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1、数据库基本概念一、数据库系统的基本概念(1) DBx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(DatabaSeManagelnentSySten1),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(DatabaseSyStCm),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
2、的计算机软件、便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El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El对E2的联系称为“一对一联系”,记为“1:1”o(5) 1:N联系:如果实体集El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El中的一个实体有联系,那么El对E2的联系是“一对多联系”,记为“1:Nwo(6) M:N联系:如果实体集El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El对E2的联系是“多对多联系”,记为“M:Nw(7)数据模型:模型是对现实
3、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。它主要有:层次、网状、关系三种模型。(10)层次模型:用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。(11)网状模型:用有向图结构表示实体类型及实体间联系
4、的数据模型。(12)关系模型:是目前最流行的数据库模型。其主要特征是用二维表格结构表达实体集,用外维表示实体间联系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。(13)概念模式:是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型,还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。(14)外模式:是用户与数据库系统的接口,是用户用到的那部分数据的描述。(15)内模式:是数据库在物理存储方面的描述,定义所有的内部记录类型、索引和文件的组成方式,以及数据控制方面的细节。(16)模式/内模式映象:这个映象存在于概念级和内部级之间,用于定义概念模式和内模式
5、间的对应性,即概念记录和内部记录间的对应性。此映象一般在内模式中描述。(17)外模式/模式映象:这人映象存在于外部级和概念级之间,用于定义外模式和概念模式间的对应性,即外部记录和内部记录间的对应性。此映象都是在外模式中描述。(18)数据独立性:在数据库技术中,数据独立性是指应用程序和数据之间相互独立,不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两级。(19)物理数据独立性:如果数据库的内模式要进行修改,即数据库的存储设备和存储方法有所变化,那么模式/内模式映象也要进行相应的修改,使概念模式尽可能保持不变。也就是对模式的修改尽量不影响概念模式。(20)逻辑数据独立性:如果数据库的概念模
6、式要进行修改(如增加记录类型或增加数据项),那么外模式/模式映象也要进行相应的修改,使外模式尽可能保持不变。也就是对概念模式的修改尽量不影响外模式和应用程序。(21) DDL:数据定义语言(DataDefinitionLangUage),用于定义数据库的三级结构,包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象,定义数据的完整性、安全控制等约束。(22) DML:数据操纵语言(DataManipulationLangUage),由DBMS提供,用于让用户或程序员使用,实现对数据库中数据的操作。DML分成交互型DML和嵌入型DML两类。依据语言的级别,DML又可分成过程性DML和非过程性DML两种
