数据库系统与数据模型简介
数据库系统与数据模型简介
胡经国
本文作者的话
本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。以此作为云计算学习笔录，供云计算业外读者进一步学习和研究参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！
下面是正文
一、数据库系统及其组成
1、数据库系统的概念
数据库系统（Database System）是用于组织和存取大量数据的管理系统，方便多用户使用计算机软硬件资源组成的系统。它与文件系统的重要区别是数据的充分共享、交叉访问以及应用（程序）的高度独立性。
2、数据库系统的组成
数据库系统由计算机系统、数据库、数据库管理系统、应用程序和用户组成。
⑴、计算机系统
计算机系统是指用于数据库管理的计算机硬件资源和基本软件资源。其中，硬件资源包括CPU、大容量内存（用于存放操作系统、数据库、数据库管理系统、应用程序等）、直接存取的外部存储设备（硬盘）；软件资源包括操作系统、应用程序。
⑵、数据库
什么是数据库？数据库是提供数据的基地。它能保存数据，并让用户从它那里访问有用的数据。数据库是数据处理的新技术，也是一项先进的软件工程。
数据库中的业务数据，是以一定的组织方式存储在一起的、相互有关的数据整体。数据库中保存的数据是相关数据，是一种相对稳定的中间数据。为了便于管理和处理这些数据，将这些数据存入数据库时，必须具有一定的数据结构和文件组织形式（顺序文件、索引文件）。
“相关数据”、“一定的组织形式”和“共享”是关系型数据库的三个基本要素。
⑶、数据库管理系统
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）包括面向用户的接口功能和面向系统的维护功能两大方面。前者为用户存取数据提供必要的手段，包括处理能力。后者为数据库管理者提供数据库的维护工具，具体包括数据库定义、数据装入、数据库操作、控制、监督、维护、恢复、通信等。
数据库管理系统通常由以下三部分组成：数据库描述语言（DLL）、数据库操作（DML）或查询程序、数据库管理例行程序。
总之，信息的集合是数据库，而数据库管理系统的软件则可用于完成信息的存储和检索。
⑷、应用程序和用户
数据库管理员（DBA）是系统工作人员，负责对整个数据库系统进行维护。
应用程序员是后台专业用户，对数据库进行检索、插入、删除或更新。
非程序员是终端用户，通过联机终端设备，由基本命令组成的询问语言对数据库进行检索、插入、删除或更新等操作。例如，话务员、管理员、质检员。
二、数据模型
1、数据模型基本概念
数据模型是数据库系统的核心，是对客观事物及其联系的数据的描述，即实体模型的数据化。数据模型是表示实体与实体之间联系的模型。
2、数据模型类型
当前，流行的数据模型有：关系、层次、网状三种数据模型。
⑴、关系数据模型
关系数据模型是新的DBMS，将数据简单地表示为一个或多个表格的内容。它是由表格形式体现的，这种“表”在数学上称为关系。表中的每一行称为记录，每个记录由若干字段组成：一个记录描述一个事物，它的各个字段是该事物各种性质的描述。在关系数据库中，这些字段称为属性。
⑵、层次数据模型
层次数据模型，也称为树状模型，是一个以记录类型为结点的有根的定向树。
层次数据模型的特点为：有而且仅有一个实体，向上不与任何实体联系，称为根；有若干实体，向下不与任何实体联系，称为叶；其余的实体，向下可以与任何实体联系，但向上只与唯一的一个实体联系（一对多联系），称为中间节点。根节点在最高层，即第一层。同一层上的节点之间没有联系。具有这些特点的数据结构，称为层次结构。例如大学行政组织结构。典型例子是IBM的IMS。
链接：IBM的IMS
IMS是IBM最早的事务和层次数据库管理系统。它非常适合支持高可用性、高性能、高容量、高完整性和低成本的关键性联机操作应用程序和数据。如今，IMS管理着世界上一些任务关键型数据，并且继续在随需应变领域担任重要角色。
⑶、网状数据模型
网状数据模型，是以记录类型为结点的网状结构。网络与树的区别主要有以下两点：①、一个子结点可以有两个或多个父结点；②、在两个结点之间，可以有两种或多种关系。
在网状数据模型中，用“系”表示这种关系。所谓“系”是一个二级树。它的根结点成为主节点；它的叶称为从节点。
其数据库的直接用户是程序员。访问存储信息的方法是通过特殊的来自程序设计语言的调用，进行简单的特定查询，通常是不容易的。
2017年3月12日编写于重庆
2019年2月17日修改于重庆
第2章 数据库系统的数据模型
第2章数据库系统的数据模型 第二章数据库系统的数据模型 本章主要内容 数据库是个具有一定数据结构的数据集合，这个结构是根据现实世界中事物之间的联系来确定的。在数据库系统中不仅要存储和管理数据本身，还要保存和处理数据之间的联系，这种数据之间联系与就是实体之间的联系。研究如何表示和处理这种联系是数据库系统的一个核心问题，用以表示实体以及实体之间联系的数据库的数据结构称为数据模型。本章将着重介绍一下概念模型、层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等数据库系统的数据模型的基本概念和设计方法，为后面的数据库设计打下基础。 2.1 数据模型概述 数据模型(Data Model)是对现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义。 为了把现实世界的具体事物抽象、组织为某一DBMS现实世界支持的数据模型，通常首先把现实世界中的客观对象抽象 认识抽象为概念模型，然后把概念模型转换为某一DBMS支持的数 据模型，这一过程如图2,1所示。概念数据模型:信息世界 数据模型按不同的应用层次可划分为两类: 转换 (1)概念数据模型(又称概念模型) 是一种面向客观世界、面向用户的模型，独立于计算逻辑数据模型:DBMS支持的数据模型机系统的数据模型，完全不涉及信息在计算机中的表示，
