数据库系统概论
数据库系统概论
–数据库管理系统作为数据库系统的核心软件,其主要目标是 使数据成为方便用户使用的资源,易于为各种用户共享,增 进数据的安全性、完整性和可用性。
–DBMS把数据库建立成为三级模式结构和两级存储映像来实现 其目标,这就是数据库系统体系结构。
数据库系统概论
1.数据库系统的三级结构
– (2)模式(Schema)
• 模式是三级模式的中间层,也称为概念模式、逻辑模式、全局模 式等。它是整个数据库逻辑结构特征的描述。
– (3)内模式(Internal Schema)
• 内模式是三级模式的最下层,也称为存储模式、物理模式等。它 是对整个数据库存储结构特征的描述 。
数据库系统概论
–在整个数据库系统中,模式和内模式分别只有一个,外模式可以有多 个,每个外模式可以被多个应用程序所使用,但每个应用程序通常只 用一个外模式。
数据库基础
数据库系统概论
任务描述:数据库技术主要是用来科学地管理数据,以便为人们 提供可共享的、安全的、可靠的数据。在学习数据库知识之前 ,熟悉和理解一些数据库常用术语和基本概念,对数据库的学 习有很大的帮助。
任务目标:了解数据库基本概念、数据库体系结构等。。
数据库系统概论
1.1 基本概念 1.数据
• (1)数据定义功能 • (2)数据操纵功能 • (3)数据库运行控制功能 • (4)数据维护功能
数据库基础
– 数据库系统的体系结构分成三级:外模式、模式和内模式, 即三级模式结构。
– (1)外模式(External Schema)
• 外模式是三级模式的最上层,也称为子模式、应用模式、局部模 式等。它是对数据库在某个方面局部应用所涉及数据的逻辑结构 和特征的描述,是终端用户和应用程序员所见到的数据库,称为 数据视图。
数据库系统概论复习重点
数据库系统概论复习重点第一章绪论1.数据库系统的基本概念:数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。
2.数据库管理系统的主要功能:数据定义功能、数据操作功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。
3.数据模型的分类:概念模型、逻辑模型。
4.概念模型的表示:层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。
5.数据管理技术的产生和发展经历的三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
6.实体是现实世界中客观存在,且能相互区别的。
7.数据模型的组成要素:数据结构、数据操作、数据的完整性的约束条件。
8.DBS包括DB和DBMS,而DB与DBSM是相互独立的。
9.概念模型独立于操作。
10.数据库三级结构有利于保证数据的安全性和独立性。
11.数据库物理存储视图为内模式12.用户通过DML语言对数据进行操作,其实是在操作外模式中的记录。
13.数据库系统的三级模式结构:外模式、模式、内模式。
14.有了“模式/内模式映像”可以保证数据的物理独立性。
15.数据库系统的核心是——数据库。
16.数据库系统的三级模式存在有二级映像,使之可以有较高的数据独立性。
17.数据库的外部存储方法和存储设备变化不影响逻辑结构,这种情况为物理数据独立性。
第二章关系数据库1.本章重点:关系数据库概念,可以用关系表达式来表达实际问题,可以用元祖表达式来表达实际问题,可以用域表达式来表达实际问题。
可以将这三种表达式相互转换。
2.关系代数运算:并、交、笛卡儿积、选择、投影。
3.常用的关系运算:关系代数、关系演算。
5.“列”可以出自一个域。
6.DBMS和OS之间的关系是:DBMS可以调用OS。
7.关系演算谓词变元可分为:元祖关系、演算关系、域关系演算。
8.若Sno由八位数组成,则此种情况称为:用户定义完整性。
9.一般情况下“R”“S”连接,则“R”“S”必有相同的属性。
数据库系统概论
数据库系统概论The document was prepared on January 2, 2021第一章数据库系统概论本章目的在于使读者对数据库系统的基本知识能有一个较为全面的了解,为今后的学习和工作打下基础。
本章重点介绍了有关数据库结构和数据库系统组织的基本知识和基本概念,以及常见的三种类型的数据库系统的特点。
重点介绍关系数据库的有关知识。
数据管理技术发展史随着生产力的不断发展,社会的不断进步,人类对信息的依赖程度也在不断地增加。
数据作为表达信息的一种量化符号,正在成为人们处理信息时重要的操作对象。
所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。
数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中,提取出有用的数据信息,作为我们工作、生活等各方面的决策依据。
数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护,它是数据处理的一个重要内容中心。
数据处理工作由来以久,早在1880年美国进行人口普查统计时,就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据,并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。
电子计算机的出现以及其后其硬件、软件的迅速发展,加之数据库理论和技术的发展,为数据管理进入一个革命性阶段提供有力的支持。
根据数据和应用程序相互依赖关系、数据共享以及数据的操作方式,数据管理的发展可以分为三个具有代表性的阶段,即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。
