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2015公共基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)資料（5）
第四章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
經(jīng)過對(duì)部分考生的調(diào)查以及對(duì)近年真題的總結(jié)分析，筆試部分經(jīng)常考查的是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫基本特點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式及二級(jí)映射，E-R模型，關(guān)系模型和關(guān)系代數(shù)，讀者應(yīng)對(duì)此部分進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)。
詳細(xì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：
1.數(shù)據(jù)的概念、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)語言、數(shù)據(jù)管理員的主要工作、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性及邏輯獨(dú)立性、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制、三級(jí)模式及兩級(jí)映射的概念
2.數(shù)據(jù)模型3個(gè)描述內(nèi)容、E-R模型的概念及其E-R圖表示法、關(guān)系操縱、關(guān)系模型三類數(shù)據(jù)約束
3.關(guān)系模型的基本操作、關(guān)系代數(shù)中的擴(kuò)充運(yùn)算
4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)生命周期法的4個(gè)階段
4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念
考點(diǎn)1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
考試鏈接：
考點(diǎn)1在筆試考試中，是一個(gè)經(jīng)常考查的內(nèi)容，在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為70%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為重點(diǎn)識(shí)記內(nèi)容，讀者還應(yīng)該識(shí)記數(shù)據(jù)語言所包括的數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操縱語言和數(shù)據(jù)控制語言。
數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的基本對(duì)象，描述事物的符號(hào)記錄。
數(shù)據(jù)庫是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合，它具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式并存放于統(tǒng)一的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，是多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個(gè)應(yīng)用程序所共享。
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS，Database Management System)是數(shù)據(jù)庫的機(jī)構(gòu)，它是一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)維護(hù)、控制及保護(hù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心，主要有如下功能：數(shù)據(jù)模式定義、數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)的完整性、安全性定義和檢查、數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)、數(shù)據(jù)的服務(wù)。
為完成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)語言：數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操縱語言、數(shù)據(jù)控制語言。
數(shù)據(jù)庫管理員的主要工作如下：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)、改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)效率。
考點(diǎn)2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展
考試鏈接：
考點(diǎn)2在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容，讀者還應(yīng)該注意各個(gè)階段的特點(diǎn)。
數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段，見表4-1：
表4-1 各階段特點(diǎn)的詳細(xì)說明
考點(diǎn)3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點(diǎn)
考試鏈接：
考點(diǎn)3在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以填空題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容，讀者還應(yīng)該理解物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性的定義。
數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性，即數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用程序而不依賴于應(yīng)用程序。
數(shù)據(jù)的獨(dú)立性一般分為物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性兩種。
(1)物理獨(dú)立性：指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)(包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方式等)改變時(shí)，如存儲(chǔ)設(shè)備的更換、物理存儲(chǔ)的更換、存取方式改變等，應(yīng)用程序都不用改變。
(2)邏輯獨(dú)立性：指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等，用戶程序都可以不變。
數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制主要包括以下3個(gè)方面：數(shù)據(jù)的完整性檢查、數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)和并發(fā)控制。
考點(diǎn)4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系
考試鏈接：
考點(diǎn)4在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容，讀者還應(yīng)該理解三級(jí)模式及兩級(jí)映射的定義。
誤區(qū)警示：
一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)概念模式。一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外模式。三級(jí)模式都有幾種名稱，讀者應(yīng)該熟記每個(gè)模式的另一些名稱。
1.數(shù)據(jù)統(tǒng)系統(tǒng)的3級(jí)模式
(1)概念模式，也稱邏輯模式，是對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是全體用戶(應(yīng)用)公共數(shù)據(jù)視圖。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)概念模式。
(2)外模式，外模式也稱子模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，它是由概念模式推導(dǎo)而出來的，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外模式。
(3)內(nèi)模式，內(nèi)模式又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與物理存取方法。
內(nèi)模式處于最底層，它反映了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)物理結(jié)構(gòu)中的實(shí)際存儲(chǔ)形式，概念模式處于中間層，它反映了設(shè)計(jì)者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求，而外模式處于最外層，它反映了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的要求。
小提示：內(nèi)模式處于最底層，它反映了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)物理結(jié)構(gòu)中的實(shí)際存儲(chǔ)形式，概念模式處于中間層，它反映了設(shè)計(jì)者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求，而外模式處于最外層，它反映了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的要求。
2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級(jí)映射
兩級(jí)映射保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。
(1)概念模式到內(nèi)模式的映射。該映射給出了概念模式中數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)到數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
(2)外模式到概念模式的映射。概念模式是一個(gè)全局模式而外模式是用戶的局部模式。一個(gè)概念模式中可以定義多個(gè)外模式，而每個(gè)外模式是概念模式的一個(gè)基本視圖。
疑難解答：數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么樣的?
