数据库系统概论（第五版）课后习题一

数据库系统概论（第五版）课后习题一

1.试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。P4-5

答案：

①数据（data）：是数据库中存储的基本对象，能描述事物的符号记录。可以是文本，图形、图像、音频、视频等。（例如200，可以是这条跑道长200米，这个物品重200kg，有200人参加会议）

②数据库（DB）：存放数据的仓库，是长期储存在计算机里、有组织、可共享的大量数据的集合。其特点是数据按照一定的数据模型组织，描述和储存；具有较小的冗余度；较高的数据独立性和易扩展性；并可以为各种用户共享。

特点是：数据库数据具有永久储存，有组织，可共享三个基本特点。

③数据库管理系统（DBMS）：是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，是计算机的基础软件，用于科学的组织和储存数据，高效的获取和维护数据。DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能

④数据库系统（DBS）：是由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

2.使用数据库系统有什么好处。P11-13

答案：

①提供了功能强大的操作，利于程序的开发和维护，大大提高了效率；

②数据的共享性高，冗余度低且易扩容，节约储存空间；

③便于数据的管理，提高数据的利用率和一致性；

3.试述文件系统与数据库系统的区别和联系。P7

答案：

①区别：文件系统：是面向某一应用程序；共享性差，冗余度大；独立性差；记录内有结构、整体无结构；且由应用程序自己控制；

数据库系统：是面向现实时间（例如一个部门，企业，组织等）；共享性高，冗余度小；具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性（独立性高）；整体结构化，用数据模型描述；由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力。

②联系：

4.举出适合文件系统而不是数据库系统的应用例子，以及适合用数据库系统的应用例子。

答案：

①文件系统的应用例子：

②数据库系统的应用例子：学校的学生管理系统，企业单位的人事管理系统，图书馆的图书管理系统，医院的门诊安排系统

5.试述数据库系统的特点。P11-13

答案：

①数据结构化:数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特点之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。所谓“整体”结构化是指数据库中的数据不在仅仅针对某一个应用，而是面向整个组织或企业；不仅数据内部是结构化的，而且整体是结构化的，数据之间是具有联系的。

②数据的共享性高、冗余度低且易扩容：可以大大减少数据冗余，节约储存空间，能够避免数据之间的不相容性与不一致性，使得数据库系统弹性大，易于扩充。

③数据独立性高：具有物理独立性和逻辑独立性。

④数据由数据库管理系统统一管理和控制：将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（又称为完整状态或一致状态）。

6.数据库管理系统的主要功能有哪些？P5

答案：

①数据定义功能

②数据的组织、储存、管理

③数据的操纵功能

④数据库的事物管理和运行管理

⑤数据库的建立和维护功能

⑥与网络中其他软件系统的通信功能

⑦与其他系统的数据转换功能

7.什么是概念模型？试述概念模型的作用。P15-16

答案：

①概念模型：也称信息模型，它是按照用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次，其具有较强的语义表达能力，还应该简单清晰易于用户理解。

②作用：是用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员与用户之间进行交流的语言。

8.定义并解释概念模型中以下术语：P16-17

  实体，实体型，实体集，实体之间的联系

答：

①实体：客观存在并可相互区别的事物（可以是具体的人事物，也可以是抽象的概念或联系，例：一个学生，一个部门，学生的一次选课，部门的订货）

②实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体（例：一个学生基本信息身高学号姓名等）；

③实体集：同一类型实体的集合（例：全体学生）

④实体之间的联系：通常指不同实体集之间的联系，他们可以一对一，一对多，或者多对多等多种类型。用E-R模型即实体-联系方法

9.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。P14-18

答：

①数据模型的概念：是对现实世界数据特征的抽象。P14

②数据模型的作用：是用来描述数据，组织数据，对数据进行操作的；它是一种严格定义的概念集合，这些概念精准的描述了系统的静态特性，动态特性和完整性约束条件。

③数据模型的三要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件

10.试述层次模型的概念，举出三个层次模型的实例。

答：

①层次模型的概念：有且只有一个节点没有双亲节点，这个节点称为根节点；根以外的其他节点有且只有一个双亲节点。

②实例1：行政省份划分

③实例2：机构划分

④实例3：学校，学生老师关系图

11.试述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例。

答：

①网状模型的概念：允许一个以上的结点无双亲；一个结点可以有多于一个的双亲。

②实例1：

③实例2：

④实例3：

12.试述网状、层次数据库的优缺点。P22-25

答：

①网状优点：能更为直观的描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲，结点间可以有多种联系；具有良好的性能，存取效率较高

②网状缺点：结构复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握；网状模型的DDL、DML结构复杂，并且要嵌入某一高级语言，用户不便于掌握和使用；

③层次数据库优点：数据结构比较清晰简单；查询率较高；提供了良好的完整性支持

④层次数据库缺点：现实世界中很多联系是非层次性‘如果一个结点有多个双亲结点，只能重新创建或引入，因此程序编写比较复杂’；查询子女结点必须通过双亲结点；由于结构严密，层次命令趋于程序化。

13.试述关系模型的概念、定义并解释以下术语：P25-26

   关系、属性、域、元组、码、分量、关系模式

答：

①关系：一个关系对应一张表

②属性：表中的一列即为一个属性

③域：是一组具有相同数据类型的值的集合

④元组：表中的一行即为一个元组

⑤码：也称为码键，表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组

⑥分量：元组中的一个属性值

⑦关系模式：表头（表格的描述）