3．分别给出一个层次、网状和关系模型的实例。 答案：参见习题2。
4．学校有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教师，每个教师只教一门课，每门课可由多个教师教；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程可由若干学生选修。用E-R图画出该学校的概念模型。 答案
5．从数据库管理系统的角度看，数据库系统的三级模式结构是什么？
数据库系统的三级模式结构指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级抽象模式构成的。处于最低层的又叫物理模式，其次是逻辑模式，然后最高层的子模式。通常的数据库模式支持一个物理模式、一个逻辑模式和多个子模式。这三级抽象模式在数据库系统中都存储在数据库系统的数据字典中。 1)．模式
模式又叫逻辑模式，是数据库中全体数据的公共数据视图。可以通过数据库管理系统提供的数据定义语言DDL来定义数据库的模式，在定义时必须指出模式各方面的内容，包括数据模式的逻辑结构，各个字段的类型以及模式的种种约束条件等。 2)．内模式
内模式又叫数据库的物理模式，也叫存储模式，数据库系统用内模式表示数据的物理存储方式。
3)．外模式
外模式又叫数据库的子模式，也叫用户模式。它是数据库各个用户能看到的数据视图，由于数据库用户的身份权限等的不同，所以每一个用户的外模式可能不一样。因此数据库系统也允许多个外模式同时存在。它是数据库用户能看到的局部的数据描述。
6 从用户角度看，数据库系统都有哪些体系结构
答：从最终用户角度来看，数据库系统分为单用户结构、主从式结构、分布式结构和客户/服务器结构。
1．单用户数据库系统
单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在这种系统中，整个数据库系统（包括应用程序、DBMS、数据）都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机器之间不能共享数据。
2．主从式结构
主从式结构是指一个主机带多个终端的多用户结构。在这种结构中，数据库系统（包括应用程序、DBMS、数据）都集中存放在主机上，所有处理任务都由主机来完成，各个用户通过主机的终端并发地存取数据库，共享数据资源。 3．分布式结构
分布式结构是指数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同节点上。网络中的每个节点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用；同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用。 4．客户/服务器结构
主从式数据库系统中的主机和分布式数据库系统中的每个节点机是一个通用计算机，既执行DBMS功能又执行应用程序。随着工作站功能的增强和广泛使用，人们开始把DBMS功能和应用分开，网络中某个（些）节点上的计算机专门用于执行DBMS功能，称为数据库服务器，简称服务器；其他节点上的计算机安装DBMS的外围应用开发工具，支持用户的应用，称为客户机，这就是客户/服务器结构的数据库系统。
在客户/服务器结构中，客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后，只将结果返回给用户（而不是整个数据），从而显著减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负载能力；另一方面，客户/服务器结构的数据库往往更加开放。客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发工具，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维护开销。
7．数据独立性包括哪两个方面，含义分别是什么？
答：数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像。正是这两层映像保证了数据库系统的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构。对应于同一个模式可以有任意多个外模式。对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。当模式改变时（例如，增加新的数据类型、新的数据项、新的关系等），由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变，可以使外模式保持不变，从而应用程序不必修改，保证了数据的逻辑独立性。
数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式/内模式映像是惟一的，它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构改变时（例如，采用了更先进的存储结构），由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变，可以使模式保持不变，从而保证了数据的物理独立性。
8．数据库管理系统有哪些主要功能？
答：由于不同DBMS要求的硬件资源、软件环境是不同的，因此其功能与性能也存在差异，但一般说来，DBMS的功能主要包括以下6个方面。 1．数据定义
