数据库第4章数据库概念模型.
第4章习题与解答
第4章数据库和数据仓库4.1本章知识框架与学习要求数据库技术是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。
它已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。
数据库已经成为人们存储数据、管理信息、共享资源的最先进最常用的技术。
认识和掌握有关的数据库技术对学好本课程具有重要作用。
本章主要介绍了数据库技术的相关概念包括数据的组织层次、数据模型、信息模型、关系规范化等，以及数据库的设计方法，数据库仓库和数据挖掘的概念。
4.1.1 知识框架与学习要求一、数据的描述与组织（掌握）（一）三个世界1．现实世界2．信息世界3．计算机世界（二）数据组织的层次1．数据项（字段）2．记录３．数据文件４．数据库二、数据库管理技术（一）数据管理的发展（了解）1.简单应用阶段2.文件系统阶段3.数据库系统阶段（二）数据库管理系统（掌握）1．数据库系统（DBS）2．数据库管理系统（DBMS）（1）数据库的定义功能（2）数据库的操作功能（3）数据库的保护功能（4）数据库的维护功能（5）数据的存储管理三、数据模型（掌握）（一）信息模型（概念模型）1．信息模型的要素2．两个实体集之间联系的分类３．实体联系模型（E-R模型）（二）数据模型1．数据模型的三要素2．数据模型与信息模型的关系3.三种主要的数据模型（１）层次模型（Hierarchical Model）（２）网状模型（Network Model）（３）关系模型（Relational Model）（三）概念模型向关系模型的转换（四）关系的规范化1．第一范式（1NF）2．第二范式（2NF）3．第三范式（3NF）五、数据库设计（掌握）（一）数据库设计方法简述（二）数据库设计步骤六、数据仓库和数据挖掘（了解）（一）数据仓库1.数据仓库的概念2.数据仓库和数据库的区别3.数据仓库的特性4.数据仓库的基本结构5.数据仓库工具的组成（二）数据挖掘1.数据挖掘的概念2.数据仓库与数据挖掘的关系4.1.2 学习重点本章重点掌握以下几方面的内容：１．三个世界即现实世界、信息世界、计算机世界的特点及区别与联系；2.人工管理阶段、文件系统阶段及数据库系统阶段应用程序与数据关系的区别；3．数据库管理系统功能4．信息（概念）模型的要素、E-R模型的绘制方法；5．数据模型的三要素、数据模型与信息模型的关系、关系模型；6．概念模型向关系模型的转换；7．数据库设计方法和步骤4.2 教材习题与解答4.2.1 习题一、名词解释1.数据库2.记录3.DBMS4.DBS5.概念模式6.数据模型7.概念模型8.键或码9.数据操作10.1NF 11. 2NF 12.3NF 13.关系14.关系模式15.数据仓库16.数据挖掘二、简答题1. 数据库系统组织数据的特点是什么?2. 数据库系统与文件系统的区别是什么?3. 数据管理经历了哪几个阶段?各个阶段的特点是什么?4. 数据模型的三要素是什么？5. 数据库管理系统的主要功能是什么？6. 信息模型的要素有哪些？7. 试述概念模式在数据库中的重要地位。
(完整版)数据库课后习题及答案
第一章数据库系统概述选择题1实体-联系模型中，属性是指（C）A.客观存在的事物B.事物的具体描述C.事物的某一特征D.某一具体事件2对于现实世界中事物的特征，在E-R模型中使用（A）A属性描述B关键字描述C二维表格描述D实体描述3假设一个书店用这样一组属性描述图书（书号，书名，作者，出版社，出版日期），可以作为“键”的属性是（A）A书号B书名C作者D出版社4一名作家与他所出版过的书籍之间的联系类型是（B）A一对一B一对多C多对多D都不是5若无法确定哪个属性为某实体的键，则（A）A该实体没有键B必须增加一个属性作为该实体的键C取一个外关键字作为实体的键D该实体的所有属性构成键填空题1对于现实世界中事物的特征在E-R模型中使用属性进行描述2确定属性的两条基本原则是不可分和无关联3在描述实体集的所有属性中，可以唯一的标识每个实体的属性称为键4实体集之间联系的三种类型分别是1：1 、1：n 、和m：n5数据的完整性是指数据的正确性、有效性、相容性、和一致性简答题一、简述数据库的设计步骤答:1需求分析：对需要使用数据库系统来进行管理的现实世界中对象的业务流程、业务规则和所涉及的数据进行调查、分析和研究，充分理解现实世界中的实际问题和需求。
分析的策略：自下而上——静态需求、自上而下——动态需求2数据库概念设计：数据库概念设计是在需求分析的基础上，建立概念数据模型，用概念模型描述实际问题所涉及的数据及数据之间的联系。
3数据库逻辑设计：数据库逻辑设计是根据概念数据模型建立逻辑数据模型，逻辑数据模型是一种面向数据库系统的数据模型。
4数据库实现：依据关系模型，在数据库管理系统环境中建立数据库。
二、数据库的功能答：1提供数据定义语言，允许使用者建立新的数据库并建立数据的逻辑结构2提供数据查询语言3提供数据操纵语言4支持大量数据存储5控制并发访问三、数据库的特点答：1数据结构化。
