王珊《数据库系统概论》章节题库(内存数据库系统)【圣才出品】
数据库系统概论第五版课后习题答案王珊版
数据库系统概论第五版课后习题答案王珊版数据库系统概论是计算机科学与技术专业的一门重要课程，也是信息管理与信息系统专业的必修课程。
本课程的主要内容包括数据库系统的基本概念、数据库系统的体系结构、数据库设计与数据模型、关系数据库理论与应用、数据库编程与应用开发、数据库安全与完整性、数据仓库与数据挖掘等内容。
通过学习本课程，可以使学生掌握数据库系统的基本理论和技术，具备数据库设计、管理和应用开发的能力。
本文是针对数据库系统概论第五版课后习题答案王珊版的一篇解答文章。
本文将围绕课后习题的内容展开讨论，对每一个习题进行详细的解答和分析，希望能够帮助学生更好地掌握数据库系统概论的知识。
第一章数据库系统概述。
1.1 什么是数据库系统？数据库系统是由数据库和数据库管理系统（DBMS）组成的。
数据库是按照数据模型组织和存储的数据集合，而数据库管理系统是用来管理数据库的软件系统。
数据库系统的主要功能包括数据定义、数据操纵、数据控制和数据查询。
1.2 数据库系统的优点是什么？数据库系统具有数据共享、数据独立性、数据一致性、数据完整性、数据安全性和数据易维护等优点。
1.3 什么是数据模型？数据模型是用来描述数据、数据关系、数据语义和一致性约束的概念工具。
常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
1.4 数据模型的三级结构是什么？数据模型的三级结构包括外部模式、概念模式和内部模式。
外部模式是用户看到的数据视图，概念模式是数据库的全局逻辑结构，内部模式是数据库的存储结构和物理结构。
第二章关系数据库。
2.1 什么是关系数据库？关系数据库是以关系模型为基础的数据库。
在关系数据库中，数据以表的形式存储，每个表包含若干行和若干列，行表示记录，列表示字段。
2.2 什么是关系代数？关系代数是一种用来操作关系数据库的形式化语言。
它包括一组操作符，如选择、投影、连接、除法等，可以对关系进行操作。
2.3 什么是关系完整性约束？关系完整性约束是指在关系数据库中对数据进行约束的规则。
王珊《数据库系统概论》章节专项练习(数据库完整性)【圣才出品】
第5章数据库完整性一、选择题1．数据的完整性是指数据的正确性、有效性和（）。
A．可维护性B．相容性C．可恢复性D．独立性【答案】B【解析】数据模型应该反映数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容。
2．有一个关系：职工（职工号，姓名，籍贯），规定职工号的值域是8个数字字符组成的字符串，这一规则属于（）。
A．参照完整性B．用户定义的完整性C．实体完整性D．关键字完整性约束【答案】B【解析】用户定义的完整性是针对某一具体数据库的约束条件，它反映某一具体应用涉及的数据必须满足语义要求；而规定学号的值域是8个数字字符组成的字符串显然属于这一类型。
3．SQL Server的约束包括（）。
A．DEFAULT、RULE、CHECK和UNIQUEB．CHECK、RULE、PRIMARY KEY和FOREIGN KEYC．UNIQUE、DEFAULT、RULE、PRIMARY KEY和FOREIGN KEYD．PRIMARY KEY和FOREIGN KEY【答案】C【解析】SQL Server的约束包括UNIQUE、DEFAULT、RULE、PRIMARY KEY和FOREIGN KEY等。
4．数据完整性保护中的约束条件主要是指（）。
A．用户操作权限的约束B．用户口令校对C．值的约束和结构的约束D．并发控制的约束【答案】C【解析】完整性规则主要分为两大类，一类是域完整性规则，实际上就是值的约束；另一类是关系完整性规则，实际上就是结构的约束。
5．“年龄在15至30岁之间”这种约束属于DBMS的（）功能。
A．恢复B．并发控制C．完整性D．安全性【答案】C【解析】“年龄在15至30岁之间”是完整性约束中值的约束。
6．在SQL Server中，可以通过数据库对象及各种约束来保证数据的完整性，以下都属于数据库对象的有（）。
王珊数据库系统概论第四版部分习题答案
王珊数据库系统概论第四版部分习题答案第⼀章1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
答：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。
3．试述⽂件系统与数据库系统的区别和联系。
1）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。
7．试述数据模型的概念、数据模型的作⽤、数据模型的三个要素。
答：数据模型(Data Model)也是⼀种模型，它是现实世界数据特征的抽象。
