数据库系统基础教程的30个课后答案详解 (数据库系统基础教程课后答案)

数据库技术被广泛应用于各种应用场合中，数据库系统基础也成为了计算机专业的必修课。而面对庞大且複杂的课程内容，许多学生往往感到困难重重。为帮助学生更好地掌握数据库系统基础课程，教师经常会在课本后附上一些习题以便学生巩固知识点，掌握基本技能。

然而，做完这些习题后，学生们往往难以确认答案的正确性，而又找不到原版课本提供的答案解析，有时甚至只能闭门造车，自以为对了。这时，所谓的习题反而成为教学的障碍，影响了学生的学习效果。

为了帮助那些正在学习数据库系统基础的学生更好地解决这个问题，本文将为大家介绍一份。希望本文可以成为你学习数据库系统基础的得力助手，帮助你更好地掌握课程内容。

一、数据模型与关系代数

1.什么是数据模型？列举并简要介绍常用的数据模型。

答：数据模型是数据结构、数据操作、数据约束及数据语义等组成的概念性层次结构。常见的数据模型包括：

（1）层次模型：树形结构，层次型组织，和父子关系的一种方式。不支持多对多关系，而且强制要求父子关系的完全分支，只能嵌套结构一种层次。对数据的访问速度快，但不适合复杂的数据操作。

（2）网状模型：更加灵活、具有更强大的表达能力。每个记录可以有多个父、多个子，同一个记录可以有多个父记录但只有一个主父记录。但数据之间相互独立，不容易进行高效的查询。

（3）关系模型：基于论及谓词演算等理论，将数据组织为多个关系的。每个关系以行列形式存储，并且每个关系都具有一个名称和描述该的一组属性。支持灵活的数据操作和简单的查询，容易建立多表之间的数据关系，成为最常用和广泛应用的数据模式。

2.什么是关系代数？列举常用的关系代数运算符并描述其含义。

答：关系代数是描述关系数据库操作的一种论形式化表示方法。常见的关系代数运算符包括：

（1）选择（σ）：从一个关系中选取满足某些条件的行。

（2）投影（Π）：从一个关系中选择某些列。

（3）并（∪）：将两个关系的元组合并成一个。

（4）差（-）：从一个关系中删去另一个关系中拥有的元组。

（5）笛卡尔积（×）：将两个关系中的元组进行组合。

（6）自然连接（⨝）：连接两个关系中的行，如果有两行具有相同的属性，则只保留一行，并保留公共部分。

二、ER模型

3.什么是实体关系模型（ERM）？简要描述实体、属性、关系的定义和作用。

答：实体关系模型是一种图形化工具，它用图形表示现实世界中的对象、属性和它们之间的联系。在实体关系模型中，一个实体表示一个真实世界中的独立事物，该实体具有属性，用于描述这个事物。关系指的是实体之间的互动。实体、属性、关系分别的定义和作用如下：

（1）实体：实体是现实世界对象的表示，是与现实世界的实体有一一对应关系的。它是具有独立性的事物，例如一个人、一辆车、一户家庭、某家公司等等。实体具有唯一的名称和组成它的属性，例如人实体具有姓名、性别、年龄和身份证等属性。

（2）属性：属性是描述实体特征和特性的数据。例如人实体具有的属性有姓名、性别、年龄和身份证号等等。因此，属性对于实体来说是必不可缺的一部分。

（3）关系：实体之间的关系是指两个或多个实体之间的互动。在实体关系模型中，关系用线表示，例如从事与管理之间的关系用线表示，表示员工从事某个部门或某个项目，并由此获得相应的管理权限。

4.什么是实体的约束条件？列举并简要介绍实体的四种约束条件。

答：实体约束条件是数据库中有效数据的一组规则，这些规则定义了实体和实体类型及属性之间的限制条件。实体的约束条件主要包括以下四种：

（1）实体完整性：该约束条件用于确定系统中所有关系的主键，以保证关系中的每个元组都有一个相应的主键。有了主键，就可以避免数据的冗余以及数据的不一致性。在关系数据库中，实体完整性主要由主键完整性和唯一完整性两种方式实现。

（2）参照完整性：参照完整性是保证数据库中的数据一致性的关键之一，保证在外键表中引用主键表中存在的值。

（3）域完整性：域完整性用来限制各个属性值的取值范围，以防止输入不合法的值。它保证属性的值在数据库中是唯一的、正确的和合法的。

（4）用户定义的完整性：用户定义的完整性是根据应用程序和业务逻辑提供的约束条件，为一组相关数据包含的信息添加逻辑和含义完整的约束条件。

三、关系型数据模型

5.什么是关系型数据模型？列举并简要介绍常用的关系型数据库系统。

答：关系型数据模型是一种处理结构化数据的理论和方法。它使用表格来表示数据和关系，数据存储在表中，使用 SQL 或类似的编程语言进行查询和维护。关系型数据模型的特点包括：使用表格来表示数据，严格遵循事务的操作性质，支持 ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability）的特性等。常见的关系型数据库系统包括：

（1）Oracle：是业界使用最广泛的关系型数据库之一，特点是安全性高、可靠性强、动态性强、易维护。

（2）SQL Server：被广泛应用于企业和小型机构中，以及单机服务器和网络环境中，它的主要特点是高可用性、可扩展性强以及T-SQL语言的强大性。

（3）MySQL：是开源的数据库系统，被广泛运用于Web应用程序的开发中，主要优点包括提供高可用性、可维护性、易于学习的语言等。

6.关系数据库中的数据完整性是什么？列举并简要介绍它的三个级别。

答：数据完整性指的是防止损坏数据库中数据的一种机制。数据完整性包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性三个级别。

（1）实体完整性：主要用于保证关系表中每个记录都具有清晰明确的唯一标识符，以便于准确无误地和其他记录进行数据关联。实体完整性通过在关系表中设定一个主键或唯一约束条件来实现。

（2）参照完整性：参照完整性要求在一个表中的数据必须与另一个表中的数据存在关联，但如何建立关系则由开发人员决定。实现参照完整性的唯一方法是外键。

（3）用户定义的完整性：用户定义的完整性是一些自定义的约束条件，例如系统不允许在关系表中插入性别这个值为 5 难道更改其定义域，它是依据实际需求编写的。通常，用户定义的完整性是在应用程序中实现的。