7、。(23)交互型DML:如果DML自成系统,可在终端上直接对数据库进行操作,这种DML称为交互型DML。(24)嵌入型DML:如果DML嵌入在主语言中使用,此时主语言是经过扩充能处理DML语句的语言,这种DML称为嵌入型DML。(25)过程性DML:用户编程时,不仅需要指出“做什么”(需要什么样的数据),还需要指出“怎么做”(怎么获得数据)。层状、网状的DML属于过程性语言。(26)非过程性DML:用户编程时,只需要指出“做什么”,不需要指出“怎么做”。Notice:以上关于DML的各个概念单独出现时,首先要解释DML的含义。1.1 文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷?文件系统有三个缺陷:(1
8、)数据冗余性(redundancy)。由于文件之间缺乏联系,造成每个应用程序都有对应的文件,有可能同样的数据在多个文件中重复存储。(2)数据不一致性(inconsistency)o这往往是由数据冗余造成的,在进行更新操作时,稍不谨慎,就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。(3)数据联系弱(POordatarelationship)o这是由文件之间相互独立,缺乏联系造成的。1.2 数据库阶段的数据管理有些什么特点?(1)采用复杂的数据模型表示数据结构(2)有较高的数据独立性(数据结构分成用户的逻辑结构、整体逻辑结构和物理结构三级)(3)数据库系统为用户提供方便的用户接口,可以使用查询语言、终端
9、命令或程序方式操作数据,也可以用程序方式操作数据库。(4)系统提供了四个方面的数据控制功能:数据库的恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性,以保证数据库中数据是安全的、正确的和可靠的。(5)对数据的操作不一定以记录为单位,还可以数据项为单位,增加了系统的灵活性。1.3 你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别?试举例说明。实体(entity):是指客观存在可以相互区别的事物。实体可以是具体的对象,如:一个学生,一辆汽车等:也可以是抽象的事件,如:一次借书、一场足球赛等。属性(attribute):实体有很多特性,每一个特性称为属性。每个属性有一个值域,其类型可以是整数型、实数型
10、、字符串型。比如,学生(实体)有学号、姓名、年龄、性别等属性,相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。字段(field):标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最小信息单位,所以又称为数据元素或初等项。字段的命名往往和属性名相同,比如,学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。记录(record):字段的有序集合称为记录。一般用一个记录描述一个实体,所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。如:一个学生记录,由有序的字段集(学号、姓名、年龄、性别等)组成。1.4试述DBMS的主要功能。DBMS的主要功能有:(1)数据库的定义功能(2)数据库的操纵功能(3)数据库的保护功能(4
11、)数据库的存储管理(5)数据库的维护功能(6)数据字典1.5试叙DBMS对数据库的保护功能。DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现:(1)数据库的恢复。(2)数据库的并发控制。(3)数据库的完整性控制。(4)数据库的安全性控制。1.6试叙DBMS时数据库的维护功能。DBMS中有一些程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用,这些程序起着数据库维护的功能。主要有四个实用程序:(1)数据装载程序(loading)(2)备份程序(backup)(3)文件重组织程序(4)性能监控程序1.7DBS由哪几个部分组成?DBS由四部分组成:数据库、硬件、软件、数据库管理员。1.8什么样的人是DBA?DBA
12、应具有什么素质?DBA的职责是什么?DBA是控制数据整体结构的人,负责DBS的正常运行。DBA可以是一个人,在大型系统中也可以是由几个人组成的小组。DBA承担创建、监控和维护整个数据库结构的贲任。DBA应具有下列素质:(1)熟悉企业全部数据的性质和用途;(2)对用户的需求有充分的了解;(3)对系统的性能非常熟悉。DBA的主要职责有五点:(1)概念模式定义2ORDERBYCOUNT(图书号)DESC(5) SELECT图书号,单价FROM图书WHERE出版社=科学出版社AND单价(SELECTMAX(单价)FROM图书WHERE出版社=机械工业出版社)或者SELECT图书号,单价FROM图书WH