【1】人工管理阶段这一阶段发生于六十年代以前,由于当时计算机硬件和软件发展才刚刚起步,数据管理中全部工作,都必须要由应用程序员自己设计程序完成去完成。
由于需要与计算机硬件以及各外部存储设备和输入输出设备直接打交道,程序员们常常需要编制大量重复的数据管理基本程序。
数据的逻辑组织与它的物理组织基本上是相同的,因此当数据的逻辑组织、物理组织或存储设备发生变化时,进行数据管理工作的许多应用程序就必须要进行重新编制。
数据库系统概论知识点
第一章:绪论数据库〔DB〕:长期存储在计算机、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储,具有娇小的冗余度、交稿的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
数据库管理系统〔DBMS〕:位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途:科学地组织和存储数据,高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能,数据组织、存储和管理,数据操纵功能,数据库的事物管理和运行管理,数据库的建立和维护功能,其他功能。
数据库系统〔DBS〕:在计算机系统中引入数据库后的系统,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。
目的:存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
数据库系统的特点:数据构造化;数据的共享性高,冗余度低,易扩大;数据独立性高;数据由DBMS统一管理和控制。
概念模型实体,客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性,实体所具有的*一特性称为属性。
码,唯一标识实体的属性集称为码。
域,是一组具有一样数据类型的值的集合。
实体型,具有一样属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集,同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系;一对多联系;多对多联系关系模型关系,元组,属性,码,域,分量,关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询,插入,删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性,参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式构造外模式,模式,模式模式:〔逻辑模式〕数据库中全体数据的逻辑构造和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位:是数据库系统模式构造的中间层,与数据的物理存储细节和硬件环境无关,与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的容:数据的逻辑构造〔数据项的名字、类型、取值围等〕,数据之间的联系,数据有关的平安性、完整性要求外模式:〔子模式/用户模式〕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库和逻辑构造和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与*一应用有关的系统的逻辑表示。
第1章数据库系统概论习题及解答
第 1 章数据库系统概论1.1复习纲要本章介绍的主要内容:·数据管理技术的发展·数据模型·数据库系统结构1.1.1 数据管理技术的发展从20世纪50年代中期开始,数据管理技术大致经历了三个发展阶段:人工管理阶段、文件系统管理阶段和数据库系统管理阶段。
1. 人工管理阶段20世纪50年代中期以前,计算机主要从事计算工作,计算机处理的数据由程序员考虑与安排。
这一阶段的主要特点是:数据不长期保存;数据与程序不具有独立性;系统中没有对数据进行管理的软件。
2. 文件系统管理阶段20世纪50年代后期到60年代中后期,计算机系统中由文件系统管理数据。
其主要特点:数据以文件的形式可长期存储在磁盘上,供相应的程序多次存取;数据文件可脱离程序而独立存在,使得数据与程序之间具有设备独立性。
如果数据文件结构发生变化时,则对应的操作程序必须修改。
即文件系统管理文件缺乏数据独立性,并且数据冗余度大。
数据之间联系弱,无法实施数据统一管理标准。
这些都是文件系统管理的主要缺陷。
3.数据库系统管理阶段70年代初开始,计算机采用数据库管理系统管理大量数据,使计算机广泛应用于数据处理。
数据库系统管理数据的主要特点:·采用数据模型组织和管理数据,不仅有效地描述了数据本身的特性,而且描述了之间的联系。
·具有较高的数据独立性。
即数据格式、大小等发生了改变,使得应用程序不受影响。
·数据共享程度更高,冗余度比较小。
·由DBMS软件提供了对数据统一控制功能,如安全性控制、完整性控制、并发控制和恢复功能。
·由DBMS软件提供了用户方便使用的接口。
数据库系统管理数据是目前计算机管理数据的高级阶段,数据库技术已成为计算机领域中最重要的技术之一。
1.1.2 数据模型数据模型是构建数据库结构的基础,在构建时要经历从概念模型设计到DB逻辑模型和物理模型转换过程。
因此,数据模型可分为两类共4种,两类为概念模型和结构模型,其中结构模型又分为外部模型、逻辑模型和内部模型三种。
数据库系统概论重点定义整理