數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的7個(gè)部分以一定的邏輯層次結(jié)構(gòu)方式組成一個(gè)有機(jī)的整體，它們的結(jié)構(gòu)關(guān)系是：應(yīng)用系統(tǒng)工、應(yīng)用開發(fā)工具軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、硬件。
4.2數(shù)據(jù)模型
考點(diǎn)5 數(shù)據(jù)模型的基本概念
考試鏈接：
考點(diǎn)5在筆試考試中是一個(gè)經(jīng)常考查的內(nèi)容，出現(xiàn)的機(jī)率為70%，主要是以填空形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為重點(diǎn)識(shí)記內(nèi)容，讀者應(yīng)該識(shí)記數(shù)據(jù)模型的3個(gè)部分。
數(shù)據(jù)模型用來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。分為兩個(gè)階段：把現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型;把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。
數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有3個(gè)部分，它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)約束。
考點(diǎn)6 E-R模型
考試鏈接：
考點(diǎn)6在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為4分，此考點(diǎn)為理解內(nèi)容，讀者應(yīng)該理解實(shí)體間三種函數(shù)關(guān)系，識(shí)記實(shí)體、屬性、聯(lián)系各用什么圖形來表示。
1.E-R模型的基本概念
(1)實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中的事物可以抽象成為實(shí)體，實(shí)體是概念世界中的基本單位，它們是客觀存在的且又能相互區(qū)別的事物。
(2)屬性：現(xiàn)實(shí)世界中事物均有一些特性，這些特性可以用屬性來表示。
(3)碼：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。
(4)域：屬性的取值范圍稱為該屬性的域。
(5)聯(lián)系：在現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)聯(lián)稱為聯(lián)系。
兩個(gè)實(shí)體集間的聯(lián)系實(shí)際上是實(shí)體集間的函數(shù)關(guān)系，這種函數(shù)關(guān)系可以有下面幾種：一對(duì)一的聯(lián)系、一對(duì)多或多對(duì)一聯(lián)系、多對(duì)多。
2.E-R模型的圖示法
E-R模型用E-R圖來表示。
(1)實(shí)體表示法：在E-R圖中用矩形表示實(shí)體集，在矩形內(nèi)寫上該實(shí)體集的名字。
(2)屬性表示法：在E-R圖中用橢圓形表示屬性，在橢圓形內(nèi)寫上該屬性的名稱。
(3)聯(lián)系表示法：在E-R圖中用菱形表示聯(lián)系，菱形內(nèi)寫上聯(lián)系名。
考點(diǎn)7 層次模型
考試鏈接：
考點(diǎn)7在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容，讀者應(yīng)該理解層次模型的定義。它的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)。
滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。
(1)有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn);
(2)除根結(jié)點(diǎn)以外的其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。
考點(diǎn)8 關(guān)系模型
考試鏈接：
考點(diǎn)8筆試考試中，是一個(gè)經(jīng)�？疾榈膬�(nèi)容，在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為70%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)重點(diǎn)掌握為理解內(nèi)容，讀者應(yīng)該理解二維表的7個(gè)性質(zhì)，識(shí)記三類數(shù)據(jù)約束。
誤區(qū)警示：
當(dāng)對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行查詢運(yùn)算，涉及到多種運(yùn)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意它們之間的先后順序，因?yàn)橛锌赡苓M(jìn)行投影運(yùn)算時(shí)，把符合條件的記錄過濾，產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。
關(guān)系模型采用二維表來表示，二維表一般滿足下面7個(gè)性質(zhì)：
(1)二維表中元組個(gè)數(shù)是有限的--元組個(gè)數(shù)有限性;
(2)二維表中元組均不相同--元組的唯一性;
(3)二維表中元組的次序可以任意交換--元組的次序無關(guān)性;
(4)二維表中元組的分量是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)--元組分量的原子性;
