第二章实体-联系模型（概念数据库设计）
2．1 数据库设计过程
2．2 基本概念
2．2．1 1976年，P.P.S.Chen提出E-R模型（Entity-Relationship Model），用E-R图来描述概念模型。
观点：世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。2．2．2 基本概念
（1）实体(Entity)：客观存在并可相互区分的事物叫实体。如学生X三、工人李四、计算机系、数据库概论。
（2）属性(Attribute)：实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画。例如，学生可由学号、XX、年龄、系、年级等组成。
（4）域(Domain)：属性的取值X围。例如，性别的域为（男、女），月份的
域为1到12的整数。
（5）实体型(Entity Type)：实体名与其属性名集合共同构成实体型。例，学生（学号、XX、年龄、性别、系、年级）。注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前者的一个特例。如学生(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一个实体。
（6）实体集(Entity Set)：同型实体的集合称为实体集。如全体学生。
联系(Relationship)：实体之间的相互关联。如学生与老师间的授课关系，学生与学生间有班长关系。联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性。同类联系的集合称为联系集。
（7）元或度（Degree）：参与联系的实体集的个数称为联系的元。如学生选修课程是二元联系，供应商向工程供应零件则是三元联系。
（8）码(Key)：
A、候选码：关系中的某一属性或属性组的值能唯一地标识一个元组，称该属性或属性组为候选码。
B、主码：一个关系有多个候选码，从中选定一个用来区别同一实体集中的不同实体，称作主码。一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同。如学号是学生实体的码。通讯录（XX，邮编，地址，，Email，BP）
C、外码：
D、全码：关系模型中所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码。
（9）参与（Participation）：实体集之间的关联称为参与，即实体参与联系。如王军选修“数据库基础”，表示实体“王军”与“数据库基础”参与了联系“选修”。如果实体集E中的每个实体都参与到联系集R中的至少一个联系，则称E全部参与R。如果实体集E中只有部分实体参与到联系集R的联系中，则称E部分参与R。如“职工”与“部门”之间的“管理”联系，“职工”实体集部分参与，而“部门”实体集完全参与。
（10）角色（Role）：实体在联系中的作用称为实体的角色。当同一个实体集不止一次参与一个联系集时，为区别各实体的参与联系的方式，需要显式指明其角色。如学生与班长关系，职工与职工之间的经理关系，课程之间的先修关系。
2．2．3 属性类型
（1）简单属性：不可再分的属性。如学号、年龄、性别。
（2）复合（posite）属性：可以划分为更小的属性。可以把相关属性聚集起来，使模型更清晰。如=区号+本地
（3）单值属性：每一个特定的实体在该属性上的取值唯一。如学生的学号，年龄、性别、系别等。
（4）多值属性:某个特定的实体在该属性上的有多于一个的取值。如学生（学号，所选课程，联系），的“所选课程”，“联系”。
（5）NULL属性:Null表示“无意义”，当实体在某个属性上没有值时设为Null。
如通讯录（XX，email，，BP），若某人没有email地址，则在email属性上取值为null。null表示“值未知”，即值存在，但目前没有获得该信息。
如职工（XX，部门，工种，XX），如果目前不知道职工XX，则设XX值为null。
实体完整性：作为主码的属性上取值不能为null。
（6）派生（Derived）属性与基属性:可以从其他相关的属性或实体派生出来的属性值。如学生（学号，XX，平均成绩），选课（学号，课程号，成绩），则平均成绩可由学生所选课程的总成绩除以课程总数来得到。称平均成绩为派生属性，而成绩为基属性，或存储属性。数据库中，一般只存基属性值，而派生属性只存其定义或依赖关系，用到时再从基属性中计算出来。
基本表 VS 视图
多值属性用双椭圆表示，或用双线与实体相连。
派生属性用虚椭圆表示，或用虚线与实体相连
2．3 映射约束
2．3．1 映射的基数（Mapping Cardinalities ）：
实体之间的联系的数量，即一个实体通过一个联系集能与另一实体集相关联的实体的数目。
可以有一对一的（1:1），一对多的（1:m ），多对多的（m:n ）几种情况。 在E-R 图中，用箭头或线段来表示联系的映射基数。
（1）二元联系集的映射基数：一对一、一对多、多对多
（2）一个实体集内的二元联系：一对一、一对多、多对多
（3
）多个实体集间联系的情况
2．3．2存在依赖（Existence Dependency ）
如果实体x 的存在依赖于实体y 的存在，则称x 存在依赖于y 。
y 称作支配实体，x 称作从属实体。如果y 被删除，则x 也要被删除。考虑员工亲属的例子
2．3．3 弱实体集（Weak Entity Set ）
如果一个实体集的所有属性都不足以形成主码，则称这样的实体集为弱实体集。
弱实体集与其拥有者之间的联系称作标识性联系(identifying relationship)。
弱实体集与强实体集之间是一对多的联系。
弱实体集必然存在依赖于强实体集（Strong Entity Set)。存在依赖并不总会导致一个弱实体集，从属实体集可以有自己的主码。
如实体集信用卡（信用卡号，客户XX ，金额），它存在依赖于客户XX 实体集，但信用卡有自己的主码信用卡号。
2．3．4为什么使用弱实体集
通过为弱实体集加上合适的属性，可转变为强实体集，为什么还要使用弱实体集？
（1）避免数据冗余（强实体集码重复），以及因此带来的数据的不一致性。
（2）弱实体集反映了一个实体对其它实体依赖的逻辑结构。
（3）弱实体集可以随它们的强实体集的删除而自动删除。
（4）弱实体集可以物理地随它们的强实体集存储。
2．3．5 复合实体
复合实体的主码一般由两个(或两个以上)联系
2．3．
6 实体的超类与子类
