第1章绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。答：(1 )数据(Data):描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图 像、声音、正文等。数据与其语义是不可分的。解析在现代计算机系统中数据的概念是广义 的。早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中 的数据。现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。数 据与其语义是不可分的。500这个数字可以表示一件物品的价格是500元，也可以表示一 个学术会议参加的人数有500人，还可以表示一袋奶粉重500克。(2 )数据库(DataBase ,简称DB )：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。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、 较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。(3 )数据库系统(DataBas。Sytem ,简称DBS):数据库系统是指在计算机系统中引 入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数 据库管理员构成。解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一个人一机系统，数 据库是数据库系统的一个组成部分。但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据 库。希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分数据库系统”和数据库二不要引 起混淆。(4 )数据库管理系统(DataBase Management sytem ,简称DBMs ):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，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和 维护数据。DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、 数据库的建立和维护功能。解析DBMS是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础 软件。目前，专门研制DBMS的厂商及其研制的DBMS产品很多。著名的有美国IBM公 司的DBZ关系数据库管理系统和IMS层次数据库管理系统、美国Oracle公司的orade 关系数据库管理系统、s油ase公司的s油ase关系数据库管理系统、美国微软公司的 SQL Serve ,关系数据库管理系统等。2 .使用数据库系统有什么好处？答：使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。使用数据库系统的好处很 多，例如，可以大大提高应用开发的效率，方便用户的使用，减轻数据库系统管理人员维护 的负担，等等。使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率。因为在数据库系统中应用程 序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径，这些工作都由DBMS来完成。用一 个通俗的比喻，使用了 DBMS就如有了一个好参谋、好助手，许多具体的技术工作都由这 个助手来完成。开发人员就可以专注于应用逻辑的设计，而不必为数据管理的许许多多复杂 的细节操心。还有，当应用逻辑改变，数据的逻辑结构也需要改变时，由于数据库系统提供 了数据与程序之间的独立性，数据逻辑结构的改变是DBA的责任，开发人员不必修改应 用程序，或者只需要修改很少的应用程序，从而既简化了应用程序的编制，又大大减少了应 用程序的维护和修改。使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担。因为 DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制，包括数据的完整性、 安全性、多用户并发控制、故障恢复等，都由DBMS执行。总之，使用数据库系统的优点 是很多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据的利用率和一致性，又有利于 应用程序的开发和维护。读者可以在自己今后的工作中结合具体应用，认真加以体会和总结。答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关 系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。（1）关系：一个关系对应通常 说的一张表；（2 ）属性：表中的一列即为一个属性；（3 ）域：属性的取值范围；（4 ） 元组：表中的一行即为一个元组；（5 ）主码：表中的某个属性组，它可以惟一确定一个 元组；（6 ）分量：元组中的一个属性值；（7 ）关系模式：对关系的描述，一般表示为 关系名（属性1 ,属性2 ,，属性n）19试述关系数据库的特点。答：关系数据模型具有下列优点：（1 ）关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数学概 念的基础上的。（2 ）关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表示, 操作的对象和操作的结果都是关系，所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。（3 ） 关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化 了程序员的工作和数据库开发建立的工作。当然，关系数据模型也有缺点，其中最主要的缺 点是，由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能, 必须对用户的查询请求进行优化,增加了开发数据库管理系统的难度。20 .试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？ 答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。（参见书上图129）夕卜模式， 亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局 部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻 辑表示。模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户 的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构, 通常是模式的子集。内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的 物理结构和存储方式的描述。数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的 具体组织留给DBMs管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的 表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式 之间提供了两层映像：夕卜模式/模式映像和模式/内模式映像。正是这两层映像保证了数据 库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。21 .定义并解释以下术语：模式、夕卜模式、内模式、DDL、DML模式、外模式、内模 式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据 视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。夕卜模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模 式的子集。内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构 和存储方式的描述。DDL :数据定义语言，用来定义数据库模式、外模式、内模式的语 言。DML :数据操纵语言，用来对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改的语句。22 .什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系 统具有数据与程序的独立性？答：数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据 类型等），由数据库管理员对各个外模式/模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。 应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独 立性，简称数据的逻辑独立性。数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由 数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必 改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模 式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立 性。23试述数据库系统的组成。答：数据库系统一般由数据库、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。24 . DBA的职责是什么？答：负责全面地管理和控制数据库系统。具体职责包括：决定数据库的信息内容和结构； 决定数据库的存储结构和存取策略；定义数据的安全性要求和完整性约束条件；监 督和控制数据库的使用和运行；改进和重组数据库系统。25系统分析员、数据库设 计人员、应用程序员的职责是什么？答系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，系 统分析员要和用户及DBA相结合，确定系统的硬件、软件配置，并参与数据库系统的概 要设计。数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。数据库设计人 员必须参加用户需求调查和系统分析，然后进行数据库设计。在很多情况下，数据库设计人 员就由数据库管理员担任。应用程序员负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和 安装。第2章关系数据库1试述关系模型的三个组成部分。答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。2 .试述关系数据语言的特点和分类。答：关系数据语言可以分为三类：关系代数语言。关系演算语言：元组关系演算语言和域关系演算语言。SQL:具有关系代数和关系演算双重特点的语言。这些关系数据语言的共同特点是，语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作 语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。4 .试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空？什 么情况下才可以为空？答：实体完整性规则是指若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。若属性(或属性组)F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和 S不一定是不同的关系)，则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值(F的每个属 性值均为空值)；或者等于S中某个元组的主码值。即属性F本身不是主属性，则可以取空 值，否则不能取空值。5. 设有一个SPJ数据库，包括S, P, J, SPJ四个关系模式：1) 求供应工程J1零件的供应商号码SNO:7cSno(oSno= Jl (SPJ)求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO:7iSno(oSno= APno= Pl (SPJ)求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO：7cSno(aPno= Pl (oCOLOR=红(P) ooSPJ)求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO:7jno(SPJ)- tJNO (ocity=天津A Color=红(SooSPJoop)求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO:7jno, Pno(SPJ)4- 7cPno (oSno= SI (SPJ)试述等值连接与自然连接的区别和联系。答：连接运算符是的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选 取A, B属性值相等的那些元组自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组, 并且在结果中把重复的属性列去掉。6. 关系代数的基本运算有哪些？如何用这些基本运算来表示其他运算？答：并、差、笛卡尔积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运算，即交、连接和 除，均可以用这5种基本运算来表达。第3章关系数据库标准语言SQL1 试述sQL语言的特点。答：Q)综合统一。sQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL 的功能于一体。(2) 高度非过程化。用sQL语言进行数据操作，只要提出做什么二而无需指明怎么做二 因此无需了解存取路径，存取路径的选择以及sQL语句的操作过程由系统自动完成。(3) 面向集合的操作方式。sQL语言采用集合操作方式，不仅操作对象、查找结果可以是 元组的集合，而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。(4) 以同一种语法结构提供两种使用方式。sQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。 作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式；作为嵌入式语言，它能够嵌入到 高级语言程序中，供程序员设计程序时使用。(5) 语言简捷，易学易用。2试述sQL的定义功能。sQL的数据定义功能包括定义表、定