資料庫系統原理第七版習題解答

資料庫系統概念（第六版）習題答案——第一章引言

阿新 • • 發佈：2019-01-09

第一章引言

實踐習題

1.1 這一章講述了資料庫系統的幾個主要的優點。它有哪兩個不足之處？

（1）    建立一個數據庫系統需要很多知識、技巧和時間。

（2）    資料庫的複雜性可能會導致糟糕的效能

1.2 列出Java或C++之類的語言中的型別說明系統與資料庫系統中使用的資料定義語言的5個不同之處。

（1）    在資料庫中建立一個物件需要用DDL執行一個操作，但是程式語言型別說明只是程式設計過程中的一個抽象。

（2）     資料庫DDL允許一致性越是，程式語言型別系統一般不允許。包括域約束和參照完整性約束。

（3）     資料庫的DDL支援授權給不同的使用者不同的訪問許可權。程式語言型別系統不提供這樣的保護（在最好的情況下，在另一個類的方法訪問這個類時會保護它的屬性）。

（4）     程式語言型別系統通常比SQL型別系統更加豐富。大多數資料庫只支援基本型別例如不同型別的數字和字串，雖然有些資料庫支援複雜型別如陣列和物件。

（5）     資料庫DDL關注指定型別的屬性的關係；相比之下，程式語言允許建立物件和物件集合。

1.3 列出為一個企業建立資料庫的六個主要步驟。

（1）    全面刻畫預期的資料庫使用者的資料需求，制定出使用者需求的規格文件。

（2）    概念設計，設計者選擇一個數據模型，並運用該選定的資料模型的概念，將那些需求轉換成一個數據庫的概念模式。

（3）    定義資料的完整性約束條件

（4）    物理設計階段

（5）    做應用層，設計應用層軟體給應用者使用資料庫

（6）    建立/初始化資料庫

1.4 除1.6.2節中已經列出的之外，請列出大學要維護的至少3種不同型別的資訊。

（1）    大學維護一個學生公寓列表，詳細說明公寓單元號，房間號和房間裡學生ID。

（2）    大學維護學生班級列表，包含有幾級學生，每級學生有幾個班級，每個班級屬於哪個系，每個班級有多少學生。

（3）    大學需要維護學生圖書館列表，包含有多少圖書，圖書存放在哪個區，每種圖書有幾本，有沒有被借走，歸還時間是什麼。

1.5 假設你想要建立一個類似於YouTube的視訊節點。考慮1.2節中列出的將資料儲存在檔案系統中的各個缺點，討論每一個缺點與儲存實際的視訊資料和關於視訊元資料（諸如標題、上傳它的使用者、標籤、觀看它的使用者）的關聯。

這個題目就借鑑網上查到的答案吧：

1.6 在Web查詢中使用的關鍵字查詢與資料庫查詢很不一樣。請列出這兩者之間在查詢表達方式和查詢結果是什麼方面的主要差異。

       Web關鍵字查詢屬於資訊檢索領域，資料庫查詢資料資料庫查詢領域。在查詢表示式方面，資料系統是結構化的查詢表示式，而文字資料是非結構化的。資料查詢重點在於從多個來源收集資料，建立統一模式，供使用者查詢，而資訊系統重點強調基於關鍵詞的查詢，文件與查詢的相似度，以及文件的分析、分類與索引。資訊檢索領域搜出來往往是包含指定內容的片段，而資料庫查詢領域搜尋出來的往往是一個表格。

習題

1.7 列出四個你使用過的很可能使用了資料庫來儲存持久資料的應用。

（1）    電商平臺是一個巨大的資料庫應用

（2）    各種視訊播放APP

（3）    鐵路系統訂票網站

（4）    銀行後臺系統

1.8 列出檔案處理系統和DBMS的四個主要區別

（1）    檔案處理系統容易造成資料的冗餘和不一致

（2）    檔案處理系統資料訪問困難

（3）    檔案處理系統在原子性方面無法保證

（4）    檔案處理系統的安全性也無法保證

1.9 解釋物理資料獨立性的概念，以及它在資料庫系統中的重要性。

       物理模式隱藏在邏輯模式下，通常可以在應用程式絲毫不受影響的情況下被輕易地更改。應用程式如果不依賴於物理模式，它們就被稱為是具有物理資料獨立性，因此即使物理模式改變了它們也無需重寫。

1.10 列出資料庫管理系統的五個職責。對每個職責，說明當它不能被履行時會產生什麼樣的問題。

（1）    許可權及完整性管理

（2）    事物管理

（3）    檔案管理

（4）    緩衝區管理

（5）    查詢管理

1.11 請給出至少兩種理由說明為什麼資料庫系統使用宣告性查詢語言，如SQL，而不是隻提供C或者C++的函式庫來執行資料操作。

（1）    資料操作要求其獨特性與共性，開發適合他的特有語言，開發起來比較方便。

（2）    上層開發語言現在非常多，如果固定為一種語言，別的語言使用者不好進行移植，所以將較低層的操作模組化，方便移植操作的進行。

1.12 解釋用圖1-4中的表來設計會導致哪些問題。

       在沒有教員的情況下不等單獨新增系別，當系別的預算髮生改變，需要改動多個地方，當某個系的所有教員都離職了，這個系就不好體現在這個表上。

1.13 資料庫管理員的五種主要作用是什麼？

（1）    模式定義：模式定義如果不能準確定義，將會使整個資料庫系統變得亂七八糟。

（2）    儲存結構及存取方法定義：涉及到讀取儲存效率。

（3）    模式及物理組織的修改：涉及到系統性能問題。

（4）    資料訪問授權：許可權問題設計到系統安全性

（5）    日常維護：資料丟失、磁碟空間，儲存效率均與日常維護操作有關。

1.14 解釋兩層和三層體系結構之間的區別。對Web應用來說哪一種更合適？為什麼？

       在兩層體系結構中，應用程式駐留在客戶機上，通過查詢語言表示式來呼叫伺服器上的資料庫系統功能。在三層體系結構中，客戶機只作為一個前端並且不包含任何直接的資料庫呼叫。客戶端通常通過一個表單介面與應用伺服器進行通訊。而應用伺服器與資料庫系統通訊以訪問資料。

       Web更適合三層結構，因為訪問量很大，對於資料庫的訪問操作被分佈在多個客戶機上不太好。

1.15 描述可能被用於儲存一個社會網路系統如Facebook中的資訊的至少3個表。

（1）    註冊使用者維護表，包含註冊使用者的ID，使用者的資料，使用者的好友，使用者的部落格資訊。

（2）    群組討論表，包含群組的名稱，群組的建立資訊以及群組的參與人。

（3）    公共資訊表，包含公共資訊的更新時間以及更新內容。