
7.关系演算谓词变元可分为：元祖关系、演算关系、域关系演算。
8.若Sno由八位数组成，则此种情况称为：用户定义完整性。
9.一般情况下“R”“S”连接，则“R”“S”必有相同的属性。
数据库管理规定第一章总则第一条为加强联合信用评级有限公司(以下简称“公司”)数据库管理，保障评级数据库正常、有效运行，确保数据库安全，使数据库能更好地服务于评级工作，特制定本管理制度。
第二条公司系统管理员负责评级数据库的日常维护和运行管理。
第三条公司总经理负责对数据库使用者进行权限审批。
第二章数据的录入第三条各业务部门的评级分析师负责评级数据库的数据录入工作，部门负责人为本部门评级业务数据录入工作的责任人。
第四条评级项目组负责人是其负责项目的评级信息录入工作的责任人。
评级项目组在现场考察和访谈结束后____个工作日内，应将该评级项目的相关评级信息输入评级数据库。
跟踪评级时资料有更新的，应在跟踪评级工作结束前将更新资料录入数据库。
在资料归档前，评级项目负责人应对录入的数据资料进行格式和内容核查。
第五条录入的数据源主要包括宏观经济信息、行业信息、发行人基本信息、证券的基本信息、发行人生产经营情况和财务数据等，其中发行人基本信息和财务数据是必须录入的数据。
第六条数据库数据应严格按系统管理员下发的录入模板标准进行采集和录入。
第三章数据库的使用第七条根据评级业务对数据库用户管理的要求，公司应制定数据库用户管理制度和数据库操作规程。
第八条根据公司总经理授权，数据库用户权限级别分三种：普通用户、录入用户、高级用户。
第九条普通用户拥有查询、浏览、使用数据库中公开发布的各类数据的权利。
第十条录入用户除拥有普通用户权限外，拥有录入数据和修改本人录入的数据的权利。
第十一条高级用户除具有录入用户的权限外，经授权还具有修改本部门数据的权限。
第十二条根据工作需要经公司总经理批准用户权限级别可变更。
特殊用户的权限设置应由公司总经理批准。
第十三条系统管理员负责按审批规定办理具体用户的授权、变更权限和注销等管理工作。
第十四条用户的密码管理应遵循如下规定：用户密码必须通过复杂性检验，位数不少于____位，并不得以数字开头;密码应定期更改;用户名和密码为个人专用，不得泄露给他人，特殊情况需要他人以自己的用户名和密码进入数据库时，应取得部门负责人同意，并在工作完成后及时修改密码。
数据库系统概念概述及内容总结1. 引言1.1 概述数据库系统是指由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成的，用于存储和管理大量结构化数据的软件系统。
近年来，随着信息技术的迅猛发展，数据库系统在各个行业中得到了广泛应用。
无论是电子商务、金融、医疗还是制造业等领域，都离不开高效可靠的数据库系统。
本文将围绕数据库系统概念展开讨论，从定义和基本原理、组成部分以及数据模型等方面进行介绍。
同时，还会探讨数据库系统的功能，包括数据管理和存储、数据访问与查询以及数据安全与完整性保护。
此外，文章还将对主要数据库系统类型和应用场景进行分析和比较。
关系型数据库管理系统（RDBMS）、非关系型数据库管理系统（NoSQL DBMS）以及分布式数据库管理系统（DDBMS）都将在这一部分中得到详细阐述。
最后，在结论与总结部分，我们将回顾本文所介绍的关键概念和内容要点，并对数据库系统的发展趋势进行思考。
同时也会展望未来数据库研究的方向，希望能够为读者提供全面而深入的了解和思考。
通过本文的阅读，读者将对数据库系统的基本概念有更清晰的认识，了解数据库系统的功能和特点，并能够掌握不同类型数据库系统的适用场景和优缺点。
同时，本文还将引发读者对未来数据库技术发展方向的思考，为相关研究工作提供指导与启示。
2. 数据库系统概念:数据库系统是指在计算机中存储、管理和组织数据的一种软件系统。
它通过使用数据模型来描述现实世界中的实体和它们之间的关系，并提供了对这些数据进行存储、访问和查询的功能。
2.1 定义和基本原理:数据库系统是由数据、数据库管理系统（DBMS）和用户组成的。
数据是数据库中存储的信息，可以表示各种实体、属性和关系。
数据库管理系统是负责管理数据库的软件，提供了对数据进行增加、删除、修改和查询等操作的接口。
用户可以通过DBMS与数据库进行交互，执行各种操作并获取所需信息。
数据库系统的基本原理包括三个方面：- 数据独立性：数据库系统将物理数据与逻辑数据相分离，使得应用程序可以独立于底层物理存储结构而访问或操作数据。
