數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程 第4版 教學(xué)課件 ppt 作者 劉瑞新 第1章

1、,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程(第4版）ISBN 978-7-111-45858-6苗雪蘭 劉瑞新等,機械工業(yè)出版社,本章教學(xué)目標(biāo)、重點和難點,教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫的作用，了解數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能和特點，了解數(shù)據(jù)庫的發(fā)展史，了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和三級數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)，了解數(shù)據(jù)庫管理員的職責(zé)和二級映象技術(shù)及作用，掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念。 教學(xué)重點：數(shù)據(jù)庫概念，數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫特點，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能

2、結(jié)構(gòu)、三級數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)。 教學(xué)難點：數(shù)據(jù)庫概念，數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫的特點，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)和二級映象技術(shù)。,1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及發(fā)展 1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述,1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念 1.1.1 信息與數(shù)據(jù),1. 信息、信息特征及作用信息就是新的、有用的事實和知識。信息具有四個基本特征：1) 內(nèi)容是關(guān)于客觀事物或思想方面的知識；2) 有用的，它是人們

3、活動的必需知識；3) 能夠在空間和時間上被傳遞，在空間上傳遞信息稱為信息通信，在時間上傳遞信息稱為信息存儲；4) 需要一定的形式表示，信息與其表現(xiàn)符號不可分離。信息的作用：1) 提高人們對事物的認識，減少人們活動的盲目性；2) 社會機體進行活動的紐帶，社會的各個組織通過信息網(wǎng)相互了解并協(xié)同工作，使整個社會協(xié)調(diào)發(fā)展；3) 管理活動的核心。,數(shù)據(jù)是用于載荷信息的物理符號。數(shù)據(jù)的4個特征：1) 數(shù)據(jù)有“型”和“值”之分。2)

4、 數(shù)據(jù)受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束。3) 數(shù)據(jù)有定性表示和定量表示之分。4) 數(shù)據(jù)應(yīng)具有載體和多種表現(xiàn)形式。,2. 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)和信息的關(guān)系,,,(1) 數(shù)據(jù)管理：收集信息、將信息用數(shù)據(jù)表示并按類別組織保存，在需要的時候能夠提供數(shù)據(jù)；(2) 數(shù)據(jù)加工：對數(shù)據(jù)變換、抽取和運算，得到更有用的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)或控制人的行為或事物的變化；(3) 數(shù)據(jù)傳播：在空間或時間上以各種形式傳播信息，而不改變數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和內(nèi)容，使更多的人得到信息。,1.

5、 數(shù)據(jù)處理及分類,1.1.2 數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫,組織和保存數(shù)據(jù)，即將收集到的數(shù)據(jù)合理地分類組織，將其存儲在物理載體上，使數(shù)據(jù)能夠長期地被保存；進行數(shù)據(jù)維護，即根據(jù)需要插入新數(shù)據(jù)、修改原數(shù)據(jù)和刪除失效數(shù)據(jù)的操作；提供數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，以便快速地得到需要的正確數(shù)據(jù)，滿足各種使用要求。,,數(shù)據(jù)管理是其他數(shù)據(jù)處理的核心和基礎(chǔ)。,2. 數(shù)據(jù)管理及及作用,,,,,數(shù)據(jù)庫方法與文件方法相比，具有以下兩個特征。1) 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)整體

6、性。2) 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)共享性。① 不同的用戶可按各自的用法使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。② 多個用戶可以同時共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源。,數(shù)據(jù)庫（DB）是一個按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理數(shù)據(jù)的計算機軟件系統(tǒng)。,3. 數(shù)據(jù)庫及性質(zhì),,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是專門用于管理數(shù)據(jù)庫的計算機系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能夠為數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)的定義、建立、維護、查詢和統(tǒng)計等操作功能，并完成對數(shù)據(jù)完整性、安全性進行控制的功能。,2. 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),凡使用

7、數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)攜帶有足夠的數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)可以被劃分為數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)。,,1. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),1.1.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),,4. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)由計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫管理員等5部分構(gòu)成。,,1) 信息管理系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)的。2) 信息管理系統(tǒng)一般采用功能選單方式控制程序。3)