13、ERE出版社=科学出版社AND单价ALL(SELECT单价FROM图书WHERE出版社=机械工业出版社)(6) SELECT*FROM图书WHERE图书号IN(SELECT图书号FROM借阅WHERE归还H期ISNOTNULL)或者SELECT*FROM图书BlWHEREEXISTS(SELECT*FROM借阅B2WHEREBl.图书号=B2.图书号AND归还日期ISNOTNULL)(7) ALTERTABLE图书ADDISBNCIIAR(IO)(8) INSERTINTO读者VALUES(200197,,王小平,男,物理系)(9) UPDATE借阅SET归还日期=借出日期+10WHERE读者
14、号=(SELEcT读者号FROM读者WHERE姓名=王小平)(10) DELETEFRoM借阅WHERE读者号=(SELECT读者号FROM读者WHERE姓名=王小平)数据库技术及应用复习题一、问答题1、数据独立性的含义。(指数据不依赖于程序)2、数据库系统的三级模式是什么?(外模式、模式和内模式)3、关系数据库中表与表之间是通过什么联系?(公共属性或外码)4、当数据的存储结构改变时,数据的逻辑结构可以不变,从而应用程序也不用改变这就是数据与程序的什么独立性?(物理独立性)5、当数据的全局逻辑结构改变时,数据的局部逻辑结构可以不变,从而应用程序也不用改变这就是数据与程序的什么独立性?(逻辑独立
15、性)6、在关系模型中,任何关系必须满足哪三类完整性约束?(实体完整性、参照完整性和用户定义完整性)7、两个实体集之间的联系有哪三种?(一对一联系、一对多联系和多对多联系)8、实体联系模型(E-R模型)属于哪类模型?(概念模型)9、结构数据模型有哪三类?(关系数据模型、层次数据模型和网络数据模型)10、关系中的选择运算和投影运算的含义是什么?(选择出满足条件的行和选择出满足条件的列构成新的关系)11、SQLServer中的对象权限的含义及内容。(对象权限的含义:针对数据库对象设置,由数据库对象拥有者授予或撤销。对象权限的内容:包括SELECT,UPDATE、INSERT,DELETE,EXEeU
16、TE等。)12、E-R图设计中,合并分E-R图时可能产生的冲突及解决办法。(可能的冲突类型有3种:属性冲突、命名冲突和结构冲突。解决属性冲突和命名冲突:主要采用协商办法。解决结构冲突:主要采用技术手段13、有两个实体集,若它们之间存在着一个M:N联系、1:M联系和1:1联系,根据ER模型转换成关系数据库的规则,这个ER结构转换成表的个数分别是多少?(3、2、2)二、康空题1、现实中事物之间的联系有三种,分别是(一对一)联系,(一对多)联系和(多对多)联系,这反映了(实体集)之间的联系。2、班级和学生之间的联系是(一对多)联系,班级和班长之间的联系是(一对一)联系,学生和课程之间的联系是(多对多
17、)联系。3、在数据库的三级模式结构中,外模式有(任意多个),模式和内模式只有(1个)。4、DB的含义是(数据库),DBS的含义是(数据库系统),DBMS的含义是(数据库管理系统5、支持数据库中数据的逻辑独立性和物理独立性的机制是(三级模式、二极映射)。6、用二维表结构表示实体与实体之间的联系的数据模型是(关系模型)、用树形结构表示记录与记录之间的联系的数据模型是(层次模型)、用图形结构表示记录与记录之间的联系的数据模型是(网状模型或网络模型)。7、在关系理论中称为“元组”的概念,在关系数据库中称为(记录),在二维表中称为(行),在现实世界中称为(实体)o8、在关系理论中称为“属性”的概念,在关
18、系数据库中称为(字段),在二维表中称为(列)在现实世界中称为(属性)。9、在概念模型中,一个实体相对于关系数据库中一个关系中的一个(元组),一个属性相对于关系数据库中一个关系中的一个(字段)010、在关系数据库中,实现“表中任意两行不能相同”的约束是靠(主码),实现“表与表中的自然连接”的约束是靠(外码)。11、关系数据库中,实现表与表之间的联系是通过(参照完整性规则)实现的,实现“表中任意两行不能相同”的约束是靠(实体完整性规则)实现的。12、“关系”这个术语来自于数学中的(集合)概念,因此,关系中任意两个元组不能(相等),关系中元组和属性的顺序具有(无关性)的性质。13、在标准SQL中,建
19、立数据库的命令为(createdatabase)、建立数据库表结构的命令为(CREATETABLE)、从数据库中删除表的命令为(dropTABLE)、索引的撤消命令为(DROPINDEX),建立视图用(CREATEVIEW)命令。14、在标准SQL中,短整型数据类型用(Smallint)子句。15、在SQL语言的查询语句中,实现投影操作的是(SELECT)子句、实现选择操作的是(WHERE)子句、实现连接操作的是(FROM)子句。16、在关系代数运算中,从关系中取出满足条件的元组的运算称为(选择),取出满足条件的列的运算称为(投影)。三、单选题1、具有数据冗余度小、数据共享、以及较高数据独立性
