数据库系统原理第二章基本概念及课后习题有答案
一、数据库系统生存期
1．数据库系统生存期：数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新的系统取代而停止使用的整个期间。
2．数据库系统生存期分七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行维护。
3．规划阶段三个步骤：系统调查、可行性分析、确定数据库系统总目标。
4．需求分析阶段：主要任务是系统分析员和用户双方共同收集数据库系统所需要的信息内容和用户对处理的需求，并以需求说明书的形式确定下来。
5．概念设计阶段：产生反映用户单位信息需求的概念模型。与硬件和DBMS无关。
6．逻辑设计阶段：将概念模型转换成DBMS能处理的逻辑模型。外模型也将在此阶段完成。
7．物理设计阶段：对于给定的基本数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程。数据库的物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存取方法。
8．数据库的实现：包括定义数据库结构、数据装载、编制与调试应用程序、数据库试运行。
二、ER模型的基本概念ER模型的基本元素是：实体、联系和属性。
2． 实体：是一个数据对象，指应用中可以区别的客观存在的事物。
实体集：是指同一类实体构成的集合。
实体类型：是对实体集中实体的定义。
一般将实体、实体集、实体类型统称为实体。
3． 联系：表示一个或多个实体之间的关联关系。
联系集：是指同一类联系构成的集合。
联系类型：是对联系集中联系的定义。
一般将联系、联系集、联系类型统称为联系。
4． 同一个实体集内部实体之间的联系，称为一元联系；两个不同实体集实体之间的联系，称为二元联系，以此类推。
5． 属性：实体的某一特性称为属性。在一个实体中，能够惟一标识实体的属性或属性集称为实体标识符。
6． ER模型中，方框表示实体、菱形框表示联系、椭圆形框表示属性、实体与联系、实体与其属性、联系与其属性之间用直线连接。实体标识符下画横线。联系的类型要在直
线上标注。注意：联系也有可能存在属性，但联系本身没有标识符。
例：假设一个学生可选多门课程，而一门课程又有多个学生选修，一个教师可讲多门课程，一门课程至多只有一个教师讲授。
ER图如下：
7． 概念设计三个步骤：设计局部ER模型、设计全局ER模型和全局ER模型的优化。
三、关系模型的基本概念
1．关系模型的定义：用二维表格表示实体集，用关键码表示实体之间联系的数据模型。
2．在关系模型中，字段称为属性，字段值称为属性值，记录类型称为关系模式。记录称为元组，元组的集合称为关系或实例。有时习惯称关系为表或表格，元组为行，属性为列。关系中属性个数称为元数，元组个数称为基数。
3．关键码（简称键）：由一个或多个属性组成。
4．超键：在关系中能惟一标识元组的属性集称为关系模式的超键。
5．候选键：不含有多余属性的超键。
6．主键：用户选作元组标识的候选键。一般如不加说明，键是指主键。
7．外键：如果模式R中属性集K是其他模式的主键，那么K在模式R中称为外键。
8．值域：关系中每一个属性都有一个取值范围，称为属性的值域。每一个属性对应一个值域，不同的属性可对应于同一值域。
9．关系的定义：关系是一个属性数目相同的元组的集合。
10．关系的性质：关系是一种规范化了的二维表格。
1）关系中每一个属性值都是不可分解的；
2）关系中不允许出现重复元组；
3）关系没有行序；
4）元组中的属性在理论上也是无序的，但使用时按习惯考虑列的顺序。
11．关系数据库中的数据与更新操作必须遵循三类完整性规则：实体完整性规则、参照完整性规则、用户定义的完整性规则。
12．实体完整性规则：要求关系中元组在组成主键的属性上不能有空值。
13．参照完整性规则：如果属性集K是关系模式R1的主键，K也是关系模式R2的外键，那么在R2关系中，K的取值只允许两种可能，或者为空值，或者等于R1关系中某个主键值。这条规则的实质是“不允许引用不存在的实体”。其中，R1称为参照关系；R2称为依赖关系。
注意：这条规则在具体使用时，有三点变通：
1）外键和相应的主键可以不同名，只要定义在相同值域上即可；
2）R1和R2可以是同一个关系模式，此时表示了同一个关系中不同元组之间的联系；
3）外键值是否允许空，应视具体问题而定。
