数据库原理相关资料文档格式.docx
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计算机世界是将信息世界中的信息经过人们的抽象和组织，按照特定的数据结构，即数据模型，将数据存储在计算机中。
信息的三种世界之间是可以进行转换的。
人们常常首先将现实世界中客观存在的事物或对象抽象为某一种信息结构，这种结构并不依赖于计算机系统，是人们认识的概念模型。
然后再将概念模型转换为计算机上某一具体的DBMS支持的数据模型。
2.什么是概念模型？
概念模型是用于信息世界的建模，是对现实世界的抽象和概括。
它应真实、充分地反映现实世界中事物和事物之间的联系，有丰富的语义表达能力，能表达用户的各种需求，包括描述现实世界中各种对象及其复杂联系、用户对数据对象的处理要求和手段。
是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。
3.解释概念模型中常用的概念：
实体，属性，码，域，实体型，实体集，联系。
客观存在并且可以互相区别的事物称为实体。
实体所具有的某一特征称为属性。
能在一个实体集中惟一标识一个实体的属性称为码。
某个（些）属性的取值范围称为该属性的域。
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画的同类实体，称为实体型。
同类型的实体集合称为实体集。
联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。
4.实体的联系有哪3种？
实体之间的联系根据所表现的形式的不同，分为三种：
一对一联系，一对多联系，多对多联系。
6.数据模型通常由哪三部分组成？
数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
7.在实际的数据库系统中，用到哪些数据模型？
比较关系数据模型与非关系数据模型的优缺点。
实际的数据库系统中最常见的数据组织方法有四种：
层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。
关系模型的优点：
使用表的概念来表示实体之间的联系，简单直观；
关系型数据库都使用结构化查询语句，存取路径对用户是透明的，从而提供了数据的独立性，简化了程序员的工作；
关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的，具有坚实的理论基础。
关系模型的缺点：
关系模型的联结等查询操作开销较大，需要较高性能计算机的支持，所以必须提供查询优化功能。
8.试举出三个分别是属于层次、网状和关系模型的实例。
操作系统的文件系统属于层次模型。
计算机网属于网状模型。
路由器的路由表属于关系模型。
9.解释关系模型中常用的概念：
关系，元组，属性，主码，域，分量，关系模式。
一个关系对应通常所说的一张二维表。
表中的一行称为一个元组。
表中的一列称为一个属性。
表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确定一个元组，且属性组中不含多余的属性，这样的属性或属性组称为关系的主码。
属性的取值范围称为域。
元组中的一个属性值称为分量。
关系的型称为关系模式，关系模式是对关系的描述。
10.关系模型中实体之间的联系分为哪3类？
联系可以分为三种：
一对一的联系，一对多的联系，多对多的联系。
11.解释在面向对象模型中的对象、封装和类的概念，并一个实例说明面向对象模型。
现实世界的任一实体都被称为模型化的一个对象，每一个对象有一个惟一的标识，称为对象标识。
每一个对象都将其状态、行为封装起来，其中状态就是该对象的属性值的集合，行为就是该对象的方法的集合。
有相同属性和方法的对象的集合称为类。
3.6习题
1.常见的关系数据语言可以分为哪三类？
关系数据语言可以分为三类：
关系代数、关系演算、介于关系代数和关系演算之间的SQL语言。
2.简述概念：
关系，域，笛卡儿积，属性，候选键，主键。
关系模型的数据结构简单清晰，关系单一。
在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系都可以使用关系来表示。
从用户角度来看，关系模型中数据的逻辑结构就是一张二维表，由行列组成。
在二维表中，存放数据库数据。
域是一组具有相同数据类型的值的集合。
设D1，D2，…，Dn为任意域，定义D1，D2，…，Dn的笛卡尔积（CartesianProduct）为：
表中的每一行对应一个元组，表中的每一列对应一个域。
为了区分每一列，必须给它起一个名字，称为属性。
如果关系中的某一属性组的值能惟一地标识一个元组，则称该属性组为候选键。
若一个关系有多个候选键，则选定其中一个作为主码或主键。
3.关系具有哪些基本属性？
关系具有以下性质：
1）列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。
2）不同的列可以出自同一个域，每一列称为一个属性。
在同一关系中，属性名不能相同。
3）列的顺序无关紧要，即列的顺序可以任意转换。
4）任意两个元组（行或记录）不能完全相同
5）行的顺序也无关紧要，即行的顺序也可以任意转换。
6）行列的交集称为分量，每个分量的取值必须是原子值，即分量不能再分。