只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。概念模型是按用户的观点对数据建模，是用户和数据设计人员之间进行交流的工具，主要是用于数据库设计。例如E,R模型、扩充E,R模型属于这一类模型。 (2)逻辑数据模型(又称数据模型) 是一种直接面向数据库系统的模型，主要用于DBMS的实现。例如层次模型、网状模型、关系模型均属于这一类模型。这类模型有严格的形式化定义，以便于在计算机系统中实现。 2.1.1 数据模型的基本组成 数据模型是现实世界中的事物及其间联系的一种抽象表示，是一种形式化描述数据、数据间联系以及有关语义约束规则的方法。通常一个数据库的数据模型由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个部分组成。 (1)数据结构 是指对实体类型和实现间联系的表达实现。它是数据模型最基本的组织部分，规定了数据模型的静态特性。在数据库系统中通常按照数据结构的类型来命名数据模型，例如，采用层次型数据结构、网状型数据结构、关系型数据结构的数据模型分别称为层次模型、网状模型和关系模型。 (2)数据操作 是指对数据库进行的检索和更新(包括插入、删除和修改)两类操作。它规定了数据模型的动态操作。 (3)数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合，它定义了给定数据模型中数据及其联系应具 1 有的制约和依赖规则。以确保数据库中数据的正确性、有效性和相容性。
第1章 数据库系统概述习题及答案[精品文档]
习题一 第1章数据库系统概述 一、填空题 1.在关系数据库中，一个元组对应表中。 解:一个记录(一行) 2. 常用的数据模型有：、、和面向对象模型。 解: 关系模型，层次模型，网状模型 3. 用二维表来表示实体及实体之间联系的数据模型是。 解: 关系模型 4. 关系模型数据库中最常用的三种关系运算是、、。 解: 选择运算，投影运算，连接运算 5.在数据库系统中，数据的最小访问单位是。 解: 字段（数据项） 6.对表进行水平方向的分割用的运算是。 解: 选择运算 7. 数据结构、和称为数据模型的三要素。解: 数据操作，数据约束条件
8. 关系的完整性约束条件包括完整性、完整性和完整性三种。 解: 用户定义，实体，参照 二、单项选择题 1. 对数据库进行规划、设计、协调、维护和管理的人员，通常被称为（ D ）。 A. 工程师 B. 用户 C. 程序员 D. 数据库管理员 2. 下面关于数据（Data）、数据库(DB)、数据库管理系统(DBMS)与数据库系统(DBS)之间关系的描述正确的是（ B ）。 A. DB包含DBMS和DBS B. DBMS包含DB和DBS C. DBS包含DB和DBMS D. 以上都不对 3. 数据库系统的特点包括（ D ）。 A. 实现数据共享，减少数据冗余 B. 具有较高的数据独立性、具有统一的数据控制功能 C. 采用特定的数据模型 D. 以上特点都包括 4. 下列各项中，对数据库特征的描述不准确的是（ D ）。 A. 数据具有独立性 B. 数据结构化 C. 数据集中控制 D. 没有冗余 5. 在数据的组织模型中，用树形结构来表示实体之间联系的模型称为( D )。 A. 关系模型 B. 层次模型 C. 网状模型 D. 数据模型 6. 在数据库中，数据模型描述的是( C ) 的集合。 A. 文件 B. 数据 C. 记录 D. 记录及其联系
数据库关系模式 练习题
已知关系模式R（city, street, zip）其中city为城市编号，street为街道编号，zip为邮政编码，一个城市的一条街道只有一个邮政编码，一个邮政编码只属于一个城市。请写出R上成立的所有函数依赖及所有候选键，并说明R最高是第几范式。 现有某个应用，涉及到两个实体集，相关的属性为： 实体集R(A1,A2,A3，A4),其中，A1为码 实体集S(B1,B2,B3)，其中B1为码 从实体集R到S存在一对一的联系，联系属性是C1和C2。 1.设计相应的关系数据模型； 2.如果将上述应用的数据库设计为一个关系模式，如下： RS(A1,A2,A3,A4，B1,B2,B3,C1，C2) 这种设计是否合适并说明理由。 3.上述第2题的关系模式RS满足第二范式吗为什么 4.如果将上述应用的数据库设计为两个关系模式，如下： R1 (A1,A2,A3，A4，B1，C1，C2) R2 (B1，B2,B3) 假设存在函数依赖A2→A3，B2→B3 指出关系模式R1、R2最高满足第几范式(在1NF～BCNF之内)。 设基商业集团数据库中有商店、商品、职工三类实体。其中商店的属性有：商店编号、商店名称、地址；商品的属性有：商品号、商品名、规格、单价；职工的属性有：职工号、姓名、性别。 每个商店可销售多种商品，每种商品也可放在多个商店销售。 每个商店聘用多名职工，每名职工只能在一个商店工作。 根据上面叙述，解答以下问题： (1)设计E—R模型，要求标注连通词，可省略属性。 (2)将E—R模型转换成关系模型，标出每一个关系的主码和外码(如果存在)。 (3)写出定义参照完整性的SQL子句，要求满足“当参照表中数据更新时，外码也自动更新”。 关系模式中R（B，C，M，T，A，G），根据语义有如下函数依赖集： F={ B-C, (M,T)-- B,(M,C)-T, (M,A)-àT ,(A,B)- G } 关系模式R的码是（ D ） A. （M，T） B. （M，C） C. （M，A） D.（A，B） R的规范化程度最高达到（B ） A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. 4NF 描述学生的关系模式r(sno，sd，mn，cno，g)，其中sno表示学号，sd表示系名，mn表示系主任姓名，cno
翻译 大型共享数据库的数据关系模型(精选.)
