高级数据库系统及其应用答案.doc

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1、第一章数据库系统导论1.1简要回答以下问题。（1）说明数据抽象表示通常需要从哪些方面进行描述？它与数据模型有何关系？（2）对比逻辑数据模型与物理数据模型，说明它们的区别与联系。（3）简述DBMS在现代计算机软件中的地位和作用。（4）与直接采用一组操作系统文件来管理大量数据相比，采用DBMS来管理大量数据有何优势？列出OS文件处理系统与OS的主要不同点。（5）列举一些你所知道的、不适合用数据库作为数据管理主要解决方案的应用场合。（6）解释外部模式、内部模式和概念模式之间的差异。这些不同模式层是如何与逻辑数据独立性以及物理数据独立性的概念相关联的？为什么说逻辑数据的独立性很重要？（7）什么是DBM

2、S的5大基本功能？对每类基本功能，如果未实现，将会引发什么问题？（8）在后面几个概念中，哪个在信息表示中起重要的作用？1)数据定义语言；2）数据操纵语言；3）缓冲区管理器；4）数据模型。答：（1）数据抽象表示通常要从三方面进行描述：结构特征，行为特征和约束特征。结构特征：通常需引入一组严格定义的概念或基本结构类型，并借助一定的表示法或模型语言来描述。行为特征：反映系统的操纵部分，即系统与外界的相互作用，描述系统在外界作用下的状态改变方式。约束特征：指为保证建模系统有意义，在系统各成份之间或状态量间必须保持的一些依存或者依赖规定。一般通过引入一组约束规则来表达。数据模型的定义：数据模型是一组可精

3、确、抽象描述数据如何表示（包括描述数据类型结构、数据关系和数据约束等数据结构化部分）的概念集，并可选地包括一组描述数据如何操纵的操作方法集。通过系统知识的抽象表示，我们可以建立数据模型，进而研究问题。（2）逻辑数据模型介于概念和物理两种数据模型之间。它是数据库系统的主要工作模型，故常被简称为数据模型。逻辑数据模型的典型代表包括关系模型、面向对象模型和对象-关系数据模型。早期数据库系统中使用的层次模型和网状模型也属于逻辑数据模型。低级数据模型(物理数据模型)。所提供的概念描述了数据如何在计算机上存储的具体细节。除了DB系统专家外，一般DB用户通常很少关注物理数据模型。由于物理数据模型对应各DBM

4、S底层实现部分，没有、也不需要有统一的标准实现，因此，没有专门典型命名的物理数据模型。可见，逻辑数据模型较物理数据模型更为高层。同时逻辑数据模型也要通过物理数据模型来进行各DBMS底层的实现。（3）随着数据数量和共享数据用户数目的增长，DBMS已逐渐变为计算机系统不可或缺的一种重要工具，成为现代计算机信息系统和应用系统开发的核心技术。我们可以利用DBMS的特性，以一种健壮且高效的方式来管理数据。（4）利用DBMS管理数据，至少具有以下方面优势：1.数据独立性2.数据存储的有效性3.数据共享4.数据的完整性和安全性5.并发存取和崩溃恢复6.减小应用开发时间。（5）当在某些实时应用――只有几个严格

5、定义的关键操作，必须用高效风格的代码来实现时，DBMS性能可能不能满足其要求。另一种不使用DBMS的原因可能是，应用可能需要以DBMS不支持的方式来查询数据。例如，关系DBMS不支持对文本数据的灵活处理。如果特殊的数据操作或性能是应用的核心，则应用也可能选择不使用DBMS，特别是当应用并不关心灵活查询、安全性、并发存取和崩溃恢复等性能时。（6）概念（逻辑）模式，用数据模型概念描述数据。内部（物理）模式，指出额外的数据存储细节，描述逻辑模式中的关系如何存储在二级存储器上。外模式，每个外模式通常由一个或多个逻辑模式中的关系和视图构成。外模式提供逻辑数据独立性，概念模式提供物理数据独立性。通过提供数

6、据的抽象视图，DBMS可以很好隔离应用代码与数据的表示和存储细节。（7）1.安全设施2.并发控制3.崩溃恢复4.视图机制5.查询语言安全设施保证数据不被他人盗用。并发控制允许多个用户同时进行操作。崩溃恢复可以使DB在崩溃的情况下恢复数据。视图机制使得DB更加直观，利于操作。查询语言可供查询DB中的数据，并构建视图机制。（8）数据定义语言，因为它是用来描述外模式和逻辑模式的。1.2列举你所知道的逻辑数据模型，并概要说明其特点。（1）关系数据模型。关系模型只能表达平面的数据结构，不能表达复杂的对象结构，缺乏语义表达能力。（2）ODMG对象模型。ODMG对象模型可直接表达任意复杂对象（不象关系模型，

7、需将复杂对象展开为多个平面表来表示），可以显式声明对象类型之间的关系，并显式指定对象类型允许的操作。（3）XML数据模型。半结构化的逻辑模型。它是一个基于树结构、且移植了XML规范各种不同细节和特性的数据表达模型，包含有节点、原子值和顺序信息等数据表示方法。1.3列举你所知道的概念数据模型，并概要说明其特点。（1）E-R模型。它是一种基于图形表达的模型。（2）EER模型。是ER模型的扩展模型。它在