【数据库系统概论期末复习】 绪论重点与常考题重点与常考题整理第一章

【数据库系统概论期末复习】第一章 绪论重点与常考题整理

适用教材:《数据库系统概论》第 6 版,王珊

适用场景:大学数据库期末复习、选择题、判断题、填空题、简答题

本文内容:第一章绪论知识点 + 易考点 + 常考题 + 易错点 + 考前速记


文章目录

  • 二、数据库基本概念
    • [1. 数据 Data](#1. 数据 Data)
    • [2. 数据库 DB](#2. 数据库 DB)
    • [3. 数据库管理系统 DBMS](#3. 数据库管理系统 DBMS)
    • [4. 数据库系统 DBS](#4. 数据库系统 DBS)
    • [5. DB、DBMS、DBS 三者区别](#5. DB、DBMS、DBS 三者区别)
  • 三、数据管理技术的发展阶段
    • [1. 人工管理阶段](#1. 人工管理阶段)
    • [2. 文件系统阶段](#2. 文件系统阶段)
    • [3. 数据库系统阶段](#3. 数据库系统阶段)
    • [4. 三个阶段对比](#4. 三个阶段对比)
  • 四、数据库系统的特点
    • [1. 数据结构化](#1. 数据结构化)
    • [2. 数据共享性高、冗余度低、易扩充](#2. 数据共享性高、冗余度低、易扩充)
    • [3. 数据独立性高](#3. 数据独立性高)
    • [4. 数据由 DBMS 统一管理和控制](#4. 数据由 DBMS 统一管理和控制)
  • [五、DBMS 的主要功能](#五、DBMS 的主要功能)
    • [1. 数据定义功能](#1. 数据定义功能)
    • [2. 数据组织、存储和管理功能](#2. 数据组织、存储和管理功能)
    • [3. 数据操纵功能](#3. 数据操纵功能)
    • [4. 数据库事务管理和运行管理功能](#4. 数据库事务管理和运行管理功能)
    • [5. 数据库建立和维护功能](#5. 数据库建立和维护功能)
  • 六、数据模型
    • [1. 数据模型的定义](#1. 数据模型的定义)
    • [2. 数据模型的组成要素](#2. 数据模型的组成要素)
      • [2.1 数据结构](#2.1 数据结构)
      • [2.2 数据操作](#2.2 数据操作)
      • [2.3 数据的完整性约束条件](#2.3 数据的完整性约束条件)
  • 七、数据模型的分类
    • [1. 概念模型](#1. 概念模型)
    • [2. 逻辑模型](#2. 逻辑模型)
    • [3. 物理模型](#3. 物理模型)
  • [八、概念模型与 E-R 模型](#八、概念模型与 E-R 模型)
    • [1. 信息世界中的基本概念](#1. 信息世界中的基本概念)
    • [2. 实体 Entity](#2. 实体 Entity)
    • [3. 属性 Attribute](#3. 属性 Attribute)
    • [4. 码 Key](#4. 码 Key)
    • [5. 实体型 Entity Type](#5. 实体型 Entity Type)
    • [6. 实体集 Entity Set](#6. 实体集 Entity Set)
    • [7. 联系 Relationship](#7. 联系 Relationship)
  • 九、常见逻辑数据模型
    • [1. 层次模型](#1. 层次模型)
    • [2. 网状模型](#2. 网状模型)
    • [3. 关系模型](#3. 关系模型)
  • 十、关系模型中的基本概念
    • [1. 关系 Relation](#1. 关系 Relation)
    • [2. 元组 Tuple](#2. 元组 Tuple)
    • [3. 属性 Attribute](#3. 属性 Attribute)
    • [4. 码 Key](#4. 码 Key)
    • [5. 域 Domain](#5. 域 Domain)
    • [6. 分量 Component](#6. 分量 Component)
    • [7. 关系模式 Relation Schema](#7. 关系模式 Relation Schema)
  • 十一、数据库系统的三级模式结构
    • [1. 模式 Schema](#1. 模式 Schema)
    • [2. 外模式 External Schema](#2. 外模式 External Schema)
    • [3. 内模式 Internal Schema](#3. 内模式 Internal Schema)
    • [4. 三级模式结构对比](#4. 三级模式结构对比)
  • 十二、两级映像与数据独立性
    • [1. 外模式 / 模式映像](#1. 外模式 / 模式映像)
    • [2. 模式 / 内模式映像](#2. 模式 / 内模式映像)
    • [3. 数据独立性](#3. 数据独立性)
      • [3.1 逻辑独立性](#3.1 逻辑独立性)
      • [3.2 物理独立性](#3.2 物理独立性)
    • [4. 逻辑独立性和物理独立性对比](#4. 逻辑独立性和物理独立性对比)
  • 十三、数据库系统的组成
    • [1. 数据库管理员 DBA](#1. 数据库管理员 DBA)
    • [2. 数据库用户](#2. 数据库用户)
  • 十四、常考选择题
    • [1. 数据库系统的核心软件是( )](#1. 数据库系统的核心软件是( ))
    • [2. 数据库 DB、数据库系统 DBS 和数据库管理系统 DBMS 三者之间的关系是( )](#2. 数据库 DB、数据库系统 DBS 和数据库管理系统 DBMS 三者之间的关系是( ))
    • [3. 数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的( )](#3. 数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的( ))
    • [4. 数据管理技术的发展阶段依次是( )](#4. 数据管理技术的发展阶段依次是( ))
    • [5. 数据库系统与文件系统的主要区别是( )](#5. 数据库系统与文件系统的主要区别是( ))
    • [6. 下列哪一项不是数据库系统的特点?( )](#6. 下列哪一项不是数据库系统的特点?( ))
    • [7. 数据模型的组成要素不包括( )](#7. 数据模型的组成要素不包括( ))
    • [8. 在数据库系统中,用户看到的数据视图称为( )](#8. 在数据库系统中,用户看到的数据视图称为( ))
    • [9. 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述称为( )](#9. 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述称为( ))
    • [10. 数据库物理结构和存储方式的描述称为( )](#10. 数据库物理结构和存储方式的描述称为( ))
    • [11. 一个数据库可以有( )个外模式。](#11. 一个数据库可以有( )个外模式。)
    • [12. 一个数据库有( )个模式。](#12. 一个数据库有( )个模式。)
    • [13. 保证数据库逻辑独立性的是( )](#13. 保证数据库逻辑独立性的是( ))
    • [14. 保证数据库物理独立性的是( )](#14. 保证数据库物理独立性的是( ))
    • [15. 关系模型中的数据结构是( )](#15. 关系模型中的数据结构是( ))
    • [16. 关系模型中,表的一行称为( )](#16. 关系模型中,表的一行称为( ))
    • [17. 关系模型中,表的一列称为( )](#17. 关系模型中,表的一列称为( ))
    • [18. 能唯一标识一个元组的属性或属性组称为( )](#18. 能唯一标识一个元组的属性或属性组称为( ))
    • [19. 最常用的概念模型是( )](#19. 最常用的概念模型是( ))