数据:描述事物的符号记录,是数据库中的基本对象数据库:是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合数据库数据3大基本特点:永久存储、有组织、可共享数据库管理系统(DBMS):是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件数据库管理系统主要功能:1.数据定义功能;2.数据组织、存储和管理;3。
数据操纵功能;4。
数据库的事务管理和运行管理;6。
其他功能数据库系统(DBS、简称数据库):指在计算机系统中引入数据库后的系统,由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成人工管理阶段特点:1.数据不保存;2。
应用程序管理数据;3.数据不共享;4。
数据不具有独立性文件系统阶段特点:1。
数据可长期保存;2.由文件系统管理数据文件系统缺点:1。
数据共享性差,冗余度大;2。
数据独立性差数据库系统特点:1。
数据结构化(与文件系统的本质区别);2。
数据的共享性高,冗余度低,易扩充;3。
数据独立性高;4.数据由DBMS统一管理和控制数据结构化:所谓“整体”结构化是指在数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用,而是面向全组织;不仅数据内部结构化,而且整体是结构化的,数据之间具有联系。
在每个文件系统中每个文件内不是有结构的,即文件由记录构成,每个记录由若干属性组成数据独立性包括:数据的物理独立性和数据的逻辑独立性物理独立性:指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的逻辑独立性:指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的,即数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以不变DBMS提供的数据控制功能:1.数据的安全性保护;2。
数据的完整性检查;3.并发控制;4。
数据库恢复数据模型应满足三方面要求:一是能比较真实的模拟现实世界;二是容易为人所理解;三是便于在计算机上实现数据模型是数据库系统的核心和基础第一类是概念模型,也成信息模型,它是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计第二类的逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型,它是按计算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS的实践第二类中的物理模型是对数据最底层的抽象,它描述数据在系统内部的表示方式和存取方式,在磁盘和磁带上的存储方式和存取方式,是面向计算机系统的数据模型的组成要素:1。
数据库系统概论第3章
数据库系统概论第3章第3章数据库系统的逻辑结构外层模式是指数据库用户对数据库系统进行操作时所看到的数据的逻辑结构,也称为用户逻辑结构。
外层模式是从应用角度出发定义的,不同的用户可以有不同的外层模式。
外层模式通过视图来实现。
概念模式是指数据库系统的整体逻辑结构,也称为全局逻辑结构或数据库逻辑结构。
概念模式是数据库管理员从全局的角度出发定义的,一般只有一个概念模式。
概念模式由若干个全局模式组成。
内层模式是指数据在物理存储介质上的组织形式和存储结构,也称为物理逻辑结构。
内层模式是数据库系统根据存储设备和操作系统特点定义的,一般只有一个内层模式。
内层模式的定义与存储设备和操作系统相关。
外层模式、概念模式和内层模式之间的关系由三级模式映射来实现。
外层模式通过外部模式映射和外部模式定义来表达。
概念模式通过概念模式映射和概念模式定义来表达。
内层模式通过内部模式映射来表达。
外部模式映射是指外部模式与概念模式的映射关系,它将外部模式中的数据映射到概念模式中。
外部模式映射是数据库系统中最为重要也是最为复杂的映射。
外部模式映射由数据库管理员和用户共同完成。
概念模式映射是指概念模式与内部模式的映射关系,它将概念模式中的数据映射到内部模式中。
概念模式映射是数据库系统中较为复杂的映射。
概念模式映射由数据库管理员和系统设计师共同完成。
内部模式映射是指内部模式与物理存储介质的映射关系,它将内部模式中的数据映射到物理存储介质上。
内部模式映射是数据库系统中最为底层的映射。
内部模式映射由系统设计师和数据库管理系统完成。
外层模式、概念模式和内层模式之间的一致性由数据独立性来保证。
数据独立性是指通过其中一层次的数据操作不受其他层次的数据操作影响的能力。
数据独立性可分为逻辑数据独立性和物理数据独立性。
逻辑数据独立性是指用户可以在不改变概念模式和外部模式的前提下对底层数据进行增删查改的能力。
逻辑数据独立性实际上就是数据操作的灵活性。
物理数据独立性是指用户可以在不改变概念模式和外部模式的前提下对底层数据存储结构进行修改的能力。
数据库系统概论考试