举例：飞行员工与普通员工。
2．4 数据抽象与E-R 模型设计步骤
（1）数据抽象
（2）设计局部E-R 模型
（3）设计全局E-R 模型
A 、合并局部E-R 图，生成初步E-R 图：可能发生的问题，属性冲突，名称冲突，结构冲突。
B 、消除冗余生成E-R 图
2．5 将E-R 模型转换成数据库一般规则
（1）将每一个实体转换成一个关系。
（2）所有主码必须定义非空。
（3）对于二元联系，按照规则定义外码。
A、一对多：将“一”表中的主码作为外码放在“多”表中，外码总是在“多”的一方。
B、弱实体：将父表的主码作为外码放在弱实体中。弱实体的主码由父表的主码与弱实体本身的候选码组成。也可以为弱实体建立新的独立的标识符ID。
C、一对一：将一个表的主码作为外码放在另一个表中，外码通常是放在操作比较频繁的表中。也可以将两个实体合并成一个实体。
D、多对多：建立复合实体，复合实体的主码由两个父实体的主码复合组成。复合实体的主码也是外码。
第二章实体-联系模型(概念数据库设计) 2. 1数据库设计过程 2. 2基本概念 2. 2. 1 1976年，P.P.S.Chen 提出E-R模型(Entity-Relationship Model ),用E-R图来描述概念模型。 观点：世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。 2. 2. 2基本概念 (1)实体(En tity):客观存在并可相互区分的事物叫实体。如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论。 (2)属性(Attribute):实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画。例如，学生可由学号、姓名、年龄、系、年级等组成。
(4)域(Domain):属性的取值范围。例如，性别的域为(男、女)，月份的
域为1到12的整数。 （5） 实体型（Entity Type ）:实体名与其属性名集合共同构成实体型。例， 学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级）。注意实体型与实体（值）之间的 区别，后者是前者的一个特例。如学生（9808100，王平，21，男，计算机系，2） 是一个实体。 （6） 实体集（Entity Set ）:同型实体的集合称为实体集。如全体学生。 联系（Relatio nship ）:实体之间的相互关联。如学生与老师间的授课关系， 学生与学生间有班长关系。联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系， 每个选课联系都有一个成绩作为其属性。同类联系的集合称为联系集。 （7）元或度（Degree ）:参与联系的实体集的个数称为联系的元。如学生选 修课程是二元联系，供应商向工程供应零件则是三元联系。 用椭圆表示实体 的属性 （8）码（Key ）: A 、 候选码：关系中的某一属性或属性组的值能唯一地标识一个元组，称该 属性或属性组为候选码。 B 、 主码：一个关系有多个候选码，从中选定一个用来区别同一实体集中的 不同实体，称作主码。一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同。 如学号是学生实体的码。通讯录（姓名，邮编，地址，电话， Email ，BP ） C 、 外码： 用矩形表示实体集，在框 写上实体名 VI 课程 姓名 用无向边■把 实体与其属 性 连接起来 学号 系别 课程名 选修 学生 成绩 将参与联系的实体用线 段连接 j ——V 用菱形表示实体「亍 的联系 先修课 主讲老师
已知关系模式R（city, street, zip）其中city为城市编号，street为街道编号，zip为邮政编码，一个城市的一条街道只有一个邮政编码，一个邮政编码只属于一个城市。请写出R上成立的所有函数依赖及所有候选键，并说明R最高是第几范式。 现有某个应用，涉及到两个实体集，相关的属性为： 实体集R(A1,A2,A3，A4),其中，A1为码 实体集S(B1,B2,B3)，其中B1为码 从实体集R到S存在一对一的联系，联系属性是C1和C2。 1.设计相应的关系数据模型； 2.如果将上述应用的数据库设计为一个关系模式，如下： RS(A1,A2,A3,A4，B1,B2,B3,C1，C2) 这种设计是否合适并说明理由。 3.上述第2题的关系模式RS满足第二范式吗为什么 4.如果将上述应用的数据库设计为两个关系模式，如下： R1 (A1,A2,A3，A4，B1，C1，C2) R2 (B1，B2,B3) 假设存在函数依赖A2→A3，B2→B3 指出关系模式R1、R2最高满足第几范式(在1NF～BCNF之内)。 设基商业集团数据库中有商店、商品、职工三类实体。其中商店的属性有：商店编号、商店名称、地址；商品的属性有：商品号、商品名、规格、单价；职工的属性有：职工号、姓名、性别。 每个商店可销售多种商品，每种商品也可放在多个商店销售。 每个商店聘用多名职工，每名职工只能在一个商店工作。 根据上面叙述，解答以下问题： (1)设计E—R模型，要求标注连通词，可省略属性。 (2)将E—R模型转换成关系模型，标出每一个关系的主码和外码(如果存在)。 (3)写出定义参照完整性的SQL子句，要求满足“当参照表中数据更新时，外码也自动更新”。 关系模式中R（B，C，M，T，A，G），根据语义有如下函数依赖集： F={ B-C, (M,T)-- B,(M,C)-T, (M,A)-àT ,(A,B)- G } 关系模式R的码是（ D ） A. （M，T） B. （M，C） C. （M，A） D.（A，B） R的规范化程度最高达到（B ） A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. 4NF 描述学生的关系模式r(sno，sd，mn，cno，g)，其中sno表示学号，sd表示系名，mn表示系主任姓名，cno