    • [20. 目前最重要、最常用的数据模型是( )](#20. 目前最重要、最常用的数据模型是( ))
    • [21. 一个学生可以选多门课,一门课可以被多个学生选,这种联系是( )](#21. 一个学生可以选多门课,一门课可以被多个学生选,这种联系是( ))
    • [22. 下列属于 DBMS 数据操纵功能的是( )](#22. 下列属于 DBMS 数据操纵功能的是( ))
  • 十五、常考判断题
    • [1. 数据库就是数据库管理系统。](#1. 数据库就是数据库管理系统。)
    • [2. DBMS 是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。](#2. DBMS 是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。)
    • [3. DBS 包括 DB 和 DBMS。](#3. DBS 包括 DB 和 DBMS。)
    • [4. 文件系统阶段已经实现了数据的高度共享和高度独立性。](#4. 文件系统阶段已经实现了数据的高度共享和高度独立性。)
    • [5. 数据库系统阶段的数据由 DBMS 统一管理和控制。](#5. 数据库系统阶段的数据由 DBMS 统一管理和控制。)
    • [6. 数据库系统的特点之一是数据冗余度高。](#6. 数据库系统的特点之一是数据冗余度高。)
    • [7. 数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。](#7. 数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。)
    • [8. 概念模型是按照计算机系统的观点对数据建模。](#8. 概念模型是按照计算机系统的观点对数据建模。)
    • [9. E-R 模型是最常用的概念模型。](#9. E-R 模型是最常用的概念模型。)
    • [10. 关系模型的数据结构是二维表。](#10. 关系模型的数据结构是二维表。)
    • [11. 关系中的一行称为属性。](#11. 关系中的一行称为属性。)
    • [12. 一个数据库只能有一个外模式。](#12. 一个数据库只能有一个外模式。)
    • [13. 一个数据库只有一个模式。](#13. 一个数据库只有一个模式。)
    • [14. 一个数据库只有一个内模式。](#14. 一个数据库只有一个内模式。)
    • [15. 外模式是数据库用户能够看见和使用的局部数据逻辑结构。](#15. 外模式是数据库用户能够看见和使用的局部数据逻辑结构。)
    • [16. 内模式描述的是数据库的全局逻辑结构。](#16. 内模式描述的是数据库的全局逻辑结构。)
    • [17. 外模式 / 模式映像保证数据的物理独立性。](#17. 外模式 / 模式映像保证数据的物理独立性。)
    • [18. 模式 / 内模式映像保证数据的物理独立性。](#18. 模式 / 内模式映像保证数据的物理独立性。)
    • [19. 逻辑独立性通常比物理独立性更容易实现。](#19. 逻辑独立性通常比物理独立性更容易实现。)
    • [20. 层次模型能够自然地表示多对多联系。](#20. 层次模型能够自然地表示多对多联系。)
  • 十六、常考填空题
    • [1. 数据库是长期存储在计算机内、 的大量数据的集合。](#1. 数据库是长期存储在计算机内、 的大量数据的集合。)
    • [2. 数据库管理系统的英文缩写是 ________。](#2. 数据库管理系统的英文缩写是 ________。)
    • [3. 数据库系统的英文缩写是 ________。](#3. 数据库系统的英文缩写是 ________。)
    • [4. 数据管理技术经历了人工管理阶段、________ 和数据库系统阶段。](#4. 数据管理技术经历了人工管理阶段、________ 和数据库系统阶段。)
    • [5. 数据库系统的核心软件是 ________。](#5. 数据库系统的核心软件是 ________。)
    • [6. 数据库系统的主要特点包括数据结构化、数据共享性高、冗余度低、________ 和数据由 DBMS 统一管理控制。](#6. 数据库系统的主要特点包括数据结构化、数据共享性高、冗余度低、________ 和数据由 DBMS 统一管理控制。)
    • [7. 数据模型由数据结构、________ 和数据的完整性约束条件组成。](#7. 数据模型由数据结构、________ 和数据的完整性约束条件组成。)
    • [8. 最常用的概念模型是 ________。](#8. 最常用的概念模型是 ________。)
    • [9. 关系模型用 ________ 来表示实体以及实体之间的联系。](#9. 关系模型用 ________ 来表示实体以及实体之间的联系。)
    • [10. 关系中的一行称为 ________。](#10. 关系中的一行称为 ________。)
    • [11. 关系中的一列称为 ________。](#11. 关系中的一列称为 ________。)
    • [12. 能唯一标识一个元组的属性或属性组称为 ________。](#12. 能唯一标识一个元组的属性或属性组称为 ________。)
    • [13. 数据库系统的三级模式结构包括外模式、________ 和内模式。](#13. 数据库系统的三级模式结构包括外模式、________ 和内模式。)
    • [14. 外模式又称为 ________ 或用户模式。](#14. 外模式又称为 ________ 或用户模式。)
    • [15. 内模式又称为 ________。](#15. 内模式又称为 ________。)
    • [16. 一个数据库可以有多个 ________,但只有一个模式和一个内模式。](#16. 一个数据库可以有多个 ________,但只有一个模式和一个内模式。)
    • [17. 外模式 / 模式映像保证数据的 ________ 独立性。](#17. 外模式 / 模式映像保证数据的 ________ 独立性。)
    • [18. 模式 / 内模式映像保证数据的 ________ 独立性。](#18. 模式 / 内模式映像保证数据的 ________ 独立性。)
  • 十七、常考简答题
    • [1. 简述数据库、数据库管理系统和数据库系统的区别。](#1. 简述数据库、数据库管理系统和数据库系统的区别。)
    • [2. 简述数据库系统的主要特点。](#2. 简述数据库系统的主要特点。)
    • [3. 简述数据管理技术的发展阶段。](#3. 简述数据管理技术的发展阶段。)
    • [4. 简述数据模型的组成要素。](#4. 简述数据模型的组成要素。)
    • [5. 简述概念模型、逻辑模型和物理模型的区别。](#5. 简述概念模型、逻辑模型和物理模型的区别。)
    • [6. 简述 E-R 模型中的实体、属性、码和联系。](#6. 简述 E-R 模型中的实体、属性、码和联系。)
    • [7. 简述关系模型的优点。](#7. 简述关系模型的优点。)
    • [8. 简述数据库系统的三级模式结构。](#8. 简述数据库系统的三级模式结构。)
    • [9. 简述两级映像及其作用。](#9. 简述两级映像及其作用。)
    • [10. 简述什么是数据独立性。](#10. 简述什么是数据独立性。)
    • [11. 简述 DBMS 的主要功能。](#11. 简述 DBMS 的主要功能。)
    • [12. 简述 DBA 的主要职责。](#12. 简述 DBA 的主要职责。)
  • 十八、高频易错点总结
    • [1. DBMS 和 DBS 混淆](#1. DBMS 和 DBS 混淆)
    • [2. 外模式和模式混淆](#2. 外模式和模式混淆)
    • [3. 内模式和模式混淆](#3. 内模式和模式混淆)
    • [4. 两级映像作用混淆](#4. 两级映像作用混淆)
    • [5. 行和列混淆](#5. 行和列混淆)
  • 十九、考前必背
  • 二十、考前速记口诀

