第4章数据库设计基础Word文档下载推荐.docx
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如:
人事管理系统
4.1.2数据库系统的发展
数据库技术产生发展的三个阶段:
人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段
1、人工管理阶段数据管理的特点:
数据不保存;
编写程序时要安排数据的物理存储;
数据面向程序,不共享;
数据不具有独立性
2、文件系统阶段数据管理的特点:
数据以文件的形式长期保存;
由文件系统对数据进行管理;
数据的物理结构与逻辑结构有了区别,但较简单;
数据共享性差;
程序与数据之间有一定的独立性
59_1数据管理技术发展过程经过人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段,其中数据独立性最高的阶段是【1】。
4.1.3数据库系统阶段数据管理的特点:
数据的集成性;
数据共享;
可控数据冗余度;
数据独立性高;
统一数据管理与控制
40.2.79_9下列叙述中正确的是
A数据库系统是一个独立的系统,不需要操作系统的支持
B数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题
C数据库管理系统就是数据库系统
D以上三种说法都不对
41.5.69_9)数据库技术的根本目标是要解决数据的
A)存储问题B)共享问题C)安全问题D)保护问题
下述关于数据库系统的叙述中正确的是
A数据库系统减少了数据冗余
B数据库系统减少了一切冗余
C数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致
D数据库系统比文件系统能管理更多的数据
数据独立性是数据与程序间的互不依赖性,即数据库中数据独立于应用程序而不依赖于应用程序。
数据的逻辑结构、存储结构与存取方式的改变不会影响应用程序。
数据独立性一般分为物理独立性与逻辑独立性
物理独立性是数据的物理结构(包括存储结构、存储方式等)的改变,如存储设备的更换、物理存储的更换、存取方式改变都不影响数据库的逻辑结构,不致引起应用程序的变化
逻辑独立性:
数据库总体逻辑结构的改变,如修改数据模式、增加新的数据类型、改变数据间联系等,不需要相应修改应用程序。
42.3.64_5数据的独立性分为逻辑独立性与物理独立性。
当数据的存储结构改变时,其逻辑结构可以不变,因此,基于逻辑结构的应用程序不必修改,称为。
物理独立性
兰66_16下列四项中说法不正确的是()
A数据库减少了数据冗余
B数据库中的数据可以共享
C数据库避免了一切数据的重复
D数据库具有较高的数据独立性
54_9数据库独立性是数据库技术的重要特点之一,所谓数据独立性是指
A)数据与程序独立存放
B)不同的数据被存放在不同的文件中
C)不同的数据只能被对应的应用程序所使用
D)以上三种说法都不对
兰15下列四项中,不属于数据库特点的是
A数据共享B数据完整性
C数据冗余很高
4.1.4数据库系统的内部体系结构
数据库系统的三级模式
(1)概念模式
是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述;
是所有用户的公共数据视图;
所有个别用户视图综合起来的用户共同视图;
描述数据的全局逻辑结构。
(2)外模式(也称子模式或用户模式)
是数据库用户看见和使用的局部数据的逻辑结构和特性的描述;
是数据库用户的数据视图;
描述数据的局部逻辑结构;
是概念模式的子集;
有多个外模式(不同的用户有不同的外模式);
用户通过外模式访问数据库。
(3)内模式(也称物理模式)
它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。
41.4.69_4)在数据库系统中,用户所见的数据模式为
A)概念模式B)外模式
C)内模式D)物理模式
红4单个用户使用的数据视图的描述称为()
A、外模式B、概念模式C、内模式D、存储模式
109_9)数据库设计中反映用户对数据要求的模式是
A)内模式
B)概念模式
C)外模式
D)设计模式
C
红58_6下列模式中,能够给出数据库物理存储结构与物理存取方法的是______。
A.内模式B.外模式C.概念模式D.逻辑模式
[答案]A
数据库系统的两级映射
概念模式到内模式的映射
定义数据的全局逻辑结构与物理存储结构的对应关系
保证数据的物理独立性
此种映射一般由DBMS实现
(2)外模式到概念模式的映射
定义外模式与概念模式的对应关系
保证数据的逻辑独立性
一个概念模式可以定义多个外模式
4.2数据模型
4.2.1数据模型的基本概念
数据模型是数据特征的抽象。
数据模型所描述的内容有三个部分:
数据结构、数据操作与数据约束
数据模型按不同的应用层次分成三种类型:
概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型
概念数据模型:
又称概念模型,是一种面向客观世界、面向用户的模型。
逻辑数据模型:
又称数据模型,是一种面向数据库系统的模型,该模型着重于在数据库一级的实现,概念模型只有在转换成数据模型后才能在数据库中得以表示。
物理数据模型:
又称物理模型,是一种面向计算机物理表示的模型,此模型给出了数据模型在计算机上的物理结构的表示。
红55_2ER图是一种直观表示()的工具
A、结构数据模型B、关系数据模型
C、概念数据模型D、层次和网状模型
红66_16、数据模型按不同的应用层次分为三种类型,它们是______数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型。
答:
概念
103_9)数据库设计中,用e-r图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示,它属于数据库设计的
a)需求分析阶段
b)逻辑设计阶段
c)概念设计阶段
d)物理设计阶段
c
4.2.2E-R模型(实体联系模型)
E—R模型的基本概念
1、实体(Entity):
客观存在并可相互区别的事物称为实体。
实体可以是具体的对象(一个学生、一辆汽车),也可以是抽象的事件(一次借书,一次比赛)。
2、实体的属性(Attribute):
实体所具有的某一特性称为属性。
一个实体可以由若干个属性来刻画,每个属性有一个值域和类型。
(如:
年龄为整数型)。
3、实体集(EntitySet)性质相同的同类实体的集合,称为实体集。
在数据库用“表”来存放同一类实体,即实体集。
如学生表:
Student(xh,xm,cj)
4、联系
1)一对一的联系(1:
1)
定义:
若对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个实体与之联系,反之亦然,则称实体集A与实体集B具有一对一联系,记为1:
1。
例子:
部门-------经理
2)1对多联系(1:
n)
若对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n≥0)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之联系,则称实体集A与实体集B具有一对多联系,记为1:
n。
部门-------职工
3)多对多联系(m:
若对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n≥0)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中也有m个实体(m≥0)与之联系,则称实体集A与实体集B具有多对多联系,记为m:
项目-------职工
1、一个项目具有一个项目主管,一个项目主管可管理多个项目,则实体“项目主管”与实体“项目”的联系属于的联系。
一对多
红61_4、如果一个工人可管理多个设施,而一个设施只被一个工人管理,则实体"
工人"
与实体"
设备"
之间存在______联系。
一对多或1:
N或1:
n
一个实体的所有属性取值组成一个值集叫元组(纪录),在表中,每一行表示一个实体
99_4)在数据库技术中,实体集之间的联系可以是一对一或一对多的,那么“学生“和”可选课程“的联系为【4】 。
多对多
48.9.64_8)“商品”与“顾客”两个实体集之间的联系一般是
A)一对一
B)一对多
C)多对一
D)多对多
69_11)下列实体的联系中,属于多对多联系的是
A)学生与课程B)学校与校长C)住院的病人与病床
D)职工与工资
109_8)一个工作人员可以使用多台计算机,而一台计算机可被多个人使用,则实体工作人员、与实体计算机之间的联系是
A)一对一
B)一对多
C)多对多
D)多对一
E-R模型的图示法
实体集:
矩形+实体名
属性:
椭圆形,无向边与实体连接
联系:
菱形+联系名,无向边与实体连接,边上标注联系类型
实例:
69_9)在E—R图中,用来表示实体的图形是
A)矩形
B)椭圆形
C)菱形
D)三角形
74_9)在E-R图中,用来表示实体之间联系的图形是
A)矩形
B)椭圆形
C)菱形
D)平行四边形
54.4.79_5在E-R图中,矩形表示实体集
93_5)在E-R图中,图形包括矩形框、菱形框、椭圆框。
其中表示实体联系的是_【5】_框。
菱形
99_9.在E-R图中,用来表示实体联系的图形是(
)。
A.椭圆形B.矩形C.菱形D.三角形
答案C
4.2.3层次数据模型
数据结构是一棵有向树
特点:
1)有且仅有一个结点无双亲,该结点称为根结点。