20、等特征的系统是()。A.文件系统B.数据库系统C.管理系统D.高级程序2、数据库系统中,逻辑数据与物理数据之间可相互转换,执行该功能的是()。A.操作系统B.信息管理系统C.数据库管理系统D.文件系统3、下面哪个不是数据库技术的主要特点()A.数据的结构化B.数据的冗余度小C.较高的数据独立性D.程序的标准化4、下列叙述正确的为()A.关系中元组没有先后顺序,属性有先后顺序B.关系中元组有先后顺序,属性没有先后顺序a关系中元组没有先后顺序,属性也没有先后顺序D.关系中元组有先后顺序,属性也有先后顺序5、SQL中的视图提高了数据库系统的()A.完整性B.并发控制C.隔离性D.安全性6、下列叙述正
21、确的为()A.关系中允许有重复的元组,也允许有重复的属性名B.关系中允许有重复的元组,不允许有重复的属性名C.关系中不允许有重复的元组,允许有重复的属性名D.关系中不允许有重复的元组,也不允许有重复的属性名7、下列叙述正确的为()A.主码是一个属性,它能惟一标识一列B.主码是一个属性,它能惟一标识一行C.主码是一个属性或多个属性的组合,它能惟一标识一列D.主码是一个属性或多个属性的组合,它能惟一标识一行8、如果两个实体之间的联系是1:M,则实现1:M联系的方法是()A.将两个实体转换成一个关系B.将两个实体转换的关系中,分别加入另一个关系的主码。C.将“1”端实体转换的关系的主码,成人螭实体转
22、换的关系中D.将“M”端实体转换的关系的主码,放入“1”端实体转换的关系中9、如果两个实体之间的联系是M:N,则实现M:N联系的方法是()A.将两个实体转换成二个关系B.将两个实体转换的关系中,分别加入另一个关系的主码。C.将“M”端实体转换的关系的主码,放入“N”端实体转换的关系中D.将联系单独转换成一个关系10、如果向个实体之间的联系是1:L则实现1:1联系的方法是()A.将两个实体转换成一个关系B.将两个实体转换的关系中,分别加入另一个关系的主码。C.将一个T”端实体转换的关系的主码,放入另一个ttIff端实体转换的关系中11、SQL语言是关系型数据系统的典型的数据库语言,它是().过程
23、化的B.非过程化的C.格式化的D.导航式的12、SQL的标准库函数COUNT,SUM,AVG,MAX与MlN等,不允许出现在()中。A.SEIECTB.HAVINGC.GROUPHAVINGD.WHERE14、下列叙述正确的是()A.SQL只允许拷贝表的全部,不能有选择的拷贝B.新表的列名必须与被拷贝表的列名相同C.新表的列数必须与被拷贝表的列数相同D.新表的列名和列数可以与被拷贝表不相同,但是对应列的数据类型必须一致15、现要查找缺少学习成绩(G)的学生学号(S#)和课程号(C#),相应的SQL语句是:SELECTS#.C#FROMSCWHERE()A.G=OB.G=0C.G=NULLD.G
24、ISNULL17、已知关系SC(S#,CU,GRADE),统计每一个学生选修的课程门数操作如下:SELECTS#,COUNT(*)FROMSCGROURBY():A.S#B.DISTINCTS#C.C#D.DISTINCTCtt18、已知关系SC(S#,C#,GRADE),统计每一门课程选修的学生人数操作如下:SELECTC#,COUNT(*)FROMSCGROURBY():A.S#B.DISTINCTSttC.CUD.DISTINCTC#19、SQL的主码子句和外码子句属于DBS的()A.完整性措施B.安全性措施C.恢复措施D.并发控制措施六、自测题型一、单选题1、DBS是()A.数据库B.
25、数据库管理系统C.数据处理D.数据库系统2、具有数据冗余度小、数据共享、以及较高数据独立性等特征的系统是()。A.文件系统B.数据库系统C.管理系统D.高级程序3、数据独立性是指()A.数据依赖于程序B.数据库系统C.数据库管理系统D.数据不依赖于程序4、下列不属于结构数据模型的是()0A.关系数据模型B.层次数据模型C.网络数据模型D.实体联系模型5、概念模型是现实世界的第一层抽象,这一类最著名的模型是()。A.层次模型B.网状模型C.关系模型D,实体联系模型6、在关系模型中,任何关系必须满足实体完整性、()和用户定义完整性。A.结构完整性B.逻辑完整性C.参照完整性D.数据完整性7、在标准SQL中,索引的撤消可以用()A.DROPSCHEMA命令B.DROPTABLE命令C.DROPVIEW命