数据库系统概论 | Exercise 1整理

此文为笔者的作业习题总结。请不要用于其他用途，谢谢配合^ _ ^

1. 关于数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。

（1）数据：数据是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。数据的含义称为数据的语义，数据与其语义不可分。
（2）数据库：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。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。数据库具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
（3）数据库管理系统：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。主要功能包括：数据定义功能，数据组织、存储和管理功能，数据操纵功能，数据库事务管理和运行管理，数据库的建立和维护功能等。
（4）数据库系统：数据库系统是由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

2. 关于文件系统与数据库系统的区别和联系。
区别：
（1）文件系统：文件系统的数据共享性差，冗余度大；数据独立性差，是一个不具有弹性的无整体结构的数据集合；数据的存取单位是记录，粒度不能细到数据项；
（2）数据库系统：实现了整体结构的机构化（是与文件系统的本质区别）；存取数据的方式灵活，可以存取数据库中的某一个或一组数据项、一个记录或一组记录；数据的共享性高、冗余度低且易扩充，弹性大；数据独立性高；数据由数据库管理系统统一管理和控制。

联系：
（1）数据都可以长期保存；
（2）都有专门的软件进行数据管理，文件系统是文件系统进行数据管理，数据库系统中是数据库管理系统进行数据管理；
（3）数据库系统在文件系统上发展而来。

3. 数据库管理系统的主要功能：

（1）数据定义功能：用户用DDL可方便地对数据库中的数据对象的组成与结构进行定义；
（2）数据组织、存储和管理功能：确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率和方便存取，提供多种存取方法来提高存取效率；
（3）数据操纵功能：用户用DML来操纵数据，实现对数据库的基本操作；
（4）数据库的事务管理和运行管理功能：数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理和控制；
（5）数据库的建立和维护功能；
（6）其他：通信功能、异构数据库之间的互访和互操作功能、一个数据库管理系统与另一个数据库管理系统或文件系统的数据转换功能等。

4. 试述关系模型的概念，定义并解释以下术语:

关系，属性，域，元组，码，分量，关系模式关系模型的概念：关系模型时建立在严格的数学概念的基础上。从用户观点看，关系模型由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
关系：一个关系对应一张表；
元组：表中的一行即为一个元组；
属性：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名；
码：（也称为码键）表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组；
域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域；
分量：元组中的一个属性值；
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）

5. 定义并解释以下术语：

模式、外模式、内模式、数据定义语言、数据操纵语言模式：也称逻辑模式，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。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，又与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级程序设计语言无关。一个数据库只有一个模式。
外模式：也称子模式或用户模式，是数据库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库视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式通常是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式。
内模式：也称存储模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式，一个数据库只有一个内模式。
数据定义语言：Data Defination Language（DDL），用户用它可以对数据库中的数据对象的组成与结构进行定义，用来严格定义外模式。
数据操纵语言：Data Manipulation Language（DML），用户用它来操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。

6. 数据库系统的组成。
数据库系统由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员（DataBase Administrator,DBA）组成。其中数据库提供数据的存储功能，数据库管理系统提供数据的组织、存取、管理和维护等基础功能，数据库应用系统根据用户需求使用数据库，数据库管理员负责全面管理数据库系统。

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