2)其他结点有且只有一个双亲。
3)上一层和下一层记录类型间联系是1:
N
4.2.4网状数据模型
数据结构是一个有向图
1)有一个以上的结点没有双亲
2)结点可以有多于一个的双亲
能表示实体之间的多种复杂联
54_10用树形结构表示实体之间联系的模型是
A)关系模型B)网状模型C)层次模型D)以上三个都是
64_11)常见的数据模型有3种,它们是
A)网状、关系和语义
B)层次、关系和网状
C)环状、层次和关系
D)字段名、字段类型和记录
兰1按照数据模型分类,数据库系统可分为三种类型
A大型、中型、小型B西文、中文、兼容
C层次、网状和关系D数据、图形和多媒体
109_7)层次型、网状型和关系型数据库划分原则是
A)记录长度
B)文件的大小
C)联系的复杂程度
D)数据之间的联系方式
d
4.2.5关系模型
关系的术语
关系:
一个关系就是一张二维表。
二维表由表框架及表的元组组成,每个关系有一个关系名。
在计算机中,一个关系可以存储为一个文件。
54_4在关系数据库中,把数据表示成二维表,每一个二维表称为【4】。
关系
79_11用二维表来表示实体及实体之间联系的数据模型是
A.实体-联系模型B.层次模型
C.网状模型D.关系模型
答案D
样四:
关系型数据库系统中存储与管理数据的基本形式是二维表
元组:
二维表中水平方向的行称为元组。
二维表中垂直方向的列称为属性。
值域:
属性的取值范围叫做值域。
码:
又称为键。
二维表中的某个属性,若它的值唯一地标识了一个元组,则称该属性为侯选码或侯选键。
若一个关系有多个侯选码,选定其中一个为主码或主键。
分量:
元组中的一个属性值叫做元组的一个分量。
外键:
如果表中的一个字段不是本表的主键或侯选键,而是另外一个表的主键或侯选键,这个字段就称为外键。
空值:
用于表示未知的值或不可能出现的值,一般用NULL表示,关系的主键中不允许出现空值。
99_5)人员基本信息一般包括:
身份证号、姓名、性别、年龄等。
其中可以做主关键字的是【5】 。
身份证号
103_5)有一个学生选课的关系,其中学生的关系模式为:
学生(学号,姓名,班级,年龄),课程的关系模式为:
课程(课号,课程名,学时),其中两个关系模式的键分别是学号和课号,则关系模式选课可定义为:
选课(学号,【5】,成绩)。
5关系表中的每一行称为一个
A元组B字段C属性D码
49.5.69_3)一个关系表的行称为______。
103_8)在学生管理的关系数据库中,存取一个学生信息的数据单位是
a)文件
b)数据库
c)字段
d)记录
关系模式:
是对关系的描述,它包括关系名、组成该关系的属性名、属性到域的映像。
通常简记为:
关系名(属性名1,属性名2,…,属性名n)
关系的特点
(1)二维表中的元组个数是有限的——元组个数有限性;
(2)二维表中的元组均不相同——元组的唯一性;
(3)二维表中元组的次序可以任意交换——元组次序的无关性;
(4)二维表中的元组的分量是不可再分割的最小数据项——元组分量的原子性:
(5)二维表中的属性名各不相同——属性名唯一性。
(6)二维表中属性与次序无关,可任意交换——属性次序无关性;
(7)二维表属性的分量具有与该属性相同的值域——分量值域的同一性。
即需要满足上述条件的二维表称为关系,以二维表为基本结构建立的模型称为关系模型
48.2.79_在二维表中,元组的不能再分成更小的数据项
分量
48.6.64_3)在关系模型中,把数据看成是二维表,每一个二维表称为一个
【3】
。
关系或关系表
关系操纵
数据查询(包括一个关系内的查询和多个关系间的查询)、数据删除、数据插入、数据修改。
关系中的数据约束
实体完整性约束
该约束要求关系的主键中属性值不能为空值
参照完整性约束
该约束要求关系中的外键要么是所关联关系中实际存在的元组,要么为空值。
用户自定义完整性约束
是由用户具体设置的约束
实体完整性约束和参照完整性约束是关系数据库所必需遵守的规则,由数据库管理系统自动支持。
兰3有关实体完整性下面正确的是
A实体完整性由用户来维护
B实体完整一适用于基本表、查询表、视图表
C关系模型中的主码可以相同
D主码不能取空值
4关系模型的完整性规则是对关系的某中约束条件,包括、和。
红3性别只能为”男”或”女”这种约束属于DBS的()功能
A、安全性B、并发控制C、完整性D、恢复
4.3关系代数
以一个或多个关系作为运算对象,结果为另外一个关系
1、关系的基本运算
1)插入(R∪S)
两个(同类)关系的所有元组合并,删去重复的元组
兰18R和S结构相同,且各有20个元组,那么两个关系的并操作结果的元组个数为
A20B小于等于20C40D小于等于40
删除(R-S)
由属于R而不属于S的所有元组组成的集合,在R中删去与S相同的元组
3)修改((R-S)∪T)
