关于数据库的基本概念性问题

关于数据库的基本概念性问题

2009-06-22 13:27

文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？试举例说明。

答 ：文件系统有三个缺陷：

　（1）数据冗余性（redundancy)。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。

　（2）数据不一致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。

　（3）数据联系弱(poor data relationship)。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。

2　数据库阶段的数据管理有些什么特点？

答：有五方面的特征：

　（1）采用复杂的数据模型表示数据结构。

　（2）有较高的数据独立性。

　（3）数据库系统为用户提供方便的用户接口。

　（4）系统提供四个方面的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、数据完整性、数据安全性，以保证数据库中数据是安全的、正确的、可靠的。

　（5）对数据的操作不一定以记录为单位，也可以以数据项为单位，增加了系统的灵活性。

3 你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别？试举例说明。

答：实体（entity)：是指客观存在可以相互区别的事物。实体可以是具体的对象，如：一个男学生，一辆汽车等；也可以是抽象的事件，如：一次借书、一声场球赛等。

　　属性（attribute):实体有很多特性，每一个特性称为属性。每个属性有一个值域，其类型可以是整数型、实数型、字符串型。如：学生（实体）有学号、姓名、年龄、性别等属性，相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。

　　字段（field):标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最小信息单位，所以又称为数据元素或初等项。字段的命名往往和属性相同，如：学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。

　　记录（record):字段的有序集合称为记录。一般用一个记录描述一个实体，所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。如：一个学生记录，由有序的字段集（学号、姓名、年龄、性别等）组成。

4　逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？

答：数据描述有两形式：物理描述和逻辑描述。

　　物理数据描述是指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存放在存储设备上的数据。
　　物理记录、物理文件（还有物理联系、物理结构等术语），都是用来描述存储数据的细节。

　　逻辑数据描述是指程序员或用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。
　　逻辑记录、逻辑文件（还有逻辑联系、逻辑结构等术语），都是用户观点的数据描述。

5　为某百货公司设计一个ER模型。

　　百货管辖若干个连锁商店，每家商店经营若干商品，每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。
　　实体类型“商店”的属性有：商店编号，店号，店址，店经理。实体类型“商品”的属性有：商品编号，商品名，单价，产地。实体类型“职工”的属性有：职工编号，职工名，性别，工资。在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间，商店销售商品的有销售量。
　　试画出反映商店、商品、职工实体类型及联系类型的ER图，并将其转换成关系模式集。

答：实体：商店（商店编号，店号，店址，店经理）
　　　　　商品（商品编号，商品名，单价，产地）
　　　　　职工（职工编号，职工名，性别，工资）
　　联系：P1－商店销售商品的有销售量间
　　　　　P2－职工参加某商店工作的开始时

　　ER图：

　　关系模式集：商店模式（商店编号，店号，店址，店经理）
　　　　　　　　商品模式（商品编号，商品名，单价，产地）
　　　　　　　　职工模式（职工编号，职工名，性别，工资）
　　　　　　　　P1模式（商店编号，商品编号，月销售量）
　　　　　　　　P2模式（商店编号，职工编号，开始时间）

6　试述ER模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的主要特点。

答：ER模型的主要特点：（1）接近于人的思维，容易理解；（2）与计算机无关，用户容易接受。

　　层次模型的特点：记录之间的联系通过指针实现，查询效率较高。

　　网状模型的特点：记录之间联系通过指针实现，M：N联系也容易实现（每个M：N联系可拆成两个1：N联系），查询效率较高。

　　关系模型的特点：用关鍵码而不是用指针导航数据，表格简单，用户易懂，编程时并不涉及存储结构、访问技术等细节。

7　试述概念模式在数据库结构中的重要地位。

答：概念模式（定义）是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。
　　数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘中，而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。

