高级数据库系统设计及其应用答案

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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

2、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DBMS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

3、，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

4、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DBMS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D

5、BMS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

6、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

7、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，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

8、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