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1.1.1 本章的重要概念

（1）DB、DBMS和DBS的定義

（2）數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段

人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段和高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)階段等各階段的特點(diǎn)。

（3）數(shù)據(jù)描述

概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計等各階段中數(shù)據(jù)描述的術(shù)語，概念設(shè)計中實體間二元聯(lián)系的描述（1:1，1:N，M:N）。

（4）數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型的定義，兩類數(shù)據(jù)模型，邏輯模型的形式定義，ER模型，層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及聯(lián)系的實現(xiàn)方式。

（5）DB的體系結(jié)構(gòu)

三級結(jié)構(gòu)，兩級映像，兩級數(shù)據(jù)獨(dú)立性，體系結(jié)構(gòu)各個層次中記錄的聯(lián)系。

（6）DBMS

DBMS的工作模式、主要功能和模塊組成。

（7）DBS

DBS的組成，DBA，DBS的全局結(jié)構(gòu)，DBS結(jié)構(gòu)的分類。

1.1.2本章的重點(diǎn)篇幅

（1）教材P23的圖1.24（四種邏輯數(shù)據(jù)模型的比較）。

（2）教材P25的圖1.27（DB的體系結(jié)構(gòu)）。

（3）教材P28的圖1.29（DBMS的工作模式）。

（4）教材P33的圖1.31（DBS的全局結(jié)構(gòu)）。

 

1.2 教材中習(xí)題1的解答

1.1 名詞解釋

·邏輯數(shù)據(jù)：指程序員或用戶用以操作的數(shù)據(jù)形式。

·物理數(shù)據(jù)：指存儲設(shè)備上存儲的數(shù)據(jù)。

·聯(lián)系的元數(shù)：與一個聯(lián)系有關(guān)的實體集個數(shù)，稱為聯(lián)系的元數(shù)。

·1:1聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體至多和實體集E2中的一個實體有聯(lián)系，反之亦然，那么E1和E2的聯(lián)系稱為“1:1聯(lián)系”。

·1:N聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體可以與實體集E2中任意個（零個或多個）實體有聯(lián)系，而E2中每個實體至多和E1中一個實體有聯(lián)系，那么E1和E2的聯(lián)系是“1:N聯(lián)系”。

·M:N聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體可以與實體集E2中任意個（零個或多個）實體有聯(lián)系，反之亦然，那么E1和E2的聯(lián)系稱為“M:N聯(lián)系”。

·數(shù)據(jù)模型：能表示實體類型及實體間聯(lián)系的模型稱為“數(shù)據(jù)模型”。

·概念數(shù)據(jù)模型：獨(dú)立于計算機(jī)系統(tǒng)、完全不涉及信息在計算機(jī)中的表示、反映企業(yè)組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型。

·結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型（或邏輯數(shù)據(jù)模型）：與DBMS有關(guān)的，直接面向DB的邏輯結(jié)構(gòu)、從計算機(jī)觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模的數(shù)據(jù)模型。

·層次模型：用樹型（層次）結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為層次模型。

·網(wǎng)狀模型：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型。

·關(guān)系模型：用二維表格表達(dá)實體集的數(shù)據(jù)模型。

·外模式：是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。

·概念模式：數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。

·內(nèi)模式：DB在物理存儲方面的描述。

·外模式/模式映象：用于定義外模式和概念模式之間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對應(yīng)性。

·模式/內(nèi)模式映象：用于定義概念模式和內(nèi)模式之間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對應(yīng)性。

·數(shù)據(jù)獨(dú)立性：應(yīng)用程序和DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立，不受影響。

·物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：在DB的物理結(jié)構(gòu)改變時，盡量不影響應(yīng)用程序。

·邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：在DB的邏輯結(jié)構(gòu)改變時，盡量不影響應(yīng)用程序。

·主語言：編寫應(yīng)用程序的語言（如C一類高級程序設(shè)計語言），稱為主語言。

·DDL：定義DB三級結(jié)構(gòu)的語言，稱為DDL。

·DML：對DB進(jìn)行查詢和更新操作的語言，稱為DML。

·過程性語言：用戶編程時，不僅需要指出“做什么”，還需要指出“怎么做”的語言。

·非過程性語言：用戶編程時，只需指出“做什么”，不需要指出“怎么做”的語言。

·DD（數(shù)據(jù)字典）：存放三級結(jié)構(gòu)定義的DB，稱為DD。

·DD系統(tǒng)：管理DD的軟件系統(tǒng)，稱為DD系統(tǒng)。

1.2 試解釋DB、DBMS和DBS三個概念。

答：DB是長期存儲在計算機(jī)內(nèi)、有組織的、統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

DBMS是位于用戶與OS之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問DB的方法。

DBS是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。

1.3 人工管理階段和文件系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)管理各有哪些特點(diǎn)？

答：人工管理階段主要有四個特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)不保存在計算機(jī)內(nèi)；沒有專用的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；只有程序的概念，沒有文件的概念；數(shù)據(jù)面向程序。

文件系統(tǒng)階段主要有五個特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)以“文件”形式長期保存；數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別；文件組織已多樣化；數(shù)據(jù)面向應(yīng)用；對數(shù)據(jù)的操作以記錄為單位。

1.4 文件系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)管理有些什么缺陷？試舉例說明。

答：主要有三個缺陷：數(shù)據(jù)冗余；數(shù)據(jù)不一致性；數(shù)據(jù)聯(lián)系弱。

例如學(xué)校里教務(wù)處、財務(wù)處、保健處建立的文件中都有學(xué)生詳細(xì)資料，譬如聯(lián)系電話，家庭住址等。這就是“數(shù)據(jù)”冗余；如果某個學(xué)生搬家，就要修改三個部門文件中的數(shù)據(jù)，否則會引起同一數(shù)據(jù)在三個部門中不一致；產(chǎn)生上述問題的原因是這三個部門的文件中數(shù)據(jù)沒有聯(lián)系。

1.5 數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫階段產(chǎn)生的標(biāo)志是哪三件事情？

答：進(jìn)入數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志是20世紀(jì)60年代末發(fā)生的三件事件：

·1968年IBM公司研制的IMS系統(tǒng)是一個典型的層次DBS；

·1969年美國CODASYL組織DBTG報告，提出網(wǎng)狀DBS的概念；

·1970年美國IBM公司的E.F.Codd發(fā)表論文，提出關(guān)系模型的思想。

1.6 數(shù)據(jù)庫階段的數(shù)據(jù)管理有哪些特點(diǎn)？

答：主要有五個特點(diǎn)：

采用數(shù)據(jù)模型表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性；為用戶提供了方便的用戶接口；提供了四個方面的數(shù)據(jù)控制功能；對數(shù)據(jù)的操作以數(shù)據(jù)項為單位，增加了系統(tǒng)的靈活性。

1.7 與“文件”結(jié)構(gòu)相比，“數(shù)據(jù)庫”結(jié)構(gòu)有些什么不同？

答：與文件結(jié)構(gòu)相比，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)主要有下面三點(diǎn)不同：

·數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。文件由記錄組成，但各文件之間缺乏聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)在磁盤中仍以文件形式組織，但這些文件之間有著廣泛的聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型來描述，整體結(jié)構(gòu)化。數(shù)據(jù)模型不僅描述數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)，還要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

·數(shù)據(jù)獨(dú)立性。文件只有設(shè)備獨(dú)立性，而數(shù)據(jù)庫還具有邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。