大型共享数据库的数据关系模型 E.F.Codd IBM Research Laboratory,SanJose,California 未来的数据库使用者一定是和数据在机器中的存储（即数据库的内部模式）相隔离的。而通过提示服务来提供信息是一个不太令人满意的解决方法。当数据的内部模式表示发生改变，甚至数据内部表示的多个方面发生改变时，终端用户和大多数应用程序的活动都不会受到影响。因此，查询、更新和报告存储信息类型的自然增长和变动都需要在数据表示中表现出来。 现存的不可推断的、格式化的数据系统给用户提供了树结构的文件或者更一般的网格模式的数据。本文在第一部分讨论这些模式的不足之处。并且会介绍一种基于n元组关系的模式，一种数据库关系的正式形式和通用数据子句的概念。第二部分将讨论一些关系的操作（不是逻辑层面的），并且把这些操作应用于用户模式上解决冗余和一致性问题。 1关系模式和一般模式 1.1简介 这篇文章是关于系统的基本关系原理的应用，这个原理提供了共享大型格式化数据库的方法。除了Childs[1]的文章有介绍外，用于数据库系统的关系的主要应用 还表现在演绎推理型的问-答系统中。Levein和Maron[2]提供了大量关于这个领域的参考资料。 相比之下，这里要解决的问题是一些数据独立性的问题——应用程序和终端活动之于数据类型增长和数据表示变动的独立性，而数据一致性问题即使在非演绎推 理型系统中也是很棘手的。 在目前流行的非推论性系统中，第一部分要介绍的数据的关系视图（或叫做模式）在一些方面似乎优于图模式和网格模式[3,4]。这种模式提供了一种根据数据的自然结构来描述描述数据的方式——也就是说，不用为了数据的机器表示而添加其 他的将结构。因此，这种模式为高水准的数据语言提供了基础，而这种数据语言机 制一方面可以达到最大化程序之间的独立性，另一方面也可以最大化数据的机器表 示和组织之间的独立性。 关系模式更高一级的优势在于它构成了关系处理可导性、冗余性和一致性的坚固基础——这些将在第二部分讨论。另一方面，网络模型产生了一些混淆，尤其是 把连接的源误作为关系的源（见第二部分“连接陷阱”） 最后，关系视图允许对目前格式化数据系统的范围和逻辑限制的更清晰的估算，并且有在单独的系统内竞争数据表示方式的优点（从逻辑的观点）。更清楚的这个观点的示例会在本文中的不同部分中被阐释。但是支持关系模式的系统实现不会讨论。 1.2目前系统的数据相关性 最近发展的信息系统中数据描述表的提供是向数据独立性目标[5,6,7]靠近的重要提高。这些表可以使改变数据库中数据表示的某些特征变得更容易些。但是，许 多数据表示特征可以在不逻辑地削弱一些应用程序的情况下被改变的功能仍受到相 当的限制。更进一步，与用户交互的数据模式仍然有一些散乱的代表性特征，特别
第一章 数据库系统概述
第一章数据库系统概述 一、选择题 1.下列哪一个不是常用的数据模型( C ). A.层次模型 B.网状模型 C.概念模型 D.关系模型 2.下列不是关系模型的术语的是( B ). A.元组 B.变量 C.属性 D.分量 3.下列不是关系数据库的术语的是( D ). A.记录 B.字段 C.数据项 D.模型 4.关系数据库的表不必具有的性质是( D ). A. 数据项不可再分 B.同一列数据项要具有相同的数据类型 C. 记录的顺序可以任意排列 D. 记录的顺序不可以任意排列 5.下列不是数据库系统的组成部分( A ). A.说明书 B. 数据库 C.软件 D.硬件 6.已知某一数据库中的两个数据表,它们的主键与外键是一对多 的关系,这两个表若要建立关联,则应该建立( C )的永久联系. A. 一对一 B. 多对多 C.一对多 D.多对一 7.已知某一数据库中的两个数据表,它们的主键与外键是一对一 的关系, 这两个表若要建立关联,则应该建立( A )的永久联系. A. 一对一 B. 多对一 C.一对多 D.多对多 8．已知某一数据库中的两个数据表,它们的主键与外键是多对一
的关系, 这两个表若要建立关联,则应该建立( D )的永久联系. A. 一对多 B.一对一 C.多对多 D.多对一 9.属性的集合表示一种实体的类型,称为( C ). A. 实体 B.实体集 C. 实体型 D. 属性集 10.DB,DBS和DBMS三者之间的关系是( B ). A.DB包含DBS和DBMS B.DBS包含DB和DBMS C.DBMS包含DB和DBS D.三者关系是相等的 11. 数据库系统的核心是( C ). A.软件工具 B. 数据模型 C. 数据库管理系统 D. 数据库 12.下面关于数据库系统的描述中,正确的是( C ). A. 数据库系统中数据的一致性是指数据类型的一致 B. 数据库系统比文件系统能管理更多的数据 C. 数据库系统减少了数据冗余 D. 数据库系统避免了一切冗余 13.关系数据库的数据及更新操作必须遵循( B )等完整性规则. A.参照完整性和用户定义的完整性 B.实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性 C.实体完整性和参照完整性 D.实体完整性和用户定义的完整性 14.规范化理论中分解( D )主要是消除其中多余的数据相关性.