2数据高度共享、低冗余度、易扩充3数据独立4数据由数据库管理系统统一管理和控制：（1）数据安全性（2）数据完整性（3）并发控制（4）数据库恢复第二章关系模型和关系数据库选择题1把E-R模型转换为关系模型时，A实体（“一”方）和B实体（“多”方）之间一对多联系在关系模型中是通过（A）来实现的A将A关系的关键字放入B关系中B建立新的关键字C建立新的联系D建立新的实体2关系S和关系R集合运算的结果中既包含S中元组也包含R中元组，但不包含重复元组，这种集合运算称为（A）A并运算B交运算C差运算D积运算3设有关系R1和R2，经过关系运算得到结果S，则S是一个（D）A字段B记录C数据库D关系4关系数据操作的基础是关系代数。
《数据库第4章》课件
03
SQL语言基础
SQL语言概述
总结词
简洁、高效、标准化的特点
详细描述
SQL（Structured Query Language）是一种用于管理关系数据库的标准编程语言。它以简洁的语法 和高效的性能而著称，被广泛应用于数据查询、更新、管理以及数据库设计和维护。
SQL语言的数据定义功能
总结词
定义、修改、删除数据结构
关系数据库系统的特点
要点一
总结词
关系数据库系统具有数据完整性、标准化、安全性和并发 控制等特点。
要点二
详细描述
数据完整性是指关系数据库中的数据保持准确性和一致性 ，防止错误和无效数据的输入。标准化是指通过规范化的 表格结构和关系，减少数据冗余和保证数据一致性。安全 性是指对数据库的访问进行控制，确保数据的保密性和完 整性。并发控制则是在多用户同时访问数据库时，确保数 据的一致性和避免冲突。
安全对于保护企业资产、个人隐私以及国家安全等方面都具有重要意义
。
数据库的安全性控制
用户身份认证
通过用户名和密码等身份认证方式，确保只 有经过授权的用户才能访问数据库。
访问控制
根据用户的角色和权限，限制用户对数据库 的访问范围和操作权限。
数据加密
对敏感数据进行加密存储，以防止未经授权 的用户获取和利用。
05
数据库安全与保护
数据库安全概述
01
数据库安全定义
数据库安全是指通过采取各种安全措施和技术手段，确保数据库中的数
据不被未经授权的访问、使用、泄露、破坏、修改或销毁。
02
数据库安全威胁
数据库面临的安全威胁包括数据泄露、数据篡改、数据损坏、非授权访
问等。
03
PythonWeb开发基础教程 第4章 模型和数据库
E:\chapter4>python manage.py migrate
4.1.4 定义字段
字段的定义包括字段名、字段类型和字段选项 示例代码如下。
question=models.CharField(max_length=200,blank=True)
表4-1 字段类型
字段类型 AutoField BigAutoField BigIntegerField BinaryField BooleanField CharField DateField
DateTimeField
DecimalField
DurationField EmailField FileField FilePathField FloatField ImageField
>>> d.save()
#执行保存操作，将数据写入数据库
>>> d.id,d.question,d.answer #查看字段值
(1, 'test', 'bbb')
create()方法可用于创建对象，同时执行保存操作
示例如下。
>>> d=faqsdata.objects.create(question='test3',answer='test3') >>> d.id 4
PostgreSQL数据库的配置如下。
DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql', 'NAME': 'mypsdb', 'USER': 'psdbuser1', 'PASSWORD': 'psdbpassworda1', 'HOST': '127.0.0.1', 'PORT': '5432', } }
数据库系统概论第五版PDF
数据库系统概论第五版PDF简介《数据库系统概论第五版PDF》是一本介绍数据库系统的入门教材，旨在帮助读者理解数据库系统的基本概念、原理和应用。
本书由柯里斯·李(Morris R. Li)和布鲁斯·斯图尔特(Bruce G. Lindsay)合著，是数据库领域的经典教材之一。
内容概述本书共分为八个章节，每章介绍了数据库系统的不同方面。
下面是各章节的简要概述。
第一章：引论该章节介绍了数据库的基本概念和发展历程。
通过对数据库系统的定义和优势的解释，给读者提供了对数据库系统的初步了解。
第二章：关系数据模型该章节介绍了关系数据模型，包括关系模型的构成要素、关系数据库设计和关系代数。
通过对关系数据模型的详细介绍，读者可以理解关系数据库的基本原理和数据组织方式。
第三章：SQL语言该章节介绍了SQL语言，包括SQL的基本语法、数据的查询和修改操作。
通过对SQL语言的学习和实践，读者可以掌握数据库操作的基本技巧。
第四章：数据库设计该章节介绍了数据库设计的基本原理和方法。
包括数据模型的设计、关系模式的规范化和数据库的物理组织方式。
通过对数据库设计的学习，读者可以理解如何设计一个高效稳定的数据库系统。
