存储和传播等工作。围绕着数据所做的工作均称为数据处理。
数据处理目的为:通过数据管理,收集信息并将信息用数据表示和保存,在需要的时候使用;通过数据加工,对数据进行变换、抽取和运算,从而得到更有用的数据,以指导或控制人的行为或事物的变化趋势;通过数据传播,使更多的人得到并理解信息,从而使信息的作用充分发挥出来。
3.信息管理系统与数据库管理系统有什么关系?
数据库管理系统是提供数据库管理的计算机系统软件,它为信息管理系统的设计提供了方法、手段和工具,利用数据库管理系统设计信息管理系统可以达到事半功倍的效果。信息管理系统是实现某种具体事物管理功能的应用软件。信息管理系统的数据存放在数据库中,利用数据库管理系统,信息管理可以更快、更好的设计和实施。
4.用文件系统管理数据有什么缺陷?
用文件系统管理数据会有三个缺陷:1)由于文件之间缺乏联系,会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,所以数据冗余度大。2)由于数据冗余,在进行更新操作时,稍不谨慎,就可能是同样的数据在不同的文件中不一样,从而产生少数局部不一致缺陷。3)由于文件之间相互独立,缺乏联系,会造成数据联系弱的缺陷。
5.数据库系统阶段的数据管理有什么特点?
数据库系统阶段的数据管理有5方面的特点: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。3)数据库系统为用户提供了方便的用户接口。4)系统提供有数据库的恢复、并发控制、数据完整和数据安全性的数据控制功能,以保证数据库中的数据是安全的、正确的和可靠的。5)对数据的操作不一定以记录为单位,也可以以数据项为单位,从而增加了系统的灵活性。
6. 数据库系统对计算机硬件有什么要求?
由于数据库系统是建立在计算机硬件的基础之上的,它在必须的硬件资源支持下才能工作。支持数据库系统的计算机硬件资源包括CPU、内存、外存及其他外部设备。外部设备主要包括某个具体的数据库系统所需的数据通信设备和数据输入输出设备。
因为数据库系统数据量大、数据结构复杂、软件内容多,所以要求起硬件设备能够处理并快速处理数据,这需要硬件的数据存储容量大、数据处理速度和数据输入输出速度快。具体要求为:1)计算机内存要尽量大;2)计算机外存也要尽量大;3)计算机的数据传输速度要快。
7.数据库系统的软件由哪些部分组成?它们的作用及关系是什么?
数据库系统的软件中包括操作系统(OS)、数据库管理系统
(DBMS)、主语言系统、应用程序软件和用户数据库。各软件之间的关系如图所示。
应用系统、数据库 应用开发工具软件 DBMS、主语言编译系统 操作系统 计算机硬件 应用开发工具软件 DBMS、主语言编译系统 操作系统 计算机硬件
数据库系统中各种软件的作用如下:
1)操作系统或汉字操作系统:操作系统是所有计算机软件的基础,在数据库系统中它
着支持DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字,则需要中文操作系统的支持,以提供汉字的输入、输出方法和汉字信息的处理方法。
2)数据库管理系统和主语言系统:数据库系统是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。
3)应用开发工具软件:应用开发工具是DBMS系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具,如报表生成器、表单生成器、查询和视图设计器等,它们为数据库系统的开发和使用提供了良好的环境和帮助。
4)应用系统及数据库:数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料,它们是一个有机整体。通过运行数据库应用系统,可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理和处理操作。
8. 什么是E-R图?构成E-R图的基本要素是什么
E-R图为实体-联系图,提供了表示实体型、属性和联系的方法,用来描述现实世界的概念模型。构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系,其表示方法为:实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体名;属性:用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连接起来;联系:用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型(1: 1,1 : n或m : n)。
9.为什么数据库系统中具有数据与程序的独立性?