面向对象数据库系统（Object Oriented Data Base System，简称OODBS）是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。 对于OO数据模型和面向对象数据库系统的研究主要体现在：研究以关系数据库和SQL为基础的扩展关系模型；以面向对象的程序设计语言为基础，研究持久的程序设计语言，支持OO模型；建立新的面向对象数据库系统，支持OO数据模型。 面向对象程序设计方法是一种支持模块化设计和软件重用的实际可行的编程方法。它把程序设计的主要活动集中在建立对象和对象之间的联系（或通信）上，从而完成所需要的计算。一个面向对象的程序就是相互联系（或通信）的对象集合。面向对象程序设计的基本思想是封装和可扩展性。 面向对象数据库系统支持面向对象数据模型（以下简称OO模型）。即面向对象数据库系统是一个持久的、可共享的对象库的存储和管理者；而一个对象库是由一个OO模型所定义的对象的集合体。 一个OO模型是用面向对象观点来描述现实世界实体（对象）的逻辑组织、对象间限制、联系等的模型。一系列面向对象核心概念构成了OO模型的基础。概括起来，OO模型的核心概念有如下一些: （1）对象（Object）与对象标识OID（Object IDentifier） 现实世界的任一实体都被统一地模型化为一个对象，每个对象有一个唯一的标识，称为对象标识（OID）。 （2）封装（Encapsulation） 每一个对象是其状态与行为的封装，其中状态是该对象一系列属性（Attribute）值的集合，而行为是在对象状态上操作的集合，操作也称为方法（Method）。 （3）类（C1ass） 共享同样属性和方法集的所有对象构成了一个对象类（简称类），一个对象是某一类的一个实例（instance）。 （4）类层次（结构） 在一个面向对象数据库模式中，可以定义一个类（如C1）的子类（如C2），类Cl 称为类C2的超类（或父类）。子类（如C2）还可以再定义子类（如C3）。这样，面向对象数据库模式的一组类形成一个有限的层次结构，称为类层次。 （5）消息（Message） 由于对象是封装的，对象与外部的通信一般只能通过显式的消息传递，即消息从外部传送给对象，存取和调用对象中的属性和方法，在内部执行所要求的操作，操作的结果仍以消息的形式返回。 OODB语言用于描述面向对象数据库模式，说明并操纵类定义与对象实例。OODB语言主要包括对象定义语言（ODL）和对象操纵语言（OML），对象操纵语言中一个重要子集是对象查询语言（OQL）。OODB语言一般应具备下述功能： （1）类的定义与操纵 面向对象数据库语言可以操纵类，包括定义、生成、存取、修改与撤销类。其中类的定义包括定义类的属性、操作特征、继承性与约束等。 （2）操作/方法的定义 面向对象数据库语言可用于对象操作/方法的定义与实现。在操作实现中，语言的命令
大型共享数据库的数据关系模型 E.F.Codd IBM Research Laboratory,SanJose,California 未来的数据库使用者一定是和数据在机器中的存储（即数据库的内部模式）相隔离的。而通过提示服务来提供信息是一个不太令人满意的解决方法。当数据的内部模式表示发生改变，甚至数据内部表示的多个方面发生改变时，终端用户和大多数应用程序的活动都不会受到影响。因此，查询、更新和报告存储信息类型的自然增长和变动都需要在数据表示中表现出来。 现存的不可推断的、格式化的数据系统给用户提供了树结构的文件或者更一般的网格模式的数据。本文在第一部分讨论这些模式的不足之处。并且会介绍一种基于n元组关系的模式，一种数据库关系的正式形式和通用数据子句的概念。第二部分将讨论一些关系的操作（不是逻辑层面的），并且把这些操作应用于用户模式上解决冗余和一致性问题。 1关系模式和一般模式 1.1简介 这篇文章是关于系统的基本关系原理的应用，这个原理提供了共享大型格式化数据库的方法。除了Childs[1]的文章有介绍外，用于数据库系统的关系的主要应用 还表现在演绎推理型的问-答系统中。Levein和Maron[2]提供了大量关于这个领域的参考资料。 相比之下，这里要解决的问题是一些数据独立性的问题——应用程序和终端活动之于数据类型增长和数据表示变动的独立性，而数据一致性问题即使在非演绎推 理型系统中也是很棘手的。 在目前流行的非推论性系统中，第一部分要介绍的数据的关系视图（或叫做模式）在一些方面似乎优于图模式和网格模式[3,4]。这种模式提供了一种根据数据的自然结构来描述描述数据的方式——也就是说，不用为了数据的机器表示而添加其 他的将结构。因此，这种模式为高水准的数据语言提供了基础，而这种数据语言机 制一方面可以达到最大化程序之间的独立性，另一方面也可以最大化数据的机器表 示和组织之间的独立性。 关系模式更高一级的优势在于它构成了关系处理可导性、冗余性和一致性的坚固基础——这些将在第二部分讨论。另一方面，网络模型产生了一些混淆，尤其是 把连接的源误作为关系的源（见第二部分“连接陷阱”） 最后，关系视图允许对目前格式化数据系统的范围和逻辑限制的更清晰的估算，并且有在单独的系统内竞争数据表示方式的优点（从逻辑的观点）。更清楚的这个观点的示例会在本文中的不同部分中被阐释。但是支持关系模式的系统实现不会讨论。 1.2目前系统的数据相关性 最近发展的信息系统中数据描述表的提供是向数据独立性目标[5,6,7]靠近的重要提高。这些表可以使改变数据库中数据表示的某些特征变得更容易些。但是，许 多数据表示特征可以在不逻辑地削弱一些应用程序的情况下被改变的功能仍受到相 当的限制。更进一步，与用户交互的数据模式仍然有一些散乱的代表性特征，特别
第三节面向对象数据模型 1、传统数据模型存在的主要问题 已于前述，目前非空间数据最主要的数据模型是层次模型、网状模型和关系模型。这里，我们分别介绍它们用于GIS地理数据库的局限性 (1)层次模型用于GIS地理数据库的局限性 层次模型反映了地理世界中实体之间的层次关系，在描述地理世界中自然的层次结构关系时简单、直观，易于理解，并在一定程度上支持数据的重构。它用于GIS地理数据库存在的主要问题是： 1）、很难描述复杂的地理实体之间的联系，描述多对多的关系时导致物理存储上的冗余； 2）、对任何对象的查询都必须从层次结构的根结点开始，低层次对象的查询效率很低，很难进行反向查询； 3）、数据独立性较差，数据更新涉及许多指针，插入和删除操作比较复杂，父结点的删除意味着其下层所有子结点均被删除； 4）、层次命令具有过程式性质，要求用户了解数据的物理结构，并在数据操纵命令中显式地给出数据的存取路径； 5）、基本不具备演绎功能和操作代数基础。 (2)网状模型用于GIS地理数据库的局限性 网状模型是层次模型的一般形式，反映了地理世界中常见的多对多关系，在一定程度上支持数据的重构，具有一定的数据独立和数据共享特性，且运行效率较高。用于GIS地理数据库的主要问题如下： 1）、由于网状结构的复杂性，增加了用户查询的定位困难，要求用户熟悉数据的逻辑结构，知道自己所处的位置； 2）、网状数据操作命令具有过程式性质，存在与层次模型相同的问题； 3）、不直接支持对于层次结构的表达； 4）、基本不具备演绎功能和操作代数基础。 (3)关系模型用于GIS地理数据库的局限性