8　数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？

答：数据独立性是指应用程序与数据之间相互独立，不受影响。

　　数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。

9　试述DBMS在用户访问数据库过程中所起的作用。

答：DBMS把用户对数据库进行的操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。

10　试述DBMS的主要功能。

答：DBMS的主要功能有：
　　　　（1）数据库的定义功能
　　　　（2）数据库的操纵功能
　　　　（3）数据库的保护功能
　　　　（4）数据库的存储管理
　　　　（5）数据库的维护功能
　　　　（6）数据字典

11　试叙DBMS对数据库的保护功能。

答：DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：
　　　　（1）数据库的恢复。
　　　　（2）数据库的并发控制。
　　　　（3）数据库的完整性控制。
　　　　（4）数据库的安全性控制。

12　试叙DBMS对数据库的维护功能。

答：DBMS中主要有四个实用程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用，起着数据库维护的功能：
　　　　（1）数据装载程序(loading)
　　　　（2）备份程序(backup)
　　　　（3）文件重组织程序
　　　　（4）性能监控程序

13　从模块结构看，DBMS由哪些部分组成？

答：从模块结构看，DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器

　　（1）查询处理器有四个主要成分：DDL编译器，DML编译器，嵌入型DML的预编译器，查询运行核心程序

　　（2）存储管理器有四个主要成分：授权和完整性管理器，事务管理器，文件管理器，缓冲区管理器

14　DBS由哪几个部分组成？

答：DBS由四部分组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员。

15　什么样的人是DBA？DBA应具有什么素质？DBA的职责是什么？

答：DBA是控制数据整体结构的人，负责DBS的正常运行。DBA可以是一个人，在大型系统中也可以是由几个人组成的小组。

　　DBA应具有下列素质：
　　　　　　（1）熟悉企业全部数据的性质和用途；
　　　　　　（2）对用户的需求有充分的了解；
　　　　　　（3）对系统的性能非常熟悉。

　　DBA的主要职责有五点：
　　　　　　（1）概念模式定义
　　　　　　（2）内模式定义
　　　　　　（3）根据要求修改数据库的概念模式和内模式
　　　　　　（4）对数据库访问的授权
　　　　　　（5）完整性约束的说明

16　试对DBS的全局结构作详细解释。

答：略　　

17　使用DBS的用户有哪几类？　 　

答：使用DBS的用户有四类：
　　　　1）DBA
　　　　2）专业用户
　　　　3）应用程序员
　　　　4）最终用户

18 DBMS的查询处理器有哪些功能？

答：DBMS的查询处理器可分成四个成分：
　　　　1）DML编译器
　　　　2）嵌入型DML的预编译器
　　　　3）DDL编译器
　　　　4）查询运行核心程序

19　DBMS的存储处理器有哪些功能？

答：DBMS的存储处理器提供了应用程序访问数据库中数据的界面，可分成四个成分：
　　　　1）授权和完整性管理器
　　　　2）事务管理器
　　　　3）文件管理器
　　　　4）缓冲区管理器

20　磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构？

答：数据文件、数据字典、索引文件、统计数据组织

21 为什么关系中的元组没有先后顺序?

答：因为关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。

22 为什么关系中不允许有重复元组?

答：如果关系中有重复元组，那么就无法用键来标识唯一的元组。因此在关系模型中对关系作了限制。

23 关系与普通的表格、文件有什么区别?

答：总而言之，关系是一种规范化了的二维表格，在关系模型中，对关系作了下列规范性限制：
　　 1)关系中每一个属性值都是不可分解的。
　　 2)关系中不允许出现相同的元组(没有重复元组)。
　　 3)由于关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。
　　 4)元组中，属性在理论上也是无序的，但在使用时按习惯考虑列的顺序。

24 笛卡尔积、等值联接、自然联接三者之间有什么区别?