设需修改的元组构成关系S,则先做删除得R-S,设修改后的元组构成关系T,此时将其插入得到结果(R-S)∪T
4)查询
①投影运算
是单目运算
对给定关系在垂直方向上进行选取
选取关系中指定列,并删去重复行,组成一个新的关系
记为A1,A2,……,Am(R)
从关系的垂直方向上(列的角度)取子集
79_6.在关系运算中,要从关系模式中指定若干属性组成新的关系,该关系运算称为【6】
答案投影
②选择运算
单目运算,对一个关系进行运算
按给定的条件选取其中的若干个元组,组成新的关系
记为F(R)
13、按条件f对关系R进行选择,其关系代数表达式是()
f
A、R
RB、R
RC、f(R)D、f(R)
③笛卡尔积运算
参加运算的两个关系不要求同类
结果为n+m列的元组的集合
前n列为R的元组,后m列为S的元组
记为R×
S
兰20设关系R和S的属性个数分别为r和s,则R×
操作的结果的属性个数为
Ar+sBr-sCr*sDmax(r,s)
2、关系代数中扩充的运算(这些运算可由基本运算导出)
交运算
既属于R又属于S的元组的集合
取相同的元组
除运算
二目运算
用除数关系在被除数关系中取商关系
是笛卡尔积的逆运算
3)连接与自然连接运算
①连接
从两个关系的笛卡儿积中选取满足连接条件的那些元组
R
S={rs|rR∧sS∧XY为真}
从笛卡儿积中选取在X属性列上的分量与Y属性列上的分量满足给定比较条件的那些元组构成的新关系
在R×
S上选取在连接属性X,Y上满足条件的子集
为算术运算比较符
当为“=”时,称为等值连接;
当为“<
”时,称为小于连接;
当为“>
”时,称为大于连接
连接结果是一个n+m元关系
②自然连接
在等值连接的情况下
连接属性X和Y具有相同的属性名
相同的属性名不必重复
把广义笛卡儿积R×
S中选出在同名属性上符合相等条件的元组连串集再投影一次(去掉重复的同名属性)而构成新关系
记作R*S(R
S)
兰10设关系R,S,W各有50个元组,那么这三个关系的自然连接的元组个数为
A不确定B150C50D12500
红12、设关系R和S的属性个数分别为r和s,它们的公共属性个数为k,那么RS的属性个数是()
A、r+s-kB、r+sC、r-s+kD、r-s
47.2.89_10)有三个关系R、S和T如下:
由关系R和S通过运算得到关系T,则所使用的运算为()。
A)笛卡尔积
B)交
C)并
D)自然连接
D
109_10)有三个关系R、S和T如下:
则由关系R和S得到关系T的操作是
A)自然连接 B)交 C)投影 D)并
A
47.4.84_9)有三个关系R、S和T如下:
由关系R和S通过运算得到关系T,则所使用的运算为
A并
B自然连接
C笛卡尔积
D交
93_9)有两个关系R,S如下:
由关系R通过运算得到关系S,则所使用的运算为
A)选择
B)投影
C)插入
D)连接
B
99_10.有三个关系R,S,T如下:
1
2
b
3
T
其中关系T由关系R和S通过某种操作得到,该操作称为(
A.选择B.投影
C.交D.并
答案D
解析:
T是由S表或R表中的元素组成的
103_10)有两个关系r和t如下:
则由关系r得到关系t的操作是
a)选择
b)投影
c)交
d)并
关系代数的应用实例
例:
建立一个学生选课的关系数据库,它由下面3个关系模式组成:
S(S#,Sn,Sd,Sa);
C(C#,Cn,P#);
SC(S#,C#,G)
其中S#,C#,Sd,Sa,Cn,P#,G分别表示学号、课程号、学生姓名、学生系别、学生年龄、课程名、预修课程号、成绩,而S,C,SC则分别表示学生、课程、学生选课关系。
写出对关系模式S、C和SC中的下述查询表达式:
检索学生所有情况:
S
检索学生年龄大于等于20岁的学生姓名:
sn(sa≥20(S))
(3)检索预修课号为C2的课程的课程号:
C#(P#=C2(C)))
(4)检索课程号为C,且成绩为A的所有学生姓名:
sn(C#=C∧G=A(S
SC))
(5)检索S1所修读的所有课程名及预修课号:
cn,P#(S#=S1(C
SC))
(6)检索年龄为23岁的学生所修读的课程名:
cn(sa=23(S
SC
C))
(7)检索至少修读S5所修读的一门课的学生姓名:
第一步:
取得S5修读的课程号,可表示为:
R=C#(S#=S5(SC))
第二步:
取得至少修读为S5修读的一门课的学号:
W=S#(SC
R)
第三步:
最后结果为:
sn(S
W)
将R,W代入后即得检索表达式:
(S#(SC
(C#(S#=S5(SC))))))
59_9设有如下关系表:
RST
则下列操作中正确的是
A)T=R∩SB)T=R∪SC)T=R×
SD)T=R/S
48.8.69_6)设有如三个关系表
m
下列操作中正
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- 数据库 设计 基础