作⽤：在数据库中⽤数据模型来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟，现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。
三个要素：数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
10．试给出三个实际部门的E_R图，要求实体型之间具有⼀对⼀，⼀对多，多对多各种不同的联系。
15．今有⼀个层次数据库实例，试⽤⼦⼥-兄弟链接法和层次序列链接法画出它的存储结构⽰意图。
⼦⼥兄弟链接法：层次序列链接法：20．试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么?数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。
王珊《数据库系统概论》(第4版)模拟试题及详解(二)【圣才出品】
王珊《数据库系统概论》（第4版）模拟试题及详解（二）一、单选题1．在数据库应用系统生命周期模型中，规划与分析阶段的输出结果不包括（）。
A．需求规范说明书B．系统范围与边界C．可行性分析报告D．项目计划书【答案】A【解析】在数据库应用系统生命周期模型中，规划与分析阶段的输出结果包括：①系统范围与边界；②可行性分析报告；③项目计划书等。
需求规范说明书在规划与分析阶段之后。
2．在信息系统的需求分析中，广为使用的DFD建模方法属于（）。
A．结构化分析方法B．数据分析方法C．数据抽象方法D．业务归纳方法【答案】A【解析】结构化分析方法强调开发方法的结构合理性以及所开发软件的结构合理性。
在目前信息系统的需求分析中，广为使用的是两种结构化分析建模方法：数据流程图（DFD）方法和IDEFO建模方法。
3．不允许出现在最终IDEF1X图中的是（）。
A．标定型联系B．非标定型联系C．分类联系D．多对多联系【答案】D【解析】最终的IDEF模型要求所有实体集间的联系都必须是确定联系，不允许出现“多对多”的不确定联系。
4．下列哪些属性不适合建立索引？（）。
A．经常出现在GROUP BY子句中的属性B．经常参与连接操作的属性C．经常出现在WHERE子句中的属性D．经常需要进行更新操作的属性【答案】D【解析】需要经常执行查询操作并且数据量很大的表一般会建立索引。
对于经常出现在WHERE子句、ORDER BY子句和GROUP BY子句中的属性可以考虑建立索引；建立索引可以优化查询操作，但对于插入、删除和更改操作没有影响。
5．在数据库应用系统生命周期模型中，作为系统总体设计阶段输入的是（）。
A．技术可行性分析报告和需求规范说明书B．软硬件选型和配置设计C．数据库应用系统体系结构设计D．应用软件总体设计【答案】A【解析】软件生命周期包括：①制定计划；②需求分析；③软件设计；④程序编写；⑤软件测试；⑥运行与维护。
系统总体设计阶段是在可行性分析和需求分析的基础上进行的，所以技术可行性分析报告和需求规范说明书是系统总体设计阶段的输入。
王珊《数据库系统概论》教材精讲(数据库管理系统)【圣才出品】
第12章数据库管理系统12.1 DBMS的基本功能1．数据库定义和创建·外模式、模式、内模式的定义·数据库完整性的定义·安全保密定义（如用户口令、级别、存取权限）·存取路径（如索引）的定义数据字典（亦称为系统目录）：存储定义2．数据组织、存储和管理◆数据的种类·数据字典·用户数据·存取路径◆任务·以某种文件结构和存取方式物理地组织这些数据·实现数据之间的联系◆目标·提高存储空间利用率·提高随机查找、顺序查找、增、删、改等·提高操作的时间效率3．数据存取◆数据操纵语言（DML）·检索·插入·修改·删除◆两类DML·宿主型语言·自立（独立）型语言4．数据库事务管理和运行管理·多用户环境下事务的管理和自动恢复·并发控制和死锁检测（或死锁防止）·安全性检查和存取控制·完整性检查和执行·运行日志的组织管理5．数据库的建立和维护◆建立数据库·数据库的初始建立·数据的转换◆维护数据库·数据库的转储和恢复·数据库的重组织和重构造·性能监测分析6．其他功能·DBMS与网络中其他软件系统的通信功能·与其他DBMS或文件系统的数据转换功能·异构数据库之间的互访和互操作功能12.2 DBMS进程结构和多线索机制12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案N方案◆N个DB用户——N个进程·连入式方程◆SGA（Shared Global