14．用户定义的完整性规则：用户针对具体的数据约束，设置的完整性规则，由系统来检验实施。
四、ER模型到关系模型的转换
1．ER图转换成关系模式集的算法：
1）实体类型的转换：将每个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性即为关系模式的属性，实体标识符即为关系模式的键。
2）联系类型的转换：主要掌握二元联系类型的转换。
a) 若实体间联系是1：1，可以在两个实体类型转换成的关系模式中任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的键（作为外键）和联系类型的属性。
b) 若实体间联系是1：N，则在N端实体类型转换成的关系模式中加入1端实体类型的键（作为外键）和联系类型的属性。
c) 若实体间联系是M：N，则将联系类型也转换成关系模式，其属性为两端实体类型的键（作为外键）加上联系类型的属性，而键为两端实体键的组合。
例：下面是教学管理的一个可能的ER图。图中，有三个实体类型：系、教师和课程；有四个联系类型：主管、聘用、开设和任教。根据转换算法，把该图转换成关系模式集的步骤如下：
第一步：把三个实体类型转换成三个关系模式（注意关系模式的表示方法）：
系（系编号，系名，电话）
教师（教工号，姓名，性别，职称）
课程（课程号，课程名，学分）
第二步：对于1：1联系，可以在“系”模式中加入教工号（教工号为外键）。
对于1：N联系“聘用”，可以在“教师”模式中加入系编号和聘期两个属性（系编号为外键）；
对于1：N联系“开设”，可以在“课程”模式中加入系编号（系编号为外键）。这样第一步得到的三个模式改变成如下形式（注意：外键通常使用波浪线表示）：
系（系编号，系名，电话，主管人的教工号）
教师（教工号，姓名，性别，职称，系编号，聘期）
课程（课程号，课程名，学分，系编号）
第三步：对于M：N联系“任教”，则生成一个新的关系模式：
任教（教工号，课程号，教材）
这样，转换成的四个关系模式如下：
系（系编号，系名，电话，主管人的教工号）
教师（教工号，姓名，性别，职称，系编号，聘期）
课程（课程号，课程名，学分，系编号）
任教（教工号，课程号，教材）
2．采用ER模型的逻辑设计步骤
1）导出初始关系模式集：把概念设计的结果（即全局ER模型）转换成初始关系模式集。
2）规范化处理
3）模式评价
4）模式修正
5）设计外模式
第二章 复习题
一、单项选择题
1．下面对于关系的叙述中，哪个是不正确的？（ C ）
A）关系中的每个属性是不可分解的
B） 在关系中元组的顺序是无关紧要的
C） 任意的一个二维表都是一个关系
D）每一个关系只有一种记录类型
2．设属性A是关系R的主键，则属性A不能取空值。这是（ A A）实体完整性规则 B) 参照完整性规则
C）用户定义完整性规则 D) 域完整性规则
3．对关系数据库来讲，下面（ C ）说法是错误的
A）外键和相应的主键可以不同名，只要定义在相同值域上即可
B）不同的属性可对应于同一值域
）
C）行的顺序可以任意交换，但列的顺序不能任意交换
D） 关系中的任意两个元组不能完全相同
4．数据库的物理设计是为一个给定的逻辑结构选取一个适合应用环境的( B )的过程,包括确定数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。
A） 逻辑结构 B)物理结构 C)概念结构 D)层次结构
5．在关系中，能惟一标识元组的属性集称为（ B ）。
A）外键 B）超键 C）域 D）元组
6．在数据库逻辑设计中,当将E-R图转换为关系模式时,下面的做法( B )是不正确的
A）一个实体类型转换为一个关系模式
B）一个联系类型转换为一个关系模式
C）由实体类型转换成的关系模式的主键是该实体类型的主键
7．数据库设计的概念设计阶段，表示概念结构的常用方法和描述工具是（ D ）
A）层次分析法和层次结构图
B）数据流程分析法和数据流程
C）结构分析法和模块结构图
D）实体—联系方法和E—R图
8．关系数据库中，实现表与表之间的联系是通过（ B ）
A） 实体完整性规则 B）参照完整性规则
C）用户定义的完整性 D）值域
9．有两个实体集，并且它们之间存在着一个M：N联系，那么按照E—R模型转换成关系数据库的规则，这个E—R结构转换成表的个数为（ C ）
A） 1 B）2 C）3 D）4