(5)二維表中屬性名各不相同--屬性名唯一性;
(6)二維表中屬性與次序無關(guān)，可任意交換--屬性的次序無關(guān)性;
(7)二維表屬性的分量具有與該屬性相同的值域--分量值域的統(tǒng)一性。
在二維表中惟一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性值稱為該表的鍵或碼。二維表中可能有若干個(gè)健，它們稱為表的侯選碼或侯選健。從二維表的所有侯選鍵選取一個(gè)作為用戶使用的鍵稱為主鍵或主碼。表A中的某屬性集是某表B的鍵，則稱該屬性值為A的外鍵或外碼。
關(guān)系操縱：數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)插入、數(shù)據(jù)修改。
關(guān)系模型允許定義三類數(shù)據(jù)約束，它們是實(shí)體完整性約束、參照完整性約束以及用戶定義的完整性約束。
小提示：關(guān)系模式采用二維表來表示，一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表�？梢赃@么說，一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)二維表，但是一個(gè)二維表不一定是一個(gè)關(guān)系。
疑難解答：E-R圖是如何向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換的?
從E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換是比較直接的，實(shí)體與聯(lián)系都可以表示成關(guān)系，E-R圖中屬性也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系的屬性。實(shí)體集也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系。
4.3關(guān)系代數(shù)
考點(diǎn)9 關(guān)系代數(shù)
考試鏈接：
考點(diǎn)9在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)重點(diǎn)掌握理解內(nèi)容，讀者應(yīng)該理解關(guān)系模型的基本操作以及關(guān)系代數(shù)的幾種運(yùn)算。
誤區(qū)警示：
當(dāng)對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行查詢運(yùn)算，涉及到多種運(yùn)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意它們之間的先后順序，因?yàn)橛锌赡苓M(jìn)行投影運(yùn)算時(shí)，把符合條件的記錄過濾，產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。
1.關(guān)系模型的基本操作
關(guān)系模型的基本操作：插入、刪除、修改和查詢。
其中查詢包含如下運(yùn)算：
①投影運(yùn)算。從R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系。
�、谶x擇運(yùn)算。選擇運(yùn)算是一個(gè)一元運(yùn)算，關(guān)系R通過選擇運(yùn)算(并由該運(yùn)算給出所選擇的邏輯條件)后仍為一個(gè)關(guān)系。設(shè)關(guān)系的邏輯條件為F，則R滿足F的選擇運(yùn)算可寫成：σF(R)
③笛卡爾積運(yùn)算。設(shè)有n元關(guān)系R及m元關(guān)系S，它們分別有p、q個(gè)元組，則關(guān)系R與S經(jīng)笛卡爾積記為R×S，該關(guān)系是一個(gè)n+m元關(guān)系，元組個(gè)數(shù)是p×q，由R與S的有序組組合而成。
小提示：當(dāng)關(guān)系模式進(jìn)行笛卡爾積運(yùn)算時(shí)，讀者應(yīng)該注意運(yùn)算后的結(jié)果是n+m元關(guān)系，元組個(gè)數(shù)是p×q，這是經(jīng)�；煜�。
2.關(guān)系代數(shù)中的擴(kuò)充運(yùn)算
(1)交運(yùn)算：關(guān)系R與S經(jīng)交運(yùn)算后所得到的關(guān)系是由那些既在R內(nèi)又在S內(nèi)的有序組所組成，記為R∩S。
(2)除運(yùn)算
如果將笛卡爾積運(yùn)算看作乘運(yùn)算的話，除運(yùn)算就是它的逆運(yùn)算。當(dāng)關(guān)系T=R×S時(shí)，則可將除運(yùn)算寫成：T÷R=S或T/R=S
S稱為T除以R的商。除法運(yùn)算不是基本運(yùn)算，它可以由基本運(yùn)算推導(dǎo)而出。
(3)連接與自然連接運(yùn)算
連接運(yùn)算又可稱為θ運(yùn)算，這是一種二元運(yùn)算，通過它可以將兩個(gè)關(guān)系合并成一個(gè)大關(guān)系。設(shè)有關(guān)系R、S以及比較式iθj，其中i為R中的域，j為S中的域，θ含義同前。則可以將R、S在域i，j上的θ連接記為：
R |×| S
iθj
在θ連接中如果θ為"="，就稱此連接為等值連接，否則稱為不等值連接;如θ為"<"時(shí)稱為小于連接;如θ為">"時(shí)稱為大于連接。
自然連接(natural join)是一種特殊的等值連接，它滿足下面的條件：
�、賰申P(guān)系間有公共域;
�、谕ㄟ^公共域的等值進(jìn)行連接。
設(shè)有關(guān)系R、S，R有域A1，A2，…，An，S有域B1，B2，…，Bm，并且，Ai1，Ai2，…，Aij，與B1，B2，…，Bj分別為相同域，此時(shí)它們自然連接可記為：
R|×|S
自然連接的含義可用下式表示：
R|×|S=πA1，A2，……An,Bj+1,……Bm(σAi1=B1^Ai2=B2^…^Aij=,Bj (R×S))
疑難解答：連接與自然連接的不同之處在什么?
