1 .1．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。：
? 数据（ Data ) ：数据是数据库中存储的基本对象。描述事物的符号记录称为数据，描
述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等，数据有多种表现形式，它们可以经过数字化后存入计算机。记录是计算机中表示和存储数据的一种格式或一种方法。
? 数据库（ DataBase ，简称 DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共
享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
? 数据库系统（ DataBas 。 Sytem ，简称 DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引
入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。数据库管理系统（ DataBase Management sytem ，简称 DBMs ) ：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。 DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
1.2 . 数据库系统的特点：
? 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据
库系统与文件系统的本质区别。 ? 数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统，
因此可以被多个用户、多个应用以多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统，是有结构的数据，不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩充。
? 数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统
的模式结构和二级映像功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。
? 数据由 DBMS 统一管理和控制数据库的共享是并发的共享，即多个用户可以同时存取数
据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此， DBMS 必须提供统一的数据控制功能，包括数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制和数据库恢复。
1.3. 试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
? 数据结构： 是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
? 数据操作： 是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许进行的操作的集合，包
括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。 ? 数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其
联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。
1.4.．试述概念模型的作用。
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。
．定义并解释概念模型中术语：
? 实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。 ? 实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象
和刻画同类实体，称为实体型。
? 实体集：同型实体的集合称为实体集。
? 属性：实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。 ? 码：惟一标识实体的属性集称为码。 ? 实体联系图（ E 一 R 图）：提供了表示实体型、属性和联系的方法
? 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名；
? 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；
? 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，
同时在无向边旁标上联系的类型（ 1 : 1 , 1 : n 或 m : n ）。
试给出 3 个实际部门的 E 一 R 图，要求实体型之间具有一对一、一对多、多对多各种不同的联系。
1.5..试述数据库系统三级模式结构，二级映像。 这种结构的优点是什么？
数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。
? 外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看
见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
? 模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公
共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。
? 内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储
方式的描述。
数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给 DBMs 管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：
? 外模式／模式映像 ? 模式／内模式映像。
正是这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
? 数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属
性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
? 数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／
内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
2. 关系数据库
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关系模型是由 关系数据结构 关系操作集合 关系完整性约束三部分组成。 关系：一个关系对应通常说的一张表。 元组：表中的一行即为一个元组。
属性：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。
码：也称为码键。表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组，则这个属性组即为关系中的码。
域：属性的取值范围。
分量：元组中的一个属性值。
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2.1关系模式：
对关系的描述，是静态的稳定的 一般表示为R(U,D,DOM,F)
? R:关系名，
? U:组成关系的属性名集合
? D:属性组U中属性所来自的域, ? DOM:属性向域的映像集合，
? F:属性间数据的依赖关系集合
一个关系就是没有重复行和重复列的二维表，二维表的每一行在关系中称为元组，每一列在关系中称为属性。学生关系的每一行代表一个学生的记录，每一列代表学生记录的一个字段。属性个数（n）称为关系的元。
2.2关系操作：
常用的关系操作包括【查询】和【插入，删除，修改】
查询操作分为，选择，投影，链接，除，并，交，差，笛卡尔积
2.3关系的完整性：
关系模型中有三类完整性约束为实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。
实体完整性和参照完整性：关系模型必须满足的完整性约束条件，称为关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。用户定义的完整性：应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束。
? 实体完整性
实体完整性规则：若属性A 是基本关系R 的主属性，则属性A 不能取空值。 实体完整性规则的说明：
? 实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一个实体
集。
? 现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识。 ? 关系模型中以主码作为唯一性标识。 ? 主码中的属性即主属性不能取空值。
主属性取空值，就说明存在某个不可标识的实体，即存在不可区分的实体，这与第（2）点相矛盾，因此这个规则称为实体完整性。（注意：实体完整性规则规定基本关系的所有主属性都不能取空值，而不仅是主码整体不能取空值。）
? 参照完整性
在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系来描述，因此可能存在关系与关系间的引用。
设F 是基本关系R 的一个或一组属性，但不是关系R 的码。如果F 与基本关系S 的主码Ks 相对应，则称F 是基本关系R 的外码。基本关系R 称为参照关系（Referencing Relation），基本关系S 称为被参照关系或目标关系关系R 和S 不一定是不同的关系，目标关系S 的主码Ks 和参照关系的外码F 必须定义在同一个（或一组）域上。外码并不一定要与相应的主码同名，当外码与相应的主码属于不同关系时，往往取相同的名字，以便于识别。
参照完整性规则：若属性（或属性组）F 是基本关系R 的外码它与基本关系S 的主码Ks 相对应（基本关系R 和S 不一定是不同的关系），则对于R 中每个元组在F 上的值必须为：
或者取空值（F 的每个属性值均为空值） 或者等于S 中某个元组的主码值
? 用户定义的完整性
针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理它们，而不要由应用程序承担这一功能。
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