10．把E-R图转换为关系模型的过程，属于数据库设计的（ B ）
A） 概念设计 B）逻辑设计 C）需求分析 D）物理设计
11．在数据库设计的（ D ）阶段，进行应用程序的编制和调试。
A） 概念设计 B）逻辑设计 C）物理设计 D）实现
12． EMP
雇员号 雇员名 部门号 工资
001 张山 02 2000
010 王宏达 01 1200
056 马林生 02 1000
101 赵敏 04 1500
DEPT
部门号 部门名 地址
01 业务部 1号楼
02 销售部 2号楼
03 服务部 3号楼
04 财务部 4号楼
在雇员信息表关系EMP中，哪个属性是外键？（A） 雇员号 B) 雇员名 C) 部门号 D) 工资
二、填空题
C ）
1．表示实体及其联系的方法为ER图，基本图素包括方框、菱形框和椭圆形框。习惯上实体用方框表示，实体的属性用椭圆形框表示，联系用菱形框表示。
2．在关系模型中，二维表的列称为属性，二维表的行称为元组。
3．假设班级和班长之间的联系是一对一联系，则班级和学生之间是一对多联系；另外，学生和课程之间的联系是多对多联系。
4．关系模型的三种完整性规则是实体完整性规则、参照完整性规则和
用户定义的完整性规则。
5．已知系（系编号，系名称，系主任，电话，地点）和学生（学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号）两个关系，系关系的主键是系编号，学生关系的主键是学号，外键是系编号。
6．数据库系统生存期分七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行维护。
7．关系中属性个数称为元数，元组个数称为基数。
三、综合题
1．设某商业集团数据库中有三个实体集。一是“商店”实体集，属性有商店编号、商店名、地址等；二是“商品”实体集，属性有商品号、商品名、规格、单价等；三是“职工”实体集，属性有职工编号、姓名、性别、业绩等。
商店与商品间存在“销售”联系，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，每个商店每销售一种商品，有月销售量；商店与职工间存在着“聘用”联系，每个商店有许多职工，每个职工只能在一个商店工作，商店聘用职工有聘期和月薪。
试画出ER图，并在图上注明属性、联系的类型。再转换成关系模式集，并指出每个关系模式的主键和外键。
关系模式集：
商店（商店编号(主键），商店名，地址）
商品（商品号(主键），商品名，规格，单价）
职工（职工编号(主键），姓名，性别，业绩，商店编号（外键），月薪，聘期）
销售（商店编号，商品编号（两个合起来为主键，又分别是外键），月销售量）
2．设某商业集团数据库中有三个实体集。一是“公司”实体集，属性有公司编号、公司名、地址等；二是“仓库”实体集，属性有仓库编号、仓库名、地址等；三是“职工”实体集，属性有职工编号、姓名、性别等。
公司与仓库间存在“隶属”联系，每个公司管辖若干仓库，每个仓库只能属于一个公司管辖；仓库与职工间存在“聘用”联系，每个仓库可聘用多个职工，每个职工只能在一个仓库工作，仓库聘用职工有聘期和工资。
试画出ER图，并在图上注明属性、联系的类型。再转换成关系模式集，并指出每个
关系模式的主键和外键。
关系模式集：
公司（公司编号(主键），公司名，地址）
仓库（仓库编号(主键），仓库名，地址，公司编号（外））
职工（职工编号(主键），姓名，性别，仓库编号（外），聘期，工资）
3．设某商业集团数据库中有三个实体集。一是“商品”实体集，属性有商品号、商品名、规格、单价等；二是“商店”实体集，属性有商店编号、商店名、地址等；三是“供应商”实体集，属性有供应商编号、供应商名、地址等。
供应商与商品间存在“供应”联系，每个供应商可供应多种商品，每种商品可向多个供应商订购，供应商供应商品有月供应量；商店与商品间存在“销售”联系，每个商店可销售多种商品，每种商品可在多个商店销售，商店销售商品有月计划数。
试画出ER图，并在图上注明属性、联系的类型。再转换成关系模式集，并指出每个关系模式的主键和外键。
关系模式集：
供应商（供应商编号(主键），供应商名，地址）
商店（商店编号(主键），商店名，地址）
商品（商品号(主键），商品名，规格，单价）
供应（供应商编号，商店编号（两个共同做主键，同时分别是 外），月供应量）
销售（商店编号，商品号（两个共同做主键，同时分别是 外），月计划数）