一般的連接操作是從行的角度進(jìn)行運(yùn)算，但自然連接還需要取消重復(fù)列，所以是同時(shí)從行和列的角度進(jìn)行運(yùn)算。
4.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理
考點(diǎn)10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述
考試鏈接：
考點(diǎn)10在筆試考試中出現(xiàn)的機(jī)率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點(diǎn)為識(shí)記內(nèi)容，讀者還應(yīng)識(shí)記數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的前4個(gè)階段以及它們相應(yīng)的任務(wù)。
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中有兩種方法，面向數(shù)據(jù)的方法和面向過程的方法：
面向數(shù)據(jù)的方法是以信息需求為主，兼顧處理需求;面向過程的方法是以處理需求為主，兼顧信息需求。由于數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中穩(wěn)定性高，數(shù)據(jù)已成為系統(tǒng)的核心，因此面向數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方法已成為主流。
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)目前一般采用生命周期法，即將整個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)分解成目標(biāo)獨(dú)立的若干階段。它們是：需求分析階段、概念設(shè)計(jì)階段、邏輯設(shè)計(jì)階段、物理設(shè)計(jì)階段、編碼階段、測(cè)試階段、運(yùn)行階段和進(jìn)一步修改階段。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中采用前4個(gè)階段。
疑難解答：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的前4個(gè)階段的成果分別是什么?
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中一般采用前4個(gè)階段，它們的成果分別是需求說明書、概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。
4.4 例題詳解
一、選擇題
【例1】對(duì)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，負(fù)責(zé)定義數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，決定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略及安全授權(quán)等工作的是_______。(考點(diǎn)1)
A)應(yīng)用程序員 B)用戶
C)數(shù)據(jù)庫管理員 D)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)員
解析：數(shù)據(jù)庫管理員(簡(jiǎn)稱DBA)，具有如下的職能：設(shè)計(jì)、定義數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);幫助用戶使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);監(jiān)督與控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用和運(yùn)行;改進(jìn)和重組數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫;重構(gòu)數(shù)據(jù)庫。所以，定義數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，決定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略及安全授權(quán)等是數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)的職責(zé)。
答案：C)
【例2】在數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。在這幾個(gè)階段中，數(shù)據(jù)獨(dú)立性最高的是_______。(考點(diǎn)2)
A)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) B)文件系統(tǒng)
C)人工管理 D)數(shù)據(jù)項(xiàng)管理
解析：在人工管理階段，數(shù)據(jù)無法共享，冗余度大，不獨(dú)立，完全依賴于程序。在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大，獨(dú)立性也較差。所以B)選項(xiàng)和C)選項(xiàng)均是錯(cuò)誤的。
答案：A)
【例3】在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當(dāng)總體邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，通過改變_______，使局部邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而使建立在局部邏輯結(jié)構(gòu)之上的應(yīng)用程序也保持不變，稱之為數(shù)據(jù)和程序的邏輯獨(dú)立性。(考點(diǎn)3)
A)應(yīng)用程序 B)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)之間的映射
C)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) D)局部邏輯結(jié)構(gòu)到總體邏輯結(jié)構(gòu)的映射
解析：模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，外模式描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。當(dāng)模式改變時(shí)，由數(shù)據(jù)庫管理員對(duì)外模式/模式映射做相應(yīng)改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序也不必改變。保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，即數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。
答案：D)
【例4】數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)依靠_______支持?jǐn)?shù)據(jù)的獨(dú)立性。(考點(diǎn)4)
A)具有封裝機(jī)制
B)定義完整性約束條件
C)模式分級(jí)，各級(jí)模式之間的映射
D)DDL語言和DML語言互相獨(dú)立
解析：。數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由外模式、模式和內(nèi)模式3級(jí)構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在這3級(jí)模式之間提供了兩層映射：外模式/模式映射，模式/內(nèi)模式映射。這兩層映射保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。