数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。数据库系统之所以具有数据物理独立性高的特点,是因为数据库管理系统能够提供数据的物理与逻辑结构之间的映像或转换功能。这种数据映像功能是得应用程序可以根据数据的逻辑结构进行设计,并且一旦数据的存储结构发生变化,系统可以通过修改其映像来适应变化。所以数据物理结构的变化不会影响到应用程序的正确执行。
数据库系统之所以具有较高的数据逻辑独立性,是由于数据库系统能够提供数据的全局逻辑结构和局部逻辑结构之间的映像和转换功能。这种数据映像功能使得数据库可以按数据全局逻辑结构设计,而应用程序可以按数据
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局部逻辑结构进行设计。这样,当全局逻辑结构中的部分数据结构改变时,即使那些与变化相关的数据局部逻辑结构受到了影响,也可以通过修改与全局逻辑结构的映像而减小其受影响的程度,使数据局部逻辑结构基本上保持不变。由于数据库系统中的程序中的程序是按局部数据逻辑结构进行设计的,并且当全局数据逻辑结构变换时可以使局部数据逻辑结构基本保持不变,所以数据库系统的数据逻辑独立性高。
10. 试述数据库系统中的二级映像技术及作用。
数据库系统的二级映像技术是指外模式与模式之间的映像、模式与内模式之间的映像技术,这二级映像技术不仅在三级数据模式之间建立了联系,同时也保证了数据的独立性。
外模式/模式之间的映像,定义并保证了外模式与数据模式之间的对应关系。当模式变化时,DBA可以通过修改映像的方法使外模式不变,由于应用程序是根据外模式进行设计的,只要外模式不变化,应用程序就不需要修改,保证了数据的逻辑独立性。
模式/内模式之间的映像,定义并保证了数据的逻辑模式与内模式之间的对应关系。当数据库的存储结构改变时,DBA可以通过修改模式/内模式之间的映像使数据模式不变化。由于用户或程序是按数据的逻辑模式使用数据的,所以只要数据模式不变,用户仍可以按原来的方式使用数据,程序也不需要修改,从而保证了数据的物理独立性。
11. 什么是数据库管理系统?它的主要功能是什么?
数据库管理系统简称DBMS,它是专门用于管理数据库的计算机系统软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能,并完成对数据完整性进行控制的功能。
数据库管理系统主要功能是① 数据库定义功能;② 数据存取功能; ③ 数据库运行管理;④ 数据库的建立和维护功能。
12. 什么是数据库系统?
数据库系统是指在计算机机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
数据库系统的主要特点有:(1)数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之一,也是数据库系统与文件系统的本质区别。(2)数据的共享性高,冗余度低,易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此可以被多个用户、多个应用、用多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统,是有结构的数据,不仅可以被多个应用共享使用,而且容易增加新的应用,这就使得数据库系统弹性大,易于扩充。(3)数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构和二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。(4)数据由DBMS统一管理和控制数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此,DBMS必须提供统一的数据控制功能,包括数据的安全性保护,数据的完整性检查,并发控制和数据库恢复。
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13. 简述使用DBMS管理数据的优点
使用DBMS管理数据有5方面的优点: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。3)数据库系统为用户提供了方便的用户接口。4)系统提供有数据库的恢复、并发控制、数据完整和数据安全性的数据控制功能,以保证数据库中的数据是安全的、正确的和可靠的。5)对数据的操作不一定以记录为单位,也可以以数据项为单位,从而增加了系统的灵活性。