答：笛卡尔积对两个关系R和S进行操作，产生的关系中元组个数为两个关系中元组个数之积。等值联接则是在笛卡尔积的结果上再进行选择操作，挑选关系第 i个分量与第(r+j)个分量值相等的元组；自然连接则是在等值联接(以公共属性值相等为条件)的基础上再行投影操作，去掉S中的公共属性列，当两个关系没有公共属性时，自然连接就转化我笛卡尔积。

25 如果R是二元关系，那么下列元组表达式的结果是什么?
　　 {t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]≠u[1]∨t[2]≠u[2]))}

解：这个表达式的结果是原关系R。

26 假设R和S分别是三元和二元关系，试把表达式π_1,5 (σ_2=4∨3=4 (R×S))转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)元组表达式；(3)域表达式。

解：

(1)汉语表达式：选择R×S关系中元组第2分量或第3分量与第4分量值相等的元组并取第1列与第5列组成的新关系。

(2)元组表达式：{t|( u)( v)(R(u)∧S(v)∧(u[2]=v[1]∨u[3]=v[1])∧t[1]=u[1]∧t[2]=v[2])}

(3)域表达式:{xv|( y)( z)( u)(R(xyz)∧S( uv)∧(y=u∨z=u))}

27 假设R和S都是二元关系，试把元组表达式{t|R(t)∧( u)(S(u)∧u[1]≠t[2])}转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)域表达式：(3)关系代数表达式。

解：

(1)汉语表达式：选择R关系中元组第2分量值不等于S关系中某元组第1分量值的元组。

(2)域表达式:{ xy|( u)( v)(S(uv)∧(u≠y))}

(3)关系代数表达式：π1,2(σ2≠3(R×S))

28 试把域表达式{ab|R(ab)∧R(ba)}转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)关系代数表达式；(3)元组表达式。

解：(1)汉语查询句子：选择R中元组第1分量值与第2分量值互换后仍存在于R中的元组。

(2)关系代数表达式：π1，2(σ1=4∧2=3(R×R))；

(3)元组表达式：{t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]=u[2]∧t[2]=u[1])}

29 设有两个关系R(A，B，C)和S(D，E，F)，试把下列关系代数表达式转换成等价的元组表达式：(1)π_A (R)；(2)σ_{B ='17'} (R)；(3)R×S；(4)π_A,F (σ_{C =D} (R×S))

解：(1){t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]=u[1])}

(2){ t|R(t)∧t[2]='17')}

(3){t|( u)( v)(R(u)∧S(v)∧t[1]=u[1]∧t[2]=u[2]∧t[3]=u[3]∧t[4]=v[1]∧t[5]=v[2]∧t[6]=v[3])}

(4){t|( u)( v)((R(u)∧S(v)∧u[3]=v[4]∧t[1]∧u[1]∧t[2]=v[3])}

30 在教学数据库S、SC、C中，用户有一查询语句：检索女同学选修课程的课程名和任课教师名。(1)试写出该查询的关系代数表达式；(2)试写出查询优化的关系代数表达式。

解：(1) πCNAME,TEACHER(σSEX='女'(S|X|SC|X|C))

(2)优化为： πCNAME，TEACHER(πCNAME,TEACHER(C)|X|(πS#,C#(SC)|X|πS#(σSEX='女'(S))))

31 为什么要对关系代数表达式进行优化?

答：对关系代数表达式进行优化的主要是为了提高系统的操作效率，达到执行过程即省时间又省空间的目的。

32　对于教学数据库的三个基本表

学生 S(S#,SNAME,AGE,SEX)
　　 学习 SC(S#,C#,GRADE)
　　 课程 C(C#,CNAME,TEACHER)
　　 试用SQL的查询语句表达下列查询：

（1）检索LIU老师所授课程的课程号和课程名。
　　 　SELECT C#，CNAME
　　 　FROM C
　　 　WHERE TEACHER=‘LIU’

（2）检索年龄大于23岁的男学生的学号和姓名。
　　 　SELECT S#，SNAME

FROM S

WHERE (AGE>23) AND (SEX=‘M’)

（3）检索至少选修LIU老师所授课程中一门课程的女学生姓名。
　　 　SELECT

SNAME
　　 　FROM S
　　 　WHERE SEX=‘F’ AND S# IN
　　 　　(SELECT S# 　　

　 FROM SC
　　 　　 WHERE C# IN
　　 　　　(SELECT C#
　　 　　　 FROM C
　　 　　　WHERE TEACHER=‘LIU’)