答案：C)
【例5】將E-R圖轉(zhuǎn)換到關(guān)系模式時(shí)，實(shí)體與聯(lián)系都可以表示成_______。(考點(diǎn)6)
A) 屬性 B) 關(guān)系
C) 鍵 D) 域
解析：E-R圖由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系3個(gè)要素組成，關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合，將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式。
答案：B)
【例6】用樹形結(jié)構(gòu)來表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱為_______。(考點(diǎn)7)
A)關(guān)系模型 B)層次模型
C)網(wǎng)狀模型 D)數(shù)據(jù)模型
解析：滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型：
(1)有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn);
(2)根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。
層次模型的特點(diǎn)：
(1)結(jié)點(diǎn)的雙親是惟一的;
(2)只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系;
(3)每個(gè)記錄類型定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段;
(4)任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義;
(5)沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。
答案：B)
【例7】對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行查詢、插入、刪除、修改(更新)，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了_______。(考點(diǎn)8)
A) 數(shù)據(jù)定義功能 B) 數(shù)據(jù)操縱功能
C) 數(shù)據(jù)維護(hù)功能 D) 數(shù)據(jù)控制功能
解析：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括如下功能：
(1)數(shù)據(jù)定義功能：DBMS提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL)，用戶可以通過它方便地對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行定義;
(2)數(shù)據(jù)操縱功能：DBMS還提供數(shù)據(jù)操作語言(DML)，用戶可以通過它操縱數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作，如查詢、插入、刪除和修改;
(3)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理：數(shù)據(jù)庫在建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，統(tǒng)一控制以保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù);
(4)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能：它包括數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)換功能，數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)功能，數(shù)據(jù)庫的重組、功能和性能監(jiān)視等等。
答案：B)
【例8】設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S的屬性元數(shù)分別是3和4，關(guān)系T是R與S的笛卡兒積，即T=R×S，則關(guān)系T的屬性元數(shù)是_______(考點(diǎn)9)
A) 7 B) 9
C) 12 D) 16
解析：笛卡兒積的定義是設(shè)關(guān)系R和S的元數(shù)分別是r和s，R和S的笛卡兒積是一個(gè)(r+s)元屬性的集合，每一個(gè)元組的前r個(gè)分量來自R的一個(gè)元組，后s個(gè)分量來自s的一個(gè)元組。所以關(guān)系T的屬性元數(shù)是3+4=7。
答案：A)
【例9】下述_______不屬于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的內(nèi)容。(考點(diǎn)10)
A) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) B) 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)
C) 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu) D) 數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)
解析：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和建立數(shù)據(jù)庫(又稱物理設(shè)計(jì))。
答案：A)
二、填空題
【例1】一個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型至少應(yīng)該包括以下3個(gè)組成部分，_______、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的完整性約束條件。(考點(diǎn)5)
解析：數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性和完整性約束條件。因此，數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束3部分組成。其中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述，數(shù)據(jù)的完整性約束用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。
答案：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
【例2】在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，二維表的列稱為屬性，二維表的行稱為_____。(考點(diǎn)8)
解析：一個(gè)關(guān)系是一張二維表。表中的行稱為元組，一行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，一個(gè)元組對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)在文件中的一個(gè)記錄值。
答案：元組
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