14. SQL语言具有什么功能?
SQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功能于一体,是一个综合、通用的功能极强,同时又简单易学的语言。其主要特点如下:
①综合统一。非关系模型的数据语言一般分为模式数据定义语言、外模式数据定义语言、子模式数据定义语言以及数据操纵语言,它们分别完成模式、外模式、内模式的定义和数据存取、处置功能。而SQL语言则集数据定义语言、数据操纵语言、数据控制语言的功能于一体,语言风格统一,可以独立完成数据库生命周期中的全部活动,包括定义关系模式、录入数据以建立数据库、查询、更新、维护、数据库重构、数据库安全性控制等一系列操作的要求,这就为数据应用系统开发提供了良好的环境。
②高度非过程化。用SQL语言进行数据操作,只要提出“做什么”,而无须指明“怎么做”,因此无需了解存取路径,存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。
③面向集合的操作方式。SQL语言采用集合操作方式,不仅操作对象、查找结果可以是元组的集合,而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。
④以同一种语法结构提供两种使用方式。SQL语言既是自含式语言,又是嵌入式语言。作为自含式语言,它能够独立地用于联机交互的使用方式,也能够嵌入到高级语言程序中,供程序员设计程序时使用。
⑤语言简捷,易学易用。 六、 应用题
1、设有系、教师、学生、课程等实体,其中每一个系包括系名、系址、系主任姓名、办公电话等属性,教师实体包括工作证号码、教师名、出生日期、党派等属性。学生实体包括学号、姓名、出生日期、性别等属性。课程实体包括课程号、课程名、预修课号等属性。设一个系可以有多名教师,每个教师教多门课程, 一门课程由一个教师教。其中有的教师指导多个研究生。每一个学生可选多门课程,每门课程只有一个预修课程,每一个学生选修一门课程有一个成绩,试根据以上语义完成下述要求。 1.画出E-R图。
SELECT DNO,DNAME FROM EMP, DEPT
WHERE EMP.DNO=DEPT.DNO AND ENO=?001?
3.请用SQL语句将“销售部”的那些工资数额低于600的职工的工资上调10%。 UPDATE EMP
SET SALARY=SALARY*1.1 WHERE ENO IN (SELECT ENO FROM EMP, DEPT
WHERE EMP.DNO=DEPT.DNO AND DNAME=?销售部? AND SALARY<600)
3.某公司的业务规则如下:
(1)每位职工可以参加几个不同的工程,且每个工程有多名职工参与;
(2)每位职工有一个职位,且多名职工可能有相同的职位;
(3)职位决定小时工资率,公司按职工在每一个工程中完成的工时,计算酬金;
(4)职工的属性有职工号、姓名、职位和小时工资率;
(5)工程的属性有工程号和工程名称。
试根据上述业务规则:①设计ER模型;②将ER模型转换成关系模式集,并规范化为3NF。 (1)E-R图
2.将以上的实体及实体集间的联系用关系模型表示出来
系(系名、系址、系主任姓名、办公电话) 教师(工作证号码、教师名、出生日期、党派,系名)
课程(课程号、课程名、预修课号,工作证号码)
学生(学号、姓名、出生日期、性别) 选课(课程号,学号,成绩) 2、设计题
(一)设有关系EMP(ENO,ENAME,SALARY,DNO),其中各属性的含义依次为职工号、姓名、工资和所在部门号,以及关系DEPT(DNO,DNAME,MANAGER),其中各属性含义依次为部门号、部门名称、部门经理的职工号
1.试用SQL语句完成以下查询:
列出各部门中工资不低于600元的职工的
平均工资。
SELECT DNO, AVG (SALARY) FROM EMP
WHERE SALARY>=600 GROUP BY DNO
2.写出“查询001号职工所在部门名称”
(2)转换成关系模式
工程(工程号,工程名称)
职工(职工号,姓名,职位,小时工资率) 酬金(工程号,职工号,工时) (3)3NF
工程(工程号,工程名称) 职工(职工号,姓名,职位) 职别(职位,小时工资率) 酬金(工程号,职工号,工时)
4、学校中有若干系,每个系有若干班级和教研室,每
个教研室有若干教员,其中有的教授和副教授每人各带若干研究生,每个班有若干学生,每个学生选修若干课程,每门课可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的概念模型。 答:
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4.数据库的转储
参考答案:数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。所谓转储即DBA定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入,将数据库恢复到转储时的状态。 静态转储:在系统中无运行事务时进行的转储操作。静态转储简单,但必须等待正运行的用户事务结束才能进行。同样,新的事务必须等待转储结束才能执行。显然,这会降低数据库的可用性。 动态转储:指转储期间允许对数据库进行存取或修改。动态转储可克服静态转储的缺点,它不用等待正在运行的用户事务结束,也不会影响新事务的运行。但是,转储结束时后援副本上的数据并不能保证正确有效。因为转储期间运行的事务可能修改了某些数据,使得后援副本上的数据不是数据库的一致版本。 为此,必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来,建立日志文件(log file)。这样,后援副本加上日志文件就能得到数据库某一时刻的正确状态。
7.数据库系统的三级模式结构
参考答案:数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级抽象模式构成,这是数据库系统的体系结构或总结构。三级抽象模式在数据库系统中都存储于数据库系统的数据字典中,是数据字典最其的内容,数据库管理系统通过数据字典来管理和访问数据模式。
8.关系模式的形式化表示
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参考答案:外模式(也称子模式或用户模式):用户使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是用户的局部数据视图。外模式通常是模式的子集,一个数据库可以有多个外模式。模式(逻辑模式):数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。 一个数据库只有一个模式。内模式(也称存储模式):数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。外模式 / 模式映象:定义外模式与模式之间的对应关系,每一个外模式都对应一个外模式/模式映象。用于保证数据的逻辑独立性。模式 / 内模式映象:定义数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。数据库中模式/内模式映象是唯一的。用于保证数据的物理独立性 9.使用游标的步骤
参考答案:一般地,使用游标都遵循下列的常规步骤: (1) 声明游标。把游标和T-SQL语句的结果集联系起来。
(2) 打开游标。
(3) 使用游标操作数据。 (4) 关闭游标。 10.事务的ACID特性
参考答案:事务的ACID特性是指原子性、一致性、隔离性和持续性。原子性是指一个事务中包括的所有操作要么都做,要么都不做;一致性是指事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态;隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰;持续
性是指一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的 11.介质故障的恢复
参考答案:发生介质故障后,磁盘上的物理数据和日志文件被破坏,这是最严重的-种故障,恢复方法是重装数据库,然后重做己完成的事务。具体地说就是: 1.装入最新的数据库后备副本(离故障发生时刻最近的转储副本),使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。
对于动态转储的数据库副本,还需同时装入转储开始时刻的日志文件副本,利用恢复系统故障的方法(即REDO+UNDO),才能将数据库恢复到-致性状态。
2.装入相应的日志文件副本(转储结束时刻的日志文件副本),重做已完成的事务。即首先扫描日志文件,找出故障发生时己提交的事务的标识,将其记入重做队列。然后正向扫描日志文件,对重做队列中的所有事务进行重做处理。即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。
这样就可以将数据库恢复至故障前某一时刻的一致状态了。
介质故障的恢复需要DBA介入。但DBA只需要重装最近转储的数据库副本和有关的各日志文件副本,然后执行系统提供的恢复命令即可,具体的恢复操作仍由DBMS完成。
