第1章数据库概论
1.1 基本内容分析
本章的重要概念
（1）DB、DBMS和DBS的定义
（2）数据管理技术的发展阶段
人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库技术阶段等各阶段的特点。 （3）数据描述
概念设计、逻辑设计和物理设计等各阶段中数据描述的术语，概念设计中实体间二元联系的描述（1:1，1:N，M:N）1.7 与“文件”结构相比，“数据库”结构有些什么不同？ 答：与文件结构相比，数据库结构主要有下面三点不同：
数据的结构化。文件由记录组成，但各文件之间缺乏联系。数据库中数据在磁盘中仍以文件形式组织，但这些文件之间有着广泛的联系。数据库的逻辑结构用数据模型来描述，整体结构化。数据模型不仅描述数据本身的特点，还要描述数据之间的联系。 数据独立性。文件只有设备独立性，而数据库还具有逻辑独立性和物理独立性。
访问数据的单位。访问文件中的数据，以记录为单位。访问数据库中的数
据，以数据项（字段）为单位，增加了系统的灵活性。
1.8 什么是数据独立性？在数据库中有哪两级独立性？
答：数据独立性是指应用程序与DB的数据结构之间相互独立。在物理结构改变时，尽量不影响应用程序，称为物理数据独立性；在逻辑结构改变时，尽量不影响应用程序，称为逻辑数据独立性。
1.9 分布式数据库系统和面向对象数据库系统各有哪些特点？
答：DDBS主要有三个特点：
??数据物理上分布在各地，但逻辑上是一个整体；
?
?每个场地既可以执行局部应用，也可以执行全局应用；
??各地的计算机由数据通信网络相连接。
面向对象数据系统主要有两个特点：
??面向对象数据模型能完整地描述现实世界的数据结构，能表达数据间嵌套、递归的联系。
??具有面向对象技术的封装性和继承性的特点，提高了软件的可重用性。
1.10 逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？
答：逻辑数据是用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。物理数据是实际存放在存储设备上的数据。
逻辑数据与物理数据在结构上可以差别很大，需通过两级映象来进行数据传输和格式转换。
从以上的解释可以看出，逻辑记录和逻辑文件是用户在程序中使用的记录和文件，而物理记录和物理文件是指磁盘上的记录和文件。逻辑记录、文件与物理记录、文件在结构、组成上有很大的差异，而数据管理软件就是通过三级结
构两级映象来实现逻辑数据与物理数据之间的转换。
1.11 试述ER模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的主要特点。
答：ER模型直接表示实体类型及实体间联系，与计算机系统无关，充分反映用户的需求，用户容易理解。
层次模型的数据结构为树结构，记录之间联系通过指针实现，查询较快，但DML属于过程化的，操作复杂。
网状模型的数据结构为有向图，记录之间联系通过指针实现，查询较快，并且容易实现M:N联系，但DML属于过程化的语言，编程较复杂。
关系模型的数据结构为二维表格，容易为初学者理解。记录之间联系通过关键码实现。DML属于非过程化语言，编程较简单。
面向对象模型能完整描述现实世界的数据结构，具有丰富的表达能力，能表达嵌套、递归的数据结构。但涉及的知识面较广，用户较难理解，这种模型尚未普及。
1.12 数据之间联系在各种结构数据模型中是怎么实现的？
答：在层次、网状模型中，数据之间的联系通过指针实现的；
磁单极子
在关系模型中，数据之间联系通过外键和主键间联系实现的；行政职务
在面向对象模型中，数据之间嵌套、递归联系通过对象标识符（OID）实现的（见第8章）。鞍隔
1.13 DB的三级模式结构描述了什么问题？试详细解释。
答：DB的三级模式结构是对数据的三个抽象级别，分别从外部（用户）级、概念级和内部级去观察数据库。
外部级是用户使用的局部数据库的逻辑结构，其描述称为外模式。
概念级是DB的整体逻辑结构，其描述称为概念模式。
内部级是DB的物理结构，其描述称为内模式。
1.14 试述概念模式在数据库结构中的重要地位。
答：数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘中，而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。
1.15 试叙述用户、DB的三级模式结构、磁盘上的物理文件之间有些什么联系和不同？
答：用户、外模式、概念模式、内模式和物理文件中的记录分别称为用户记录、外部记录、概念记录、内部记录和物理记录。
用户记录与外部记录的结构是一致的，它们之间只是数据传输问题。
而外部记录、概念记录和内部记录之间的结构可能是不一致的，除了数据传输问题，还
有格式转换问题。
内部记录与物理记录的结构是一致的，它们之间只是数据传输问题。
1.16 数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？
答：数据独立性是指应用程序和DB的数据之间相互独立，不受影响，对系统的要求是“数据独立性要高”，而数据联系是指记录之间的联系，对系统的要求是“数据联系密切”。
1.17 试述DBMS的工作模式和主要功能。
答：DBMS的工作模式有六点：
青年文学家??接受应用程序的数据请求和处理请求；
??将用户的数据请求转换成低层指令；
??实现对DB的操作；
??从对DB的操作中接受查询结果；
??对查询结构进行处理；
??将处理结果返回给用户。
DBMS的主要功能有DB的定义、操纵、保护、维护和数据字典等五个功能。
1.18 试叙述DBMS对数据库的维护功能。
答：包括DB的数据载入、转换、转储、DB的改组以及性能监控等功能。这些功能分别由各个实用程序完成。
1.19 从模块结构观察，DBMS由哪些部分组成？
答：DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器。（解释略）
1.20 DBS有哪几部分组成？其中DD有什么作用？
答：DBS由DB、硬件、软件和DBA等四个部分组成。（解释略）
在DBS中，DD是存储三级结构描述（即元数据）的DB。DBMS的所有工作都要以DD中的元数据为依据，也就是所有工作都要通过DD访问DB。
国务院关于基础教育改革与发展的决定1.21“元数据”与“数据”之间有些什么联系与区别？
答：元数据（metadata）是指“数据的数据”，即数据的描述。DB中的元数据是指三级模式结构的详细描述。
数据（data），一般是指用户使用的具体值。
1.22 什么是DBA？DBA应具有什么素质？DBA的职责是什么？
答：DBA是控制数据整体结构的一组人员，负责DBS的正常运行，承担创建、
监控和维护DB结构的责任。
DBA必须具备下列4条素质：熟悉企业全部数据的性质和用途；对所有用户的需求有充分的了解；对
迈克尔哈内克系统的性能非常熟悉；兼有系统分析员和运筹学专家的品质和知识。
DBA的主要职责有6点：定义模式；定义内模式；与用户的联络；定义安全性规则；定义完整性规则；DB的转储与恢复。
1.23 试对DBS的全局结构作详细解释。
答：从四个方面解释：
??数据库用户有四类：DBA，专业用户，应用程序员，终端用户。
??DBMS的查询处理器有四个模块：DML编译器，嵌入型DML预编译器，DDL编译器，查询运行核心程序。
??DBMS的存储管理器有四个模块：授权和完整性管理器，事务管理器，文件管理器，缓冲区管理器。
??磁盘存储器中有五种数据结构：数据文件，数据字典，索引文件，统计数据组织和日志。
1.24 使用DBS的用户有哪几类？
答：（略，见习题1.23）
1.25 DBMS的查询处理器和存储管理器各有哪些功能？
答：（略，见习题1.23）
1.26 磁盘存储器中有哪五类主要的数据结构？
答：（略，见习题1.23）
1.27 根据计算机的系统结构，DBS可分成哪四种?各有什么特点?
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