4.在关系模型中，常见的关系操作有哪些？
关系模型中常用的关系操作包括：
选择（Select）、投影（Project）、连接（Join）、除（Divide）、并（Union）、交（Intersection）、差（Difference）等查询（Query）操作和增加（Insert）、删除（Delete）、修改（Update）操作。
5.简述关系模型的四类完整性约束。
关系模型提供了三类完整性约束：
实体完整性、域完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
实体完整性：
是规定表中的每一行在表中表示唯一的实体。
可以通过建立唯一的索引、PRIMARYKEY约束、UNIQUE约束以及列的IDENTITY属性等措施来实施实体完整性。
域完整性用于限制用户向列中输入的内容，域完整性就要包括在数据类型、列值格式和、列值范围实施限制。
参照完整性是指两个表的主键和外键的数据应对应一致。
参照完事性作用表现如下
（1）禁止往外键列中插入主键列中没有值；
（2）禁止修改外键列，而不修改主键列的值；
（3）禁止先从主键列所属的表中删除数据行。
用户定义完整性：
允许用户定义一些特定规则。
6.试述关系代数中并、差、交、选择、投影、连接、除法的定义。
略。
7.现有一个工程公司数据库，包括职工、部门、工程、客户四个关系模式：
职工（职工编号，姓名，性别，出生日期，部门编号）
部门（部门编号，部门名称）
工程（工程编号，工程名称，职工编号，客户编号）
客户（客户编号，客户名称，地址）
每个关系模式中见表3-22、表3-23、表3-24、表3-25中的数据。
表3-22职工表
职工编号
姓名
性别
出生日期
部门编号
1001
张鹏
男
1980-12-1
1
2005
刘荧荧
女
1978-3-19
2007
李庆亮
1074-2-10
2
3001
陈莉
1982-7-12
4
4009
王建中
1989-6-1
5
表3-23部门表
部门名称
人事部
财务部
技术部
3
办公室
工程部
表3-24工程表
工程编号
工程名称
客户编号
市第2医院5号楼
101
京都花园
201
梁苑广场
大华商场
302
表3-25客户表
客户名称
地址
大宏公司
北京
新新公司
上海
金石集团
405
秀华公司
广州
试用关系的集合运算并、差、交、广义笛卡尔积四种运算，求出结果。
10.判断表3-26、表3-27、表3-28每个关系属于第几范式。
如果不规范，将其规范化。
表3-26学生成绩表
学号
计算机网络
数据库应用
英语
5040105
蒙会宾
80
90
70
5040106
秦虎峰
86
85
5040107
樊继伟
65
60
5040111
张顺心
50
表3-27商品表
编号
名称
数量
仓库编号
仓库地址
204
电视
20
1号楼104
301
冰箱
15
220
计算机
1号楼105
509
微波炉
26
2号楼305
表3-28教师表
院系编号
院系名称
院系负责人编号
2003
聂义乐
2006
1004
徐志华
中文
1020
王跃州
6
体育
1029
2168
占超
9
艺术
1143
11.简述全关系型的关系系统应遵循的十二条基本准则。
【准则1】信息准则。
【准则2】保证访问准则。
【准则3】空值的系统化处理。
【准则4】基于关系模型的动态的联机数据字典。
【准则5】统一的数据子语言准则。
【准则6】视图更新准则．所有理论上可更新的视图也应该允许由系统更新。
【准则7】高级的插入、修改和删除操作。
【准则8】数据物理独立性。
【准则9】数据逻辑独立性。
【准则10】数据完整性的独立性。
【准则11】分布独立性。
【准则12】无破坏准则。
4.8习题
1.简述数据库设计过程。
通常将数据库设计分为以下六个阶段：
1）需求分析阶段。
2）概念设计阶段。
3）逻辑设计阶段。
4）物理设计阶段。
5）实现阶段。
6）运行维护阶段。
2.简述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述。
1）需求分析：
需求分析阶段应对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查、确定用户的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户需求，并把这些要求写成用户和数据库设计者都能够接受的文档。
确定用户需求可以通过对不同层次的企业管理人员进行个人访问得到。
还应了解系统将来要发生的变化，充分考虑系统的可能的扩充和变动，使系统设计更符合未来发展方向。
2）概念结构设计：
概念模型可以看成是现实世界到机器世界的一个过渡的中间层次。
在设计数据库系统时，要把现实世界的事物通过认识和抽象转换为信息世界的概念模型，再把概念模型转换为机器世界的数据模型。
概念结构设计是整个数据库设计的关键通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
3）逻辑结构设计：
逻辑结构设计将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。
4）物理结构设计：
物理结构设计为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。
