第一章
习题：
一、填空题
1．数据处理的首要问题是数据管理。数据管理是指如何【1】、【2】、【3】、【4】及【5】数据。 2．在人工管理数据阶段，应用程序完全依赖于数据，需要应用程序规定数据的【1】，分配数据的【2】，决定数据的【3】，因而导致数据变化时，相应需要修改应用程序。 3．文件系统的三大缺陷表现为：【1】、【2】以及【3】。
4．应用程序开发中存在的\数据依赖\问题是指【1】与【2】的存储、存取方式密切相关。 5．【1】年美国IBM公司研制了世界上第一个数据库管理系统，它的英文名是【2】，缩写为IMS。它的数据模型属于【3】模型。
6．面向计算机的数据模型多以【1】为单位构造数据模型。 7．数据库系统的控制功能表现在如下几点，分别是【1】，【2】，【3】和【4】。 8．数据库中数据的最小存取单位是【1】。文件系统的最小存取单位是【2】。 9．目前使用的数据模型基本上可分为两种类型：一种是【1】，另一种是【2】。 10．数据模型一般来说是由三个部分组成，分别是：【1】、【2】和【3】。
11．数据库系统中是按数据结构的类型来组织数据的。由于采用的数据结构类型不同，通常把数据库分为【1】、【2】、【3】和【4】四种。
12．联系通常有两种：一种是【1】，即实体中属性间的联系；另一种是【2】。 13．实体间的联系是错综复杂的，但就二个实体的联系来说，主要有三种：【1】、【2】和【3】。 14．数据库系统的结构，一般划分为三个层次：叫作【1】，分别为【2】、【3】和【4】。 15．数据库系统（Database Systems，简记DBS）是一个实际可运行的系统。通常由【1】、【2】、【3】和【4】4个部分组成。
16．数据库系统的管理、开发和使用人员主要有：【1】、【2】、【3】和【4】。 二、选择题
1． 按照数据模型分类，数据库系统可以分为三种类型：
A. 大型、中型和小型 B. 西文、中文和兼容 C. 层次、网状和关系 D. 数据、图形和多媒体 2． 下列所述不属于数据库的基本特点的是：
A. 数据的共享性 B. 数据的独立性 C. 数据量特别大 D. 数据的完整性 3． 下边关于数据库系统的正确叙述是：
A. 数据库系统减少了数据冗余 B. 数据库系统避免了一切数据冗余
C. 数据库系统中数据的一致性是指数据类型的一致 D. 数据库系统比文件系统管理更多的数据
4．数据库DB、数据库系统DBS及数据库管理系统DBMS三者之间的关系是： A. DBS包含DB和DBMS B. DBMS包含DB和DBS
C. DB包含DBS和DBMS D. DBS就是DB，也就是DBMS
5．数据库系统的核心是：
A. 数据库 B.操作系统 C. 数据库管理系统 D.文件
6．数据库系统与文件系统的主要区别是：
A. 数据库系统复杂，而文件系统简单。
B. 文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决。 C. 文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型文件。 D. 文件系统管理的数据量少，而数据库系统可以管理庞大的数据量。
7．数据库系统是由__A__、__B__、__C__和软件支持系统组成，其中__A__是物质基础，软件支持系统中__D__是不可缺少的，__B__体现数据之间的联系，__C__简称DBA。常见的数据模型有多种，目前使用较多的数据模型为__E__
1
模型。
A~D ①计算机硬件 ②Ｃ语言 ③CPU ④数据库管理系统 ⑤数据库 ⑥主菜单⑦人 ⑧网络管理系统
E：①层次②网状③关系④拓朴 8．N元关系的性质：
A． 关系相当于一个随机文件。 B． 每个元组可最多有n个属性。 C． 属性名称可不唯一。
D． 不可能存在内容完全一样的元组。 9．关于关系模型，叙述正确的是：
A． 只可以表示实体之间的简单关系。 B． 实体间的联系用人为连线表示。 C． 有严格的数学基础。
D． 允许处理复杂表格，如一栏包括若干行。 10．关系数据库与其它数据库比：
A． 存储的内容不同 B．查询的方式不同 C． 理是过程化的 D．程序与存储联系紧密 11．关于分布式数据库：
A． 对于数据是物理分布的，而处理和应用是不分布的。 B． 尽量减少冗余度是系统目标之一。
C． 除了数据的逻辑独立性与物理独立性外，还有数据分布独立性。 D． 在物理上是分布的，在逻辑上也是分布的。 12．关于DBMS的叙述：
A． DBMS是介于用户和操作系统之间的一组软件。 B． 不具有开放性。
C． DBMS软件由数据定义语言与数据操作语言构成。 D． 数据字典多数要手工进行维护。