8、信息管理系統(tǒng)的功能模塊大致相同。,3.管理信息系統(tǒng),,,1) 手工管理階段不保存大量的數(shù)據(jù)。2) 手工管理階段沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理。3) 手工管理階段基本上沒有“文件”概念。4) 手工管理階段一組數(shù)據(jù)對應(yīng)一個程序。,1.2.1 手工數(shù)據(jù)管理階段,1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及發(fā)展,,,,1. 文件管理階段的數(shù)據(jù)管理特點,1) 管理的數(shù)據(jù)以文件的形式長久地被保存在計算機的外存中。2) 文件系統(tǒng)有專門的數(shù)據(jù)管理軟件提供有關(guān)數(shù)據(jù)存取、查

9、詢及維護功能。3) 文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件已經(jīng)具有多樣化。4) 文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取是以記錄為單位的。,1.2.2 文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理階段,,,1) 文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)冗余度大。2) 文件系統(tǒng)中缺乏數(shù)據(jù)與程序獨立性。 ① 文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件是為某一特定應(yīng)用服務(wù)的，數(shù)據(jù)文件的可重復(fù)利用率非常低。 ② 當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時，必須修改它的應(yīng)用程序，同時也要修改文件結(jié)構(gòu)的定義。3) 應(yīng)用程序的改變將影響到文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改變。,2

10、. 文件系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理上的主要缺點,,,1. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計時面向數(shù)據(jù)模型對象2. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)共享度高1) 現(xiàn)有用戶或程序可以共同享用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。2) 當(dāng)系統(tǒng)需要擴充時，新用戶或新程序還可以共享原有的數(shù)據(jù)資源。3) 多用戶或多程序可以在同時共同使用同一數(shù)據(jù)。,1.2.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理階段,,,,,,,,,,(1)數(shù)據(jù)的物理獨立性 應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)（也稱物理結(jié)構(gòu)）的依賴程度。數(shù)據(jù)物理獨立性

11、高是指當(dāng)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，應(yīng)用程序不需要修改也可以正常工作。 (2) 數(shù)據(jù)的邏輯獨立性 應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)的依賴程度。數(shù)據(jù)邏輯獨立性高是指當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)改變時，它們對應(yīng)的應(yīng)用程序不需要改變?nèi)钥梢哉＿\行。,3. 數(shù)據(jù)和程序之間具有較高的獨立性,,5. 數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項,數(shù)據(jù)的安全性控制：保護數(shù)據(jù)庫，以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)泄漏、破壞和更改。 數(shù)據(jù)的完整性控制：保證數(shù)據(jù)的正

12、確性、有效性和相容性，防止不符合語義的數(shù)據(jù)輸入或輸出所采用的控制機制。數(shù)據(jù)的并發(fā)控制：排除由于數(shù)據(jù)共享，即用戶并行使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，所造成的數(shù)據(jù)不完整和系統(tǒng)運行錯誤問題。數(shù)據(jù)恢復(fù)：通過記錄數(shù)據(jù)庫的日志文件和定期做數(shù)據(jù)備份，保證數(shù)據(jù)在受到破壞時，能夠及時使數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到正確狀態(tài)。,4. 通過DBMS進行數(shù)據(jù)控制,,,,,,,,,1.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),1. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要的硬件資源及對硬件的要求,1) 計算機內(nèi)存要盡量大

13、。2) 計算機外存也要盡量大。3) 計算機的數(shù)據(jù)傳輸速度要快。,2. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟件組成,操作系統(tǒng)（OS）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、主語言系統(tǒng)、應(yīng)用程序軟件和數(shù)據(jù)庫。,1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),,,,,由開發(fā)人員、軟件使用人員及軟件管理人員組成。軟件管理人員稱為數(shù)據(jù)庫管理員（DBA），職責(zé)為： 1) 參與數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。2) 參與決定數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)和存取策略。3) 負責(zé)定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性條件。4)