数据库系统原理课后答案 第九章
9.1 名词解释 （1）OODBS：是指面向对象数据库系统，它既具数据库管理的基本功能，又能支持面向对象的数据模型。 （2）ORDBS：基于对象关系数据模型的DBS称为对象关系数据库系统（ORDBS）。 （3）平面关系模型：传统的关系模型称为“平面关系模型”，它要求关系模式具有第一范式(1NF)性质，关系具有规范化的结构。也就是规定属性值是不可分解的，即不允许属性值具有复合结构(元组或关系)。 （4）嵌套关系模型：是从平面关系模型发展而成的。它允许关系的属性值又可以是一个关系，而且可以出现多次嵌套。嵌套关系突破了1NF的定义框架，是“非1NF关系”。 （5）复合对象模型：在嵌套关系模型上进一步放宽要求。在关系定义上，集合与元组不再有交替出现的严格限制，此时的关系中，属性类型可以是基本数据类型、结构类型(元组类型)或集体类型(即关系类型)。 （6）数据的泛化/细化：是对概念之间联系进行抽象的一种方法。当在较低层上的抽象表达了 与之联系的较高层上抽象的特殊情况时，就称较高层上抽象是较低层上抽象的"泛化"，而较低层上抽象是较高层上抽象的"细化"。 （7）对象关系模型：在传统关系数据基础上，提供元组、数组、集合等更为丰富的数据类型及处理新数据类型操作的能力而形成的数据模型。(注：传统关系模型只支持字符、数值、字串，布尔值等等基本数据类型及其处理功能) （8）类型级继承性：当继承性发生在类型级时，子类型继承了超类型的属性。也就是说，超类型所具有的属性，在子类上也具有。 （9）表级继承性：继承性也可发生在表级，(就是元组集合上发生继承)，子表继承超表全部属性，超表中每个元组最多可以与子表中一个元组对应，而子表中的每个元组在超表中恰有一个元组对应，并在继承的属性值上具有相同的值。 （10）引用类型：数据类型可以嵌套定义，在嵌套引用时，不是引用对象本身，而是个用对象标识符(即指针)，这种指针被称为引用类型。 （11）对象：客观世界中的实体经过抽象称为问题空间中的对象，它是对一组信息及其操作的描述。 （12）类：是具有相同的变量名和类型、相同的消息和使用方法的对象的集合。 （13）单重继承性：一个子类继承某一个超类的结构和特性，称为单重继承性。 （14）多重继承性：一个子类继承多个超类的结构和特性，称为多重继承性。 （15）对象标识：在面向对象语言中，对象标识是一个指针一级的概念，在对象创建的瞬间，由系统赋给每个对象一个“标识”,即系统内的一个唯一的指针，在对象生存期内，这个标识不可改变。 （16）对象包含：不同类的对象之间存在的包含关系称为对象包含。包含是一种“一部分”(is part of)的联系。 （17）类继承层次图：表示类继承关系的图，由超类名、子类名和一组线条自上而下有序的表示。（18）类包含层次图：表示对象包含关系的图，由一些具有包含关系的对象和线条自上而下表示(下方的对象为其连线所指上方对象的一部分)。 （19）持久数据：是指创建这些数据的程序运行终止后数据依然存在于系统之中。数据库中的关系就是持久数据。 （20）持久对象：程序运行结束后，被保留下来的对象称为持久对象。 （21）持久指针：持久指针可看作是数据库中指向对象的指针。持久化指针不像内存中的指针，它在程序执行后及数据重组后仍保持有效。 （22）持久化C++系统: 基于C++的持久化扩充的OODBS。
分布式数据库管理系统简介
分布式数据库管理系统简介 一、什么是分布式数据库： 分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。 分布式数据库系统有两种：一种是物理上分布的，但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的，也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的，这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库，比较适宜于大范围内数据库的集成。 分布式数据库系统（DDBS）包含分布式数据库管理系统（DDBMS和分布式数据库（DDB）。 在分布式数据库系统中，一个应用程序可以对数据库进行透明操作，数据库中的数据分别在不同的局部数据库中存储、由不同的DBMS进行管理、在不同的机器上运行、由不同的 操作系统支持、被不同的通信网络连接在一起。 一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体：即在用户面前为单个逻辑数据库，在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲，不存储在同一计算机的存储设备上。这就是与集中式数据库的区别。从用户的角度看，一个分布式数据库系统在逻辑上和集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个场地执行全局应用。就好那些数据是存储在同一台计算机上，有单个数据库管理系统（DBMS）管理一样，用 户并没有什么感觉不一样。 分布式数据库中每一个数据库服务器合作地维护全局数据库的一致性。 分布式数据库系统是一个客户/ 服务器体系结构。 在系统中的每一台计算机称为结点。如果一结点具有管理数据库软件，该结点称为数据库服务器。如果一个结点为请求服务器的信息的一应用，该结点称为客户。在ORACL客户， 执行数据库应用，可存取数据信息和与用户交互。在服务器，执行ORACL软件，处理对ORACLE 数据库并发、共享数据存取。ORACL允许上述两部分在同一台计算机上，但当客户部分和 服务器部分是由网连接的不同计算机上时，更有效。 分布处理是由多台处理机分担单个任务的处理。在ORACL数据库系统中分布处理的例 子如： 客户和服务器是位于网络连接的不同计算机上。 单台计算机上有多个处理器，不同处理器分别执行客户应用。 参与分布式数据库的每一服务器是分别地独立地管理数据库，好像每一数据库不是网络化的数据库。每一个数据库独立地被管理，称为场地自治性。场地自治性有下列好处： ?系统的结点可反映公司的逻辑组织。
数据库概论第章习题参考答案