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。
1 第四章 数据库系统 一、知识架构
数据库管理系统中的SQL语言
结构化查询语言SQL概述数据库的定义
数据表的定义数据表的管理
管理系统的信息化平台
索引的建立与删除视图的定义与删除
数据库系统概述 数据模型关系模型与关系数据库数据规范化
数据库的管理
SQL语言的数据查询功能
简单查询
高级查询
二、学习目标 （一）本章主要介绍数据库、数据库模型和SQL语言。通过本章的学习，要求考生能够： 1. 理解数据库和数据模型的基本概念； 2. 熟悉关系模型的结构、完整性、关系运算及规范化； 3. 熟悉数据库的安全性； 4. 掌握SQL语言的基本概念和基本操作。 数据库处理技术的发展、数据库系统的组成与结构、数据库管理系统以及数据库技术的新发展。这一章将进一步详细介绍数据库的基本知识和数据库的定义与查询方法。 （二）本章重点、难点 1．重点：（1）关系模型的结构（2）关系的完整性（3）数据库安全性（4）SQL语言的特点（5）SQL命令格式及使用方法 2. 难点：（1）数据规范化的过程（2）SQL语言查询 2
三、主要内容 4.1 数据库系统概述 4.1.1 数据模型 1. 模型的概念
具体事物抽象概念模型转换
物理数据模型
逻辑数据模型
现实世界信息世界机器世界
模型：对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型。 因为计算机不能代替人直接处理具体事务，必须先把具体事物及其之间的联系转换为抽象的模型，进而转换为可以处理的数据，从而实现对事物的处理。因此，在数据库中数据模型是抽象的表示和处理数据的工具。 作为模型应该满足：一是真是反映事物本身；二是容易被人理解；三是便于在计算机上实现。数据模型分为两类：以人的观点模拟物质本身的模型称为概念模型（或信息模型），以计算机系统的观点模拟物质本身的模型称为数据模型。
数据模型概念模型（或信息模型）数据模型 逻辑数据模型物理数据模型
2. 概念模型 概念模型也称为信息模型。概念模型按用户的观点对现实世界建模，它是缺乏计算机知识的基本用户最容易理解的，便于和数据库设计人员进行交流的语言。独立于任何数据库管理系统，但是又很容易向数据库管理系统支持的逻辑数据库模型转换。 （1）基本术语；（信息世界） ①实体：客观存在，并且可以相互区别的事物称为实体； ②属性：实体具有的每一个特性都称为一个属性；（与“值”区别） 3
③码：在众多属性中能够唯一标识（确定）实体或属性或属性组的名称（说明）； ④域：属性的取值范围； ⑤实体型：用实体名及描述它的各属性名，可以刻画出全部同质实体的共同特征和性质；（型=类） ⑥实体集：实体型下的全部实体； ⑦联系：包括内部联系和外部联系。 一个实体集内部各实体间的相互联系称为内部联系；实体集间的联系称为外部联系。 （2）实体型之间的联系； ①一对一；②一对多；③多对多。
（3）实体内部各属性之间的联系 一个实体型内部也存在着一对一、一对多和多对多的联系。 （4）概念模型的表示方法 描述概念数据模型的主要工具是E-R（实体--联系）模型，或者叫做E-R图。利用E-R图实现概念结构设计的方法就叫做E-R方法。 E-R图主要是由实体、属性和联系三个要素构成的。在E-R图中，使用了四种基本的图形符号。 实体实体间联系属性连接
学生P属于学生实体属性关系学号简历名族年龄性别姓名供应商
产品供应量材料一个材料供应关系
NM
（M,N,P表示多对多的关系） 3. 数据模型 4
数据库模型支持的数据模型，分为逻辑数据模型和物理数据模型。 逻辑数据模型是用户通过数据库管理系统看到的现实世界，它描述了数据库数据的整体结构。逻辑模型通常由数据结构、数据操作和数据完整性约束三部分组成。数据结构是对系统静态特性的描述，是数据模型中最重要的部分，一般以数据结构的类型来命名数据模型。常用的数据模型有：层次模型、网状模型、关系模型以及面向对象数据模型。 物理数据模型是用来描述数据的物理存储结构和存储方法。常说的数据模型是指逻辑数据模型。 （1）格式化数据模型：包括层次数据模型和网状数据模型。 层次模型的主要特征： R1R3R2R5R4 层次模型示意图 ①有且仅有一个无亲的根节点；②根节点以外的其它节点，向上仅有一个父节点，向下
可有若干子节点。 网状模型的主要特点： R1R3R2R5R4
R0
网状模型示意图 ①允许有一个以上的节点无双亲；②至少有一个节点有多个双亲。