第五章：数据库编程该章节介绍了数据库编程的基本概念和技术。
包括存储过程、触发器和函数的编写，以及数据库事务的管理。
通过对数据库编程的学习，读者可以掌握如何编写高效的数据库应用程序。
第六章：关系数据库标准化及数据完整性该章节介绍了关系数据库的标准化和数据完整性保证。
包括关系数据模式的规范化、实体完整性和参照完整性的实现。
通过对数据库标准化和数据完整性的学习，读者可以设计出符合标准和完整性要求的数据库系统。
第七章：物理数据库设计和调优该章节介绍了物理数据库设计和调优的基本原理和方法。
包括数据库索引的设计、查询优化和数据存储方式的选择。
通过对物理数据库设计和调优的学习，读者可以设计出高效的数据库系统和查询方案。
数据库原理与设计-第四章
练习：
1、在关系R（R#，RN，S#）和S（S#，SN，SD）中，R的主键
是R#，S的主键是S#，则S#在R中称为 外键
。
2、用户选作元组元组标识的一个侯选键称为 主键
。
3、关系模式的任何属性（ A ）。
A、不可再分
B、可再分
C、命名在该关系模式中可以不惟一 D、以上都不是
4、一个关系数据库文件中的各条记录（ B ）
练习：
1、分别建立表dept1和emp1，并在二者之间定义关联。
表名
列名
数据约束
约束
DEPT1
Dno NAME
Decimal(3) VARCAHR(10)
PRIMARY KEY
LOC
VARCHAR(20)
表名 EMP1
列名 数据类型
Eno
Decimal(4)
NAME VARCHAR(10)
Salary Decimal(6,2)
Dno
Decimal(3)
约束
UNIQUE
FOREIGN KEY 级联删除
2、增加约束
（1）值唯一； （2）可有一个且仅有一个空值。
唯一约束既可以在列级定义，也可以在表 级定义。
【例4-4】示例。
（1）建立employee表，在employee表中定义一个phone字段， 并为phone字段定义指定名称的唯一约束。
CREATE TABLE employee ( empno DECIMAL(2) PRIMARY KEY, name VARCHAR(8), age DECIMAL(3), phone VARCHAR(12), deptno DECIMAL(2), CONSTRAINT emp_phone UNIQUE(phone) );
《数据库系统概论》各章复习试题及答案---副本
数据库系统概论复习资料：第一章：一、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【答案：】A2．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【答案：】A3．数据库的基本特点是。
A．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余大，易移植 (4)统一管理和控制B．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制C．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据互换性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制D．(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制【答案：】B4. 是存储在计算机内有结构的数据的集合。
A．数据库系统B．数据库 C．数据库管理系统 D．数据结构【答案：】B5．数据库中存储的是。
A．数据 B．数据模型C．数据以及数据之间的联系 D．信息【答案：】C6. 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 B．用户程序与DBMS的相互独立C．用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的 D．应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立【答案：】C7. 数据库的特点之一是数据的共享，严格地讲，这里的数据共享是指。
A．同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 B．多个用户、同一种语言共享数据C．多个用户共享一个数据文件 D．多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合【答案：】D8.数据库系统的核心是。
A．数据库 B．数据库管理系统 C．数据模型 D．软件工具【答案：】B9. 下述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冗余C．数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致 D．数据库系统比文件系统能管理更多的数据【答案：】A10. 数将数据库的结构划分成多个层次，是为了提高数据库的①和②。