数据库系统概论考试(答案见尾页)一、选择题1. 数据库系统的核心组成部分包括哪些?A. 数据库、数据库管理系统、数据库管理员B. 数据模型、数据库设计、数据库应用C. 关系模型、面向对象模型、函数模型D. 数据仓库、数据挖掘、数据备份2. 数据库管理系统的主要功能是什么?A. 提供数据的定义、查询、更新及报表功能B. 存储和管理数据,确保数据安全性和完整性C. 提供数据安全性控制,实现数据共享D. 处理数据库中的复杂查询和事务管理3. 以下哪个选项是关系模型的代表?A. 关系代数B. 对象关系模型C. 函数依赖模型D. 数据库模式定义语言4. 在数据库系统中,什么是索引?A. 一种用于存储数据的数据库结构B. 一种用于加速数据检索的数据结构C. 一种用于表示数据之间的关系D. 一种用于存储数据值的列表5. 数据库系统的三级模式结构包括哪三个层次?A. 用户模式、概念模式、内部模式B. 外部模式、内部模式、子模式C. 外部模式、概念模式、内部模式D. 用户模式、外部模式、内部模式6. 什么是数据库事务的ACID特性?A. 原子性、一致性、隔离性、持久性B. 原子性、一致性、隔离性、持久性C. 原子性、隔离性、持久性、可用性D. 原子性、一致性、隔离性、非持久性7. 在数据库系统中,什么是触发器?A. 一种用于自动执行特定操作的数据库对象B. 一种用于存储用户定义的函数的数据库对象C. 一种用于限制数据库访问的数据库对象D. 一种用于备份和恢复的数据库对象8. 数据库复制技术的主要目的是什么?A. 提高数据容错能力B. 提高数据访问速度C. 减少网络带宽占用D. 提高数据一致性9. 什么是数据库的正常启动和正常关闭过程?A. 数据库初始化、数据库加载、数据库运行、数据库关闭B. 数据库初始化、数据库加载、数据库正常运行、数据库关闭C. 数据库初始化、数据库加载、数据库正常运行、数据库优化D. 数据库初始化、数据库加载、数据库正常运行、数据库崩溃恢复10. 在数据库系统中,什么是视图?A. 一种用于存储数据的数据库结构B. 一种用于加速数据检索的数据结构C. 一种用于表示数据之间的关系D. 一种用于限制数据库访问的数据库对象11. 数据库系统的核心组成部分是什么?A. 数据模型B. 关系模型C. SQL语言D. 数据库管理系统(DBMS)12. 数据库管理系统的主要功能包括哪些?A. 数据定义B. 数据查询C. 数据更新D. 数据控制13. 以下哪个不是关系型数据库的特征?A. 非结构化数据存储B. 表格形式的数据组织C. 结构化查询语言(SQL)的使用D. 事务的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)14. 什么是数据库的三级模式结构?它包括哪三个层次?A. 外模式、模式、内模式B. 存储模式、逻辑模式、物理模式C. 用户模式、视图模式、概念模式D. 实体完整性、参照完整性、用户定义完整性15. 什么是数据库的事务处理并发控制?A. 确保数据库的一致性和完整性B. 防止数据丢失或损坏C. 确保数据在数据库中的顺序访问D. 提高数据检索效率16. 什么是数据库的物理设计?A. 确定如何在内存中组织数据B. 确定数据的存储结构和存取方法C. 确定数据的完整性和安全性D. 确定数据的备份和恢复策略17. 什么是数据库的逻辑设计?A. 确定数据在数据库中的存储结构和存取方法B. 确定数据的结构和关系C. 确定数据的完整性和安全性D. 确定数据的备份和恢复策略18. 以下哪个选项是关系模型的基本特征?A. 数据结构化B. 数据共享C. 数据独立性D. 数据一致性和原子性19. 什么是数据库事务?A. 一系列操作,这些操作要么全部执行,要么全部不执行B. 一个独立的逻辑工作单元,它是数据库管理系统执行过程中的一个基本逻辑单位C. 一组SQL语句D. 一个存储过程20. 什么是数据库复制?A. 一种用于备份和恢复数据库的方法B. 一种用于将数据分布到多个位置的技术C. 一种用于提高数据库性能的技术D. 一种用于保护数据库安全的技术21. 什么是数据库调优?A. 优化数据库性能的过程B. 一种数据库管理技巧C. 一种数据库故障排除方法D. 一种数据库维护活动22. 什么是数据库模式?A. 数据库中所有数据的集合B. 数据库中数据的组织和结构的描述C. 数据库中数据的结构和关系D. 数据库中数据的物理存储方式23. 什么是数据库标准化?A. 一种用于减少数据库冗余的技术B. 一种用于确保数据库一致性的技术C. 一种用于提高数据库性能的技术D. 一种用于保护数据库安全的技术24. 关系模型的基本概念是什么?A. 数据结构、数据操作和数据完整性B. 数据结构、数据操作和数据安全性C. 数据结构、数据操作和数据独立性D. 数据结构、数据操作和数据一致性25. 以下哪个选项不是关系数据库的标准语言?A. SQLB. DDLC. DMLD. DCL26. 什么是索引?它的主要作用是什么?A. 一种用于快速访问数据库表中特定记录的数据结构B. 一种用于存储数据库表中所有记录的数据结构C. 一种用于唯一标识数据库表中每一行的数据结构D. 一种用于存储数据库表中部分记录的数据结构27. 什么是视图?A. 一种虚拟表,其内容来自一个或多个表的行B. 一种虚拟表,其内容来自一个或多个表的列C. 一种实际存在的表,其内容来自一个或多个表的行D. 一种实际存在的表,其内容来自一个或多个表的列28. 什么是数据库备份?A. 对数据库进行只读访问的过程B. 对数据库进行读写访问的过程C. 对数据库进行完全复制的过程D. 对数据库进行增量备份的过程29. 什么是数据库恢复?A. 从备份中恢复数据库的过程B. 从故障中恢复数据库的过程C. 优化数据库性能的过程D. 更新数据库软件的过程30. 什么是数据库的三级模式结构?A. 外模式B. 模式C. 内模式D. 用户模式31. 什么是数据库的隔离级别?A. 读未提交B. 读已提交C. 可重复读D. 串行化32. 在数据库设计中,什么是实体-关系(E-R)图?A. 用于表示实体类型和实体间联系的图形B. 用于表示数据表结构的图形C. 用于表示数据流程的图形D. 用于表示数据一致性的图形33. 什么是数据库的备份策略?A. 定期备份所有数据B. 定期备份部分数据C. 定期备份所有数据的多个副本D. 根据数据重要性和变化频率进行备份34. 什么是数据库的正常启动和关闭过程?A. 数据库初始化阶段 - 数据库打开阶段 - 数据库关闭阶段B. 数据库初始化阶段 - 数据库关闭阶段 - 数据库打开阶段C. 数据库打开阶段 - 数据库关闭阶段 - 数据库初始化阶段D. 数据库关闭阶段 - 数据库打开阶段 - 数据库初始化阶段二、问答题1. 什么是数据库系统?请简述数据库系统的组成部分。