一、第一章考试重点总览

第一章是数据库课程的基础概念章,期末考试主要考查基本概念、基本结构和记忆型知识点。

重点内容:

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1. 数据库基本概念:数据、数据库、DBMS、DBS
2. 数据管理技术的发展阶段
3. 数据库系统的特点
4. DBMS 的主要功能
5. 数据模型及其组成要素
6. 概念模型和 E-R 模型
7. 常见逻辑数据模型
8. 关系模型的基本概念
9. 数据库系统三级模式结构
10. 两级映像与数据独立性
11. 数据库系统的组成
12. DBA 的职责

二、数据库基本概念

1. 数据 Data

数据是数据库中存储的基本对象。

定义:

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数据是描述事物的符号记录。

例如:

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学生姓名、学号、性别、年龄、成绩、课程号、课程名

都属于数据。

易考点:

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数据不仅包括数字,还包括文字、图像、音频、视频等。

2. 数据库 DB

数据库,英文是 Database,简称 DB。

定义:

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数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。

关键词:

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长期存储
有组织
可共享
大量数据

期末常考形式:

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名词解释:数据库
填空:数据库是长期存储在计算机内、____、____的大量数据的集合。

答案:

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有组织、可共享

3. 数据库管理系统 DBMS

数据库管理系统,英文是 Database Management System,简称 DBMS。

定义:

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DBMS 是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。

作用:

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科学地组织和存储数据
高效地获取和维护数据
保证数据的安全性和完整性
支持并发控制
支持数据库恢复

常见 DBMS:

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MySQL
Oracle
SQL Server
PostgreSQL
DB2
SQLite
达梦数据库
人大金仓