5）数据库实施：
运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果，建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。
6）数据库运行和维护：
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
3.简述数据库设计的特点。
数据库设计的3个特点：
（1）反复性（Iterative）
一个性能优良的数据库不可能一次性的设计完成，需要经过多次的、反复的设计。
（2）试探性（Tentative）
一个数据库设计完毕，并不意味着数据库设计工作的完成，还需要经过实际使用的检测。
通过试探性的使用，再进一步完善数据库设计。
（3）分步进行（Multistage）
由于一个实际应用的数据库往往都非常庞大，而且涉及到许多方面的知识，所以需要分步进行，最终达到用户的需要。
4.需求分析的设计目的是什么？
5.简述概念结构设计通常采用的四类方法。
概念结构设计通常有四类方法：
1）自顶向下。
即先定义全局概念结构再逐步细化。
2）自底向上。
即先定义各局部概念结构再逐步整和，是概念结构设计最常用的方法。
3）逐步扩张。
即先定义核心概念结构再逐步扩展。
4）混合策略。
即综合自顶向下和自底向上方法设计。
6.逻辑结构设计的任务是什么？
概念结构设计就是将需求分析得到的信息，抽象化为概念模型。
概念结构设计应该能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。
同时还有易于理解、易于更改，易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
7.数据库物理结构设计包括哪些设计？
数据库物理结构设计包括：
选择存储结构、确定存取方法、选择存取路径、确定数据的存放位置。
主要解决选择文件存储结构和确定文件存取方法的问题。
在数据库中访问数据的路径主要表现为如何建立索引。
如要直接定位到所要查找的记录，应采用索引方法存取方法（索引表）。
顺序表只能从起点进去向后一个个访问记录。
数据库的物理实现取决于特定的DBMS，在规划存储结构时主要应考虑存取时间和存储空间，这两者通常是互相矛盾的，要根据实际情况决定。
5.4习题
1.SQLServer2005数据库管理系统产品家族分为哪几种版本？
SQLServer2005产品家族将其分为五个新的版本：
企业版、开发版、标准版、工作组版和精简版。
其中最常用的是企业版、标准版、工作组版。
2.安装、配置SQLServer2005。
3.熟悉SQLServerManagementStudio环境。
SQLServer2005简单易学，它提供了大量的图形工具和命令行工具，能够完成对SQLServer2005的管理和开发任务。
主要工具包括：
1）SQLServerManagementStudio
2）BusinessIntelligenceDevelopmentStudio
3）SQLServerProfiler
4）SQLServerConfigurationManager
5）DatabaseEngineTuningAdvisor
6）命令行工具
7）帮助
6.4习题
1.简述SQL语言的特点。
SQL语言的特点是：
1）高度非过程化
2）综合统一
3）是所有关系数据库的公共语言
4）以同一种语法结构提供两种使用方式
5）简单易学
2.SQLServer2005提供了丰富的系统数据类型，可以归纳为哪些类别。
SQLServer2005提供了丰富的系统数据类型。
数据类型归纳为下列类别：
（1）精确数字型
精确数字型包括bigint、bit、decimal、money、numeric、smallint、smallmoney、tinyint。
（2）近似数字型
近似数字型包括float、real。
（3）日期和时间型
日期和时间型包括datetime、smalldatetime。
（4）字符串型
字符串型包括char、text、varchar。
（5）Unicode字符串型
Unicode字符串型包括nchar、ntext、nvarchar。
（6）二进制字符串型
二进制字符串型包括binary、image、varbinary。
（7）其他数据类型
SQLServer还有一些其他的数据类型，包括cursor、sql_variant、table、timestamp、uniqueidentifier、xml。
3.以下变量名中，哪些是合法的变量名，哪些是不合法的变量名？
A1，1a，@x，@@y，&
变量1，@姓名，姓名，#m，##n，@@@abc##，@my_name
合法的变量名：
A1，@x，@@y，&
不合法的变量名：
1a
4.SQLServer2005所使用的运算符类别有哪些？
SQLServer2005运算符类别
运算符类别
所包含运算符
赋值运算符
=（赋值）
算术运算符
+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、%（取模）
按位运算符
&
（位与）、|（位或）、^（位异或）
字符串串联运算符
+（连接）
比较运算符
=（等于）、>
（大于）、>
=（大于等于）、<
（小于）、<
=（小于等于）、<
>
（或!