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案一、教学目标1.了解数据库系统的基本概念和发展历程。
2.理解数据库系统的组成,包括数据模型、数据库管理系统和数据库应用程序。
3.掌握关系数据库模型的基本概念和特点。
4.理解数据库的设计原理和方法。
5.掌握数据库的查询语言和操作语言。
6.理解数据库系统的应用、发展和趋势。
二、教学内容1.数据库系统的基本概念与发展历程(200字)-数据库系统的定义和基本概念-数据库系统的发展历程及其重要里程碑(层次数据库、网状数据库、关系数据库、面向对象数据库、NoSQL数据库等)2.数据库系统的组成(300字)-数据模型的概念和分类(层次模型、网状模型和关系模型)-数据库管理系统(DBMS)的概念和作用-数据库应用程序的概念和分类(数据库设计工具、数据库管理工具、数据挖掘工具等)3.关系数据库模型(200字)-关系数据库的概念和特点-关系数据模型的基本概念(关系、属性、元组等)-关系模式的定义和表示(关系模式的名称、属性名称、数据类型等)4.数据库设计原理和方法(300字)-数据库设计的基本原则和步骤-实体-关系模型的基本概念和表示方法-关系模式的规范化和优化5.数据库查询语言和操作语言(300字)-SQL语言的基本概念和特点-SQL查询语句的结构和基本操作(SELECT、FROM、WHERE等)-SQL操作语句的基本操作(INSERT、UPDATE、DELETE等)6.数据库系统的应用、发展和趋势(300字)-数据库系统在各个领域的应用(企业管理、科学研究、教育培训等)-数据库系统的发展趋势和挑战(大数据、云计算、智能化等)-数据库系统的新兴技术和应用领域(数据仓库、数据挖掘、分布式数据库等)三、教学方法1.讲授法:通过课堂讲解,介绍数据库系统的基本概念和发展历程,以及数据库模型、数据库管理系统、数据库应用程序的概念和特点。
2.实例分析法:通过实际案例分析,引导学生理解数据库设计的原理和方法,以及数据库的查询语言和操作语言。
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案一、教学目标1. 了解数据库系统的概念、发展历程和基本组成。
2. 掌握数据库、数据模型、数据库管理系统等基本概念。
3. 理解数据库设计的原则和方法。
4. 熟悉关系数据库的基本操作和SQL语言。
5. 掌握数据库系统的安全性和完整性。
二、教学内容1. 数据库系统概述1.1 数据库系统的概念1.2 数据库系统的发展历程1.3 数据库系统的组成2. 数据库和数据模型2.1 数据的概念和分类2.2 数据库的概念和特点2.3 数据模型的概念和分类2.4 常见数据模型及其特点3. 数据库管理系统3.1 数据库管理系统的概念3.2 数据库管理系统的功能3.3 数据库管理系统的组成3.4 常见数据库管理系统及其特点4. 数据库设计4.1 数据库设计的原则和方法4.2 需求分析4.3 概念结构设计4.4 逻辑结构设计4.5 物理结构设计5. 关系数据库5.1 关系数据库的概念和特点5.2 关系模型的基本操作5.3 SQL语言5.4 关系数据库的性能优化三、教学方法1. 讲授:讲解数据库系统的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析:分析实际案例,加深对数据库系统的理解和应用。
3. 练习:布置课后练习题,巩固所学知识。
4. 讨论:组织学生分组讨论,培养学生的团队合作能力。
四、教学安排1. 课时:32课时(4学时/课时)2. 授课方式:理论课3. 教学过程:4.1 第1-4课时:数据库系统概述4.2 第5-8课时:数据库和数据模型4.3 第9-12课时:数据库管理系统4.4 第13-16课时:数据库设计4.5 第17-20课时:关系数据库五、教学评价1. 平时成绩:考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况,占总评的30%。
2. 期中考试:采用闭卷考试形式,考查学生对数据库系统基本知识的掌握,占总评的40%。
3. 课程设计:学生独立完成一个小型数据库设计项目,占总评的30%。
六、教学资源1. 教材:《数据库系统概论》2. 课件:教师自制的PPT课件3. 案例资料:实际数据库应用案例及相关数据集4. 辅助工具:数据库管理系统软件(如MySQL、Oracle等)5. 在线资源:相关学术论文、教程、论坛等七、教学策略1. 启发式教学:通过提问、讨论等方式激发学生的思考,培养学生的创新意识。
数据库系统概论复习重点
数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统是与数据库技术密切相关的4个基本概念。
数据是数据库中存储的基本对象。
可以对数据做如下定义:描述事物的符号记录称为数据。
数据库是存放数据的仓库。
数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
数据库管理系统主要功能:1、数据定义功能。
2、数据组织、存储和管理。
3、数据操纵功能。
4、数据库的事务管理和运行管理。
5、数据库的建立和维护功能。
6、其他功能。
数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分。
数据模型也是一种模型,它是对现实世界数据特征的抽象。
数据模型分为两种不同的模型:第一类是概念模型,第二类是逻辑模型和物理模型。