第1章绪论习题参考答案 1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。（参见P3、4、5页） 参考答案： 描述事物的符号记录称为数据；数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。 2．使用数据库系统有什么好处?（参见P12页） 参考答案： 数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段，这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。 3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。（8、9、10页） 参考答案： 1）数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。 在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，管其记录内部已有了某些结构，但记录之间没有联系。数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一。 2）在文件系统中，数据的最小存取单位是记录，粒度不能细到数据项。而在数据库系统中，存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。 3）文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。而在数据库系统中数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。 5．试述数据库系统的特点。（9、10、11页） 参考答案： 数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。 6．数据库管理系统的主要功能有哪些? （4页） 参考答案：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。7．试述数据模型的概念（13页）、数据模型的作用、数据模型的三个要素。（14、15页） 参考答案：
数据库的体系结构
数据库基础 （ 视频讲解：25分钟） 本章主要介绍数据库的相关概念，包括数据库系统的简介、数据库的体系结构、数据模型、常见关系数据库。通过本章的学习，读者应该掌握数据库系统、数据模型、数据库三级模式结构以及数据库规范化等概念，掌握常见的关系数据库。 通过阅读本章，您可以： 了解数据库技术的发展 掌握数据库系统的组成 掌握数据库的体系结构 熟悉数据模型 掌握常见的关系数据库 1 第 章
1.1 数据库系统简介 视频讲解：光盘\TM\lx\1\数据库系统简介.exe 数据库系统（DataBase System，DBS）是由数据库及其管理软件组成的系统，人们常把与数据库有关的硬件和软件系统称为数据库系统。 1.1.1 数据库技术的发展 数据库技术是应数据管理任务的需求而产生的，随着计算机技术的发展，对数据管理技术也不断地提出更高的要求，其先后经历了人工管理、文件系统、数据库系统等3个阶段，这3个阶段的特点分别如下所述。 （1）人工管理阶段 20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。当时硬件和软件设备都很落后，数据基本依赖于人工管理，人工管理数据具有如下特点： ?数据不保存。 ?使用应用程序管理数据。 ?数据不共享。 ?数据不具有独立性。 （2）文件系统阶段 20世纪50年代后期到60年代中期，硬件和软件技术都有了进一步发展，出现了磁盘等存储设备和专门的数据管理软件即文件系统，文件系统具有如下特点： ?数据可以长期保存。 ?由文件系统管理数据。 ?共享性差，数据冗余大。 ?数据独立性差。 （3）数据库系统阶段 20世纪60年代后期以来，计算机应用于管理系统，而且规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，对共享功能的要求越来越强烈。这样使用文件系统管理数据已经不能满足要求，于是为了解决一系列问题，出现了数据库系统来统一管理数据。数据库系统满足了多用户、多应用共享数据的需求，它比文件系统具有明显的优点，标志着管理技术的飞跃。 1.1.2 数据库系统的组成 数据库系统是采用数据库技术的计算机系统，是由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数
数据库系统与数据模型简介
数据库系统与数据模型简介 胡经国 本文作者的话 本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。以此作为云计算学习笔录，供云计算业外读者进一步学习和研究参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！ 下面是正文 一、数据库系统及其组成 1、数据库系统的概念 数据库系统（Database System）是用于组织和存取大量数据的管理系统，方便多用户使用计算机软硬件资源组成的系统。它与文件系统的重要区别是数据的充分共享、交叉访问以及应用（程序）的高度独立性。 2、数据库系统的组成 数据库系统由计算机系统、数据库、数据库管理系统、应用程序和用户组成。 ⑴、计算机系统 计算机系统是指用于数据库管理的计算机硬件资源和基本软件资源。其中，硬件资源包括CPU、大容量内存（用于存放操作系统、数据库、数据库管理系统、应用程序等）、直接存取的外部存储设备（硬盘）；软件资源包括操作系统、应用程序。 ⑵、数据库 什么是数据库？数据库是提供数据的基地。它能保存数据，并让用户从它那里访问有用的数据。数据库是数据处理的新技术，也是一项先进的软件工程。 数据库中的业务数据，是以一定的组织方式存储在一起的、相互有关的数据整体。数据库中保存的数据是相关数据，是一种相对稳定的中间数据。为了便于管理和处理这些数据，将这些数据存入数据库时，必须具有一定的数据结构和文件组织形式（顺序文件、索引文件）。 “相关数据”、“一定的组织形式”和“共享”是关系型数据库的三个基本要素。 ⑶、数据库管理系统