判断题
1. 数据库是存储在计算机内的一个结构化的相关数据的集合。( 对 )
2. 数据库是存储在计算机内的一个模块化的数据的集合。( 错 ) 3. 数据库、数据库系统和数据库管理系统三者之间的关系是数据库包括数据库系统和数据库管理系统。( 错 ) 4. 数据库、数据库系统和数据库管理系统三者之间的关系是数据库系统包括数据库和数据库管理系统。( 对 ) 5. 数据库、数据库系统和数据库管理系统三者之间的关系是数据库管理系统包括数据库系统和数据库。( 错 ) 6. E-R图在概念上表示了一个数据库的信息组织情况,E-R图包括了实体、属性、联系三种基本图素。( 对 )
7. 在层次模型中两个结点间的关系只能是一对多关系。( 对 )
8. 层次模型是满足有且仅有一个根结点,非根结点有且仅有一个父结点的基本层次联系的集合。( 对 )
9. 网状模型与层次模型的共同之处在于都是用指针来表示实体间的联系。( 对 )
10. 关系模型是通过指针链接来表示两个实体间的联系。( 错 )
11. 关系模型是通过关系中的数据而不是通过指针链接来表示实体间的联系。( 对 )
12. 目前国际国内的主导关系型数据库管理系统有ORACLE、SYBASE、AIM等。( 错 )
13. 我们一般称层次模型、网状模型、关系模型和面向对象数据模型为传统数据模型。( 错 )
14. 当数据的物理存储改变了,应用程序不变,而由DBMS处理这种改变,这是指数据的物理独立性。( 对 )
15. 当数据的物理存储改变了,应用程序不变,而由DBMS处理这种改变,这是指数据的逻辑独立性。( 错 )
16. 数据模型质量的高低不会影响数据性能的好坏。( 错 )
17. 对应于一个关系数据库模式的所有关系的集合称为关系数据库。所以,关系数据库是由若干个相关的关系组合而成。( 对 )
18. 关系数据库设计中,核心问题是关系模式的设计。( 对 )
19. 在关系数据库设计中,关系模式设计的好坏对数据库系统的性能和质量没有直接的影响。( 错 ) 20. 设X、Y为关系 R中的两个属性集,若Y完全函数依赖X,则是指Y函数依赖于X而并不函数依赖于X中任一真子集。( 对 )
21. 在非规范化的关系中去掉组项和重复数据项就能符合第一范式的条件。( 对 )
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22. 如果关系模式R满足第一范式,且所有非主关键字属性都完全依赖于主关键字属性,则该模式满足第二范式的条件。( 对 )
23. 如果关系模式R满足第二范式,且每一个非主关键字属性均非传递函数依赖于主关键字属性,则该关系满足第三范式。( 错 )
24. 在关系数据库的设计中,对数据项的分解越细越好,范式越高越好。( 错 )
25. 小型关系数据库系统和大型关系数据库系统是公安信息系统当前和今后的应用主流。( 错 )
26. 关系数据库侧重于联机事务处理系统(OLTP),它是基于应用的。而数据仓库则侧重于联机事务分析(OLAP),它是面向主题和历史的事务分析和处理。( 对 )
27. 由于数据库系统在三级模式之间提供了外模式/模式映象和模式/内模式映象二层映象功能,保证了数据库系统具有较高的数据独立性。( 对 )
28. 关系数据库的规范化理论是数据库概念结构设计的有力工具;E-R模型是数据库的逻辑结构设计的一个有力工具。( 错 )
29. 关系数据库的实体完整性规则规定:基本关系的主属性都不能取空值。( 对 )
30. 关系数据库的参照完整性规则规定:一个基本关系的外码(对应于另一个基本关系的主码)的取值可以取空值,如果不取空则必须等于它所对应基本关系中的主码值。( 对 )
31. SQL是结构化的查询语言。( 对 ) 32. SQL是过程化的查询语言。( 错 ) 33. SQL是关系数据库语言。( 对 )
34. SQL语言具有数据定义、数据操纵、数据控制的功能。( 对 )
35. SQL语言具有数据定义、关系规范化、数据控制的功能。( 错 )
36. SQL语言具有两种使用方式,分别称为交互式SQL和嵌入式SQL。( 对 )
37. SQL语言中,UPDATE语句可以改变表的结构。( 错 )
38. 如果一 个SQL语句中包括两个名字相同的不同表中的列,则必须用合法性列名来排除二义性。( 对 ) 39. 关键字DESC可删除查询结果中的重复值。( 错 ) 40. 关键字DISTINCT可删除查询结果中的重复值。( 对 )
41. 触发器既可以定义于表上,又可以定义于视图上。( 错 )
42. 数据文件一旦加入到表空间中,就不能直接从这个表空间中移走,也不能与其它表空间发生联系。( 对 ) 43. 如果数据库对象存储在多个表空间中,那么可以通