关系模型表示各种地理实体及其间的关系，方式简单、灵活，支持数据重构；具有严格的数学基础，并与一阶逻辑理论密切相关，具有一定的演绎功能；关系操作和关系演算具有非过程式特点。尽管如此，关系模型用于GIS地理数据库也还存在一些不足。主要问题是： 1）、无法用递归和嵌套的方式来描述复杂关系的层次和网状结构，模拟和操作复杂地理对象的能力较弱； 2）、用关系模型描述本身具有复杂结构和涵义的地理对象时，需对地理实体进行不自然的分解，导致存储模式、查询途径及操作等方面均显得语义不甚合理； 3）、由于概念模式和存储模式的相互独立性，及实现关系之间的联系需要执行系统开销较大的联接操作，运行效率不够高。 不难看出，关系模型的根本问题是不能有效地管理复杂地理对象。 2、面向对象的概念 面向对象的基本概念是在本世纪70年代萌发出来的，它的基本做法是把系统工程中的某个模块和构件视为问题空间的一个或一类对象。到了80年代，面向对象的方法得到很快发展，在系统工程、计算机、人工智能等领域获得了广泛应用。但是，在更高级的层次上和更广泛的领域内对面向对象的方法进行研究还是90年代的事。 (1)基本思想和基本概念 面向对象的基本思想是通过对问题领域进行自然的分割，用更接近人类通常思维的方式建立问题领域的模型，并进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的软件能尽可能地直接表现出问题的求解过程。因此，面向对象的方法就是以接近人类通常思维方式的思想，将客观世界的一切实体模型化为对象。每一种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互联系和相互作用就构成了各种不同的系统。 在面向对象的方法中，对象、类、方法和消息是基本的概念。 对象——含有数据和操作方法的独立模块，可以认为是数据和行为的统一体。如一个城市、一棵树均可作为地理对象。对于一个对象，应具有如下特征： ·具有一个唯一的标识，以表明其存在的独立性； ·具有一组描述特征的属性，以表明其在某一时刻的状态； ·具有一组表示行为的操作方法，用以改变对象的状态。
第二章实体-联系模型（概念数据库设计） 2．1 数据库设计过程 2．2 基本概念 2．2．1 1976年，P.P.S.Chen提出E-R模型（Entity-Relationship Model），用E-R图来描述概念模型。 观点：世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。2．2．2 基本概念 （1）实体(Entity)：客观存在并可相互区分的事物叫实体。如学生X三、工人李四、计算机系、数据库概论。 （2）属性(Attribute)：实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画。例如，学生可由学号、XX、年龄、系、年级等组成。 （4）域(Domain)：属性的取值X围。例如，性别的域为（男、女），月份的
域为1到12的整数。 （5）实体型(Entity Type)：实体名与其属性名集合共同构成实体型。例，学生（学号、XX、年龄、性别、系、年级）。注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前者的一个特例。如学生(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一个实体。 （6）实体集(Entity Set)：同型实体的集合称为实体集。如全体学生。 联系(Relationship)：实体之间的相互关联。如学生与老师间的授课关系，学生与学生间有班长关系。联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性。同类联系的集合称为联系集。 （7）元或度（Degree）：参与联系的实体集的个数称为联系的元。如学生选修课程是二元联系，供应商向工程供应零件则是三元联系。 （8）码(Key)： A、候选码：关系中的某一属性或属性组的值能唯一地标识一个元组，称该属性或属性组为候选码。 B、主码：一个关系有多个候选码，从中选定一个用来区别同一实体集中的不同实体，称作主码。一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同。如学号是学生实体的码。通讯录（XX，邮编，地址，，Email，BP） C、外码： D、全码：关系模型中所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码。
(说明：仅仅代表个人观点，答案正确率为98%，可能会有错的地方，有问题请问度娘) 复习参考资料 选择题:30分（15题） 名词解释：20分（4题） 综合题：50分 一、选择题： 1. 数据库系统是采用了数据库技术的计算机系统，数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和（C）。 A. 系统分析员 B. 程序员 C. 数据库管理员 D. 操作员 2. 数据库（DB），数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（A）。 A. DBS包括DB和DBMS B. DBMS包括DB和DBS C. DB包括DBS和DBMS D. DBS就是DB，也就是DBMS 3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是（D）。I．人工管理阶段II．文件系统阶段III．数据库阶段 A. I 和II B. 只有II C. II 和III D. 只有I 4. 下列四项中，不属于数据库系统特点的是（C ）。 A. 数据共享 B. 数据完整性 C. 数据冗余度高 D. 数据独立性高 5. 数据库系统的数据独立性体现在（B）。 A. 不会因为数据的变化而影响到应用程序 B. 不会因为数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序
