數(shù)據(jù)庫原理課后題答案

1、第1章1.試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。答:(1)數(shù)據(jù)：描述事物的符號記錄成為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的種類有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音、正文等。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。（2）數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)模型組織。描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶共享。（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，一

2、般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)人具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構(gòu)成。（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)。DBMS的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操作功能、數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能。6.試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式機(jī)構(gòu)由外模式、模式和內(nèi)模式組成。外模式，亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序

3、員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。模式亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)呃邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，通常是模式的子集。內(nèi)模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它對數(shù)據(jù)的具體組織留給

4、DBMS管理，使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示和存儲。為了能夠在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映像：外模式∕模式映像和模式∕內(nèi)模式映像。正是這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。7.定義并解釋下列術(shù)語。外模式：亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)

5、視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。內(nèi)模式：亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述。模式：亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，通常是模式的子集。DDL：數(shù)據(jù)庫定義語言，用來定義數(shù)據(jù)庫模式、外模式、內(nèi)模式的語言。DML：數(shù)據(jù)操縱語言，用來對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、插入、刪除和修改的語句。8.什

6、么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性？什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性？為什么外部碼：設(shè)F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼，如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外部碼，簡稱外碼?；娟P(guān)系R稱為參照關(guān)系，基本關(guān)系S稱為被參照關(guān)系或目標(biāo)關(guān)系。關(guān)系R和S可以是相同的關(guān)系。（3）關(guān)系模式：關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式。它可以形式化地表示為R（UDdom，F(xiàn)）其中R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬性名集合，D為屬性組U中屬性所來自的域，

7、dom為屬性向域的映像集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。關(guān)系：在域D1，D2，…Dn上笛卡兒積D1D2…Dn的子集稱為關(guān)系，表示為R（D1，D2，…Dn），關(guān)系是關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容。關(guān)系模式是靜止的、穩(wěn)定的；而關(guān)系是動態(tài)的、隨時間不斷變化的，因?yàn)殛P(guān)系操作在不斷更新著數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫：關(guān)系數(shù)據(jù)庫也有型和值之分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的型也稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式，是對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述，它包括若干域的定義以及在這些域上定義的若干關(guān)系模

8、式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值是這些關(guān)系模式在某一時刻對應(yīng)的關(guān)系的集合，通常就稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。4試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則。在參照完整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為空？什么情況下才可以為空？答：關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對關(guān)系的某種約束條件。關(guān)系模型中可以有三類完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，被稱做事關(guān)系的兩個不變性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。（1）實(shí)體完整性規(guī)則：若屬

9、性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。（2）參照完整性規(guī)則：若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)（基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系），則對于R中每個元組在F上的值必須為：1）或者取空值（F的每個屬性值均為空值）2）或者等于S中的某個元組的主碼值。（3）用戶定義的完整性是針對某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件。它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。在參照完整性中，外部碼屬性的值可以為空，它表

10、示該屬性的值尚未確定，但前提條件是該外部碼屬性不是其所在關(guān)系的主屬性。例如，在下面的“學(xué)生”表中，“專業(yè)號”是一個外部碼，不是學(xué)生表的主屬性，可以為空，其語義是，該學(xué)生的專業(yè)尚未確定。學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)號，年齡）專業(yè)（專業(yè)號，專業(yè)名）而在下面的“選修”表中的“課程號”雖然也是一個外部碼屬性，但它又是“課程”表的主屬性，所以不能為空，因?yàn)殛P(guān)系模型必須滿足實(shí)體完整性。課程（課程號，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號，課程號，成績）p615、