数据库查询优化器的艺术：原理解析与SQL性能优化

第1章?绪论 1?．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。?答：?? (?l?）数据（?Data?)?：描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。数据与其语义是不可分的。解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。数据与其语义是不可分的。?500?这个数字可以表示一件物品的价格是?500?元，也可以表示一个学术会议参加的人数有?500?人，还可以表示一袋奶粉重?500?克。??(?2?）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。? (?3?）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。解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。?? (?4?）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。解析?DBMS?是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。目前，专门研制?DBMS?的厂商及其研制的?DBMS?产品很多。著名的有美国?IBM?公司的?DBZ?关系数据库管理系统和?IMS?层次数据库管理系统、美国?Oracle?公司的?orade?关系数据库管理系统、?s?油?ase?公司的?s?油?ase?关系数据库管理系统、美国微软公司的?SQL?Serve?，关系数据库管理系统等。??? 2?．使用数据库系统有什么好处？?答：? 使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。使用数据库系统的好处很多，例如，可以大大提高应用开发的效率，方便用户的使用，减轻数据库系统管理人员维护的负担，等等。使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率。因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径，这些工作都由?DBMS?来完成。用一个通俗的比喻，使用了?DBMS?就如有了一个好参谋、好助手，许多具体的技术工作都由这个助手来完成。开发人员就可以专注于应用逻辑的设计，而不必为数据管理的许许多多复杂的细节操心。还有，当应用逻辑改变，数据的逻辑结构也需要改变时，由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性，数据逻辑结构的改变是?DBA?的责任，开发人员不必修改应用程序，或者只需要修改很少的应用程序，从而既简化了应用程序的编制，又大大减少了应用程序的维护和修改。使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担。因为?DBMS?在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制，包括数据的完整性、安全性、多用户并发控制、故障恢复等，都由?DBMS?执行。总之，使用数据库系统的优点是很多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据的利用率和一致性，又有利于应用程序的开发和维护。读者可以在自己今后的工作中结合具体应用，认真加以体会和总结。?? ?3?．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。?答：? 文件系统与数据库系统的区别是：文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。? 文件系统与数据库系统的联系是：文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。解析文件系统是操作系统的重要组成部分；而?DBMS?是独立于操作系统的软件。但是?DBMS?是在操作系统的基础上实现的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文件系统来实现的。?? 4?．举出适合用文件系统而不是数据库系统的例子；再举出适合用数据库系统的应用例子。答?：?(?l?）适用于文件系统而不是数据库系统的应用例子数据的备份、软件或应用程序使用过程中的临时数据存储一般使用文件比较合适。早期功能比较简单、比较固定的应用系统也适合用文件系统。? ?(?2?）适用于数据库系统而非文件系统的应用例子目前，几乎所有企业或部门的信息系统都以数据库系统为基础，都使用数据库。例如，一个工厂的管理信息系统（其中会包括许多子系统，如库存管理系统、物资采购系统、作业调度系统、设备管理系统、人事管理系统等），学校的学生管理系统，人事管理系统，图书馆的图书管理系统，等等，都适合用数据库系统。希望读者能举出自己了解的应用例子。?? 5?．试述数据库系统的特点。?答：? 数据库系统的主要特点有：?