数据库原理及应用第2章课后习题答案

习题2

1、试述概念模型的作用。

概念层数据模型，也称为概念模型或信息模型，它是从数据的应用语义角度来抽取模型，并按照用户的观点来对数据和信息进行建模，这类模型主要用于数据库设计阶段，它与具体的数据库管理系统无关。

概念模型一方面应该具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识，另一方面它还应该简单、清晰、易于用户理解，它是用户和设计人员交流的工具。

2、解释“三个世界”之间的联系。

从客观世界、信息世界到数据世界是一个认识的过程，也是抽象和映射的过程。

在计算机数据库中存储的数据，是经过两级抽象而来的，并且反映的是现实世界的有关信息。现实世界的复杂事物经过两级抽象的结果就是数据模型。而抽象的过程是先将现实世界抽象为信息世界的实体模型，然后再将实体模型经过二级抽象得到数据库系统支持的数据模型。

3、定义并解释下列术语。

1）实体

客观存在并可相互区别的事物称为实体（Entity）。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。

2）实体型

具有相同特征的实体称为实体型（Entity Type）。

3）实体集

同属于一个实体型的实体的集合称为实体集（Entity Set）。

4）属性

属性（Attribute）就是描述实体的特性或性质的数据。

5）码

能够唯一标识一个实体的属性或属性集称为码（Key）。如果码是由几个属性构成的，则其中不能有多余的属性。即必须是几个属性全部给出才能唯一标识一个实体。码是区别实体集中不同实体的关键属性，也称为关键字或键。

6）实体-联系图：采用图形的形式描述实体-联系模型称为实体-联系图。

4、学校中有若干个系，每个系有若干个班级和教研室，每个教研室有若干个教员，其中教授和副教授各带若干研究生，每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程由若干学生选修。试用E-R图画出此学校的概念模型。

给出主要实体（系、班级、教研室、学生、教员、课程）的E-R图

5、某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，每种零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同的零件使用的材料可能相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用E-R图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。

6、试述网状、层次模型的特点。

1）层次模型

优点：

①层次数据模型简单清晰。

②易于表示诸如“家族关系”、“行政结构”等现实世界层次结构的事物及联系。

③对于实体间联系是固定的，且预先定义好的应用系统，采用层次模型，其查询效率优于关系模型，不低于网状模型。

缺点

①只能表达1：n联系，若要表达多对多的关系，需要引入冗余数据，从而易产生数据的不一致性，或者通过引入虚拟结点来创建非自然的数据组织来解决。

②对数据的插入、删除和更新操作的限制较多。

③查询子女结点必须通过父结点，缺乏快速定位机制。

2）网状模型

优点

网状数据模型能够更为直接地描述现实世界，具有良好的性能，存取效率高。

缺点

其结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握。应用程序在访问数据时必须选择适当的存取路径，因此，用户必须了解系统结构的细节，加重了编写应用程序的负担。

7、试述关系模型的概念，定义并解释下列术语。

1）关系（Relation）：一个关系对应通常说的一张表。

2）域（Domain）：属性的取值范围。

3）元组（Tuple）：表中的一行即为一个元组。表2-1中的每一行称为一个元组。

4）分量：元组中的一个属性值。

5）关系模式：指对一个关系的结构描述，即关系模式中要指出元组集合的结构。一般表示为：关系名（属性1，属性2，…，属性n）。

8、试述关系数模型的特点。

1）关系模型的基本理论分别为“关系运算理论”和“关系模式设计理论”，它们均建立在严格数学理论的基础之上，从而使得基于关系模型数据库技术的发展与深化具有广阔的天地与坚实的支撑。

2）关系模型的概念清晰单一，实体，实体间的联系以及数据查询的最终结果都用关系表示，数据结构简洁明晰，用户易懂易学。

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。

当然，关系数据模型也有缺点。其中主要的缺点是：由于存取路径对用户透明，查询效率往往很低。为了提高性能，DBMS必须对用户的查询请求进行优化，因此增加了开发的难度。