易考点:

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DBMS 是软件,不是数据库本身。

4. 数据库系统 DBS

数据库系统,英文是 Database System,简称 DBS。

定义:

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数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员和用户等组成的系统。

一般组成:

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数据库 DB
数据库管理系统 DBMS
应用程序
数据库管理员 DBA
用户
计算机硬件
计算机软件环境

可以记为:

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DBS = DB + DBMS + 应用程序 + DBA + 用户 + 软硬件环境

5. DB、DBMS、DBS 三者区别

名称 英文 含义
DB Database 数据库,是数据集合
DBMS Database Management System 数据库管理系统,是管理数据库的软件
DBS Database System 数据库系统,是完整的人机系统

易错点:

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DB 是数据集合。
DBMS 是管理软件。
DBS 是完整系统。

三、数据管理技术的发展阶段

数据管理技术经历了三个阶段:

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人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段

1. 人工管理阶段

特点:

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数据不保存
应用程序管理数据
数据不共享
数据冗余大
数据不具有独立性

说明:

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早期计算机主要用于科学计算,数据由程序员在程序中自行管理。

2. 文件系统阶段

特点:

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数据可以长期保存
由文件系统管理数据
数据共享性差
数据冗余度大
数据独立性差
数据和程序联系紧密

缺点:

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数据冗余
数据不一致
数据联系弱
数据共享困难
应用程序依赖数据文件

3. 数据库系统阶段

特点:

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数据结构化
数据共享性高
数据冗余度低
数据独立性高
数据由 DBMS 统一管理和控制

这是考试高频简答题。


4. 三个阶段对比

阶段 数据保存 数据管理者 数据共享 数据独立性
人工管理阶段 一般不保存 应用程序 不共享
文件系统阶段 可以保存 文件系统 共享性差
数据库系统阶段 长期保存 DBMS 共享性高

四、数据库系统的特点

数据库系统相对于文件系统的主要特点:

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1. 数据结构化
2. 数据共享性高、冗余度低、易扩充
3. 数据独立性高
4. 数据由 DBMS 统一管理和控制

这是第一章最常考简答题之一。


1. 数据结构化

含义:

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数据库中的数据不是孤立存放的,而是按照一定的数据模型组织起来的。

例如:

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Student(Sno, Sname, Sex, Birthday, Smajor)
Course(Cno, Cname, Credit, Cpno)
SC(Sno, Cno, Grade, Semester, Teachingclass)

三张表之间通过学号和课程号产生联系。


2. 数据共享性高、冗余度低、易扩充

含义:

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多个用户、多个应用程序可以共享数据库中的数据。

优点:

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减少重复存储
降低数据冗余
减少数据不一致
便于统一维护
方便扩充新应用

3. 数据独立性高

数据独立性是数据库系统的重要特点。

包括:

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物理独立性
逻辑独立性

物理独立性:

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数据的物理存储改变时,应用程序基本不需要改变。

逻辑独立性:

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数据库的逻辑结构改变时,应用程序基本不需要改变。

易考点:

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逻辑独立性比物理独立性更难实现。

4. 数据由 DBMS 统一管理和控制

DBMS 统一管理数据,包括:

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数据安全性控制
数据完整性控制
并发控制
数据库恢复

五、DBMS 的主要功能

DBMS 的主要功能包括:

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1. 数据定义功能
2. 数据组织、存储和管理功能
3. 数据操纵功能
4. 数据库事务管理和运行管理功能
5. 数据库建立和维护功能
6. 其他功能

1. 数据定义功能

通过数据定义语言 DDL 实现。

常见语句:

sql 复制代码
CREATE TABLE
ALTER TABLE
DROP TABLE
CREATE VIEW
DROP VIEW

作用:

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定义数据库中的表、视图、索引、约束等对象。

2. 数据组织、存储和管理功能

作用:

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分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、存取路径等。

3. 数据操纵功能

通过数据操纵语言 DML 实现。

常见语句:

sql 复制代码
SELECT
INSERT
UPDATE
DELETE

作用:

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实现对数据库的查询、插入、修改和删除。

4. 数据库事务管理和运行管理功能

包括:

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安全性控制
完整性控制
并发控制
恢复控制

这是 DBMS 的核心功能之一。


5. 数据库建立和维护功能

包括:

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数据库初始数据装入
数据库转储
数据库恢复
数据库重组织
性能监视
性能分析

六、数据模型

1. 数据模型的定义

数据模型是数据库系统的核心和基础。

定义:

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数据模型是对现实世界数据特征的抽象。

2. 数据模型的组成要素

数据模型通常由三部分组成:

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1. 数据结构
2. 数据操作
3. 数据的完整性约束条件

这是高频填空题。


2.1 数据结构

数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。

例如:

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关系模型中的数据结构是二维表。

2.2 数据操作

数据操作指对数据库中数据允许执行的操作。

常见操作:

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查询
插入
删除
修改

2.3 数据的完整性约束条件

完整性约束用于保证数据的正确性、有效性和相容性。

例如:

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学号不能为空
成绩必须在 0 到 100 之间
性别只能是男或女
选课表中的学号必须在学生表中存在

七、数据模型的分类

数据模型可以分为:

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概念模型
逻辑模型
物理模型

1. 概念模型

概念模型也称信息模型。

特点:

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按照用户观点对数据和信息建模。
主要用于数据库设计。

最常用的概念模型:

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E-R 模型

2. 逻辑模型

逻辑模型是按照计算机系统观点对数据建模。

常见逻辑模型:

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层次模型
网状模型
关系模型
面向对象数据模型
对象关系数据模型
半结构化数据模型

其中最重要的是:

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关系模型

3. 物理模型

物理模型描述数据在计算机系统中的存储方式和存取方法。

例如:

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索引
存储路径
文件组织方式
数据块结构
记录存储方式

八、概念模型与 E-R 模型

1. 信息世界中的基本概念

E-R 模型常考概念:

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实体
属性
码
实体型
实体集
联系

2. 实体 Entity

定义:

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实体是客观存在并且可以相互区别的事物。

例子:

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一个学生
一门课程
一名教师
一个班级

3. 属性 Attribute

定义:

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属性是实体所具有的某一特性。

例如学生实体的属性:

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学号
姓名
性别
出生日期
专业

4. 码 Key

定义:

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码是能够唯一标识实体的属性或属性组。

例如:

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学生的学号 Sno
课程的课程号 Cno

5. 实体型 Entity Type

定义:

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用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。

例如:

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学生(学号, 姓名, 性别, 出生日期, 专业)

6. 实体集 Entity Set

定义:

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同一类型实体的集合称为实体集。

例如:

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全体学生
全部课程
所有教师

7. 联系 Relationship

定义:

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联系是实体之间的相互关联。

常见联系类型:

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一对一 1:1
一对多 1:n
多对多 m:n

例子:

联系类型 例子
1:1 一个班级对应一个班长
1:n 一个专业有多个学生
m:n 一个学生选多门课,一门课被多个学生选

九、常见逻辑数据模型

1. 层次模型

特点:

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用树形结构表示实体以及实体之间的联系。

优点:

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结构清晰
查询效率较高

缺点:

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只能直接表示一对多联系
多对多联系表示困难
结构不够灵活

2. 网状模型

特点:

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用网状结构表示实体之间的联系。

优点:

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能较自然地表示多对多联系

缺点:

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结构复杂
用户使用不方便
编程复杂

3. 关系模型

特点:

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用二维表表示实体以及实体之间的联系。

例子:

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Student(Sno, Sname, Sex, Birthday, Smajor)
Course(Cno, Cname, Credit, Cpno)
SC(Sno, Cno, Grade, Semester, Teachingclass)

优点:

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结构简单
数据独立性高
理论基础严格
操作方便
适合 SQL 查询

易考点:

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关系模型是目前最重要、最常用的数据模型。

十、关系模型中的基本概念

1. 关系 Relation

一个关系就是一张二维表。

例如:

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Student 表就是一个关系。

2. 元组 Tuple

表中的一行称为一个元组。

例如:

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Student 表中的一名学生记录就是一个元组。

3. 属性 Attribute

表中的一列称为一个属性。

例如:

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Sno、Sname、Sex、Birthday、Smajor 都是 Student 表的属性。

4. 码 Key

能够唯一标识一个元组的属性或属性组称为码。

例如:

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Student 表中的 Sno 可以作为码。
Course 表中的 Cno 可以作为码。
SC 表中通常用 (Sno, Cno) 作为码。

5. 域 Domain

域是一组具有相同数据类型的值的集合。

例如:

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性别的域可以是 {男, 女}
成绩的域可以是 0 到 100

6. 分量 Component

元组中的一个属性值称为分量。

例如:

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学生 20180001 的姓名"李勇"就是一个分量。

7. 关系模式 Relation Schema

关系模式是对关系的描述。

形式:

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关系名(属性1, 属性2, ..., 属性n)

例如:

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Student(Sno, Sname, Sex, Birthday, Smajor)

十一、数据库系统的三级模式结构

三级模式结构是第一章最重要的考点之一。

数据库系统的三级模式包括:

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外模式
模式
内模式

1. 模式 Schema

模式也称逻辑模式。

定义:

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模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。

特点:

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一个数据库只有一个模式。

模式处于三级结构的中间层。


2. 外模式 External Schema

外模式也称子模式或用户模式。

定义:

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外模式是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。

特点:

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一个数据库可以有多个外模式。

例子:

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学生只能看到自己的基本信息和成绩。
教师只能看到自己课程的学生成绩。
教务员可以看到学生、课程和选课信息。

3. 内模式 Internal Schema

内模式也称存储模式。

定义:

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内模式是数据物理结构和存储方式的描述。

特点:

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一个数据库只有一个内模式。

关注内容:

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数据如何存储
记录如何组织
是否建立索引
数据块如何安排
存储路径如何设计

4. 三级模式结构对比

层次 名称 又称 数量 描述内容
外层 外模式 子模式 / 用户模式 多个 用户看到的局部逻辑结构
中间 模式 逻辑模式 一个 全局逻辑结构
内层 内模式 存储模式 一个 物理存储结构

十二、两级映像与数据独立性

为了实现数据独立性,数据库系统在三级模式之间提供两级映像:

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外模式 / 模式映像
模式 / 内模式映像

1. 外模式 / 模式映像

作用:

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保证数据的逻辑独立性。

解释:

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当模式改变时,只需要修改外模式 / 模式映像,外模式和应用程序可以尽量保持不变。

2. 模式 / 内模式映像

作用:

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保证数据的物理独立性。

解释:

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当数据的物理存储改变时,只需要修改模式 / 内模式映像,模式和应用程序可以尽量保持不变。

3. 数据独立性

数据独立性包括:

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逻辑独立性
物理独立性

3.1 逻辑独立性

定义:

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当数据库的逻辑结构改变时,应用程序尽量不受影响。

由:

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外模式 / 模式映像

保证。


3.2 物理独立性

定义:

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当数据库的物理存储结构改变时,应用程序尽量不受影响。

由:

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模式 / 内模式映像

保证。


4. 逻辑独立性和物理独立性对比

类型 改变内容 保证机制
逻辑独立性 模式改变 外模式 / 模式映像
物理独立性 内模式改变 模式 / 内模式映像

易考点:

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逻辑独立性通常比物理独立性更难实现。

十三、数据库系统的组成

数据库系统一般由以下部分组成:

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数据库
数据库管理系统
应用程序
数据库管理员
用户
计算机硬件
计算机软件环境

1. 数据库管理员 DBA

DBA 是数据库系统的重要人员。

主要职责:

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1. 决定数据库中的信息内容和结构
2. 决定数据库的存储结构和存取策略
3. 定义数据的安全性要求和完整性约束
4. 监控数据库的使用和运行
5. 数据库的改进、重组和重构
6. 数据库的备份和恢复

2. 数据库用户

常见数据库用户:

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数据库管理员 DBA
专业用户
应用程序员
最终用户

最终用户又可分为:

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偶然用户
简单用户
复杂用户

十四、常考选择题

1. 数据库系统的核心软件是( )

A. 数据库

B. 数据库管理系统

C. 操作系统

D. 应用程序

答案:B

解析:

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DBMS 是数据库系统的核心软件,负责数据库的定义、组织、存储、管理和维护。

2. 数据库 DB、数据库系统 DBS 和数据库管理系统 DBMS 三者之间的关系是( )

A. DB 包括 DBMS 和 DBS

B. DBS 包括 DB 和 DBMS

C. DBMS 包括 DB 和 DBS

D. DB、DBMS、DBS 没有关系

答案:B

解析:

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DBS 是完整的数据库系统,包括 DB、DBMS、应用程序、DBA、用户和软硬件环境。

3. 数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的( )

A. 数据集合

B. 程序集合

C. 文件集合

D. 命令集合

答案:A


4. 数据管理技术的发展阶段依次是( )

A. 文件系统阶段、人工管理阶段、数据库系统阶段

B. 人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段

C. 数据库系统阶段、文件系统阶段、人工管理阶段

D. 人工管理阶段、数据库系统阶段、文件系统阶段

答案:B


5. 数据库系统与文件系统的主要区别是( )

A. 数据库系统可以存储数据

B. 文件系统不能长期保存数据

C. 数据库系统实现了数据的整体结构化

D. 文件系统不能管理数据

答案:C


6. 下列哪一项不是数据库系统的特点?( )

A. 数据结构化

B. 数据共享性高

C. 数据冗余度高

D. 数据独立性高

答案:C


7. 数据模型的组成要素不包括( )

A. 数据结构

B. 数据操作

C. 数据完整性约束

D. 数据库管理员

答案:D


8. 在数据库系统中,用户看到的数据视图称为( )

A. 内模式

B. 模式

C. 外模式

D. 存储模式

答案:C


9. 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述称为( )

A. 外模式

B. 模式

C. 内模式

D. 物理模式

答案:B


10. 数据库物理结构和存储方式的描述称为( )

A. 外模式

B. 子模式

C. 模式

D. 内模式

答案:D


11. 一个数据库可以有( )个外模式。

A. 0

B. 1

C. 多个

D. 只能 2 个

答案:C


12. 一个数据库有( )个模式。

A. 0

B. 1

C. 多个

D. 任意多个

答案:B


13. 保证数据库逻辑独立性的是( )

A. 外模式 / 模式映像

B. 模式 / 内模式映像

C. 外模式 / 内模式映像

D. 用户 / 数据库映像

答案:A


14. 保证数据库物理独立性的是( )

A. 外模式 / 模式映像

B. 模式 / 内模式映像

C. 外模式 / 内模式映像

D. 用户 / 数据库映像

答案:B


15. 关系模型中的数据结构是( )

A. 树

B. 图

C. 二维表

D. 链表

答案:C


16. 关系模型中,表的一行称为( )

A. 属性

B. 元组

C. 域

D. 码

答案:B


17. 关系模型中,表的一列称为( )

A. 元组

B. 分量

C. 属性

D. 关系

答案:C


18. 能唯一标识一个元组的属性或属性组称为( )

A. 域

B. 分量

C. 码

D. 外模式

答案:C


19. 最常用的概念模型是( )

A. 层次模型

B. 网状模型

C. 关系模型

D. E-R 模型

答案:D


20. 目前最重要、最常用的数据模型是( )

A. 层次模型

B. 网状模型

C. 关系模型

D. 面向对象模型

答案:C


21. 一个学生可以选多门课,一门课可以被多个学生选,这种联系是( )

A. 一对一

B. 一对多

C. 多对一

D. 多对多

答案:D


22. 下列属于 DBMS 数据操纵功能的是( )

