數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用(第3版)第一章作業(yè)

1、四、論述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用、數(shù)據(jù)模型的三要素。答：（一）模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中，表示實(shí)體類型及實(shí)體類型間了解的模型稱為“數(shù)據(jù)模型”。它應(yīng)滿足3方面的要求：一是能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；二是容易為人所理解；三是便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。（二）數(shù)據(jù)模型的作用，主要包括三個(gè)方面：   1、概念數(shù)據(jù)模型（Conceptual Data Model）：這是面向數(shù)據(jù)庫用戶的實(shí)現(xiàn)世界的數(shù)據(jù)模型，主要用來描述世界的概念化結(jié)構(gòu)，它使數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的初始階段，擺脫計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及DBMS的具體技術(shù)問題，集中精力分析數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的了解等，與具體的DBMS無關(guān)。概念數(shù)

2、據(jù)模型必須換成邏輯數(shù)據(jù)模型，才能在DBMS中實(shí)現(xiàn)。   2、邏輯數(shù)據(jù)模型（Logixal Data Model）:這是用戶從數(shù)據(jù)庫所看到的數(shù)據(jù)模型，是具體的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，如網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型、層次數(shù)據(jù)模型等等。此模型既要面向擁護(hù)，又要面向系統(tǒng)。   3、物理數(shù)據(jù)模型（Physical Data Model）:這是描述數(shù)據(jù)在儲(chǔ)存介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，它不但與具體的DBMS有關(guān)，而且還與操作系統(tǒng)和硬件有關(guān)。每一種邏輯數(shù)據(jù)模型在實(shí)現(xiàn)時(shí)都有起對(duì)應(yīng)的物理數(shù)據(jù)模型。DBMS為了保證其獨(dú)立性與可移植性，大部分物理數(shù)據(jù)模型的實(shí)現(xiàn)工作又系統(tǒng)自動(dòng)完成，而設(shè)計(jì)者只

3、設(shè)計(jì)索引、聚集等特殊結(jié)構(gòu)。（三）數(shù)據(jù)模型的三要素：一般而言，數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合，這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、動(dòng)態(tài)特征（數(shù)據(jù)操作）和完整性約束條件，這就是數(shù)據(jù)模型的三要素。1、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類型的集合。這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫的組成成分，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指對(duì)象和對(duì)象間了解的表達(dá)和實(shí)現(xiàn)，是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特征的描述，包括兩個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)本身：類型、內(nèi)容、性質(zhì)。例如關(guān)系模型中的域、屬性、關(guān)系等。（2）數(shù)據(jù)之間的了解：數(shù)據(jù)之間是如何相互關(guān)聯(lián)的，例如關(guān)系模型中的主碼、外碼了解等。2 、數(shù)據(jù)操作對(duì)數(shù)據(jù)庫中對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作集合，主要指檢索和更新（插入、刪除、修改）

4、兩類操作。數(shù)據(jù)模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)）以及實(shí)現(xiàn)操作的語言。數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。3 、數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束是一組完整性規(guī)則的集合，規(guī)定數(shù)據(jù)庫狀態(tài)及狀態(tài)變化所應(yīng)滿足的條件，以保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。 六、定義并理解概念模型中的以下術(shù)語：實(shí)體、實(shí)體型、實(shí)體集、屬性、碼、實(shí)體了解圖（E-R圖）、3種了解類型。答：實(shí)體：實(shí)體是指客觀存在并可以相互區(qū)別的事物。實(shí)體可以是具體的人、事、物、概念等。例如，一個(gè)學(xué)生、一位老師、一門課程、一個(gè)部門。也可以是抽象的概念或了解，把它看作為實(shí)體，例如，學(xué)生的選課、老師的授課等也可看成是實(shí)體（或稱了解型實(shí)

5、體）。實(shí)體型：具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名的集合組成的形式，稱為實(shí)體型。例如，教師（教師號(hào)，姓名，年齡，職稱）就是一個(gè)教師實(shí)體型。實(shí)體集：實(shí)體集是指同型實(shí)體的集合。實(shí)體集用實(shí)體型來定義，每個(gè)實(shí)體是實(shí)體型的實(shí)例或值。例如，全體教師就是一個(gè)實(shí)體集。即教師實(shí)體集=張三，李四，。屬性：屬性是指實(shí)體所具有的某一特性。例如，教師實(shí)體可以由教師號(hào)、姓名、年齡、職稱等屬性組成。碼：碼是指唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。例如，教師號(hào)在教師實(shí)體中就是碼。實(shí)體了解圖（E-R圖）：實(shí)體了解圖（E-R圖）是指提供了表示實(shí)體型、屬性和了解的方法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。E-R方法:是“實(shí)體-了

6、解方法”（Entity-Relationship Approach）的簡稱。它是描述現(xiàn)實(shí)世界概念結(jié)構(gòu)模型的有效方法。3種了解類型：(1) 一對(duì)一了解 (1 1) 例如，一個(gè)部門有一個(gè)經(jīng)理，而每個(gè)經(jīng)理只在一個(gè)部門任職，則部門與經(jīng)理的了解是一對(duì)一的。 (2) 一對(duì)多了解 (1 N) 例如，某校教師與課程之間存在一對(duì)多的了解“教”，即每位教師可以教多門課程，但是每門課程只能由一位教師來教【見圖1】。 (3) 多對(duì)多了解 (M N) 例如，圖1表示學(xué)生與課程間的了解(“ 學(xué) ”)是多對(duì)多的，即一個(gè)學(xué)生可以學(xué)多門課程，而每門課程可以有多個(gè)學(xué)生來學(xué)。了解也可能有屬性。例如，學(xué)生 “ 學(xué) ” 某門課程所取得

7、的成績，既不是學(xué)生的屬性也不是課程的屬性。由于 “ 成績 ” 既依賴于某名特定的學(xué)生又依賴于某門特定的課程，所以它是學(xué)生與課程之間的了解 “ 學(xué) ”的屬性。七、學(xué)校有若干個(gè)系，每個(gè)系有若干個(gè)班級(jí)和教研室，每個(gè)教研室有若干教師，每個(gè)教師只教一門課，每門課可由多個(gè)教師教；每個(gè)班有若干學(xué)生，每個(gè)學(xué)生選修若干課程，沒門課程可由若干學(xué)生選修。請(qǐng)用E-R圖畫出該學(xué)校的概念模型，注明了解類型。學(xué)校系.室教研室室.教教師課程系校.系系.班班級(jí)班.生學(xué)生指導(dǎo)選修八、每種工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品由不同的零件組成，有的零件可用于不同的產(chǎn)品。這些零件由不同的原料制成，不同的零件所用的材料可以相同。一個(gè)倉庫存放多種產(chǎn)品，一種產(chǎn)品存放在一個(gè)倉庫中。零件按所屬的不同產(chǎn)品分別放在倉庫中，原材料按照類別放在若干倉庫中（不跨倉庫存放）。請(qǐng)用E-R圖畫出此產(chǎn)品、零件、材料、倉庫的概念模型，注明了解類型.產(chǎn)品存放倉庫組成零件制造儲(chǔ)存材料十六、設(shè)學(xué)生含有學(xué)號(hào)、姓名、性別、系別、選修