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）包括面向用户的接口功能和面向系统的维护功能两大方面。前者为用户存取数据提供必要的手段，包括处理能力。后者为数据库管理者提供数据库的维护工具，具体包括数据库定义、数据装入、数据库操作、控制、监督、维护、恢复、通信等。 数据库管理系统通常由以下三部分组成：数据库描述语言（DLL）、数据库操作（DML）或查询程序、数据库管理例行程序。 总之，信息的集合是数据库，而数据库管理系统的软件则可用于完成信息的存储和检索。 ⑷、应用程序和用户 数据库管理员（DBA）是系统工作人员，负责对整个数据库系统进行维护。 应用程序员是后台专业用户，对数据库进行检索、插入、删除或更新。 非程序员是终端用户，通过联机终端设备，由基本命令组成的询问语言对数据库进行检索、插入、删除或更新等操作。例如，话务员、管理员、质检员。 二、数据模型 1、数据模型基本概念 数据模型是数据库系统的核心，是对客观事物及其联系的数据的描述，即实体模型的数据化。数据模型是表示实体与实体之间联系的模型。 2、数据模型类型 当前，流行的数据模型有：关系、层次、网状三种数据模型。 ⑴、关系数据模型 关系数据模型是新的DBMS，将数据简单地表示为一个或多个表格的内容。它是由表格形式体现的，这种“表”在数学上称为关系。表中的每一行称为记录，每个记录由若干字段组成：一个记录描述一个事物，它的各个字段是该事物各种性质的描述。在关系数据库中，这些字段称为属性。 ⑵、层次数据模型 层次数据模型，也称为树状模型，是一个以记录类型为结点的有根的定向树。 层次数据模型的特点为：有而且仅有一个实体，向上不与任何实体联系，称为根；有若干实体，向下不与任何实体联系，称为叶；其余的实体，向下可以与任何实体联系，但向上只与唯一的一个实体联系（一对多联系），称为中间节点。根节点在最高层，即第一层。同一层上的节点之间没有联系。具有这些特点的数据结构，称为层次结构。例如大学行政组织结构。典型例子是IBM的IMS。
第1章 数据库系统概述习题解答
第1章数据库系统概述 习题解答 一. 填空题 1．数据模型通常由(数据结构)、(数据操作)和(数据完整性约束)三要素组成。 2．数据模型通常分(层次)、(网络)、(关系)和(面向对象)是四种。 3．数据操作描述的是系统的动态特性，主要分为(检索)和(更新)两大类，共包括 (查询)、(插入)、(删除)和(修改)4种操作。 4．关系数据库系统是以(关系模型)为基础的数据库系统。 5．从数据库管理系统的角度划分数据库系统的体系结构，可分为(外模式)、(模式)和(内模式)三层。 6．有了外模式／模式映象可以保证数据和应用程序之间的(逻辑独立性)；有了模式/内模式映象，可以保证数据和应用程序之间的(物理独立性)。 7．数据库管理系统主要由(数据描述语言及其翻译程序)、(数据操纵/查询语言及其翻译程序)和(数据库管理例行程序)三部分组成。 8．数据库管理系统在三层结构之间提供的两层映象是(外模式/模式映象)和(模式/内模式映象)。 9．当前数据库系统的主流是(关系数据库系统)。 10．DBMS的中文意思是(数据库管理系统)。 二. 选择题 1．( B )是按照一定的数据模型组织的，长期储存在计算机内，可为多个用户共享的数据的聚集。 A．数据库系统 B．数据库 C．关系数据库 D。数据库管理系统 2．数据库系统的基础是( D )。 A．数据结构 B．数据库管理系统 C．操作系统 D．数据模型 3．( C )处于数据库系统的核心位置。 A．数据字典 B．数据库 C．数据库管理系统 D．数据库管理员 4．对数据库的操作要以( B )的内容为依据。 A．数据模型 B．数据字典 C．数据库管理系统 D．运行日志 5．数据库系统三层结构的描述放在( D )中。 A．数据库 B．运行日志 C．数据库管理系统 D．数据字典 6．在执行查询语句时，DBMS从数据字典中调出相应的内模式描述，并从模式映象到内模式，从而确定应读人的( B )。 A．逻辑数据 B．物理数据 C．操作序列 D．优化策略 7．有了模式／内模式映象，可以保证数据和应用程序之间的( B )。 A．逻辑独立性 B．物理独立性 C．数据一致性 D．数据安全性 8．( A )是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述。
数据库系统 包括题目和答案
数据库系统原理复习题 第１章 一、选择题 1.数据库（DB）、数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（A ）。 A. DBS包括DB和DBMS B. DBMS包括DB和DBS C. DB包括DBS和DBMS D. DBS就是DB，也就是DBMS 2.概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类模型中最著名的模型是（D ）。 A.层次模型 B. 关系模型 C. 网状模型 D. 实体-联系模型 3.目前，数据库管理系统最常用的逻辑数据模型是（C）。 A．网状模型B．层次模型 C．关系模型D．面向对象模型 4.下列四项中，不属于数据库系统特点的是（C）。 A.数据共享 B. 数据完整性 C. 数据冗余度高 D. 数据独立性高 5.数据模型的三个要素分别是（B ）。 A.实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性 B.数据结构、数据操作、数据完整性约束条件 C.插入数据、修改数据、删除数据 D.外模式、模式、内模式 6.数据库三级结构从内到外的3个层次依次为（B）。 A.外模式、模式、内模式 B. 内模式、模式、外模式 C. 模式、外模式、内模式 D. 内模式、外模式、模式 7.下列关于数据库系统的正确叙述是（A）: A.数据库系统减少了数据冗余 B.数据库系统避免了一切冗余 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能管理更多的数据 8.数据的逻辑独立性是指（B）。 A．外模式改变时保持应用程序不变B．模式改变时保持外模式不变 C．内模式改变时保持模式不变D．数据改变时保持应用程序不变
9.数据的物理独立性是指（C）。 A．外模式改变时保持应用程序不变B．模式改变时保持外模式不变 C．内模式改变时保持模式不变D．数据改变时保持应用程序不变 10.公司有多个部门和多名职员，每个职员只能属于一个部门，一个部门可以有多名职 员，从部门到职员的联系类型是（D）。 A.多对多 B. 一对一 C. 多对一 D. 一对多 11.储蓄所有多个储户，储户在多个储蓄所之间存款，储户与储蓄所之间是（C）。 A.一对一联系 B. 一对多联系 C. 多对多联系 D. 不确定联系 12.描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（A）。 A.模式 B. 内模式 C. 外模式 D. 以上三级模式 二、填空 1. 数据库系统一般由（数据库）、（数据库管理系统）、（应用程序）和（数据库管理员） 组成。 2. 数据库是长期存储在计算机中、有（组织）的、可（共享）的数据集合。 3. DBMS表示（DataBase Management System），它是位于（用户）和（操作系统）之 间的一层数据管理软件。 4. 实体之间的联系可抽象为三类，它们是（一对一）、（一对多）和（多对多）。 5. 数据模型的三要素包括（数据结构）、（数据操作）和（数据完整性约束条件）三部 分。 6. 根据数据模型的应用目的不同，数据模型分为（概念模型）、（逻辑模型）和（物理 模型）等。 7. 按照数据结构的类型命名，逻辑模型分为（关系模型）、（层次模型）和（网状模型） 等。 8. E-R图中，（矩形）表示实体，（椭圆）表示属性，（菱形）表示实体之间的联系。 三、简述题 1. 数据库是长期存贮在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。 2. 数据库管理系统的主要功能包括： （1）数据定义功能， （2）数据的组织、存储和管理，