数据仓库与数据挖掘教程(第2版)课后习题答案 第四章
第四章作业1.数据仓库的需求分析的任务是什么？P67需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象（企业、部门用户等），充分了解源系统工作概况，明确用户的各种需求，为设计数据仓库服务。
概括地说，需求分析要明确用那些数据经过分析来实现用户的决策支持需求。
2.数据仓库系统需要确定的问题有哪些？P67、、（1）确定主题域a)明确对于决策分析最有价值的主题领域有哪些b)每个主题域的商业维度是那些？每个维度的粒度层次有哪些？c)制定决策的商业分区是什么？d)不同地区需要哪些信息来制定决策？e)对那个区域提供特定的商品和服务？（2）支持决策的数据来源a)那些源数据与商品的主题有关？b)在已有的报表和在线查询（OLTP）中得到什么样的信息？c)提供决策支持的细节程度是怎么样的？（3）数据仓库的成功标准和关键性指标a)衡量数据仓库成功的标准是什么？b)有哪些关键的性能指标？如何监控？c)对数据仓库的期望是什么？d)对数据仓库的预期用途有哪些？e)对计划中的数据仓库的考虑要点是什么？（4）数据量与更新频率a)数据仓库的总数据量有多少？b)决策支持所需的数据更新频率是多少？时间间隔是多长？c)每种决策分析与不同时间的标准对比如何？d)数据仓库中的信息需求的时间界限是什么？3.实现决策支持所需要的数据包括哪些内容？P68（1）源数据（2）数据转换（3）数据存储（4）决策分析4．概念：将需求分析过程中得到的用户需求抽象为计算机表示的信息结构，叫做概念模型。
特点：（1）能真实反映现实世界，能满足用户对数据的分析，达到决策支持的要求，它是现实世界的一个真实模型。
（2）易于理解，便利和用户交换意见，在用户的参与下，能有效地完成对数据仓库的成功设计。
（3）易于更改，当用户需求发生变化时，容易对概念模型修改和扩充。
（4）易于向数据仓库的数据模型（星型模型）转换。
5．用长方形表示实体，在数据仓库中就表示主题，椭圆形表示主题的属性，并用无向边把主题与其属性连接起来；用菱形表示主题之间的联系，用无向边把菱形分别与有关的主题连接；若主题之间的联系也具有属性，则把属性和菱形也用无向边连接上。
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V7，支持UML
4.3 实体-关系图
一、实体关系图不同版本
实体-关系模型图（E-R模型）有如下几个不同版本。
Crow’s feet(鸟足)模型
15
数据库原理及应用
classic模型
16
数据库原理及应用
IDEF1X模型
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数据库原理及应用
UML模型
18
数据库原理及应用
二、数据库建模通常使用符号
E-R模型传统版本
创建
数据库
数据库需求分析
数据库设计
数据库实现
数据库开发步骤
2
数据库原理及应用
二、各阶段主要活动
1. 需求分析阶段
获取数据表单、报表、查询、业务规则、数据更新说明 分析数据项特征、数据类型、数据取值约束 描述数据关系、数据处理要求 创建数据概念模型
2. 系统设计阶段 数据库结构设计（数据库系统结构、数据逻辑模型、数据物理 模型） 数据库表、视图、查询设计 数据库表关联设计 数据库表约束设计 数据库表索引设计
信软学院——王雁东
第四章 数据库概念模型Fra bibliotek数据库原理及应用
【学习目标】
• 了解数据库项目开发的基本步骤
• 理解数据模型的功能和作用 • 了解E-R模型的主要组成部分 • 学习构建E-R模型图
1
数据库原理及应用
4.1 数据库开发基本过程
一、数据库开发的基本步骤
现实世界
抽取
概念数据 模型
转化
物理数据 模型
最小基数
学生 1 身份标记 1
班 1
教师 M
拥有
N
教学
N
学生证
学生
学生
最大基数
13
数据库原理及应用
在实体之间除了需要反映了数量对应关系，有时还需要反映关系实 体参与的必要性，即可选（optional）或强制（mandatory）。
强制
学生
班
导师
身份标记
拥有
指导
学生证
学生
学生
可选
14
数据库原理及应用
P. Chen
(陈品山)
6
数据库原理及应用
二、实体-关系模型的元素
在E-R模型中，主要包括实体、属性、标识符和关系等元素。
1. 实体 实体(Entity)是指问题域中存在的人、事、物、地点等客观存在 的具体事物以及抽象的概念。即用户希望跟踪的数据对象，如客 户、交易、产品、订单等。 实体集是指同类实体的集合。如商品（ITEM）实体集。可乐、牙 膏、铅笔等是商品实体集的实例。
标识符
标识符与主键的区别是标识符是一个逻辑概念，标识符不一定唯一。
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数据库原理及应用
4. 关系 关系(Relationship)是指实体之间的关联，如“学生”与“成绩”的 联系、“孩子”与“父亲”、“母亲”的联系等。关系中实体集的数 目称为关系度数。
学生
父亲
母亲
学业评估
血缘
成绩
孩子
二元关系