C. 不会因为存储策略的变化而影响存储结构 D. 不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构 6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（A ）。 A. 模式 B. 内模式 C. 外模式 D. 以上三种 7. 要保证数据库的数据独立性，需要修改的是（C）。 A. 模式与外模式 B. 模式与内模式 C. 三级模式之间的两层映射 D. 三层模式 8. 要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（A）。 A. 模式与外模式之间的映射 B. 模式与内模式之间的映射 C. 模式 D. 三级模式 9. 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（C）模式。 A. 模式 B. 物理模式 C. 子模式 D. 内模式 10. 下述（D）不是DBA数据库管理员的职责。 A. 完整性约束说明 B. 定义数据库模式 C. 数据库安全 D. 数据库管理系统设计 11. 概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类模型中最著名的模型是（D ）。 A. 层次模型 B. 关系模型 C. 网状模型 D. 实体-关系模型 12. 区分不同实体的依据是（B ）。 A. 名称 B. 属性 C. 对象 D. 概念 13. 关系数据模型是目前最重要的一种数据模型，它的三个要素分别是（B ）。 A. 实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性 B. 数据结构、关系操作、完整性约束 C. 数据增加、数据修改、数据查询 D. 外模式、模式、内模式 14. 在（A ）中一个结点可以有多个双亲，结点之间可以有多种联系。 A. 网状模型
一、选择题 1.为了设计出性能较优的关系模式，必须进行规范化，规范化主要的理论依据是（）。 A.关系规范化理论 B.关系代数理论 C．数理逻辑 D.关系运算理论 2.规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据，根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：每一个属性都是（）。 A.长度不变的 B.不可分解的 C．互相关联的 D.互不相关的 3.已知关系模式R（A，B，C，D，E）及其上的函数相关性集合F＝{A→D，B→C，E→A}，该关系模式的候选关键字是（）。 A.A B B.B E C.C D D.D E 4.设学生关系S（S N O，S N A M E，S S E X，S A G E，S D P A R T）的主键为S N O，学生选课关系S C（S N O，C N O，S C O R E）的主键为S N O和C N O， 则关系R（S N O，C N O，S S E X，S A G E，S D P A R T，S C O R E）的主键为S N O和C N O，其满足（）。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 5.设有关系模式W（C，P，S，G，T，R），其中各属性的含义是：C表示课程，P表示教师，S表示学生，G表示成绩，T表示时间，R表示教室，根据语义有如下数据依赖集：D={C→P，（S，C）→G，（T，R）→C，（T，P）→R，（T，S）→R}，关系模式W的一个关键字是（）。 A.（S，C） B.（T，R） C.（T，P） D.（T，S） 6.关系模式中，满足2N F的模式（）。 A.可能是1N F B.必定是1N F C.必定是3N F D.必定是B C N F 7.关系模式R中的属性全是主属性，则R的最高范式必定是（）。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 8.消除了部分函数依赖的1N F的关系模式，必定是（）。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 9.如果A－>B,那么属性A和属性B的联系是（）。 A.一对多 B.多对一 C．多对多 D.以上都不是 10.关系模式的候选关键字可以有1个或多个，而主关键字有（）。 A.多个 B.0个 C.1个 D.1个或多个 11.候选关键字的属性可以有（）。 A.多个 B.0个 C.1个 D.1个或多个 12.关系模式的任何属性（）。 A.不可再分 B.可以再分 C.命名在关系模式上可以不唯一 D.以上都不是 13.设有关系模式W（C，P，S，G，T，R），其中各属性的含义是：C表示课程，P表示教师，S表示学生，G表示成绩，T表示时间，R表示教室，根据语义有如下数据依赖集：D={C→P，（S，C）→G，（T，R）→C，（T，P）→R，（T，S）→R}，若将关系模式W分解为三个关系模式W1（C，P），W2（S，C，G），W2（S，T，R，C），则W1的规范化程序最高达到（）。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 14.在关系数据库中，任何二元关系模式的最高范式必定是（）。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 15.在关系规范式中，分解关系的基本原则是（）。 I.实现无损连接 I I.分解后的关系相互独立 I I I.保持原有的依赖关系 A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅰ和Ⅲ C.Ⅰ D.Ⅱ 16.不能使一个关系从第一范式转化为第二范式的条件是（）。 A.每一个非属性都完全函数依赖主属性