14、負責(zé)監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行，負責(zé)系統(tǒng)的維護和數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。5) 負責(zé)數(shù)據(jù)庫的改進和重組。,3. 人員組成及數(shù)據(jù)庫管理員的職責(zé),,,,1. 數(shù)據(jù)定義功能：能夠提供數(shù)據(jù)定義語言（簡稱DDL）和相應(yīng)的建庫機制。用戶利用DDL可以方便地建立數(shù)據(jù)庫。,2. 數(shù)據(jù)操縱功能：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入、修改、刪除、查詢、統(tǒng)計等數(shù)據(jù)存取操作的功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過提供數(shù)據(jù)操縱語言（DML）實現(xiàn)其數(shù)據(jù)操縱功能。,3. 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能：指數(shù)據(jù)的載入、轉(zhuǎn)

15、儲、重組織功能及數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)功能;指數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的修改、變更及擴充功能。,4. 數(shù)據(jù)庫的運行管理功能：包括并發(fā)控制、數(shù)據(jù)的存取控制、數(shù)據(jù)完整性條件的檢查和執(zhí)行、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的維護等。,1.3.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu),,,,模式∕內(nèi)模式映象,數(shù)據(jù)模型用數(shù)據(jù)描述語言給出的精確描述稱為數(shù)據(jù)模式。,1.3.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu),,,,邏輯模式、外模式（子模式）、內(nèi)模式（物理模式）。,,(1) 邏輯模式（Schema）及概念數(shù)據(jù)

16、庫,對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。以邏輯模式為框架的數(shù)據(jù)庫為概念數(shù)據(jù)庫。(2) 外模式（External Schema）及用戶數(shù)據(jù)庫 對各個用戶或程序所涉及到的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特征的描述。以子模式為框架的數(shù)據(jù)庫為用戶數(shù)據(jù)庫。(3) 內(nèi)模式（Internal Schema）及物理數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或底層描述。以物理模式為框架的數(shù)據(jù)庫為物理數(shù)據(jù)庫。,1. 數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu),,,1) 外模式/模式的映象：定義

17、并保證了外模式與數(shù)據(jù)模式之間的對應(yīng)關(guān)系。2) 模式/內(nèi)模式的映象：定義并保證了數(shù)據(jù)的邏輯模式與內(nèi)模式之間的對應(yīng)關(guān)系。,2. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象技術(shù)及作用,習(xí)題1,1.1答：① 數(shù)據(jù)是用于載荷信息的物理符號。② 數(shù)據(jù)的特征是：數(shù)據(jù)有“型”和“值”之分；數(shù)據(jù)受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束；數(shù)據(jù)有定性表示和定量表示之分；數(shù)據(jù)應(yīng)具有載體和多種表現(xiàn)形式。③ 數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系為：數(shù)據(jù)是信息的一種表現(xiàn)形式，正確的數(shù)據(jù)可表達信息，而虛假、錯誤的數(shù)據(jù)

18、所表達的是謬誤，不是信息。,1.2答：① 數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)據(jù)的收集、組織、整理、加工、存儲和傳播等工作。圍繞著數(shù)據(jù)所做的工作均稱為數(shù)據(jù)處理。② 數(shù)據(jù)處理目的為：收集信息并將信息用數(shù)據(jù)表示和保存，為各種使用和數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進行變換、抽取和運算，從而得到更有用的數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)或控制人的行為或事物的變化趨勢；使更多的人得到并理解信息，從而使信息的作用充分發(fā)揮出來。,1.3答：數(shù)據(jù)管理的功能為：組織和保存數(shù)據(jù)功能；數(shù)據(jù)維護功能；數(shù)據(jù)查詢

19、和數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能；數(shù)據(jù)的安全和完整性控制功能。 數(shù)據(jù)管理的目標(biāo)是：收集完整的信息，將信息用數(shù)據(jù)表示，按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合理科學(xué)地組織并保存數(shù)據(jù)；為各種使用快速地提供需要的正確數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。,1.4答：① 數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，是按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理數(shù)據(jù)的計算機軟件系統(tǒng)。② 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)整體性，即數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)要保持自身完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)共享性，不同的用戶可以按各自的用法使用數(shù)據(jù)庫中的