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。
两个实体型之间的联系可以分为三种:1、一对一联系。
2、一对多联系。
3、多对多联系。
E-R图关系模型是目前最重要的一种数据模型。
关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。
关系数据模型的操纵与完整性约束。
操作主要包括查询、插入、删除和更新数据。
这些操作必须满足关系的完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类:实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
在关系数据模型中,实体及实体间的联系都用表来表示。
关系数据模型的优点:1、关系模型与格式化模型不同,它是建立在严格的数学概念的基础上的。
2、关系模型的概念单一,都用表来表示。
3、关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。
关系数据模型的主要欠缺点是由于存取路径对用户透明,查询效率往往不如格式化数据模型。
在数据模型中有型和值的概念。
型是指对某一类数据的结构和属性的说明,值是型的一个具体赋值。
模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,它仅仅涉及到型的描述,不涉及到具体的值。
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。
关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。
第一章 数据库系统概论
第一章数据库系统概述学习目的与要求:1、了解信息、数据玉数据处理的正确含义及数据管理的进展2、了解数据库系统的基本概念、特点和数据模型3、理解关系模型和关系运算的基本概念4、了解数据库设计的原则、步骤和设计过程学习重点和难点:1、数据库的基本概念2、关系的基本运算有两类:一类是传统运算(并、差、交等);另一类是专门的关系运算(选择、投影和连接)。
课时数:21.1数据和信息1.1.1 数据数据是存储在某一媒体上能够识别的物理符号。
在计算机领域中,一切能被计算机接收和处理的物理符号都叫数据。
数据通常可以分为两种形式:一种是数值型数据,如成绩、价格、体重、工资等;另一种是非数值型数据,如姓名、地址、单位、文章、声音、图像、视频等。
1.1.2信息信息是指数据经过加工处理后所得到有价值的知识。
说明:信息与数据既有联系又有区别,数据反映了信息,而信息又依靠数据来表达。
用不同的数据形式可以表示同样的信息,信息不随它的数据中的形式不同而改变。
总之,信息是反映客观现实世界的知识,数据是信息的具体表现形式,数据经过加工处理后使其具有知识性并对人类活动产生有意义的决策作用。
1.1.3 数据处理数据处理是利用计算机技术将数据转换成信息的过程。
数据处理包括对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、计算、加工、统计和传输等一系列操作。
数据是原料,使输入,而信息使产出,是输出结果。
数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获取我们所需要的资料,为我们工作和决策提供必要的信息基础和依据,输出有价值、有意义的信息。
1.2 数据管理技术的发展数据管理是对数据进行组织、存储、分类、检索、维护等数据处理的技术,是数据处理的核心。
随着计算机硬件技术和软件技术的发展和进步,计算机数据管理的水平不断提高,管理方式也发生了很大的变化。
发展到现在,数据管理经历了以下三个阶段:·人工管理阶段·文件管理阶段·数据库系统阶段1.2.1 人工管理阶段1.2.2 文件管理阶段1.2.3 数据库系统阶段由于文件系统管理数据的缺陷,迫切需要新的数据管理方式,把数据组成合理结构,能集中、统一地进行管理。
数据库系统概论_第一章
数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义:描述事物的符号记录数据的语义:数据的含义,与数据不可分数据是有结构的:记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库(DataBase, DB)定义:长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、描述和存储;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基本特点:永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统(DataBase Management System, DBMS)定义:位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件,是⼀个⼤型复杂的软件系统,和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途:科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能:(1)数据定义(提供数据定义语⾔DDL(Data Definition Language);(2)数据组织、存储和管理(3)数据操纵(提供数据操纵语⾔DML,实现对数据库的基本操作)(4)数据库的事务管理和运⾏管理(5)数据库的建⽴和维护(6)其他功能4. 