自考数据库系统原理第九章数据库技术的发展课后习题答案 2009-09-15 10:51 9.1 名词解释 （1）OODBS：是指面向对象数据库系统，它既具数据库管理的基本功能，又能支持面向对象的数据模型。 （2）ORDBS：基于对象关系数据模型的DBS称为对象关系数据库系统（ORDBS）。 （3）平面关系模型：传统的关系模型称为“平面关系模型”，它要求关系模式具有第一范式(1NF)性质，关系具有规范化的结构。也就是规定属性值是不可分解的，即不允许属性值具有复合结构(元组或关系)。 （4）嵌套关系模型：是从平面关系模型发展而成的。它允许关系的属性值又可以是一个关系，而且可以出现多次嵌套。嵌套关系突破了1NF的定义框架，是“非1NF关系”。 （5）复合对象模型：在嵌套关系模型上进一步放宽要求。在关系定义上，集合与元组不再有交替出现的严格限制，此时的关系中，属性类型可以是基本数据类型、结构类型(元组类型)或集体类型(即关系类型)。 （6）数据的泛化/细化：是对概念之间联系进行抽象的一种方法。当在较低层上的抽象表达了与之联系的较高层上抽象的特殊情况时，就称较高层上抽象是较低层上抽象的"泛化"，而较低层上抽象是较高层上抽象的"细化"。 （7）对象关系模型：在传统关系数据基础上，提供元组、数组、集合等更为丰富的数据类型及处理新数据类型操作的能力而形成的数据模型。(注：传统关系模型只支持字符、数值、字串，布尔值等等基本数据类型及其处理功能) （8）类型级继承性：当继承性发生在类型级时，子类型继承了超类型的属性。也就是说，超类型所具有的属性，在子类上也具有。 （9）表级继承性：继承性也可发生在表级，(就是元组集合上发生继承)，子表继承超表全部属性，超表中每个元组最多可以与子表中一个元组对应，而子表中的每个元组在超表中恰有一个元组对应，并在继承的属性值上具有相同的值。 （10）引用类型：数据类型可以嵌套定义，在嵌套引用时，不是引用对象本身，而是个用对象标识符(即指针)，这种指针被称为引用类型。 （11）对象：客观世界中的实体经过抽象称为问题空间中的对象，它是对一组信息及其操作的描述。 （12）类：是具有相同的变量名和类型、相同的消息和使用方法的对象的集合。 （13）单重继承性：一个子类继承某一个超类的结构和特性，称为单重继承性。 （14）多重继承性：一个子类继承多个超类的结构和特性，称为多重继承性。 （15）对象标识：在面向对象语言中，对象标识是一个指针一级的概念，在对象创建的瞬间，由系统赋给每个对象一个“标识”,即系统内的一个唯一的指针，在对象生存期内，这个标识不可改变。 （16）对象包含：不同类的对象之间存在的包含关系称为对象包含。包含是一种“一部分”(is part of)的联系。 （17）类继承层次图：表示类继承关系的图，由超类名、子类名和一组线条自上而下有序的表示。（18）类包含层次图：表示对象包含关系的图，由一些具有包含关系的对象和线条自上而下表示(下方的对象为其连线所指上方对象的一部分)。 （19）持久数据：是指创建这些数据的程序运行终止后数据依然存在于系统之中。数据库中的关系就是持久数据。 （20）持久对象：程序运行结束后，被保留下来的对象称为持久对象。 （21）持久指针：持久指针可看作是数据库中指向对象的指针。持久化指针不像内存中的指针，
数据库系统2-1：关系模型及其描述 关系数据库以其坚实的数学理论基础、严密的逻辑结构和简单明了的表示方式深得广大用户的青睐，目前已经占据数据库系统的市场，成为应用最为广泛的数据处理工具。 数据模型主要描述两类信息:一是实体；二是实体之间的联系。在层次、网状模型中，实体之间的联系是通过指针来实现的，而在关系模型中，实体之间的联系是通过二维表中公共属性值建立起来的联系来实现的。 关系数据库系统是支持关系数据模型的数据库系统，即以关系模型为基础而构建起来的数据库系统。关系数据模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。 １．关系数据结构 在关系模型中，现实世界中的实体和实体之间的联系都用单一的关系来描述，这些关系的逻辑结构非常简单，就象人们日常所熟悉的二维表。 ２．关系操作 关系模型是集合操作方式，操作对象和结果都是集合，称为“一次一集合”。 关系操作有三种不同的描述方式：关系代数、关系演算和结构化查询语言SQL。 关系代数是一种抽象的查询语言，它是用集合论中的关系运算来表达查询要求的方式。关系演算是以数理逻辑中的谓词演算来表达查询要求的方式，它又可分为元组关系演算和域关系演算。若在关系演算中，谓词变元的基本对象是元组变量，则称之为元组关系演算；若谓词变元的基本对象是域变量，则称之为域关系演算。 SQL是介于关系代数和关系演算之间的查询语言。这种语言除具有数据查询功能之外，还具有数据定义DDL和数据控制DCL等功能，是集数据查询、数据定义、数据操纵、数据控制于一体的关系数据语言。是关系数据库的标准语言。 ３．关系的完整性约束 数据的完整性约束是指在给定的数据模型中，数据及其联系所遵守的一组通用的完整性规则，以确保数据库中数据的一致性和正确性。在关系模型中允许定义三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。 【
对象关系在模型中的实现案例 —基础软件部吴春云一、案例介绍： 在一个项目中，存在多个业务对象，各个业务对象间存在各种关系。从结构上来看，对象关系可以分为依赖、继承、关联、聚合、组合，从数量上来看，对象关系可以分为一对一、一对多、多对多。本案例主要介绍如何在开发中通过代码来表示对象间的各种关系，并基于这种关系进行前后端数据交互及持久化。 二、关系的概念及实现： 1.结构关系 1.1继承 继承指的是一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力。所以继承关系，确切的说是类与类之间的关系，但是对象又是类的实例，所以就这个角度理解为对象之间的关系，例如父与子的关系，动物与狗的关系，汽车与大众的关系等。 工作流结构部分的实体类:SysNode（环节）、SysTransactNode （办理环节）、SysActivityNode（活动环节）、SysDecisionNode（决策环节）应用了这种继承关系，使得子类拥有了父类环节中的属性，但子类本身代码大大简化，结构清晰。 public class SysTransactNode extends SysNode{}