Area）共享全局区·字典定义信息·数据和索引缓冲块·日志缓冲块·封锁控制块◆优点·没有进程切换开销·实现比较简单◆缺点·内存的需求量比较大：多DBMS副本·代码冗余使系统性能下降◆适用情况·用户数少的小型DBMS12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程◆解决N方案中DBMS代码段在内存中不能被共享·应用程序与DBMS副本分开·2N方案◆一用户一进程（Shadow进程）·N个用户进程——N个DBMS进程（共2N个进程）2N方案◆优点DBMS对各数据库用户的多任务调度由OS完成·简化了用户进程与DBMS的接口·实现起来比较简单◆缺点·进程间总的通信开销上升·操作系统的负担增大，空间、时间效率不高·DBMS必须设立并维护若干后台进程，增加了进程切换·要访问的数据不在内存时会造成性能问题·临界区问题（Critical Section）◆适用情况·用户数不庞大（非OLTP应用）：Oracle 7之前版本，Ingres，Informix早期版本12.2.3 N＋1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程◆一个DBMS进程对应所有用户进程·整个DBMS仅使用一个进程，类似于一个服务器（Server）·多个数据库用户向Server发message申请数据库服务·Server用自己的机制来调度这些申请，以支持一个多任务的数据库系统◆没有SGA，DBMS进程的数据区＝SGA◆没有后台进程◆用多线索（Multi_Threaded）技术来实现N＋1方案。
数据库系统概论第五版课后习题完整答案王珊
数据库系统概论第五版课后习题完整答案第1章课后习题1.1 填空题1.关系数据库是一种______数据库______。
•关系•层次•网络•面向对象2.数据库系统的三级模式结构是______外模式______、______模式______和______内模式______。
•外模式•模式•内模式•逻辑模式•子模式1.2 选择题1.下列关于数据库系统的描述中，正确的是______B______。
A. 数据库系统是由软件、硬件、数据、人员和存储设备等部分组成的系统。
B. 数据库系统是一种计算机软件，用于管理和组织数据的集合。
C. 数据库系统的主要目标是提供对数据的有效存储、管理和访问。
D. 数据库系统一般包括文件系统、数据库管理系统和应用系统三大部分。
2.关于数据库系统中的数据模型，以下选项中错误的是______B______。
A. 数据模型描述了有关数据的概念和结构，是数据库系统中数据定义的工具。
B. 数据模型只有一种，不能根据不同的需求选择合适的数据模型。
C. 常见的数据模型有层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
D. 数据模型可以帮助人们理解和使用数据库系统中的数据。
1.3 简答题1.数据库系统的特点有哪些？答：数据库系统具有以下特点：•数据独立性：数据库系统通过数据与应用程序之间的逻辑独立性和物理独立性，使得应用程序与数据的存储结构和存取方式解耦，提高了应对数据结构和存储方式变化的灵活性和可维护性。
•数据共享性：数据库系统能够支持多个用户对数据的并发访问，实现数据的共享与共用，提高了数据的利用率和工作效率。
•数据一致性：数据库系统通过强制数据完整性约束的方式，保证了数据的一致性，避免了数据冗余和不一致的问题。
•数据持久性：数据库系统能够对数据进行长期的持久性存储，确保数据的安全性和可靠性。
•数据的高效管理：数据库系统通过采用高效的数据存储结构和存取方式，提高了数据的管理和处理效率。
2.数据库系统的三级模式结构是什么？答：数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。
王珊《数据库系统概论》章节题库(并发控制)【圣才出品】
第11章并发控制一、选择题1．实现数据库并发控制的主要方法是（）。
A．授权B．索引C．日志D．封锁【答案】D【解析】数据库管理系统对事务的并发执行进行控制，以保证数据库一致性，最常用的方法是封锁的方法，即当一个事务访问某个数据项时，以一定的方式锁住该数据项，从而限制其他事务对该数据项的访问。
2．在并发控制技术中最常用的是封锁，对于共享锁（S）和排他锁（X）来说，下面列出的相容关系中，哪一个是正确的（）。
A．X-X：相容B．S-S：相容C．S-X：相容D．X-S：相容【答案】B【解析】为了避免发生并发操作引起的数据不一致性问题，则采用数据封锁技术实现并发控制。
封锁是防止存取同一资源的用户之间相互干扰的机制，即当一个用户对数据库某个数据对象执行修改操作时，对该部分数据加锁，拒绝其他用户对该部分的并发访问要求，直至该事务执行完毕才释放数据对象；所以只有当两事务都是读取数据且都加S锁时才相容。
3．如果系统发生死锁，参与死锁的进程的个数至少是（）个。
A．3B．1C．2D．4【答案】C【解析】由于各进程互相独立地活动，不断申请和释放软硬件资源，可能会出现这样一种状态：两个或两个以上的进程彼此等待对方拥有的而又不会释放的资源，则所有进程都不能进一步向前运行，这种状态就称为死锁。