A. CREATE

B. DROP

C. SELECT

D. ALTER

答案:C

解析:

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SELECT 属于数据操纵语言 DML。
CREATE、DROP、ALTER 属于数据定义语言 DDL。

十五、常考判断题

1. 数据库就是数据库管理系统。

答案:错

解析:

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数据库 DB 是数据集合,数据库管理系统 DBMS 是管理数据库的软件。

2. DBMS 是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。

答案:对


3. DBS 包括 DB 和 DBMS。

答案:对

解析:

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数据库系统 DBS 不仅包括 DB 和 DBMS,还包括应用程序、用户、DBA 和软硬件环境。

4. 文件系统阶段已经实现了数据的高度共享和高度独立性。

答案:错

解析:

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文件系统阶段数据共享性差,数据独立性差。

5. 数据库系统阶段的数据由 DBMS 统一管理和控制。

答案:对


6. 数据库系统的特点之一是数据冗余度高。

答案:错

解析:

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数据库系统的特点是数据共享性高、冗余度低。

7. 数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。

答案:对


8. 概念模型是按照计算机系统的观点对数据建模。

答案:错

解析:

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概念模型是按照用户观点对数据和信息建模。
逻辑模型才是按照计算机系统观点建模。

9. E-R 模型是最常用的概念模型。

答案:对


10. 关系模型的数据结构是二维表。

答案:对


11. 关系中的一行称为属性。

答案:错

解析:

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关系中的一行称为元组,一列称为属性。

12. 一个数据库只能有一个外模式。

答案:错

解析:

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一个数据库可以有多个外模式。

13. 一个数据库只有一个模式。

答案:对


14. 一个数据库只有一个内模式。

答案:对


15. 外模式是数据库用户能够看见和使用的局部数据逻辑结构。

答案:对


16. 内模式描述的是数据库的全局逻辑结构。

答案:错

解析:

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模式描述全局逻辑结构,内模式描述物理存储结构。

17. 外模式 / 模式映像保证数据的物理独立性。

答案:错

解析:

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外模式 / 模式映像保证逻辑独立性。
模式 / 内模式映像保证物理独立性。

18. 模式 / 内模式映像保证数据的物理独立性。

答案:对


19. 逻辑独立性通常比物理独立性更容易实现。

答案:错

解析:

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逻辑独立性通常比物理独立性更难实现。

20. 层次模型能够自然地表示多对多联系。

答案:错

解析:

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层次模型主要适合表示一对多联系,多对多联系表示困难。

十六、常考填空题

1. 数据库是长期存储在计算机内、 的大量数据的集合。

答案:

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有组织、可共享

2. 数据库管理系统的英文缩写是 ________。

答案:

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DBMS

3. 数据库系统的英文缩写是 ________。

答案:

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DBS

4. 数据管理技术经历了人工管理阶段、________ 和数据库系统阶段。

答案:

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文件系统阶段

5. 数据库系统的核心软件是 ________。

答案:

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DBMS

6. 数据库系统的主要特点包括数据结构化、数据共享性高、冗余度低、________ 和数据由 DBMS 统一管理控制。

答案:

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数据独立性高

7. 数据模型由数据结构、________ 和数据的完整性约束条件组成。

答案:

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数据操作

8. 最常用的概念模型是 ________。

答案:

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E-R 模型

9. 关系模型用 ________ 来表示实体以及实体之间的联系。

答案:

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二维表

10. 关系中的一行称为 ________。

答案:

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元组

11. 关系中的一列称为 ________。

答案:

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属性

12. 能唯一标识一个元组的属性或属性组称为 ________。

答案:

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13. 数据库系统的三级模式结构包括外模式、________ 和内模式。

答案:

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模式

14. 外模式又称为 ________ 或用户模式。

答案:

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子模式

15. 内模式又称为 ________。

答案:

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存储模式

16. 一个数据库可以有多个 ________,但只有一个模式和一个内模式。

答案:

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外模式

17. 外模式 / 模式映像保证数据的 ________ 独立性。

答案:

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逻辑

18. 模式 / 内模式映像保证数据的 ________ 独立性。

答案:

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物理

十七、常考简答题

1. 简述数据库、数据库管理系统和数据库系统的区别。

答案:

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数据库 DB 是长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。

数据库管理系统 DBMS 是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件,用于组织、存储、管理和维护数据库。

数据库系统 DBS 是由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员、用户以及计算机软硬件环境组成的完整系统。

2. 简述数据库系统的主要特点。

答案:

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数据库系统的主要特点包括:

1. 数据结构化
2. 数据共享性高、冗余度低、易扩充
3. 数据独立性高
4. 数据由 DBMS 统一管理和控制

3. 简述数据管理技术的发展阶段。

答案:

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数据管理技术主要经历了三个阶段:

1. 人工管理阶段
   数据不保存,由应用程序管理数据,数据不共享,数据独立性差。

2. 文件系统阶段
   数据可以长期保存,由文件系统管理数据,但数据共享性差、冗余度大、独立性差。

3. 数据库系统阶段
   数据由 DBMS 统一管理,数据结构化,共享性高,冗余度低,独立性高。

4. 简述数据模型的组成要素。

答案:

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数据模型由三部分组成:

1. 数据结构
   描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。

2. 数据操作
   描述允许对数据库数据执行的操作,如查询、插入、删除和修改。

3. 数据的完整性约束条件
   描述数据必须满足的约束,用于保证数据的正确性、有效性和相容性。

5. 简述概念模型、逻辑模型和物理模型的区别。

答案:

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概念模型是按照用户观点对数据和信息建模,主要用于数据库设计,典型代表是 E-R 模型。

逻辑模型是按照计算机系统观点对数据建模,常见的有层次模型、网状模型、关系模型等。

物理模型描述数据在计算机系统中的存储方式和存取方法。

6. 简述 E-R 模型中的实体、属性、码和联系。

答案:

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实体是客观存在并且可以相互区别的事物。

属性是实体所具有的某一特性。

码是能够唯一标识实体的属性或属性组。

联系是实体之间的相互关联,常见联系类型包括 1:1、1:n 和 m:n。

7. 简述关系模型的优点。

答案:

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关系模型的主要优点包括:

1. 结构简单,用二维表表示数据
2. 理论基础严格
3. 数据独立性高
4. 操作方便,适合使用 SQL
5. 能较自然地表示实体及实体之间的联系

8. 简述数据库系统的三级模式结构。

答案:

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数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。

外模式也称子模式或用户模式,是用户能够看见和使用的局部数据逻辑结构。

模式也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,一个数据库只有一个模式。

内模式也称存储模式,是数据物理结构和存储方式的描述,一个数据库只有一个内模式。

9. 简述两级映像及其作用。

答案:

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数据库系统在三级模式之间提供两级映像:

1. 外模式 / 模式映像
   保证数据的逻辑独立性。当模式改变时,只需修改外模式 / 模式映像,外模式和应用程序可以尽量保持不变。

2. 模式 / 内模式映像
   保证数据的物理独立性。当内模式改变时,只需修改模式 / 内模式映像,模式和应用程序可以尽量保持不变。

10. 简述什么是数据独立性。

答案:

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数据独立性是指应用程序与数据库的数据结构之间相互独立,数据结构的改变尽量不影响应用程序。

数据独立性包括:

1. 逻辑独立性
   当数据库的逻辑结构改变时,应用程序尽量不受影响。

2. 物理独立性
   当数据库的物理存储结构改变时,应用程序尽量不受影响。

11. 简述 DBMS 的主要功能。

答案:

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DBMS 的主要功能包括:

1. 数据定义功能
2. 数据组织、存储和管理功能
3. 数据操纵功能
4. 数据库事务管理和运行管理功能
5. 数据库建立和维护功能
6. 其他功能

12. 简述 DBA 的主要职责。

答案:

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DBA,即数据库管理员,主要职责包括:

1. 决定数据库中的信息内容和结构
2. 决定数据库的存储结构和存取策略
3. 定义数据的安全性要求和完整性约束
4. 监控数据库的使用和运行
5. 数据库的改进、重组和重构
6. 数据库的备份和恢复

十八、高频易错点总结

1. DBMS 和 DBS 混淆

错误说法:

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DBMS 是数据库系统。

正确说法:

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DBMS 是数据库管理系统,是数据库系统 DBS 的组成部分。

2. 外模式和模式混淆

错误说法:

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一个数据库可以有多个模式。

正确说法:

text 复制代码
一个数据库只有一个模式,但可以有多个外模式。

3. 内模式和模式混淆

错误说法:

text 复制代码
内模式描述数据库的全局逻辑结构。

正确说法:

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模式描述数据库的全局逻辑结构,内模式描述数据库的物理存储结构。

4. 两级映像作用混淆

错误说法:

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外模式 / 模式映像保证物理独立性。

正确说法:

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外模式 / 模式映像保证逻辑独立性。
模式 / 内模式映像保证物理独立性。

5. 行和列混淆

错误说法:

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关系中的一行称为属性,一列称为元组。

正确说法:

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关系中的一行称为元组,一列称为属性。

十九、考前必背

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1. 数据库 DB:
长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。

2. 数据库管理系统 DBMS:
位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。

3. 数据库系统 DBS:
由 DB、DBMS、应用程序、DBA、用户和软硬件环境组成。

4. 数据库系统特点:
数据结构化;
共享性高、冗余度低、易扩充;
数据独立性高;
数据由 DBMS 统一管理和控制。

5. 数据模型三要素:
数据结构、数据操作、完整性约束。

6. 三级模式:
外模式、模式、内模式。

7. 两级映像:
外模式 / 模式映像保证逻辑独立性;
模式 / 内模式映像保证物理独立性。

8. 关系模型:
用二维表表示数据。
一行是元组,一列是属性,唯一标识元组的是码。

9. E-R 模型:
实体、属性、码、联系。

10. DBA 职责:
结构设计、安全完整性、存储策略、运行监控、备份恢复、重组重构。

二十、考前速记口诀

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DB 是数据集合,
DBMS 是管理软件,
DBS 是完整系统。

数据库特点:
结构化、共享高、冗余低、独立性高、统一管理。

数据模型三要素:
数据结构、数据操作、完整性约束。

E-R 模型看用户,
关系模型看二维表。

三级模式:
外模式、模式、内模式。

两级映像:
外模/模式保逻辑,
模式/内模保物理。

一行叫元组,
一列叫属性,
唯一标识叫码。
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