數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用教程-SQL Server課后習(xí)題答案

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習(xí)題解答

1.5習(xí)題

1．?dāng)?shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史分哪幾個(gè)階段？各有什么特點(diǎn)？

答：數(shù)據(jù)庫技術(shù)經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三個(gè)階段。1）人工管理階段

這個(gè)時(shí)期數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)是：

數(shù)據(jù)由計(jì)算或處理它的程序自行攜帶，數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序一一對應(yīng)，應(yīng)用程序依靠于數(shù)據(jù)的物理組織，因此數(shù)據(jù)的獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)不能被長期保存，數(shù)據(jù)的冗余度大等給數(shù)據(jù)的維護(hù)帶來大量問題。

2）文件系統(tǒng)階段

在此階段，數(shù)據(jù)以文件的形式進(jìn)行組織，并能長期保存在外存儲(chǔ)器上，用戶能對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行查詢、修改、插入和刪除等操作。程序與數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性，程序和數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)，然而依舊存在數(shù)據(jù)的冗余度大及數(shù)據(jù)的不一致性等缺點(diǎn)。

3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

（2）較高的數(shù)據(jù)共享性（3）較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性

…

（4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制

2．簡述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的概念。

答：數(shù)據(jù)是描述事物的符號(hào)記錄，是信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式。

數(shù)據(jù)庫就是存放數(shù)據(jù)的倉庫，是將數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ)，能夠自動(dòng)進(jìn)行查詢和修改的數(shù)據(jù)集合。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，是為數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)而配置的軟件。它建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問數(shù)據(jù)庫的方法，包括數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制等。凡使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。3．簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能。

答：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件，一般說來，其功能主要包括以下5個(gè)方面。

(1)數(shù)據(jù)定義和操縱功能(2)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制功能

(3)數(shù)據(jù)庫的組織、存儲(chǔ)和管理(4)建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫

1

(5)數(shù)據(jù)通信接口

4．簡述數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式和兩級(jí)映像。

答：為了保障數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性，使用戶能以簡單的規(guī)律結(jié)構(gòu)操作數(shù)據(jù)而無需考慮數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，簡化了應(yīng)用程序的編制和程序員的負(fù)擔(dān)，加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。尋常DBMS將數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)分為三級(jí)模式：外模式、模式和內(nèi)模式。

模式也稱概念模式或規(guī)律模式，是對數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的規(guī)律結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。

外模式也稱子模式或用戶模式，它是對數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的規(guī)律結(jié)構(gòu)和特征的描述。

內(nèi)模式也稱存儲(chǔ)模式或物理模式，是對數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式，一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。

三級(jí)模式結(jié)構(gòu)之間區(qū)別往往很大，為了實(shí)現(xiàn)這3個(gè)抽象級(jí)別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，DBMS在三級(jí)模式結(jié)構(gòu)之間提供了兩級(jí)映像：外模式/模式映像，模式/內(nèi)模式映像。5．簡述數(shù)據(jù)庫的規(guī)律獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。

答：當(dāng)模式改變時(shí)(如增加新的關(guān)系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù)類型等)，由數(shù)據(jù)庫管理員對各個(gè)外模式/模式映像作相應(yīng)改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，因而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的規(guī)律獨(dú)立性，簡稱規(guī)律數(shù)據(jù)獨(dú)立性。

當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了(如選用了另一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu))，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式映像作相應(yīng)改變，可以保證模式保持小變，因而應(yīng)用程序也不必改變。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡稱物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。6．簡述幾種數(shù)據(jù)庫新技術(shù)的特點(diǎn)。

答：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：（1）數(shù)據(jù)是分布的。（2）數(shù)據(jù)是規(guī)律相關(guān)的。（3）結(jié)點(diǎn)的自治性。

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)在數(shù)據(jù)庫框架中發(fā)展類型、數(shù)據(jù)抽象、繼承和持久性。它的基本設(shè)計(jì)思想是，一方面把面向?qū)ο笳Z言向數(shù)據(jù)庫方向擴(kuò)展，使應(yīng)用程序能夠存取并處理對象，另一方面擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使其具有面向?qū)ο蟮奶卣?，提供一種綜合的語義數(shù)據(jù)建模概念集，以便對現(xiàn)實(shí)世界中繁雜應(yīng)用的實(shí)體和聯(lián)系建模。