数据库系统(DataBase System, DBS)定义:由数据库、数据库管理系统(及应⽤开发⼯具)、应⽤程序和数据库管理员(DataBase Administrator, DBA)组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理:对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段1. ⼈⼯管理阶段特点:数据不保存应⽤程序管理数据数据不共享数据不具有独⽴性2. ⽂件系统阶段特点:数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点:数据不是依赖于处理过程的附属品,⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 数据库系统的特点1. 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。
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《数据库系统概论》模拟试题(1)一、选择题(每小题2分,共40分):1.在数据管理技术的发展过程中,经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
在这几个阶段中,数据独立性最高的是__A__阶段。
A.数据库系统 B.文件系统C.人工管理 D.数据项管理2.对关系模型叙述错误的是__D__。
A.建立在严格的数学理论、集合论和谓词演算公式的基础之上B.微机DBMS绝大部分采取关系数据模型C.用二维表表示关系模型是其一大特点D.不具有连接操作的DBMS也可以是关系数据库系统3.关系运算中花费时间可能最长的运算是__C__。
A.投影 B.选择 C.笛卡尔积 D.除4.假定学生关系是S(S#,SNAME,SEX,AGE),课程关系是C(C#,CNAME,TEACHER),学生选课关系是SC(S#,C#,GRADE)。
要查找选修“COMPUTER”课程的“女”学生姓名,将涉及到关系__D__。
A.S B.SC,C C.S,SC D.S,C,SC5.“年龄在15至30岁之间”这种约束属于数据库管理系统的( B )功能。
A安全性B完整性C恢复D并发控制6.关系规范化中的删除操作异常是指___A_____。
A.不该删除的数据被删除 B.不该插入的数据被插入C.应该删除的数据未被删除 D.应该插入的数据未被插入7.在关系数据库设计中,设计关系模式是__C__的任务。
A.需求分析阶段 B.概念设计阶段 C.逻辑设计阶段 D.物理设计阶段8.从E-R模型关系向关系模型转换时,一个M:N联系转换为关系模式时,该关系模式的码是___C_。
A.M端实体的码 B.N端实体的码C.M端实体码与N端实体码组合 D.重新选取其他属性9.下面哪个不是数据库系统必须提供的数据控制功能_B___。
A.安全性 B.可移植性 C.完整性 D.并发控制10.设有两个事务T1、T2,其并发操作如图1所示,下面评价正确的是_C___。
A该操作不存在问题 B.该操作丢失修改C.修改该操作不能重复读 D.该操作读“脏”数据T1 T2①读A=10,B=5②读A=10A=A*2写回③读A=20,B=5求和25验证错图1事务并发操作图11. 当局部E-R图合并成全局E-R图时可能出现冲突,不属于合并冲突的是(B)A属性冲突 B语法冲突 C结构冲突 D命名冲突12. 数据库的三级模式之间存在的映像关系正确的是( C )A外模式/内模式B外模式/外模式C外模式/模式D模式/模式13. 事务内部的故障的恢复需要( B )A程序本身 B日志文件 C数据转储 D数据库镜像14. 学生表(id,name,sex,age,depart_id,depart_name),存在的函数依赖是id —〉{ name,sex,age,depart_id };depart_id—〉depart_name,其满足( B )A 1NFB 2NFC 3NFD BCNF15. 设关系数据库中一个表S的结构为S(SN,CN,grade),其中SN为学生名,CN为课程名,二者均为字符型;grade为成绩,数值型,取值范围0-100。
若要把“张二的化学成绩80分”插入S中,则可用( B)。
A ADD INTO S VALUES(’张二’,’化学’,’80’)B INSERT INTO S VALUES(’张二’,’化学’,’80’)C ADD INTO S VALUES(’张二’,’化学’,80)D INSERT INTO S VALUES(’张二’,’化学’,80)16. 在概念模型中的客观存在并可相互区别的事物称( A )A 实体B 元组C 属性D 节点17. 在数据库系统中,对存取权限的定义称为( C )A 命令B 定义C 授权D 审计18. 关系数据库中,实现实体之间的联系是通过关系与关系之间的(D )A 公共索引B 公共存储C 公共元组D 公共属性19. 日志文件的主要作用是处理数据库的( C )A安全性B完整性C恢复D并发控制20. 如果一个系统定义为关系系统,那么它支持(D)A 关系数据结构 B支持选择、投影和连接运算C A、B均不需要D A、B均成立二、填空题(每小空1分,共15分):1.__事务_______是DBMS的基本单位,它是用户定义的一组逻辑一致的程序序列。
2.若事务T对数据对象A加了S锁,则其他事务只能对数据A再加___S____,不能加_____X______,直到事务 T释放 A上的锁。
3.关系操作的特点是___集合_______操作。
4.关系代数中,从两个关系中找出相同元组的运算称为____交_________运算。