　 （4）检索WANG同学不学的课程的课程号。
　　 　SELECT C#
　　 　FROM C
　　 　WHERE C# NOT IN
　　 　　(SELECT C#
　　 　　 FROM SC
　　 　　WHERE S# IN
　　 　　　(SELECT S#
　　 　　　FROM S
　　 　　　WHERE SNAME='WANG'))

　 （5）检索至少选修两门课程的学生学号。
　　 　SELECT S#
　　 　FROM　SC
　　 　HAVING COUNT(C#)>＝2

　 （6）检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。
　　 　SELECT C#,CNAME

FROM C
　　 　WHERE NOT EXISTS
　　 　　(SELECT *
　　 　 　FROM S

　WHERE NOT EXISTS
　　 　　　(SELECT *
　　 　 　　FROM SC
　　 　 　　WHERE SC.S#=S.S# AND SC.C#=C.C#))

　 （7）检索选修课程包含LIU老师所授课的学生学号。
　　 　SELECT S#
　　 　FROM S
　　 　WHERE S# IN
　　 　　(SELECT S#
　　 　　FROM SC
　　 　　WHERE

S.S#=SC.S# AND C# IN
　　 　　　(SELECT C#
　　 　　 　FROM C
　　 　　 　WHERE TEACHER='LIU'))
　　 （ 请讨论一下，本题是否可如此：SELECT DISTINGCT

S# FROM SC WHERE EXISTS (SELECT C# FROM C WHERE TEACHER='LIU')）

32　设有两个基本表R（A，B，C）和S（D，E，F），试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：
　　 （1）π A (R)　　(2)σ B='17' (R) 　　(3)R×S　　(4))π A,F (σ C=D (R×S)
　　 　(1)SELECT A FROM R
　　 　(2)SELECT * FROM R WHERE B='17'
　　 　(3)SELECT A,B,C,D,E,F FROM R,S
　　 　(4)SELECT A,F FROM R,S WHERE R.C=S.D

33　设有两个基本表R（A，B，C）和S（A，B，C）试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：
　　 （1）R∪S　　（2）R∩S　　（3）R－S　　（4）π A,B (R)|X|π B,C (S)
　　 　(1)SELECT A,B,C
　　 　　　FROM R,S
　　 　　　WHERE NOT EXISTS
　　 　　　　(SELECT A,B,C
　　 　　　　FROM R,S
　　 　　　　WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C)

　(2)SELECT A,B,C
　　 　　　FROM R,S
　　 　　　WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C
　　 　(3)SELECT A,B,C
　　 　　　FROM R
　　 　　　WHERE NOT EXISTS
　　 　　　　(SELECT A,B,C
　　 　　　　 FROM S
　　 　　　　 WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C)
　　 　(4)SELECT R.A,R.B,S.C
　　 　　　FROM R,S
　　 　　　WHERE R.B=S.B

34　试叙述SQL语言的关系代数特点和元组演算特点。

答：SQL语言是介乎关系代数和元组演算之间的一种语言：...

35　试用SQL查询语句表达下列对教学数据库中三个基本表S、SC、C的查询：

　　 （1）统计有学生选修的课程门数。
　　 　SELECT COUNT(DISTINCT C#) FROM SC

　　 （2）求选修C4课程的学生的平均年龄。
　　 　SELECT AVG(AGE)
　　 　FROM S
　　 　WHERE S# IN
　　 　　(SELECT S#
　　 　　 FROM SC WHERE C#='C4')

　　 （3）求LIU老师所授课程的每门课程的学生平均成绩。
　　 　　SELECT CNAME,AVG(GRADE)
　　　    FROM SC ,C
   　　　WHERE C# IN
　 　　　(SELECT C#
　　　　 FROM C
　　　　 WHERE TEACHER='LIU')
　　 　 GROUP BY C# 　　

