数据库系统概论习题

### 数据库系统概论知识点详解 #### 一、基础知识与概念 **1. 数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统** - **数据**: 是客观事物的符号表示，是数据库处理的基本对象。 - **数据库**(Database, DB): 长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。 - **数据库系统**(Database System, DBS): 包括数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件系统和用户在内的整个运行系统。 - **数据库管理系统**(Database Management System, DBMS): 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数据库的方法。 **2. 数据独立性** - **概念**: 指应用程序与数据的逻辑结构、物理结构相互独立。 - **分类**: 包括数据的逻辑独立性和数据的物理独立性。 - **实现途径**: - 通过模式和内模式之间的映像保证物理独立性。 - 通过模式和外模式之间的映像保证逻辑独立性。 **3. 数据模型** - **概念**: 对现实世界的抽象表示，用来描述数据的结构和语义。 - **分类**: - 概念数据模型(信息模型) - 基本数据模型 - **要素**: - 数据结构: 描述数据类型、数据之间的联系等。 - 数据操作: 描述在数据上执行的各种操作及其操作规则。 - 数据约束: 描述数据及其联系所具有的约束和依存规则。 - **作用**: 数据模型是数据库系统的核心和基础，用于描述数据库的结构和行为。 **4. 数据库三级模式体系结构** - **含义**: 包括外模式、模式和内模式三个级别。 - **作用**: 提高了数据的独立性，并简化了用户对数据的操作。 **5. 关系数据模型** - **三要素**: - 数据结构: 二维表形式。 - 数据操作: SQL查询语言等。 - 完整性约束: 实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。 - **内容**: - **数据结构**: 关系模型采用二维表结构表示数据。 - **数据操作**: SQL语言用于数据查询、更新等操作。 - **完整性约束**: 保证数据的正确性和一致性。 #### 二、习题解析 **1. 选择题解析** - **第1题**: 正确选项为**C**。关系模型采用二维表结构来表示数据和数据之间的联系。 - **第2题**: 正确选项为**C**。数据库系统(DBS)包含数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS)。 - **第3题**: 正确选项为**C**。数据库中不仅存储数据本身，还存储数据之间的联系。 - **第4题**: 正确选项为**B**。模式描述全部数据的整体逻辑结构。 - **第5题**: 正确选项为**C**。数据冗余是导致数据不一致的根本原因。 - **第6题**: 正确选项为**D**。划分不同类型数据库的原则是数据及联系的表示方式。 - **第7题**: 正确选项为**B**。三级模式体系结构有助于保持数据独立性。 - **第8题**: 正确选项为**A**。外模式描述用户局部数据的逻辑结构。 - **第9题**: 正确选项为**C**。内模式描述全部数据的物理存储视图。 - **第10题**: 正确选项为**B**。DDL(数据定义语言)用于定义和描述数据库逻辑结构。 - **第11题**: 正确选项为**D**。数据共享指多种语言、多个用户、多个应用相互覆盖地使用同一数据集合。 - **第12题**: 正确选项为**B**。通过修改模式与内模式之间的映像来保证数据的物理独立性。 **2. 填空题解析** - **第1题**: - DML: 数据操纵语言(Data Manipulation Language) - DBMS: 数据库管理系统(Database Management System) - DDL: 数据定义语言(Data Definition Language) - DD: 数据字典(Data Dictionary) - DBS: 数据库系统(Database System) - DBA: 数据库管理员(Database Administrator) - **第2题**: 数据管理技术经历了**人工管理**、**文件系统**和**数据库系统**三个阶段。 - **第3题**: DBS组成部分包括**数据库**、**数据库管理系统**、**应用系统**、**数据库管理员**和**用户**五部分。 - **第4题**: DBMS位于**用户**和**操作系统**之间。 - **第5题**: 数据库和文件系统的根本区别在于**数据的整体结构化**。 - **第6题**: DBMS提供的数据控制功能包括**数据定义**、**数据操纵**、**数据库的运行管理**和**数据库的建立和维护**。 - **第7题**: 数据模型用于**抽象、表示和处理现实世界的数据和信息**，应当满足**能比较真实模拟现实世界**、**易于为人理解**和**便于在计算机上实现**的要求。 - **第8题**: 数据模型的三要素包括**数据结构**、**数据操作**和**数据的约束条件**。 - **第9题**: 概念模型也称为**信息模型**，是按照用户的观点对数据和信息建模，主要用于数据库设计，与具体的DBMS和机器无关。 - **第10题**: 基本数据模型是按照计算机的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。 - **第11题**: 数据独立性是指用户应用程序和存储在存储器中的数据库的数据是相互独立的，可以分为**数据逻辑独立性**和**数据物理独立性**。 - **第12题**: 数据结构用于对系统静态特性的描述，而数据操作用于对系统动态特性的描述。 - **第13题**: 数据库系统中人员主要包括**数据库管理员**、**系统分析员**、**应用程序员**和用户，其中用户可分为**最终用户**、**应用程序员**、**数据库管理员**三类。 - **第14题**: 数据库系统的软件包括**数据库管理系统**、**应用程序开发工具**、**应用系统**、**操作系统**和**网络通信协议**五部分。 #### 三、简答题解析 **1. 数据库、数据库系统、数据库管理系统** - **数据库**: 是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。 - **数据库系统**: 包括数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件系统和用户在内的整个运行系统。 - **数据库管理系统**: 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数据库的方法。 - **主要功能**: - 数据定义: 如创建、删除和修改数据库对象。 - 数据操纵: 如插入、删除、更新和查询数据。 - 数据库运行管理: 如并发控制、安全控制、故障恢复等。 - 数据库的建立和维护: 如数据装载、转储、备份和性能监控等。 **2. 数据独立性** - **概念**: 用户应用程序与存储在存储器中的数据库的数据是相互独立的。 - **两个方面**: - **数据逻辑独立性**: 当模式发生改变时，通过调整模式与外模式之间的映像使外模式保持不变，从而保证应用程序不受影响。 - **数据物理独立性**: 当内模式发生改变时，通过调整模式与内模式之间的映像使模式保持不变，从而保证应用程序不受影响。 - **保证方法**: - 通过模式和内模式之间的映像保证物理独立性。 - 通过模式和外模式之间的映像保证逻辑独立性。 **3. 关系数据模型** - **三要素**: - **数据结构**: 采用二维表结构表示数据。 - **数据操作**: SQL语言用于数据查询、更新等操作。 - **完整性约束**: 包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。 - **优点**: - 结构简单直观，易于理解和使用。 - SQL语言功能强大，易于编程。 - **缺点**: - 在处理复杂查询时性能可能不如非关系型数据库高效。 **4. 文件系统与数据库系统的区别和联系** - **区别**: - **数据共享性**: 数据库系统支持多用户共享同一数据集合，而文件系统不支持。 - **数据独立性**: 数据库系统支持数据独立性，文件系统不支持。 - **数据冗余**: 数据库系统通过结构化设计减少数据冗余，文件系统容易出现数据冗余问题。 - **数据一致性**: 数据库系统通过事务管理保证数据一致性，文件系统难以保证。 - **联系**: - 文件系统可以作为数据库系统的底层存储方式之一。 - 数据库系统和文件系统都用于数据存储和管理。 通过以上解析，我们不仅可以深入了解数据库系统的基本概念，还能更好地掌握SQL数据库的相关知识，这对于期末复习来说是非常有用的。