数据库练习

数据库是信息管理的核心工具，它在现代信息技术中扮演着至关重要的角色。数据库练习，特别是万常选版的习题，旨在帮助学习者深入理解和掌握数据库系统的基础知识。 我们来探讨文件处理系统中存储信息的弊端。在文件处理系统中，数据共享性差，因为相同的数据可能在不同的地方重复存储，造成数据冗余，进一步可能导致数据不一致。例如，如果一个公司的员工信息在多个部门的文件中都有存储，一旦信息更新，就需要在所有部门的文件中同步修改，否则容易出现信息不一致的情况。此外，数据独立性差意味着文件系统通常是为特定应用设计的，不利于系统的扩展。当需求变化时，文件系统可能无法适应。数据孤立也是一个问题，数据之间的联系缺乏有效管理，使得数据获取困难。例如，要查找一个学生的全部选课信息，可能需要在多个文件中查找。此外，还有完整性问题，如学生选课要考虑课程顺序和教室容量，这在文件系统中难以实现。安全性问题涉及到不同用户对数据的访问权限，需要确保每个用户只能访问他们有权查看的数据。原子性问题是事务处理的一个关键因素，例如增加选课记录与选课人数加1必须同时成功或同时失败，以保持数据一致性。并发访问异常是指多个用户同时访问数据可能导致数据不一致，需要通过锁机制等方法解决。 进入数据库管理系统阶段，数据管理的主要特点是数据结构化，数据共享度高，冗余度低，易于扩充，并且数据独立性高。数据独立性分为物理独立性和逻辑独立性，使得应用程序与数据的存储方式分离，降低了维护成本，提高了数据的复用性。数据模型是数据库系统的基础，包括数据结构、数据操作和数据完整性约束，它是现实世界的一种抽象，有助于理解和实现数据库。数据模型分为概念模型、逻辑模型和物理模型，以适应不同层次的需求。概念模型关注用户理解，逻辑模型反映计算机视角，物理模型描述数据的实际存储和访问方式。 关系模型是数据库中的重要类型，它有严格的数学基础，如关系代数和关系数据理论，数据结构简单清晰，用户友好，且存取路径透明，提高了数据独立性和安全性。数据库管理系统对数据进行抽象，分为物理层、逻辑层和视图层，以隐藏存储和维护细节，提供不同级别的视图给用户。数据库的三级模式（逻辑模式、内模式和外模式）与两层映像是为了实现这些抽象，提供灵活的数据访问和一致性保证。三级模式关注不同层面的数据表示，而数据模型则定义了数据结构、操作和约束，两者相互配合，构成数据库的核心框架。 数据库管理系统通常包含查询处理器、存储管理器和事务管理器等组件，其功能包括数据定义、数据组织和管理、数据操纵、事务管理、运行管理和维护。通过这些功能，数据库管理系统确保了数据的安全、一致性和高效访问。