数据定义包括定义构成数据库结构的外模式、模式和内模式，定义各个外模式与模式之间的映射，定义模式与内模式之间的映射，定义有关的约束条件（例如，为保证数据库中数据具有正确语义而定义的完整性规则，为保证数据库安全而定义的用户口令和存取权限等）。 2．数据操纵
数据操纵包括对数据库数据的检索、插入、修改和删除等基本操作。 3．数据库运行管理
对数据库的运行进行管理是DBMS运行时的核心部分，包括对数据库进行并发控制、安全性
检查、完整性约束条件的检查和执行、数据库的内部维护（如索引、数据字典的自动维护）等。所有访问数据库的操作都要在这些控制程序的统一管理下进行，以保证数据的安全性、完整性、一致性以及多用户对数据库的并发使用。 4．数据组织、存储和管理
数据库中需要存放多种数据，如数据字典、用户数据、存取路径等，DBMS负责分门别类地组织、存储和管理这些数据，确定以何种文件结构和存取方式物理地组织这些数据，如何实现数据之间的联系，以便提高存储空间利用率以及提高随机查找、顺序查找、增、删、改等操作的时间效率。
5．数据库的建立和维护
建立数据库包括数据库初始数据的输入与数据转换等。维护数据库包括数据库的转储与恢复、数据库的重组织与重构造、性能的监视与分析等。 6．数据通信接口
DBMS需要提供与其他软件系统进行通信的功能。例如，提供与其他DBMS或文件系统的接口，从而能够将数据转换为另一个DBMS或文件系统能够接受的格式，或者接收其他DBMS或文件系统的数据。
9．数据库管理系统通常由哪几部分组成？
答：DBMS通常由以下4部分组成。 1．数据定义语言及其翻译处理程序 DBMS一般都提供数据定义语言（Data Definition Language，简称DDL）供用户定义数据库的外模式、模式、内模式、各级模式间的映射、有关的约束条件等。用DDL定义的外模式、模式和内模式分别称为源外模式、源模式和源内模式，各种模式翻译程序负责将它们翻译成相应的内部表示，即生成目标外模式、目标模式和目标内模式。 2．数据操纵语言及其编译（或解释）程序 DBMS提供了数据操纵语言（Data Manipulation Language，简称DML）实现对数据库的检索、插入、修改、删除等基本操作。DML分为宿主型DML和自主型DML两类。宿主型DML本身不能独立使用，必须嵌入主语言中，例如嵌入C、COBOL、FORTRAN等高级语言中。自主型DML又称为自含型DML，它们是交互式命令语言，语法简单，可以独立使用。 3．数据库运行控制程序
DBMS提供了一些负责数据库运行过程中的控制与管理的系统运行控制程序，包括系统初启程序、文件读写与维护程序、存取路径管理程序、缓冲区管理程序、安全性控制程序、完整性检查程序、并发控制程序、事务管理程序、运行日志管理程序等，它们在数据库运行过程中监视着对数据库的所有操作，控制管理数据库资源，处理多用户的并发操作等。 4．实用程序
DBMS通常还提供一些实用程序，包括数据初始装入程序、数据转储程序、数据库恢复程序、性能监测程序、数据库再组织程序、数据转换程序、通信程序等。数据库用户可以利用这些实用程序完成数据库的建立与维护，以及数据格式的转换与通信。
第2章 关系数据库
一、填空题
1．关系数据模型中，实体及实体间的联系都用_ 表______来表示。在数据库的物理组织中，它以__文件_____形式存储。
2．常用的关系操作有两类：传统的集合操作，如并、交、差和__广义笛卡尔积_____。专门的关系操作，如__选择_____、投影、连接等。前者从行的角度来进行，后者不仅涉及关系的行，而且涉及关系的__列_____。
二、判断题
对1．美国IBM公司的研究员E.F.Codd于1970年首次提出了数据库系统的关系模型。 错2．等值连接是自然连接的一种特殊情况。 对3．关系代数和关系演算在功能上是等价的。
三、操作题
有如下的四个关系： S（供应商）： SNO （供应商号） S1 S2 S3 S4 S5
P（零件）：
SNAME （供应商姓名） 精益 万胜 东方 丰泰窿 康健 CITY （供应商所在城市） 天津 北京 北京 上海 南京 PNO （零件号） P1 P2 P3 P4 P5 J（项目）：
PNAME （零件名称） 螺母 螺栓 螺丝刀 螺丝刀 凸轮 COLOR （零件颜色） 红 绿 蓝 红 蓝 WEIGHT （零件重量） 12 17 14 14 40 JNO （项目号） J1 J2 J3 J4 J5 J6
JNAME （项目名称） 三建 一汽 弹簧厂 造船厂 机车厂 无线电厂 CITY （项目所在城市） 北京 长春 天津 天津 唐山 常州
SPJ（供应情况）：
SNO （供应商号） S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S5 S5 PNO （零件号） P1 P1 P1 P2 P3 P3 P3 P3 P5 P5 P1 P3 P5 P6 P6 JNO （项目号） J1 J3 J4 J2 J1 J2 J4 J5 J1 J2 J1 J1 J1 J2 J4 QTY （供应数量） 200 100 700 100 400 200 500 400 400 100 200 200 100 200 500 试用关系代数完成下列操作：
1．求供应商供应的商品的零件号。
1?PNO(SPJ)
2．求供应商S5供应的商品的零件号。
2?PNO(?SNO?'S1'(SPJ))
3．求供应工程Jl零件的供应商号。
3?SNO(?JNO?'J1'(SPJ))
4．求供应工程J1零件P1的供应商号。
4?SNO(?JNO?'J1'??PNO?'P1'(SPJ))
5．求供应工程Jl红色零件的供应商号。
5?SNO(?JNO?'J1'(SPJ)???ccolor?'J1'(P))
四、简答题