多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Multi-mediaDatabaseSystem，MDBS）是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體數(shù)據(jù)庫不是對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行界面上的包裝，而是從多媒體數(shù)據(jù)與信息本身的特性出發(fā)，考慮將其引入到數(shù)據(jù)庫中之后而帶來的有關(guān)問題。

數(shù)據(jù)倉庫（DataWarehouse）是一個(gè)面向主題的、集成的、相對穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合，用于支持管理決策。

2.4習(xí)題

1．信息有哪三種世界，它們各有什么特點(diǎn)，它們之間有什么聯(lián)系？

2

答：現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界

現(xiàn)實(shí)世界就是存在于人腦之外的客觀世界，客觀事物及其相互聯(lián)系就處于現(xiàn)實(shí)世界中。

信息世界就是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，又稱概念世界?？陀^事物在信息世界中稱為實(shí)體，反映事物間聯(lián)系的是實(shí)體模型或概念模型。數(shù)據(jù)世界就是信息世界中的信息數(shù)據(jù)化后對應(yīng)的產(chǎn)物?，F(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物及其聯(lián)系，在數(shù)據(jù)世界中以數(shù)據(jù)模型描述。

計(jì)算機(jī)信息處理的對象是現(xiàn)實(shí)生活中的客觀事物，在對客觀事物實(shí)施處理的過程中，首先要經(jīng)歷了解、熟悉的過程，從觀測中抽象出大量描述客觀事物的信息，再對這些信息進(jìn)行整理、分類和規(guī)范，進(jìn)而將規(guī)范化的信息數(shù)據(jù)化，最終由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存儲(chǔ)、處理。

2．什么是概念模型，什么是數(shù)據(jù)模型？

答：概念模型是現(xiàn)實(shí)世界的抽象反映，它表示實(shí)體類型及實(shí)體間的聯(lián)系，是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模型，是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。

數(shù)據(jù)模型是對客觀事物及聯(lián)系的數(shù)據(jù)描述，是概念模型的數(shù)據(jù)化，即數(shù)據(jù)模型提供表示和組織數(shù)據(jù)的方法。

3．什么是實(shí)體、屬性、碼、聯(lián)系？

答：客觀存在并可以相互區(qū)分的事物叫實(shí)體。

屬性是實(shí)體所具有的某些特性，通過屬性對實(shí)體進(jìn)行描述。一個(gè)實(shí)體往往有多個(gè)屬性，這些屬性之間是有關(guān)系的，它們構(gòu)成該實(shí)體的屬性集合。假使其中有一個(gè)屬性或?qū)傩约軌蛭ㄒ粯?biāo)識(shí)整個(gè)屬性集合，則稱該屬性或?qū)傩约癁樵搶?shí)體的碼。

現(xiàn)實(shí)世界的事物之間是有聯(lián)系的，即各實(shí)體型之間是有聯(lián)系的。就兩個(gè)實(shí)體型的聯(lián)系來說，主要有以下3種狀況：一對一聯(lián)系(1:1)、一對多聯(lián)系(1:M)和多對多聯(lián)系(M:N)。

4．實(shí)體的聯(lián)系有哪三種？

答：一對一聯(lián)系(1:1)、一對多聯(lián)系(1:M)和多對多聯(lián)系(M:N)。5．分析層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型的特點(diǎn)。

答：層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型，結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型間的聯(lián)系，這種聯(lián)系只能是父子聯(lián)系。

層次模型存在如下特點(diǎn)：

（1）只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，稱為根結(jié)點(diǎn)。

（2）根結(jié)點(diǎn)以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，它去掉了層次模型的兩個(gè)限制，允大量個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，也允許一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。因此，網(wǎng)狀模型可以便利地表示各種類型的聯(lián)系。網(wǎng)狀模型是一種較為通用的模型，從圖論的觀點(diǎn)看，它是一個(gè)不加任何條件的無向圖。

用二維表格結(jié)構(gòu)表示實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系模型。關(guān)系模型

3

在用戶看來是一個(gè)二維表格。

6．解釋關(guān)系模型的基本概念：關(guān)系、元組、屬性、域、關(guān)系模式、候選關(guān)鍵字、主鍵、外鍵、主屬性。

答：關(guān)系：一個(gè)關(guān)系就是一張二維表。

元組：二維表中的行稱為元組，每一行是一個(gè)元組。

屬性：二維表的列稱為屬性，每一列有一個(gè)屬性名，屬性值是屬性的具體值。域：是屬性的取值范圍。關(guān)系模式：對關(guān)系的信息結(jié)構(gòu)及語義限制的描述稱為關(guān)系模式，用關(guān)系名和包含的屬性名的集合表示。