三、简答题
1．简单叙述数据管理技术发展的几个阶段。 2．什么是数据库？
3．什么是数据结构？数据字典？ 4．数据库有哪些主要特征？
5．试阐述文件系统和数据库系统的区别和联系。 6．叙述数据库中数据的独立性。
7．关系型数据库与其它数据库相比有哪些优点？
8．数据模型包括哪三个部分？它们分别有什么作用？
9．什么是网状模型？网状模型有什么特点？请举出一个网状模型的例子。 10．什么是层次模型？层次模型有什么特点？请举出一个层次模型的例子。 11．什么是关系模型？关系模型有什么特点？请举出一个关系模型的例子。 12．数据库管理员的主要职责是什么？ 13．定义并解释以下术语：
实体、实体型、实体集、属性、属性域、键 模式、内模式、外模式 DDL、DML、DBMS
14．什么是数据与程序的物理独立性？什么是数据与程序的逻辑独立性？ 15．模式与内模式的映像有什么作用？ 16．模式与子模式的映像有什么作用？ 四、综合题
1．请按照下述两种情况分别建立银行---储户---存款单之间的数据模型 （1）一个储户只在固定的一个银行存款 （2）一个储户可以在多个银行存款 这两个模型有什么根本区别？
2．分别指出事物间具有一对一、一对多、多对多联系的三个例子。 3．表间关系可以分为哪几类？定义关系的准则是什么？
2
4．学校中有若干个系，每个系有若干个班级和教研室，每个教研室有若干个教师，其中有的教授和副教授每人各带若干个研究生。每个班有若干个学生，每个学生选若干课程，每门课程可有若干学生选修。用EER图画出该校的概念模型。
5．某工厂中生产若干产品,每种产品由不同的零件组成,有的零件可用在不同的产品上,这些零件由不同的原材料制成,不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中,原材料按照类别放在若干仓库中，用E-R图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。
6．收集尽可能多的关于你和你的学院或大学的关系的表格或报表，例如录取信、课程表、成绩单、课程变化表和评分等级。使用E-R模型，建立你和你的学校的关系中的基础实体的数据模型。
参考答案
一、 填空题 1．答案：【1】分类 【2】组织 【3】存储 【4】检索 【5】维护 2．答案：【1】逻辑结构【2】存储空间【3】数据存取方法 3．答案：【1】数据冗余 【2】不一致性 【3】数据联系弱 4．答案：【1】应用程序【2】数据 5．答案：【1】1968年【2】Information Management System【3】层次 6．答案：【1】记录 7．答案：【1】数据的完整性 【2】数据的安全性 【3】并发控制 【4】数据库的恢复 8．答案：【1】数据项 【2】记录 9．答案：【1】概念模型 【2】数据模型 10．答案：【1】数据结构 【2】数据操作 【3】数据的完备性约束条件 11．答案：【1】层次数据库 【2】网状数据库 【3】关系数据库 【4】面向对象的数据库 12．答案：【1】实体内部的联系 【2】实体与实体之间的联系 13．答案：【1】一对一的联系 【2】一对多的联系 【3】多对多的联系 14．答案：【1】三级模式 【2】子模式 【3】模式 【4】存储模式 15．答案：【1】数据库 【2】硬件 【3】软件 【4】数据库管理员（DBA） 16．答案：【1】数据库管理员 【2】系统分析员 【3】应用程序员 【4】用户 17．答案：【1】表 【2】查询 【3】窗体 【4】报表 【5】Web页 【6】宏 【7】模块 18．答案：【1】行 【2】记录 【3】列 【4】字段 19．答案：【1】QBE（Query By Example） 20．答案：【1】它的数据是活数据而不是死数据，即数据是可变的 21． 答案：【1】声明 【2】语句 【3】过程 【4】标准模块 【5】类模块 【6】类模块 二、选择题
1．C 2．C 3．A 4．A 5．C
6．B 7． ①⑤⑦①④⑤⑦③ 8．D 9．C 10．B 11．C 12．A 三、 简答题
1．数据管理技术经历了如下的４个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段、高级数据库技术阶段。 2．答案一：数据库是集中、统一地保存和管理某一单位或某一领域内所有有用信息的系统。这个系统根据数据之间的自然联系结构而成，数据较少冗余，且具有较高的数据独立性，能为多种应用服务。
答案二：数据库是以一定的组织方式存储在一起的、能为多个用户共享的、具有尽可能小的冗余度、与应用彼此独立的相互关联的数据集合。