总结：层次模型和网状模型都支持三级模式结构，并通过外模式与模式之间的映射和模式与内模式之间的映射，保证数据库系统具有数据和程序的物理独立性和一定的逻辑独立性。层次模型仅仅是网状模型的一个特例。 5
（2）关系模型 关系模型以人们经常使用的表格形式作为基本的存储结构，通过相同关键字段实现表格间的数据联系。 4.1.2 关系模型与关系数据库 1. 关系模型的数据结构 特点：逻辑结构简单、数据独立性强、存取具有对称性、操作灵活。 在数据库中的数据结构如果依照关系模型定义，就是关系数据库。 关系数据库系统由许多不同的关系构成，其中每个关系就是一个实体，可以用一张二维表表示。如一张“学生”数据表就是一个关系。
系别财经系信息系国经系电子系专业财经信息管理国际贸易电子工程姓名曹操张菲布什普京性别男男女男年龄19203021
框架属性名属性值元组
属性名属性值
关系二维表中的术语： 属性： 元组： 框架： 分量： 域： 候选码： 6
主码： 主属性： 非主属性：不能作为候选码的属性叫做非主属性。 参照关系：外码所在的关系叫做参照关系。 被参照关系：主码与另一个关系的外码相对应的关系叫做该外码的被参照关系，或叫做目标关系。 对一个关系的描述可以成为一个关系模式，常常记为： 关系名（属性1，属性2，„，属性n） eg：学生（系别，专业号，专业，姓名，性别，年龄，学号） 在关系模型中，不但实体用关系表示，而且实体之间的联系也用关系表示。 顾客（顾客号，姓名，性别） 商品（商品号，商品名，单价） 购物（顾客号，商品号，数量） 2. 关系模型的基本要求 关系模型必须具备下面五个基本条件： ①表格中每一数据项不可再分，这是最基本项； ②表格中每一数据有相同的类型，即属性； ③每列的顺序是任意的； ④每一行数据是一个实体诸多属性值的集合，即元组； ⑤各行顺序都是任意的。 3. 关系的完整性 关系模型一般具有三类完整性约束条件，分别是实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。 （1）实体完整性 7
关系中的主属性不能为空值。 （2）参照完整性 若参照关系中的外码与目标关系中的主码向对应，则参照关系中每个元组在外码上的每个属性值必须为空值，或者等于目标关系中某个元组的主码值。 eg:专业关系：专业（专业号，专业） 学生关系和专业关系中的专业号的属性值必须一致，或者学生关系的外码专业号取值为空，表示还没给该学生分配专业。 （3）用户定义的完整性 由用户根据具体的应用环境，为某个关系数据库设定非约束条件。eg：域，属性值的类型。 4. 关系操作 在关系数据库系统中对数据的各种处理都是以传统集合运算和专门的关系运算为根据的。 (1) 传统的集合运算：并、交、差。 (2) 专门的关系运算 关系运算主要是选择（筛选）、投影和连接。 选择运算 SELECT * FROM KB WHERE 时间 IN (“周一”) SQL USE KB LIST FOR “周一” $ 时间 投影运算 SELECT 地点,课程名 FROM KB WHERE 时间 IN(“周一”) USE KB LIST FIELDS 地点,课程名 FOR “周一” $ 时间 连接运算 8
SELECT XK.学号, XK.课程名,KB.地点, KB.时间 FROM XK JOIN KB ON XK.课程名=KB.课程名 4.1.3 数据规范化 1. 规范化 关系模型的限制条件与规范层次的关系，就称为范式。关系模型也有优劣之分，由于限制条件的严格程度不同，关系分为不同的规范层次。限制条件越严格，描述的关系就越规范。一般把关系的这种层次叫做范式，限制越严格的关系，范式就越高。数据规范化理论认为，关系范式越高，数据库结构就越好。
2NF1NF3NF4NF5NF
BCNF
范式间的关系 高一级范式的关系模型总是包含在第一级范式的关系模型中。 2. 数据规范化 一个低一级范式的关系模式，可以通过分解转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，关系模式的这种不断改进提高的过程叫做数据规范化。 4.1.4 数据库的安全性 数据库具有的防止非法用户闯入，或合法用户非法使用造成数据泄漏、更改或破坏的功能叫做数据库安全性。它与数据完整性是两个不同的概念，安全性是防范非法用户及非法操作的，完整性是防范使用不合语义数据的。 对于数据库系统来说，常用的安全措施主要有身份验证和存取控制两个方面：