public class SysActivityNode extends SysTransactNode{} public class SysDecisionNode extends SysTransactNode{} 1.2依赖 依赖就是一个对象A使用到了另一个对象B，而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的，但是对象B的变化会影响到对象A。比如某人要过河，需要借用一条船，此时某人与一条船之间的关系就是依赖。表现在代码层面，一般指由局部变量、返回值建立的对于其他对象的调用关系，如对象B作为参数被对象A在某个方法中使用。 1.3关联 关联体现的是两个类之间语义级别的一种强依赖关系，这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的，一般是长期性的，而且双方的关系一般是平等的。关联可以是单向、双向的。表现在代码层面，为被关联类B以类的属性形式出现在关联类A中，也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量。 1.4聚合 聚合是关联关系的一种特例，它体现的是整体与部分的关系，即has-a的关系。此时整体与部分之间是可分离的，它们可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体对象，为多个整体对象共享，比如计算机与CPU、公司与员工的关系等。表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分。 1.5组合 组合也是关联关系的一种特例，它体现的是一种contains-a的
第15章对象关系数据库系统 1．定义并解释OO模型中以下核心概念：对象与对象标识、封装、类、类层次。 答：（1）对象 是由一组数据结构和在这组数据结构上的操作的程序代码封装起来的基本单位。对象通常与实际领域的实体对应。一个对象包括属性集合和方法集合。 （2）对象标识OID 面向对象数据库中的每个对象都有一个唯一的不变的标识称为对象标识（OID）。对象标识具有永久持久性，即一个对象一经产生系统就会赋于一个在全系统中唯一的对象标识符，直到它被删除。 （3）封装 每一个对象是其状态与行为的封装，其中状态是该对象一系列属性值的集合，而行为是在对象状态上操作的集合，操作也称为方法。 （4）类 共享同样属性和方法集的所有对象构成了一个对象类简称类。 （5）类层次 在一个面向对象数据库模式中，可以定义一个类（如C1）的子类（如C2），类C1称为类C2的超类（或父类）。子类（如C2）还可以再定义子类（如C3）。这样，面向对象数据库模式的一组类形成了一个有限的层次结构，称为类层次。 2．OO模型中对象标识与关系模型中的“码”有什么区别？
答：对象标识具有永久持久性。一个对象一经产生，系统就给它赋予一个在全系统中惟一的对象标识符，直到它被删除。对象标识是由系统统一分配的，用户不能对对象标识符进行修改。对象标识是稳定的，独立于值的，它不会因为对象中某个值的修改而改变。 关系模型中的“码”是值标识，不具有永久持久性，只具有程序内持久性。码是由用户建立的，用来区分关系的不同元组。 3．什么是单继承？什么是多重继承？继承性有什么优点？ 答：（1）单继承是指一个子类只能继承一个超类的特性（包括属性、方法和消息）；多重继承是指一个子类能继承多个超类的特性。 （2）继承性的优点有以下两点： ①它是建模的有力工具，提供了对现实世界简明而精确的描述； ②它提供了信息重用机制。子类可以继承超类的特性，可以避免许多重复定义。
第9章实体-联系模型 实体-联系（E-R）模型是数据库设计者、编程者和用户之间有效、标准的交流方法。它是一种非技术的方法，表达清晰，为形象化数据提供了一种标准和逻辑的途径。E-R模型能准确反映现实世界中的数据以及在用户业务中的使用情况，它提供了一种有用的概念，允许数据库设计者将用户对数据库需求的非正式描述转化成一种能在数据库管理系统中实施的更详细、准确的描述。因此，用E-R模型建模是数据库设计者必须掌握的重要技能。这种技术已广泛应用于数据库设计中。 9.1 E-R模型的基本概念 E-R模型是用于数据库设计的高层概念数据模型。概念数据模型独立于任何数据库管理系统（DBMS)和硬件平台，该模型也被定为企业数据的逻辑表示。它通过定义代表数据库全部逻辑结构的企业模式来辅助数据库设计，是一种自顶向下的数据库设计方法，是数据的一种大致描述，由需求分析中收集的信息来构建。E-R模型是若干语义数据模型中的一种，它有助于将现实世界企业中的信息和相互作用映射为概念模式。许多数据库设计工具都借鉴了E-R模型的概念，E-R模型为数据库设计者提供了下列几个主要的语义概念。 ●实体：指用户业务中可区分的对象。 ●联系：指对象之间的相互关联。 ●属性：用来描述实体和联系。每个属性都与一组数值的集合（也称为值域）相对应，属性的取 值均来自该集合。 ●约束：对实体、联系和属性的约束。 9.1.1 实体 实体是现实世界中独立存在的、可区别于其他对象的“对象”或“事物”。实体是关于将被收集的信息的主要数据对象。一个实体一般是物理存在的对象，如人、汽车、商品、职工等。每个实体都可以有自己的属性。下面是实体的一些例子： 在E-R模型中，实体是存在于用户业务中抽象且有意义的事物。这些事物被模式化成可用属性描述的实体。实体之间存在多种联系。 1．实体（或实体集）与实体实例 实体（entity，也称为实体集）是一组具有相同特征或属性的对象的集合。在E-R模型中，相似的对象被分到同一个实体中。实体可以包含物理（或真实）存在的对象，也可以包含概念（或抽象）存在的对象。每个实体用一个实体名和一组属性来标识。一个数据库通常包含许多不同的实体，实体的一个实例表现为一个具体的对象，比如一个具体的学生。E-R模型中的“实体”对应关系数据库中的一张表，实体的实例对应表中的一行记录。 2．实体的分类 实体可以分为强实体和弱实体。强实体（strong entity，也称为强实体集）指不依赖于其他实体而存在的实体，比如“职工”实体。强实体的特点是：每个实例都能被实体的主键唯一标识。弱实体（weak entity，也称为弱实体集）指依赖于其他实体而存在的实体，比如“职工子女”实体，该实体必须依赖于“职工”实体的存在而存在。强实体有时也称为父实体、主实体或者统治实体，弱实体也称为子实体、依赖实体或从实体。在E-R模型中，一般用单线矩形框表示强实体，用双线矩形