=，不等于）、!
<
（不小于）、!
（不大于）
逻辑运算符
all（所有）、and（与）、any（任意一个）、between（两者之间）、exists（存在）、in（在范围内）、like（匹配）、not（非）、or（或）、some（任意一个）
一元运算符
+（正）、-（负）、~（取反）
5.计算下列表达式：
（1）9-3*5/2+6%4
（2）5&
2|4（3）'
早上'
+'
好'
（4）~10
（5）DECLARE@dSMALLDATETIME
SET@d='
2006-10-26'
SELECT@d+10,@d-10
9-3*5/2+6%4=45&
2|4=4'
='
早上好'
~10=-11
6.举例说明，如果表达式@a=@b-@c成立，则变量@a、@b、@c都可以是什么数据类型？
@a
@b
@c
数值数据
日期时间
7.用CASE函数，求当前日期是否是闰年？
8.符号“=”可以是关系运算符等于，也可以是赋值运算符。
那么什么情况下是关系运算符，什么情况下是赋值运算符？
在SET语句中“=”是赋值运算符，在输出语句或判断语句中是关系运算符。
11.计算下列表达式：
（1）ABS（-5.5）+SQRT（9）*SQUARE
（2）
（2）ROUND（456.789,2）-ROUND（345.678,-2）
（3）SUBSTRING（REPLACE（'
北京大学'
'
北京'
清华'
）,3,2）
ABS（-5.5）+SQRT（9）*SQUARE
（2）=18
ROUND（456.789,2）-ROUND（345.678,-2）=157
SUBSTRING（REPLACE（'
）,3,2）='
大学'
（4）计算今天距离2008年8月8号，还有多少年，多少月，多少天？
datediff（year,getdate（）,'
2008-8-8'
）
datediff（month,getdate（）,'
datediff（day,getdate（）,'
7.4习题
1.简述物理数据库和逻辑数据库的概念。
数据库是构成单个数据库的实际文件。
在SQLServer2005中，将数据库映射到一组操作系统文件上，这种观点将数据库称为物理数据库。
SQLServer2005数据库是存储数据的容器，即数据库是一个存放数据的表和支持这些数据的存储、检索、安全性和完整性的逻辑成分所组成的集合。
这种观点将数据库称为逻辑数据库，组成数据库的逻辑数成分称为数据库对象。
2.简述组成SQLServer2005数据库的三种类型的文件。
SQLServer2005数据库有3种类型的文件：
（1）主数据文件：
主数据文件的推荐文件扩展名是.mdf。
（2）辅助数据文件：
辅助数据文件的推荐文件扩展名是.ndf。
（3）事务日志文件：
事务日志文件的推荐文件扩展名是.ldf。
6.数据库和表有什么不同？
数据库是数据对象容器，数据表是存放具体数据的单位。
8.9习题
1.查询女教师的教师编号、姓名和出生日期。
S
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