20、數(shù)據(jù)，多個用戶可以同時共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源。,1.5答：① 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)簡稱DBMS，是專門用于管理數(shù)據(jù)庫的計算機系統(tǒng)軟件。② 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能夠為數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)的定義、建立、維護、查詢和統(tǒng)計等操作功能，并完成對數(shù)據(jù)完整性、安全性進行控制的功能。,1.6答：數(shù)據(jù)冗余度大，會造成浪費存儲空間的問題，使數(shù)據(jù)的存儲、管理和查詢都不容易實現(xiàn)。同時，由于文件系統(tǒng)中相同的數(shù)據(jù)需要重復(fù)存儲和各自的管理，數(shù)據(jù)冗余度大還會給數(shù)據(jù)的修改和維護帶來麻煩和

21、困難，特別容易造成數(shù)據(jù)不一致的惡果。數(shù)據(jù)冗余度大時，由于數(shù)據(jù)重復(fù)出現(xiàn)，還使得數(shù)據(jù)統(tǒng)計的結(jié)果不正確。,1.7答：① 數(shù)據(jù)的整體性是指在進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，要站在全局需要的角度進行抽象和組織數(shù)據(jù)，要完整地、準(zhǔn)確地描述數(shù)據(jù)自身和數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的情況，要建立適合整體需要的數(shù)據(jù)模型。② 數(shù)據(jù)的共享性是指由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是從整體角度上看待和描述數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)不再是面向某個應(yīng)用，而是面向整個系統(tǒng)。③ 數(shù)據(jù)的整體性高會使得數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)冗余度變小，從而避免

22、了由于數(shù)據(jù)冗余度大帶來的數(shù)據(jù)沖突問題，也避免了由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)維護麻煩和數(shù)據(jù)統(tǒng)計錯誤問題。數(shù)據(jù)共享度高會提高數(shù)據(jù)的利用率，使得數(shù)據(jù)更有價值且更容易、更方便地被使用。,1.8答：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是提供數(shù)據(jù)庫管理的計算機系統(tǒng)軟件，為信息管理系統(tǒng)的設(shè)計提供了方法、手段和工具。利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計，信息管理系統(tǒng)可以達到事半功倍的效果。信息管理系統(tǒng)是實現(xiàn)某種具體事物管理功能的應(yīng)用軟件。信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中，利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，信息管理系

23、統(tǒng)可以更快、更好地設(shè)計和實施。,1.9答：用文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)會有三個缺陷：① 由于文件之間缺乏聯(lián)系，會造成每個應(yīng)用程序都有對應(yīng)的文件，有可能同樣的數(shù)據(jù)在多個文件中重復(fù)存儲，所以數(shù)據(jù)冗余度大。② 由于數(shù)據(jù)冗余，在進行更新操作時，稍不謹慎，就可能使同樣的數(shù)據(jù)在不同的文件中不一樣，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致缺陷。③ 由于文件之間相互獨立，缺乏聯(lián)系，會造成數(shù)據(jù)聯(lián)系弱的缺陷。,1.10答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)管理有五方面的特點：① 采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示

24、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；②有較高的數(shù)據(jù)獨立性；③ 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供了方便的用戶接口；④ 系統(tǒng)提供有數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)安全性的數(shù)據(jù)控制功能，以保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是安全的、正確的和可靠的；⑤ 對數(shù)據(jù)的操作不一定以記錄為單位，也可以以數(shù)據(jù)項為單位，從而增加了系統(tǒng)的靈活性。,1.11答：支持數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的計算機硬件資源包括CPU、內(nèi)存、外存及數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)輸入/輸出設(shè)備。因為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軟件內(nèi)容多，所以要求其硬件

25、設(shè)備能夠處理并快速處理數(shù)據(jù)，這需要硬件的數(shù)據(jù)存儲容量大、數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)輸入/輸出速度快。,1.12答：數(shù)據(jù)冗余可能導(dǎo)致：① 浪費存儲空間及修改麻煩；② 潛在的數(shù)據(jù)不一致性。,1.13答：使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是：查詢迅速、準(zhǔn)確，而且可以節(jié)約大量紙面文件；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，由DBMS統(tǒng)一管理；數(shù)據(jù)冗余度??；具有較高的數(shù)據(jù)獨立性；數(shù)據(jù)的共享性好；DBMS還提供了數(shù)據(jù)的控制功能。,1.14答：① 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟件中包括操作系統(tǒng)（OS）、數(shù)據(jù)庫管理