　　 （4）统计每门课程的学生选修人数（超过10人的课程才统计）。要求输出课程号和选修人数，查询结果按人数降序排列，若人数相同，按课程号升序排列。
　　 　SELECT DISTINCT C#,COUNT(S#)
　　 　FROM SC
　　 　GROUP BY C#
　　 　HAVING COUNT(S#)>10
　　 　ORDER BY 2,C# DESC

　　 （5）检索学号比WANG同学大，而年龄比他小的学生姓名。
　　 　SELCET SNAME
　　 　FROM S AS X
　　 　WHERE X.S#>SOME
　　 　　(SELECT S#
　　 　　 FROM S AS Y
　　 　　 WHERE Y.SNAME='WANG' AND X.AGE<Y.AGE)< p>

　　 （6）检索姓名以WANG打头的所有学生的姓名和年龄。
　　 　SELECT SNAME,AGE
　　 　FROM S
　　 　WHERE SNAME LIKE 'WANG%'

　　 （7）在SC中检索成绩为空值的学生学号和课程号。
　　 　SELECT S#,C#
　　 　FROM SC
　　 　WHERE GRADE IS NULL

　　 （8）求年龄大于女同学平均年龄的男学生姓名和年龄。
　　 　SELECT SNAME,AGE
　　 　FROM S AS X
　　 　WHERE　X.SEX='M' AND X.AGE>

(SELECT AVG(AGE) FROM S AS Y WHERE Y.SEX='F')

　　 （9）求年龄大于所有女同学年龄的男学生姓名和年龄。
　　 　SELECT SNAME,AGE
　　 　FROM S AS X
　　 　WHERE X.SEX='M' AND X.AGE>ALL

(SELECT AGE FROM S AS Y WHERE Y.SEX='F')

36　试用SQL更新语句表达对教学数据库中三个基本表S、SC、C的各个更新操作：

　　 （1）往基本表S中插入一个学生元组（‘S9’，‘WU’，18）。
　　 　INSERT INTO S(S#,SNAME,AGE) VALUES('59','WU',18)

　　 （2）在基本表S中检索每一门课程成绩都大于等于80分的学生学号、姓名和性别，并把检索到的值送往另一个已存在的基本表STUDENT（S＃，SANME，SEX）。
　　 　INSERT INTO STUDENT(S#,SNAME,SEX)
　　 　　SELECT S#,SNAME,SEX
　　 　　FROM S WHERE 　NOT EXISTS
　　　　　　(SELECT * FROM SC WHERE
　　　　　　 GRADE<80 AND S.S#=SC.S#)
　　

　　 （3）在基本表SC中删除尚无成绩的选课元组。
　　 　DELETE FROM SC
　　 　　WHERE GRADE IS NULL

　　 （4）把WANG同学的学习选课和成绩全部删去。
　　 　DELETE FROM SC
　　 　　WHERE S# IN
　　 　　　(SELECT S#
　　 　　　FROM S
　　 　　　WHERE SNAME='WANG')

　　 （5）把选修MATHS课不及格的成绩全改为空值。
　　 　UPDATE SC 　　

　SET GRADE=NULL
　　 　WHERE S# IN
　　 　　　(SELECT S#
　　 　　　FROM C WHERE CNAME='MATHS') AND SC.GRADE<60

　　 （6）把低于总平均成绩的女同学成绩提高5%。
　　 　UPDATE SC 　SET GRADE=GRADE*1.05
　　 　WHERE GRADE<(SELECT AVG(GRADE) FROM SC)

AND S# IN (SELECT S# FROM S WHERE SEX='F')

　　 （7）在基本表SC中修改C4课程的成绩，若成绩小于等于75分时提高5%，若成绩大于75分时提高4%（用两个UPDATE语句实现）。
　　 　UPDATE SC
　　 　　SET GRADE=GRADE*1.05
　　 　　WHERE C#='C4' AND GRADE<=75
　　 　UPDATE SC
　　 　　SET GRADE=GRADE*1.04
　　 　　WHERE C#='C4' AND GRADE>75