三元关系
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数据库原理及应用
8
数据库原理及应用
2. 属性 属性是指描述实体特征的数据项。每个实体都具有1个或多个属性。
学生 学号 姓名 身份证号 性别 专业
属性
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数据库原理及应用
3. 标识符 标识符是指标识不同实体实例的属性。标识符可以是1个或多个属性。
学生
学号 姓名 身份证号 性别 专业
标识符
成绩表 学号 课程 平时成绩 期末成绩 实践成绩 总成绩
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数据库原理及应用
两个实体之间可能具有如下3种二元关系之一： 1对1（1:1） 1对多（1:N） 多对多（M:N）
学生 1 身份标记 1 学生证 拥有 N 学生 班 1 教学 N 学生 教师
M
a)1对1关系
b)1对多关系
c)多对多关系
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数据库原理及应用
上述实体之间的关系反映了一个给定实体有多少实例与另一实体实 例存在的数量对应关系，通常采用术语基数（Cardinality）。
PowerDesigner 先是一个纯粹的数据库建模工具，后来才 向面向对象建模，业务逻辑建模及需求分析建模发展
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数据库原理及应用
版本 ♦ ♦
♦ V15，Project/EAM/LDM/IAM V12，增强元数据映射
V11，信息流模型/需求模型
♦ V10，SOA/.NET/MDA ♦ V9，增强UML/数据仓库/EJB/业务处理模型 ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ V1 1994 1996 1999 2001 2004 2006 2005 2008 年份 ♦ V5，流程分析模块 V4，企业版 V8，增强UML
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数据库原理及应用
3. 数据库实现
数据库模型物理实现 数据库数据上线 数据库系统测试
4
数据库原理及应用
三、数据库建模
1. 什么是数据建模
对现实世界中存在的数据对象及其关系进行分析、发掘、描述， 并给出其数据关系结构的过程。
2. 数据库建模层次 • 概念数据模型——用户能直接理解的数据对象及其业务联系
• 逻辑数据模型——系统数据对象的逻辑表示、逻辑联系
• 物理数据模型——系统数据对象的物理存贮结构及物理联系
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数据库原理及应用
4.2 实体-关系模型
一、实体关系模型
概念数据模型的理论基础是实体-关系模型 （E-R模型），它最早是由P. Chen于1976年 提出。此后不断有人对它进行改进，使它现 成为比较流行的数据建模方法，并被集成到 许多CASE工具中，用于创建数据库的概念数 据模型。
概念数据模型
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数据库原理及应用
世界最著名的两大CASE 工具Rational Rose 和PowerDesigner PowerDesigner 作者王晓昀是一位中国人，在法国SDP 软件 公司工作时，由于苦觅一个好用的 CASE 工具未果，自己开 发了AMC*Designor。 1995年SDP 被Powersoft 公司收购，同年Powersoft 被Sybas e 收购，2010年SAP收购Sybase Rose 是从UML 面向对象建模，而后再向数据库建模发展。
E-R模型鸟足版本
1对多的两个版本
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数据库原理及应用
E-R模型传统版本
E-R模型鸟足版本 多对多的两个版本
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数据库原理及应用
Crow’feet的符号
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数据库原理及应用
关系的示例
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数据库原理及应用
三、主流数据库建模工具PowerDesigner
PowerDsigner是一种面向软件分析与设计的CASE工具，它基于传统数 据库E-R建模、UML建模、业务流程建模、XML等理论，提供软件需求模 型、业务流程模型、概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型、 面向对象模型、自定义模型的开发支持。