【最新整理，下载后即可编辑】 3.简述如下概念，并说明它们之间的联系与区别:。 （1）域，笛卡尔积，关系，元组，属性 答：域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。 笛卡尔积：给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。这组域的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di?Di，i＝1，2，…，n ｝其中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组（Tuple）。元素中的每一个值di叫作一个分量（Component）。 关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） 元组：关系中的每个元素是关系中的元组。 属性：关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。由于域可 以相同，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）。 （2）超码，主码，候选码，外码 答：超码：对于关系r的一个或多个属性的集合A，如果属性集A可以唯一地标识关系r中的一个元组，则称属性集A为关系r的一个超码(superkey) 。 候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码（Candidate key）。 主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key）。 外码：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R 的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外码（Foreign key），简称外码。 基本关系R称为参照关系（Referencing relation），基本关系S 称为被参照关系（Referenced relation）或目标关系（Target relation）。关系R和S可以是相同的关系。 (3)关系模式，关系，关系数据库
作业1： 已知关系模式R
对象数据库关系数据库 我们将对象数据库管理系统（）定义为一个集成了数据库能力与面向对象编程语言能力地数据库管理系统（），使数据库对象看起来像是已有地一个或多个程序设计语言中地程序设计语言以象.——，委员会主席. 在多用户客户机服务器环境中提供了持久性存储器.可以处理对象地并行访问，提供锁定和事务保护，保护对象存储器免遭各种类型地威胁，照管像备份和恢复之类传统任务.这所以与关系数据库不同，是因为存储地是对象，而不是表格.对象地引用通过持久性标识（）进行，可以独一无二地识别各个对象，可以用来在对象之间建立标记和容器关系.还加强了封装，支持继承.结合了对象属性和传统地功能，如锁定、保护、事务处理、查询、版式本、并发和持久性.文档来自于网络搜索 不是利用分离地语言（如）定义、检索和处理数据，而是利用类定义和传统地面向对象地程序语言（通常是、和语言）构造来定义和访问数据.只来过是存储器内语言数据结构地多用户、持久性扩展.换句话说，客户就是或是程序，服务器就是——没有像和这样地可视中间对象.将数据库能力直接集成进语言.文档来自于网络搜索 地价值.很显然，最好是以自然地形式存储那些对象，而不是将数据修饰得光光滑滑或撕得七零八落之后放进关系表格中.文档来自于网络搜索 对于那些数据复杂难以在表格里简单排列地用户来说，特别适合.曾经长期是学者和研究人员极为感兴趣地领域.最早地商品化出现在年，是公司（现在地公司）和公司推出地.后来（九十年代）（）、、、、、、和等公司也加入了这个开拓行列.这些厂商首先瞄准了那些复杂数据结构和长命期事务处理地应用程序——包括计算机辅助设计、和智能办公室等.随着多媒体、群件、公布式对象和万维网技术地出现，与那些深奥难懂地特性现在变成了客户机服务器系统地主流要求.技术填补关系数据库最弱地那些空隙——复杂数据、版式本和长生命期事务、持久性对象存储、继承和用户定义地数据类型等等.文档来自于网络搜索 以下是厂商开拓地各个特性： 自由创建新地信息类型 快速存取 组合结构地灵活视图 与面向对象地程序语言紧密集成 利用多继承支持可定制地信息结构 支持版本事务、嵌套事务和长生命期事务 分布式对象储库 支持复合对象地生命期管理 对象狂已经掌握了整个行业.面向对象技术支持者正在宣告，对象关系数据库和将成为医治关系技术地所谓弱点地良药.这纯属胡说……在数据库上直接地和不加区分地就应用面向对象技术，将再次引入关系数据库花了二十年才克服地那些问题.文档来自于网络搜索 在用户中间，很少有人会怀疑最终将成为地后继技术.在诗人地比喻中，年轻地革命上帝已经开始衰老，变成冷冰冰地暴君——戒律和标准地守护人.文档来自于网络搜索 我们可以两者兼得.要点是将这两项技术结合起来，而不是相互扔泥块.对二十多处踏踏实实地关系数据库研究地开发熟视无睹，不加以利用，就不太应该了.文档来自于网络搜索 和都承认目前地数据库实现有缺点；但他们两人都有觉得关系模型本身能够处理将解决地那些问题，有能力，可以利用嵌套关系、域（或用户定义地数据封装类型）以及一种比更强大地面向集合语言在关系技术世界里近似.这些特性完成这项工作，无需追逐对象指针或操纵低级地专用语言记录结构.没有必要减轻关系理论地联合能力.开发者没有必要退回到用手工方法去最佳化或重新优化应用程序地性能——将时钟倒拔回去了.认为域和对象是同一回
第二章实体-联系模型( 概念数据库设计) 2．1数据库设计过程 2．2基本概念 2．2．11976年, P.P.S.Chen提出E-R模型( Entity-RelationshipModel) , 用E-R图来描述概念模型。 观点: 世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。 2．2．2基本概念 ( 1) 实体(Entity): 客观存在并可相互区分的事物叫实体。如学
生张三、工人李四、计算机系、数据库概论。 ( 2) 属性(Attribute): 实体所具有的某一特性。一个实体能够由若干个属性来刻画。例如, 学生可由学号、姓名、年龄、系、年级等组成。 ( 4) 域(Domain): 属性的取值范围。例如, 性别的域为( 男、女) , 月份的域为1到12的整数。 ( 5) 实体型(EntityType): 实体名与其属性名集合共同构成实体型。例, 学生( 学号、姓名、年龄、性别、系、年级) 。注意实体型与实体( 值) 之间的区别, 后者是前者的一个特例。如学生(9808100, 王平, 21, 男, 计算机系, 2)是一个实体。 ( 6) 实体集(EntitySet): 同型实体的集合称为实体集。如全体学生。 联系(Relationship): 实体之间的相互关联。如学生与老师间的授课关系, 学生与学生间有班长关系。联系也能够有属性, 如学生与课程之间有选课联系, 每个选课联系都有一个成绩作为其属性。同类联系的集合称为联系集。 ( 7) 元或度( Degree) : 参与联系的实体集的个数称为联系的元。如学生选修课程是二元联系, 供应商向工程供应零件则是三元联系。