37　预处理方式对于嵌入式SQL的实现有什么重要意义？
　　 　　答：预处理方式是先用预处理程序对源程序进行扫描，识别出SQL语句，并处理成宿主语言的函数调用形式；然后再用宿主语言的编译程序把源程序编译成目标程序。

38　在宿主语言的程序中使用SQL语句有哪些规定？
　　 　　答：在宿主语言的程序中使用SLQ语句有以下规定：
　　 　　　1）在程序中要区分SQL语句与宿主语言语句
　　 　　　2）允许嵌入的SQL语句引用宿主语言的程序变量（称为共享变量）
　　 　　　3）SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间要协调

39　SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间如何协调？
　　 　　答：由于SQL语句处理的是记录集合，而宿主语言语句一次只能处理一个记录，因此需要用游标( cousor)机制，把集合操作转换成单记录处理方式。

40　嵌入式SQL语句何时不必涉及到游标？何时必须涉及到游标？

　　 　　答 ：1)INSERT、DELETE、UPDATE语句，查询结果肯定是单元组时的SELECT语句，都可直接嵌入在主程序中使用，不必涉及到游标。
　　 　　　　2)当SELECT语句查询结果是多个元组时，此时宿主语言程序无法使用，一定要用游标机制把多个元组一次一个地传送给宿主语言处理。

41 关系模式R有n个属性，在模式R上可能成立的函数依赖有多少个?其中平凡的函数依赖集有多少个?非平凡的函数依赖有多少个?

答：在模式R上可能成立的函数依赖最多的个数即为R上函数依赖集的闭包中函数依赖的个数。

42 对函数依赖X→Y的定义加以扩充，X和Y可以为空属性集，用φ表示，那么X→φ，φ→Y，φ→φ的含义是什么?

答：根据函数依赖的定义，以上三个表达式的含义为：

(1)一个关系模式R(U)中，X，Y是U的子集，r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t ₁ ,t ₂ ,由t ₁ [X]=t ₂ [X]必有t ₁ [φ]=t ₂ [φ]，即X函数决定空属性。即X→φ表示空属性函数依赖于X。这也是任何关系中都存在的。

(2)φ→Y表示Y函数依赖于空属性。由此可知该关系中所有元组中Y属性的值均相同。

(3) φ→φ表示空属性函数依赖于空属性。这是显然的。

43. 数据系统的生存期分成哪几个阶段?数据库结构的设计在生存期中的地位如何?

答：分成七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行和 维护(规需概逻物现维)。数据库结构的设计在生存期中的地位很重要，只有通过逻辑设计、物理设计，才能把概念模式转化为与选用的具体机器上的DBMS所支 持的数据模型相符合的逻辑结构和物理结构。这个设计在整个数据库设计中处于承上启下的地位。

44. 什么是数据库设计?数据库设计过程的输入和输出有哪些内容?

答：数据库设计是指对于给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。

数据库设计过程的输入包括四部分内容：1)总体信息需求；2)处理需求；(3)DBMS的特征；(4)硬件和OS(操作系统)特征。

数据库设计过程的输出包括两部分内容：(1)完整的数据库结构，其中包括逻辑结构和物理结构；(2)基于数据库结构和处理需求的应用程序的设计原则。输出一般以说明书的形式出现。

45. 基于数据库系统生存期的数据库设计分成哪几个阶段?

答：分为5个阶段:简记为(规需概逻物)：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计五个阶段。)。

46. 什么是比较好的数据库设计方法学?数据库设计方法学应包括哪些内容?

答：一个好的数据库设计方法应该能在合理的期限内，以合理的工作量产生一个有实用价值的数据库结构。数据库设计方法学应包括以下内容：设计过程、设计技术、评价准则、信息需求、描述机制。

47. 数据库设计的规划阶段应做哪些事情?