3．数据结构指数据的组织方式，包括物理方式与逻辑方式。数据字典（简称DD）是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单，在RDBMS中数据字典通常采用和普通数据同样的表示方式，DD在需求分析阶段建立，在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。 4．（1）数据库中的数据是结构化的；（2）数据库中的数据是面向系统的，不是面向某一应用的，减少数据冗余、实现
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数据共享；（3）有较高的数据独立性；（4）数据库系统为用户或应用提供较方便的接口；（5）保证数据的完整性、安全性，提供并发控制和数据恢复等功能；（6）数据库中最小的数据单位是数据项。
5．数据库系统与文件系统相比，克服了文件系统的缺陷。数据库中的数据是结构化的。在文件系统中，从整体上来看，数据是无结构的，即不同文件中的记录型之间没有联系，它仅关心数据项之间的联系。数据库系统不仅考虑数据项之间的联系，还要考虑记录型之间的联系，这种联系是通过存储路径来实现的。数据库中的数据是面向系统的，不是面向某个具体应用的，减少了数据冗余，实现了数据共享。数据库系统比文件系统有较高的数据独立性，数据库系统为用户提供了方便的接口。
6．数据库系统的结构分为３级：用户的数据逻辑结构、整体数据的逻辑结构和数据的物理结构。当整体数据的逻辑结构或数据的物理结构发生变化时，应用不变。 7．１）使用简便，处理数据效率高
２）数据独立性高，有较好的一致性和良好的保密性。 ３）数据库的存取不必依赖索引，可以优化。 ４）可以动态的导出和维护视图。
５）数据结构简单明了，便于用户了解和维护。 ６）可以配备多种高级接口。
8．数据模型包括一组目标型的集合（数据结构）、一组算子（数据操作）和一组通用的完整性规则（数据完整性约束条件）。
（1）一组目标型的集合（数据结构）是研究存储在数据库中对象的属性的集合。包括应用所涉及的对象和对象具有的特征，对象间的联系，是对数据静态特性的描述；
（2）一组算子（数据操作）是指对数据库中各种对象实例的操作。包括检索、插入、修改、删除等，反映了数据的动态特性；
（3）一组通用的完整性规则（数据的完整性约束条件）是指在给定的数据模型中，数据及其联系所遵守的一组通用的完整性规则，他保证数据库数据的正确性、一致性，是对数据静态特性和动态特性的限定。 ９．在网状模型中，结点间的联系可以是任意的，任何二个结点间都能发生联系。 在网状模型中，允许：
· 一个结点可以有多个双亲结点； · 多个结点无双亲结点。
例：一个供应商可以供应多个零件，一个零件可以由多个供应商供应。 供应商 零件 供应 １０．层次模型是较早用于数据库技术的一种数据模型，它是按层次结构来组织数据的。层次结构也叫树形结构，树中的每个结点代表一种实体类型。这些结点满足： · 有且仅有一个结点无双亲，这个结点称为根结点； · 其它结点有且仅有一个双亲结点。
在层次模型中，根结点处在最上层，其它结点都有上一级结点作为其双亲结点，这些结点称为双亲结点的子女结点，同一双亲结点的子女结点称为兄弟结点。没有子女的结点称为叶结点。在双亲结点到子女结点间表示了实体间的一对多的关系。
例如大学行政机构模型，大学是根结点，也是院、处的双亲结点，院、处是兄弟结点，在大学和院、处两个实体之间分别存在一对多的联系。同样，在院和教研室、班级之间也存在着一对多的关系。
１１．所谓关系模型，就是将数据及数据间的联系都组织成关系的形式的一种数据模型。在关系模型中，基本数据结构被限制为二维表格。 特点：
①结构单一化是关系模型的一大特点。
②对关系模型的讨论可以在严格的数学理论基础上进行，这是关系模型的又一大特点。 例：图书管理
表１：借书人的统计表 表２：图书资料登记表
姓名 借书证号 单位 编号 分类号 书名 作者 价格 位置 １２．①决定数据库的信息内容。数据库中存放什么信息是由DBA决定的。他们确定应用的实体，实体包括的属性及实体间的联系，完成数据库模式的设计，并同应用程序员一起，完成用户子模式的设计工作。 ②决定数据库的存储结构和存取策略。确定数据的物理组织，存放方式及数据存取方法。
③定义存取权限和有效性检验。用户对数据库的存取权限、数据的保密级别和数据的约束条件都是由DBA确定的。
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④建立数据库。DBA负责原始数据的装入，建立用户数据库。