候選關(guān)鍵字：假使在一個(gè)關(guān)系中，存在多個(gè)屬性(或?qū)傩越M合)都能用來唯一標(biāo)識(shí)該關(guān)系中的元組，這些屬性(或?qū)傩越M合)都稱為該關(guān)系的候選關(guān)鍵字或候選碼，候選碼可以有多個(gè)。

主鍵：在一個(gè)關(guān)系的若干候選關(guān)鍵字中，被指定作為關(guān)鍵字的候選關(guān)鍵字稱為該關(guān)的主鍵或主碼。

主屬性：在一個(gè)關(guān)系中，包含在任何候選關(guān)鍵字中的各個(gè)屬性稱為主屬性。

外鍵：一個(gè)關(guān)系的某個(gè)屬性(或?qū)傩越M合)不是該關(guān)系的主鍵或只是主鍵的一部分，卻是另一個(gè)關(guān)系的主碼，則稱這樣的屬性為該關(guān)系的外鍵或外碼。

7．設(shè)某工廠數(shù)據(jù)庫中有四個(gè)實(shí)體集。一是“倉庫〞實(shí)體集，屬性有倉庫號(hào)、倉庫面積等；二是“零件〞實(shí)體集，屬性有零件號(hào)、零件名、規(guī)格、單價(jià)等；三是“供應(yīng)商〞實(shí)體集，屬性有供應(yīng)商號(hào)、供應(yīng)商名、地址等；四是“保管員〞實(shí)體集，屬性有職工號(hào)、姓名等。

設(shè)倉庫與零件之間有“存放〞聯(lián)系，每個(gè)倉庫可存放多種零件，每種零件可存放于若干倉庫中，每個(gè)倉庫存放每種零件要記錄庫存量；供應(yīng)商與零件之間有“供應(yīng)〞聯(lián)系，一個(gè)供應(yīng)商可供應(yīng)多種零件，每種零件也可由多個(gè)供應(yīng)商提供，每個(gè)供應(yīng)商每提供一種零件要記錄供應(yīng)量；倉庫與保管員之間有“工作〞聯(lián)系，一個(gè)倉庫可以有多名保管員，但一名保管員只能在一個(gè)倉庫工作。

(1)試為該工廠的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)一個(gè)ER模型，要求標(biāo)注聯(lián)系類型，可省略實(shí)體屬性。

1N(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，將ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型，要求標(biāo)明每個(gè)關(guān)系模式的主鍵和外鍵。

答：（1）ER模型規(guī)格零件號(hào)零件名供應(yīng)商號(hào)單價(jià)地址保管員M工作1倉庫M存放N零件M供應(yīng)N供應(yīng)商庫存量職工號(hào)姓名供應(yīng)商名倉庫面積供應(yīng)量倉庫號(hào)

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（2）關(guān)系模式：

倉庫（倉庫號(hào)，倉庫面積）

零件（零件號(hào)，零件名，規(guī)格，單價(jià)）供應(yīng)商（供應(yīng)商號(hào)，供應(yīng)商名，地址）保管員（職工號(hào)，姓名，倉庫號(hào)）

庫存（倉庫號(hào)，零件號(hào)，庫存量）供應(yīng)（供應(yīng)商號(hào)，零件號(hào)，供應(yīng)量）

8．某網(wǎng)上訂書系統(tǒng)，涉及如下信息：

（1）客戶：客戶號(hào)、姓名、地址、聯(lián)系電話。（2）圖書：書號(hào)、書名、出版社、單價(jià)。

（3）訂單：訂單號(hào)、日期、付款方式、總金額。

其中：一份訂單可訂購多種圖書，每種圖書可訂購多本；一位客戶可有多份訂單，一份訂單僅對應(yīng)一位客戶。

（1）根據(jù)以上表達(dá)，建立ER模型，要求標(biāo)注聯(lián)系類型（可省略實(shí)體的屬性）。

（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，將ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型，要求標(biāo)注每個(gè)關(guān)系模型的主鍵和外鍵（假使存在）。答：（1）ER模型日期訂單號(hào)付款方式書號(hào)客戶號(hào)

書名M1MN訂單圖書客戶擁有訂購姓名出版社

總金額單價(jià)聯(lián)系電話數(shù)量地址

（2）關(guān)系模式：

客戶（客戶號(hào)，姓名，地址，聯(lián)系電話，訂單號(hào)