第四版数据库系统概论课后答案

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。 ### 数据库系统概论知识点详解 #### 一、基本概念 **1. 数据（Data）** - **定义**: 描述事物的符号记录被称为数据。这里的符号可以是数字、文字、图形、图像、声音、文本等多种形式。 - **特点**: 数据与其含义紧密相关，即数据的语义是不可或缺的一部分。例如，“500”可以表示价格、人数或重量等不同的含义。 **2. 数据库（Database，简称DB）** - **定义**: 数据库是在计算机内部长期存储的、经过组织的数据集合。这些数据按照一定的数据模型进行组织、描述和存储。 - **特性**: 数据库中的数据具备较低的冗余度、较高的数据独立性以及易于扩展等特点，并且能够被多个用户共享。 **3. 数据库系统（Database System，简称DBS）** - **定义**: 数据库系统指的是在计算机系统中引入数据库之后形成的系统整体。它通常包含以下几个部分： - 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 - **区别**: 数据库系统和数据库虽然密切相关，但两者是不同的概念。数据库系统是一个更广泛的概念，包含了数据库在内的多个组件。 #### 二、数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS） **定义**: DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，负责数据的组织、存储和维护等功能。它是计算机软件的基础之一，对于数据的有效管理和利用至关重要。 **主要功能**: 1. **数据库定义功能**: 定义数据库的结构、完整性约束条件等。 2. **数据存取功能**: 提供数据的插入、删除、更新和查询等操作。 3. **数据库运行管理**: 包括并发控制、故障恢复、安全性控制等。 4. **数据库的建立和维护功能**: 包括数据库初始建立、数据转储与恢复、性能监控与分析等。 **著名DBMS产品**: - IBM的DB2 - Oracle公司的Oracle - Sybase公司的Sybase - Microsoft的SQL Server #### 三、数据库模型及其优缺点 **1. 层次模型** - **优点**: - 结构简单，对于一对多层次关系的描述自然直观。 - 在固定且预定义好的实体间联系的应用场景中性能优越。 - 提供了良好的完整性支持。 - **缺点**: - 对于非层次性关系（如多对多联系）的描述不自然。 - 插入和删除操作受限较多。 - 查询操作必须通过父节点。 **2. 网状模型** - **优点**: - 能够更直接地描述现实世界中的复杂联系。 - 性能较高，尤其是在复杂的查询中。 - **缺点**: - 结构复杂，随着应用环境的扩展，数据库结构也会变得更加复杂。 - 用户难以掌握其复杂的DDL（数据定义语言）和DML（数据操纵语言）。 - 需要了解系统结构细节才能编写有效的访问数据的应用程序。 #### 四、关系模型 **概念**: - **关系**: 关系模型中的基本结构单元，表现为一张二维表。 - **属性**: 表中的列，每一列代表一个特定的特征。 - **域**: 某一列（属性）中允许出现的值的范围。 - **元组**: 表中的一行，代表一条记录。 - **主码**: 一组能够唯一标识表中元组的属性集。 - **分量**: 元组中的一个属性值。 - **关系模式**: 关系的框架，指定了关系的名字、属性名及其对应的域。 **总结**: 通过上述对数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的基本概念及它们之间的关系的介绍，我们可以清晰地了解到数据库技术的核心内容。在实际应用中，根据不同的需求选择合适的数据库模型和管理系统是非常重要的。例如，在需要高效处理大量数据的情况下，可能会优先考虑关系型数据库；而在处理复杂网络结构数据时，则可能更多地考虑使用网状模型或层次模型。