因此，参与死锁的进程至少是两个。
4．对数据对象施加封锁可能会引起活锁和死锁问题，避免活锁的简单方法是采用（）的策略。
A．顺序封锁法B．依次封锁法C．优先级高先服务D．先来先服务【答案】D【解析】活锁：某个事务永远得不到对某个数据资源的封锁，从而永远处于等待状态的现象；采用先来先服务的策略可以有效地避免活锁。
5．二级封锁协议可防止（）。
A．不可重复读、丢失修改B．读“脏”数据C．读“脏”数据、丢失修改D．不可重复读、读“脏”数据【答案】C【解析】一级封锁协议可防止丢失修改；二级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据；三级封锁协议可防止丢失修改、读“脏”数据和不可重复读。
王珊《数据库系统概论》课后习题(数据库安全性)【圣才出品】
第4章数据库安全性1．什么是数据库的安全性？答：数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
2．数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？答：安全性问题不是数据库系统所独有的，所有计算机系统都有这个问题。
只是在数据库系统中大量数据集中存放，而且为许多最终用户直接共享，从而使安全性问题更为突出。
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏；计算机系统的安全性包括操作系统、网络系统的安全性。
数据库的安全性和计算机系统的安全性是紧密联系、相互支持的。
3．试述信息安全标准的发展历史，试述TDI/TCSEC和CC V2.1标准的基本内容。
答：信息安全标准的发展历史如下：①TCSEC是指1985年美国国防部正式颁布的《可信计算机系统评估准则》（简称TCSEC）。
在TCSEC推出后的十年里，不同国家都开始开发建立在TCSEC概念上的评估准则，如欧洲的信息技术安全评估准则（ITSEC）、加拿大的可信计算机产品评估准则（CTCPEC）、美国的信息技术安全联邦标准（FC）草案等。
②CTCPEC、FC、TCSEC和ITSEC的发起组织于1993年起开始联合行动，解决原标准中概念和技术上的差异，将各自独立的准则集合成一组单一的、能被广泛使用的IT安全准则，这一行动被称为CC项目。
CC V2.1版于1999年被ISO采用为国际标准，2001年被我国采用为国家标准。
目前CC已经基本取代了TCSEC，成为评估信息产品安全性的主要标准。
③1991年4月美国NCSC颁布了《可信计算机系统评估准则关于可信数据库系统的解释》（简称TDI），将TCSEC扩展到数据库管理系统。
TDI中定义了数据库管理系统的设计与实现中需满足和用以进行安全性级别评估的标准。
④TDI/TCSEC从四个方面来描述安全性级别划分的指标：安全策略、责任、保证和文档。
每个方面又细分为若干项。
根据计算机系统对各项指标的支持情况，TDI/TCSEC将系统划分为四组七个等级，依次是D、C（C1，C2）、B（B1，B2，B3）、A（A1），按系统可靠或可信程度逐渐增高。
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第15章内存数据库系统
1．内存数据库和磁盘数据库有什么区别？
答：内存数据库与磁盘数据库的区别如图15-1所示。
图15-1 内存数据库和磁盘数据库对比示意图
2．内存数据库的特点有哪些？
答：内存是计算机存储体系结构中能够被程序可控访问（相对于硬件控制的cache）的最高层次，是能够提供大量数据存储的最快的存储层。
内存数据库具有几个重要特性：（1）高吞吐率和低访问延迟；
（2）并行处理能力；
（3）硬件相关性。
3．简述内存数据库的发展历程。
答：（1）内存数据库的雏形期
1969年，IBM公司研制了国际上最早的层次数据库管理系统IMS。
IMS在一个系统中提供了两种数据管理方法，一种是采用内存存储的Fast Path，另一种是支持磁盘存储的IMS。
Fast Path支持内存驻留数据，是内存数据库的雏形。
（2）内存数据库的研究发展期
1984年，D J. De Witt等人发表了“内存数据库系统的实现技术”一文，第一次提出了Main Memory DataBase的概念；1985年，IBM推出了在IBM 370上运行的OBE内存数据库；1986年，R B Hagman提出了使用检查点技术实现内存数据库的恢复机制；1987年，ACM SIGMOD会议中有论文提出了以堆文件（heap file）作为内存数据库的数据存储结构；1988年，普林斯顿大学设计出TPK内存数据库；1990年，普林斯顿大学又设计出System M内存数据库。
（3）内存数据库的产品成长期
1994年，美国OSE公司推出了第一个商业化的、开始实际应用的内存数据库产品Polyhedra。