⑤监督数据库的运行。DBA负责监视数据库的正常运行，当出现软硬件故障时，能及时排除，使数据库恢复到正常状态，并负责数据库的定期转储和日志文件的维护等工作。 ⑥重组和改进数据库。DBA通过各种日志和统计数字分析系统性能。当系统性能下降（如存取效率和空间利用率降低）时，对数据库进重新组织，同时根据用户的使用情况，不断改进数据库的设计，以提高系统性能，满足用户需要。 １３．实体（Entity）：实体是客观存在并可相互区分的事物。例如人、部门、雇员等都是实体。实体可以指实际的对象，也可以指抽象的对象。
实体型：某些属性的集合所表征的实体的类型。
实体集：具有相同属性（或特性）的实体的集合为实体集。例如全体教师是一个实体集，全体学生也是一个实体集。
属性(Attribute)：属性是实体所具有的特性，每一特性都称为实体的属性。例如学生的学号、班级、姓名、性别、出生年月等都为学生的属性。属性是描述实体的特征，每一属性都有一个值域。值域的类型可以是整数型、实数型或字符串型等，如学生的年龄是整数型，姓名是字符串型。 属性域：属性的取值范围。
键（key）：键是能唯一标识一个实体的属性及属性值，键也可称为关键字。例如学号是学生实体的键。 模式：也称为概念模式或逻辑模式。它是数据库的总框，是对数据库中全体数据的逻
辑结构和特性的描述。在模式中，有对所有记录类型及其联系的描述，还包括对数据的安全性、完整性等方面的定义。 内模式：也称为存储模式，是对数据库在物理存储器上具体实现的描述。它规定数据在介质上的物理组织形式和记录寻址方式，定义物理存储块的大小和溢出处理方法等。它与模式是对应的。 外模式：也称为子模式，是数据库用户的数据视图。它体现了用户的数据观点，是对用户数据的逻辑描述。其内容与模式描述大致相同。子模式通常是模式的一个子集，也可以是整个模式。所有的应用程序都是根据子模式中对数据的描述而不是根据模式中对数据的描述编写的。子模式也可以共享，在一个子模式上可以编写多个应用程序，但一个应用程序只能使用一个子模式。根据应用的不同，一个模式可以对应多个子模式，子模式可以相互覆盖。子模式对于数据的描述包括结构、类型、长度等（它们可以与模式不同）。
DDL：DBMS提供数据定义语言（DDL），定义数据库的外模式、模式、内模式、数据的完整性约束和用户的权限等。DBMS把用DDL写的各种源模式翻译成内部表示，放在数据字典中，作为管理和存取数据的依据。例如DBMS可把应用的查询请求从外模式，通过模式转换到物理记录，查询出结果返回给应用。
DML：DBMS提供的数据操纵语言（Data Manipulation Language，简记DML）可实现对数据的插入、删除和修改等操作。DML语言有两种用法：一种方法是把DML语句嵌入到高级语言中，如C，COBOL，FORTRAN等高级语言；另一种方法是交互式地使用DML语句。
DBMS：数据库管理系统（DBMS）的职能是有效地实现数据库三级结构之间的转换，它建立在操作系统的基础上，把相应的数据操纵从外模式、模式转换到存储文件上操纵，进行统一的管理和控制，并维护数据库的安全性和完整性。DBMS是数据库系统的核心组成部分。
１４．数据的物理独立性：当数据库的存储结构发生变化，可通过模式／内模式间的映象做适当的改变，使模式不变，从而使数据库的全局逻辑结构不变。
数据的逻辑独立性：当数据库的全局逻辑结构发生变化，可通过外模式／模式间的映象做适当的改变，使外模式不变，从而使应用程序保持不变。
１５．模式与存储模式的映象定义了数据逻辑结构和物理存储间的对应关系。当数据库的物理存储结构改变时，需要修改模式与存储模式之间的对应关系，而保持模式不变。使全局逻辑数据独立于物理数据，提供了数据的物理独立性。 １６．子模式与模式之间的映象定义了它们之间的对应关系，通常包含在子模式中。当全局逻辑结构因某种原因改变时，只要修改子模式与模式间的对应关系，而不必修改局部逻辑结构，相应的应用程序也可不必修改，实现了数据的逻辑独立性。 三、综合题 1 1 1． (1) 储户 存款 银行
1 n (2)
存款 储户 银行 两个模型的根本区别是一个是一对一，一个是一对多。 2．一对一：一个病床住一个病人 一对多：一个教室有多个学生
多对多：一个教师教多个学生，一个学生有多个教师
3．在关系数据库中，根据两个表内记录的匹配，可以将表间关系分为三类：一对一关系、一对多关系及多对多关系。 定义关系准则如下：
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