ORACLE数据库管理系统介绍
ORACLE 数据库管理系统介绍 的特点: 可移植性 ORACLE采用C语言开发而成，故产品与硬件和操作系统具有很强的独立性。从大型机到微机上都可运行ORACLE的产品。可在UNIX、DOS、Windows等操作系统上运行。可兼容性由于采用了国际标准的数据查询语言SQL，与IBM的SQL/DS、DB2等均兼容。并提供读取其它数据库文件的间接方法。 可联结性对于不同通信协议，不同机型及不同操作系统组成的网络也可以运行ORAˉCLE数据库产品。 的总体结构 （1）ORACLE的文件结构一个ORACLE数据库系统包括以下5类文件:ORACLE RDBMS的代码文件。 数据文件一个数据库可有一个或多个数据文件，每个数据文件可以存有一个或多个表、视图、索引等信息。 日志文件须有两个或两个以上，用来记录所有数据库的变化，用于数据库的恢复。控制文件可以有备份，采用多个备份控制文件是为了防止控制文件的损坏。参数文件含有数据库例程起时所需的配置参数。 （2）ORACLE的内存结构一个ORACLE例程拥有一个系统全程区（SGA）和一组程序全程区（PGA）。 SGA（System Global Area）包括数据库缓冲区、日志缓冲区及
共享区域。 PGA（Program Global Area）是每一个Server进程有一个。一个Server进程起动时，就为其分配一个PGA区，以存放数据及控制信息。 （3）ORACLE的进程结构ORACLE包括三类进程: ①用户进程用来执行用户应用程序的。 ②服务进程处理与之相连的一组用户进程的请求。 ③后台进程 ORACLE为每一个数据库例程创建一组后台进程，它为所有的用户进程服务，其中包括: DBWR（Database Writer）进程，负责把已修改的数据块从数据库缓冲区写到数据库中。LGWR（Log Writer）进程，负责把日志从SGA中的缓冲区中写到日志文件中。 SMON（System Moniter）进程，该进程有规律地扫描SAG进程信息，注销失败的数据库例程，回收不再使用的内存空间。PMON（Process Moniter）进程，当一用户进程异常结束时，该进程负责恢复未完成的事务，注销失败的用户进程，释放用户进程占用的资源。 ARCH（ARCHIVER）进程。每当联机日志文件写满时，该进程将其拷贝到归档存储设备上。另外还包括分布式DB中事务恢复进程RECO 和对服务进程与用户进程进行匹配的Dnnn进程等。 的逻辑结构 构成ORACLE的数据库的逻辑结构包括: （1）表空间
数据模型与数据库系统结构
数据模型与数据库系统结构 1.数据 为了了解世界，研究世界和交流信息，我们需要描述各种事物，用自然语言来描述虽然很直接，但是过于烦琐，不便于形式化，更不利于计算机去表达，为此，我们常常只抽取那些感兴趣的事物特征或属性来描述它。 例如：XX今天下课回到寝室，跟室友说，啊，兄弟们，我单身了！！~~~~准备请大家吃顿饭庆祝一下~~~~ 大家好奇的问 他叫小雪，21岁，是医护系的，护理专业和我是老乡，遵义人。 我们可以从胡锋的描述中获取到以下一条记录，小雪今年21岁遵义人是医护系护理专业的学生，那这种描述事物的符号记录我们称为数据。 数据有一定的格式，例如姓名在中国而言一般是4个汉字的字符（某些少数民族），性别呢是一个汉字字符，等等，那这些我们称为数据的语法，而数据的含义是数据的语义。我们通过解释、推论，归纳，分析和综合等等方法，从数据中获得有意义的内容称为信息。因此，数据是信息存在的一种形式，只有通过解释或处理才能成为有用的信息。 一般来说，数据库中的数据具有以下两个特征 1）数据的静态特征 包括数据的基本结构，数据间的联系和对数据取值范围的约束 学生管理的例子
在学生基本信息中包括：学号，姓名，性别，出生日期，专业，家庭地址。 这些都是学生所具有的基本特征，是学生数据的基本结构。 学生选课信息中包括：学号，课程号，考试成绩等信息，其中选课信息和学生基本信息中的学号是有一定关联的，即选课信息中的学号所能选取的值必须在学生基本信息中的学号取值范围之内，只有这样，学生选课信息中所描述的学生选课情况才是有意义的。 说白一点，也就是这个学生要存在，他才会有选课信息。这个就是数据之间的联系。 最后，我们再来看看什么是数据取值范围的约束 例如，人的性别一项取值只能是男或女，课程的学分一般是大于0的整数值，而我们的考试成绩一般在0~100分范围内等，这些都是对某个列的数据取值范围进行的限制，目的是在数据库中存储正确的，有意义的数据，这就是对数据取值范围的约束 2）数据的动态特征 数据的动态特征是指对数据可以进行的操作以及操作规则。 对数据库数据的操作主要是有查询数据和更改数据，更改数据一般又包括对数据的插入，删除和修改 通常我们将数据的静态特征和动态特征的描述称为数据模型三要素。即描述数据时要包括数据的基本结构，数据的约束条件和定义在数据
1第一章数据库系统概述
第一章绪论练习 一、单项选择题 1.在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据 库系统阶段。在这几个阶段中，数据独立性最高的是（）阶段。 A 数据库系统 B 文件系统 C 人工管理 D 数据项管理 2. 数据库系统的核心和基础是（）。 A 物理模型 B 概念模型 C 数据模型D逻辑模型 3 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的文件 D 文件系统管理的数据量较少，而数据库系统可以管理庞大的数据量 4 数据库的概念模型独立于（）。 A 具体的机器和DBMS B E-R图 C 信息世界D现实世界 5. 实现将现实世界抽象为信息世界的是（）。 A 物理模型 B 概念模型 C 关系模型D逻辑模型 6 数据库是在计算机系统中按照一定的数据模型组织、存储和应用的①B，支 持数据库各种操作的软件系统叫做②B，由计算机、操作系统、DBMS、数据库、应用程序及用户等组成的一个整体叫做③。 ① A 文件的集合B 数据的集合 C命令的集合 D 程序的集合 ② A 命令系统B 数据库管理系统 C 数据库系统 D 操作系统 ③ A 命令系统B 数据库系统 C 软件系统 D 数据库管理系统 7 长期存储在计算机内，有组织的、可共享的大量数据的集合是（）。 A 数据 B 数据库 C 数据库管理系统 D 数据库系统 8 数据库具有①、最小的②和较高的③。 ① A 程序结构化B 数据结构化 C 程序标准化 D 数据模块化 ②A 冗余度 B 存储量 C 完整性 D 有效性 ③A 程序与数据可靠性 B 程序与数据完整性 C 程序与数据独立性 D 程序与数据一致性 9 在数据库中存储的是（）。 A 数据 B 数据模型 C 数据及数据之间的联系 D 信息 10 数据库中，数据的物理独立性是指（）。 A数据库与数据库管理系统的相互独立性