26、系統(tǒng)（DBMS）、主語言系統(tǒng)、應(yīng)用程序軟件和用戶數(shù)據(jù)庫。② 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各種軟件的作用如下：操作系統(tǒng)—計算機軟件的基礎(chǔ)，支持DBMS及主語言系統(tǒng)工作；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和主語言系統(tǒng)—為定義、建立、維護、使用及控制數(shù)據(jù)庫而提供的有關(guān)數(shù)據(jù)管理，為應(yīng)用程序提供的諸如程序控制、數(shù)據(jù)輸入輸出、功能函數(shù)、圖形處理、計算方法等數(shù)據(jù)處理；應(yīng)用開發(fā)工具軟件—為應(yīng)用開發(fā)人員和最終用戶提供的高效率、多功能的應(yīng)用生成器、第四代計算機語言等各種軟件工具；應(yīng)用程序軟

27、件和用戶數(shù)據(jù)庫—實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的維護、查詢、管理和處理操作。,1.15答：① 數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）應(yīng)參與數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計；② 數(shù)據(jù)庫管理員應(yīng)參與決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取策略的工作；③ 數(shù)據(jù)庫管理員要負責(zé)定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性條件；④ 數(shù)據(jù)庫管理員負責(zé)監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行，負責(zé)系統(tǒng)的維護和數(shù)據(jù)恢復(fù)工作；⑤ 數(shù)據(jù)庫管理員負責(zé)數(shù)據(jù)庫的改進和重組。,1.16答：① 數(shù)據(jù)庫的三級模式是指邏輯模式、外模式和內(nèi)模式。邏輯模式

28、是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)整體邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。外模式是對各個用戶或程序所涉及到數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特征的描述。內(nèi)模式是數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或底層描述。② 邏輯模式是系統(tǒng)為了減小數(shù)據(jù)冗余、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)，并對所有用戶的數(shù)據(jù)進行綜合抽象，而得到的統(tǒng)一的全局數(shù)據(jù)視圖。外模式可以方便用戶使用和增強數(shù)據(jù)的安全性；內(nèi)模式可以將系統(tǒng)的模式組織成最優(yōu)的物理模式，以提高數(shù)據(jù)的存取效率，改善系統(tǒng)的性能指標(biāo)。,1.17答：① 數(shù)據(jù)獨立性是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間的依

29、賴程度低，相互影響小。數(shù)據(jù)獨立性分為物理數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù)據(jù)獨立性兩級。數(shù)據(jù)的物理獨立性是指應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的依賴程度。數(shù)據(jù)的邏輯獨立性是指應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)的依賴程度。② 數(shù)據(jù)物理獨立性高是因為DBMS能夠提供數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像和轉(zhuǎn)換功能，使得應(yīng)用程序可以根據(jù)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，一旦數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，系統(tǒng)可以通過修改其映像來適應(yīng)變化。數(shù)據(jù)邏輯獨立性高是由于DBMS能夠提供數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和局

30、部邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像和轉(zhuǎn)換功能，使得數(shù)據(jù)庫可以按數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計，而應(yīng)用程序可以按數(shù)據(jù)局部邏輯結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，當(dāng)全局邏輯結(jié)構(gòu)中的部分數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變時，可以通過修改與全局邏輯結(jié)構(gòu)的映像而減小其受影響的程度，使數(shù)據(jù)局部邏輯結(jié)構(gòu)基本上保持不變。,1.18答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映像技術(shù)是指外模式與模式之間的映像、模式與內(nèi)模式之間的映像技術(shù)，這二級映像技術(shù)不僅在三級數(shù)據(jù)模式之間建立了聯(lián)系，同時也保證了數(shù)據(jù)的獨立性。當(dāng)模式變化時，可以通過修改外模式∕

31、模式之間的映像的方法使外模式不變，保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性；當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時，可以通過修改模式/內(nèi)模式之間的映像使數(shù)據(jù)模式不變化，保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性。,1.19答案：A，B，C,1.20答案：A,1.21答案：A，B，C,1.22答案：C,1.23答案：B,1.24答案：B,1.25答案：B,1.26答案：B,1.27答案：B,1.28答案：B,1.29答案：C,1.30答案：A,1.31答案：C,1.32答案：D,1.33答