5.在关系数据库的规范化理论中,在执行“分解”时,必须遵守规范化原则:保持原有的函数依赖和_无损连接_____________。
6.SQL语言的数据定义功能包括_定义数据库_________、_定义基本表________、_定义视图 ___________和____ 定义索引_________。
7. 实体之间的联系可抽象为三类,它们是 1:1 、 1:n 和m:n联系。
8. 在关系模式R(A,B,C,D)中,存在函数依赖{A->B,A->C,A->D,(B,C)->A},则候选码是 A _____或 (B,C) ,关系模式R(A,B,C,D)属于____2nf_______。
三、综合题(45分):1.某医院病房计算机管理中需要如下信息:(9分)科室:科名,科地址,科电话,医生姓名病房:病房号,床位号,所属科室名医生:姓名,职称,所属科室名,年龄,工作证号病人:病历号,姓名,性别,诊断,主管医生,病房号其中,一个科室有多个病房、多个医生,一个病房只能属于一个科室,一个医生只属于一个科室,但可负责多个病人的诊治,一个病人的主管医生只有一个。
完成如下设计:(1)设计该计算机管理系统的E-R图;(4分)(2)将该E-R图转换为关系模型结构;(3分)(3)指出转换结果中每个关系模式的候选码。
(2分)2.设某“图书读者数据库”的三个关系模式如下:(16分)图书Book:书号(Bno)、类别(Bclass)、出版社(Bpublisher)、作者(Bauthor)、书名(Bname)、定价(Bprice)、数量(Bqty)、购买日期(Bbuydate)、备注(Bremark);读者Reader:编号(Rno)、姓名(Rname)、单位(Runit)、性别(Rsex)、电话(Rtel) 借阅Borrow:书号(Bno)、读者编号(Rno)、借阅日期(Borrowdate)、还书日期(Returndate)(1)写出查询请求“被数据库中所有读者借阅过的图书书号和书名”所对应的关系代数表达式;(5分)(2)写出查询请求“没有借阅过‘计算机’类图书的所有读者号和读者名”所对应的关系代数表达式;(5分)(3)用SQL语句完成下列操作(6分)①求“机械工业出版社”出版的各类图书的平均定价(3分)②新增一个读者,信息为(“R0468”,“张萍”,“外语学院”,“女”,“7874357”)(3分)3.设有关系模式R(U,F),其中:(10分)U={E,F,G,H},F={E→G,G→E,F→EG,H→EG,FH→E}求F的最小依赖集。
4.设有关系R和函数依赖F:(10分)R(W,X,Y,Z),F = { X→Z,WX→Y }。
试求下列问题:(1)写出该关系的候选码。
(5分)(2)判断关系R属于第几范式?(5分)《数据库系统概论》(1)参考答案一、选择题(每小题2分,共40分):1.A 2.D 3.C 4.D 5.B 6.A 7.C 8.C 9.B 10.C11.B 12.C 13.B 14.B 15.B 16.A 17.C 18.D 19.C 20. D二、填空题(每小空1分,共15分):1.事务2.S锁 X锁3.集合4.交5.无损连接6.定义数据库定义基本表定义视图定义索引7. 1:1 1:n8. A (B,C) 2nf三、综合题(45分):1.解:(1)本题的E-R图如图2所示。
(2)对应的关系模型结构如下:科室(科名,科地址,科电话)病房(病房号,床位号,科室名)医生(工作证号,姓名,职称,科室名,年龄)病人(病历号,姓名,性别,诊治,主管医生,病房号)(3)每个关系模式的候选码如下:科室的候选码是科名;病房的候选码是科室名十病房号;医生的候选码是工作证号;病人的候选码是病历号。
图2 E -R 图2.设某“图书读者数据库”的三个关系模式如下:(16分) 图书Book :书号(Bno )、类别(Bclass)、出版社(Bpublisher)、作者(Bauthor)、书名(Bname)、定价(Bprice)、数量(Bqty)、购买日期(Bbuydate)、备注(Bremark);读者Reader :编号(Rno)、姓名(Rname)、单位(Runit)、性别(Rsex)、电话(Rtel) 借阅Borrow :书号(Bno)、读者编号(Rno)、借阅日期(Borrowdate)、还书日期(Returndate)(1)写出查询请求“被数据库中所有读者借阅过的图书书号和书名”所对应的关系代数表达式;(5分))())(Re )((,,Book ader Borrow Bname Bno Rno Rno Bno πππ⨯÷(2)写出查询请求“没有借阅过‘计算机’类图书的所有读者号和读者名”所对应的关系代数表达式;(5分))Re )(()(Re '',,ader Borrow ader Bclass Rname Rno Rname Rno ⨯⨯-=计算机σππ(3)用SQL 语句完成下列操作(6分)①求“机械工业出版社”出版的各类图书的平均定价(3分)Select Bclass,Avg(Bprice)From BookWhere Bpublisher=’机械工业出版社’Group by Bclass②新增一个读者,信息为(“R0468”,“张萍”,“外语学院”,“女”,“7874357”)(3分)Insert into ReaderValues(“R0468”,“张萍”,“外语学院”,“女”,“7874357”)3.设有关系模式R(U,F),其中:(10分)U={E,F,G,H},F={E→G,G→E,F→EG,H→EG,FH→E}求F的最小依赖集。
解:⑴将F中右部属性单一化:(2分)F1= {E→G,G→E,F→E,F→G,H→E,H→G,FH→E}⑵去掉左部冗余的属性。
对于FH→E,由于有F→E,则为多余的。
F2= {E→G,G→E,F→E,F→G,H→E,H→G} (2分)⑶去掉冗余的函数依赖。