2015数据库复习题答案
(说明：仅仅代表个人观点，答案正确率为98%，可能会有错的地方，有问题请问度娘) 复习参考资料 选择题:30分（15题） 名词解释：20分（4题） 综合题：50分 一、选择题： 1. 数据库系统是采用了数据库技术的计算机系统，数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和（C）。 A. 系统分析员 B. 程序员 C. 数据库管理员 D. 操作员 2. 数据库（DB），数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（A）。 A. DBS包括DB和DBMS B. DBMS包括DB和DBS C. DB包括DBS和DBMS D. DBS就是DB，也就是DBMS 3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是（D）。I．人工管理阶段II．文件系统阶段III．数据库阶段 A. I 和II B. 只有II C. II 和III D. 只有I 4. 下列四项中，不属于数据库系统特点的是（C ）。 A. 数据共享 B. 数据完整性 C. 数据冗余度高 D. 数据独立性高 5. 数据库系统的数据独立性体现在（B）。 A. 不会因为数据的变化而影响到应用程序 B. 不会因为数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序
C. 不会因为存储策略的变化而影响存储结构 D. 不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构 6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（A ）。 A. 模式 B. 内模式 C. 外模式 D. 以上三种 7. 要保证数据库的数据独立性，需要修改的是（C）。 A. 模式与外模式 B. 模式与内模式 C. 三级模式之间的两层映射 D. 三层模式 8. 要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（A）。 A. 模式与外模式之间的映射 B. 模式与内模式之间的映射 C. 模式 D. 三级模式 9. 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（C）模式。 A. 模式 B. 物理模式 C. 子模式 D. 内模式 10. 下述（D）不是DBA数据库管理员的职责。 A. 完整性约束说明 B. 定义数据库模式 C. 数据库安全 D. 数据库管理系统设计 11. 概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类模型中最著名的模型是（D ）。 A. 层次模型 B. 关系模型 C. 网状模型 D. 实体-关系模型 12. 区分不同实体的依据是（B ）。 A. 名称 B. 属性 C. 对象 D. 概念 13. 关系数据模型是目前最重要的一种数据模型，它的三个要素分别是（B ）。 A. 实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性 B. 数据结构、关系操作、完整性约束 C. 数据增加、数据修改、数据查询 D. 外模式、模式、内模式 14. 在（A ）中一个结点可以有多个双亲，结点之间可以有多种联系。 A. 网状模型
常用数据库管理系统介绍
常用数据库管理系 统介绍 1
常见数据库管理系统简介 当前市场上比较流行的数据库管理系统产品主要是Oracle、IBM、Microsoft和Sybase、mysql等公司的产品,下面对常见的几种系统做简要的介绍: 11.4.1 Oracle Oracle数据库被认为是业界当前比较成功的关系型数据库管理系统。Oracle公司是世界第二大软件供应商,是数据库软件领域第一大厂商(大型机市场除外)。Oracle的数据库产品被认为是运行稳定、功能齐全、性能超群的贵族产品。这一方面反映了它在技术方面的领先,另一方面也反映了它在价格定位上更着重于大型的企业数据库领域。对于数据量大、事务处理繁忙、安全性要求高的企业,Oracle无疑是比较理想的选择(当然用户必须在费用方面做出充分的考虑,因为Oracle数据库在同类产品中是比较贵的)。随着Internet的普及,带动了网络经济的发展,Oracle适时的将自己的产品紧密的和网络计算结合起来,成为在Internet应用领域数据库厂商的佼佼者。Oracle数据库能够运行在UNIX、Windows等主流操作系统平台,完全支持所有的工业标准,并获得最高级别的ISO标准安全性认证。Oracle采用完全开放策略,能够使客户选择最适合的解决方案, 2
同时对开发商提供全力支持。Oracle数据库系统的特点有: ?无范式要求,可根据实际系统需求构造数据库。 ?采用标准的SQL结构化查询语言。 ?具有丰富的开发工具,覆盖开发周期的各阶段。 ?数据类型支持数字、字符、大至2GB的二进制数据,为数据库的面向对象存储提供数据支持。 ?具有第四代语言的开发工具(SQL*FORMSSQL*REPORTS、SQL*MENU等)。 ?具有字符界面和图形界面,易于开发。Oracle7以后得版本具有面向对象的开发环境CDE2。 ?经过SQL*DBA控制用户权限,提供数据保护功能,监控数据库的运行状态,调整数据缓冲区的大小。 ?分布优化查询功能。 ?具有数据透明、网络透明,支持异种网络、异构数据库系统。并行处理采用动态数据分片技术。 ?支持客户机/服务器体系结构及混合的体系结构(集中式、分布式、客户机/服务器)。 ?实现了两阶段提交、多线索查询手段。 ?支持多种系统平台(Linux、HPUX、SUNOS、OSF/1、VMS、 Windows、OS/2)。 3