答：数据库设计中的规划阶段的主要任务是进行建立数据库的必要性及可行性分析，确定数据库系统在组织中和信息系统中的地位，以及各个数据库之间的联系。

48. 数据库设计的需求分析阶段是如何实现的?目标是什么?

答：数据库设计的需求分析通过三步来完成：即需求信息的收集、分析整理和评审，其 目的在于对系统的应用情况作全面详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求 写成用户和数据设计者都能够接受的文档。

49. 评审在数据库设计中有什么重要作用?为什么允许设计过程中有多次的回溯与反复?

答：评审的作用在于确认某一阶段的任务是否全部完成，通过评审可以避免重大的疏漏或错误。允许设计过程中的多次回溯与反复就是为了确保在设计完成数据库系统中不出现重大疏漏或错误。

50. 数据字典的内容和作用是什么?

答：数据字典的内容一般包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工过程。其作用是对系统中数据做出详尽的描述，提供对数据库数据的集中管理。

51. 对概念模型有些什么要求?

答：对概念模型一般有以下要求：

概念模型是对现实世界的抽象和概括，它应真实、充分地反映现实世界中事物和事物之间的联系，有丰富的语义表达能力，能表达用户的各种需求，包括描述现实世界中各种对象及其复杂联系、用户对数据对象的处理要求和手段。

概念模型应简洁、明晰，独立于机器、容易理解、方便数据库设计人员与应用人员交换意见，使用户能积极参与数据库的设计工作。

概念模型应易于变动。当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和补充。

概念模型应很容易向关系、层次或网状等各种数据模型转换，易于从概念模式导出也DBMS有关的逻辑模式。

52. 概念设计的具体步骤是什么?

答：概念设计的主要步骤为：

进行数据抽象、设计局部概念模式；

将局部概念模式综合成全局概念模式；

评审。

53. 什么是数据抽象?主要有哪两种形式的抽象?数据抽象在数据库设计过程中起什么作用?

答：数据抽象是对人、物、事或概念的人为处理，它抽取人们关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。

数据抽象的形式有：系统状态的抽象，即抽象对象；系统转换的抽象，即抽象运算。

54. 什么是ER图?构成ER图的基本要素是什么?

答：ER图是用来描述某一组织(单位)的概念模型，提供了表示实体、属性和联系的方法。构成ER图的基本要素是实体、属性和关系。实体是指客观存在并可相互区分的事特；属性指指实体所具有的每一个特性。

55. 试述采用ER方法的数据库概念设计的过程.

答：利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局ER模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的ER模式，即概念模式。

56. 逻辑设计的目的是什么?试述逻辑设计过程的输入和输出环境。

答：逻辑设计的目的是把概念设计阶段设计好的基本ER图转换为与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构，包括数据库模式和外模式。

逻辑设计过程中的输入信息有：(1)独立于DBMS的概念模式，即概念设计阶段产 生的所有局部和全局概念模式；(2)处理需求,即需求分析阶段产生的业务活动分析结果；(3)约束条件，即完整性、一致性、安全性要求及响应时间要求等； (4)DBMS特性，即特定的DBMS特性，即特定的DBMS所支持的模式、子模式和程序语法的形式规则。

逻辑设计过程输出的信息有：(1)DBMS可处理的模式；(2)子模式；(3)应用程序设计指南；(4)物理设计指南。

57. 试述逻辑设计阶段的主要内容。

答：逻辑设计主要是把概念模式转换成DBMS能处理的模式。转换过程中要对模式进行评价和性能测试，以便获得较好的模式设计。逻辑设计的主要内容包括：

(1)初始模式的形成

(2)子模式设计

(3)应用程序设计梗概

(4)模式评价

(5)修正模式。

58. 规范化理论对数据库设计有什么指导意义?

答：在概念设计阶段，已经把关系规范化的某些思想用作构造实体类型和联系类型的标准，在逻辑设计阶段，仍然要使用关系规范化的理论来设计模式和评价模式。规范化的目的是减少乃至消除关系模式中存在的各种异常，改善完整性，一致性和存储效率。