全國計(jì)算機(jī)等級考試四級教程——數(shù)據(jù)庫工程師習(xí)題答案(已修改)

　

【正文】 答案（1）信息是現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映，是對事物之間相互聯(lián)系、相互作用的描述。（2）數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號記錄，是用物理符號記錄下來的可以識別的信息。（3）數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、收集、組織、存儲(chǔ)，進(jìn)而從已有數(shù)據(jù)出發(fā)，抽取或推導(dǎo)出表示新的信息的數(shù)據(jù)。（4）數(shù)據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)的分類、收集、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)過程，是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)。（5）數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的形式框架，是用來描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義，包括描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)語義以及數(shù)據(jù)一致性的概念工具。（6）概念數(shù)據(jù)模型是按用戶的觀點(diǎn)對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模的工具，常用的概念數(shù)據(jù)模型是實(shí)體聯(lián)系模型。（7）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型是機(jī)器世界中與具體DBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，其典型代表是關(guān)系模型。（8）物理數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的實(shí)際存儲(chǔ)組織方式。（9）模式是對數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，也稱為邏輯模式或概念模式。（10）外模式是對數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示，也稱為子模式、用戶模式或用戶視圖。（12）內(nèi)模式是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，也稱為物理模式或存儲(chǔ)模式。（13）外模式/模式映像是對數(shù)據(jù)庫中不同用戶的外模式與數(shù)據(jù)庫邏輯模式之間對應(yīng)關(guān)系的描述。（14）模式/內(nèi)模式映像是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)組織結(jié)構(gòu)之間對應(yīng)關(guān)系的描述。 答案 數(shù)據(jù)庫是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的共享數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的軟硬件系統(tǒng)構(gòu)成，包括了數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)模型的組成要素有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束。 答案當(dāng)數(shù)據(jù)庫模式發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)整外模式/模式間的映像關(guān)系，使得應(yīng)用程序不必隨之修改，從而保證數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的邏輯獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。當(dāng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，通過調(diào)整模式/內(nèi)模式映像關(guān)系，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫模式不變，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外模式和應(yīng)用程序不隨之改變，保證數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的物理獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。 答案DBMS的主要功能有數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理與控制、數(shù)據(jù)庫建立與維護(hù)。 答案DBMS包括查詢處理器和存儲(chǔ)管理器兩部分。查詢處理器實(shí)現(xiàn)面向用戶的查詢分析處理和優(yōu)化功能。存儲(chǔ)管理器為用戶和應(yīng)用程序提供了訪問存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫文件中的應(yīng)用數(shù)據(jù)的接口。 答案近年來出現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫新技術(shù)有工程數(shù)據(jù)庫、演繹數(shù)據(jù)庫、知識數(shù)據(jù)庫、模糊數(shù)據(jù)庫、時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、對象數(shù)據(jù)庫、并行數(shù)據(jù)庫、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫、基于網(wǎng)格的數(shù)據(jù)管理技術(shù)等。 答案（1）軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開始，到該產(chǎn)品不再使用的整個(gè)時(shí)期。一般包括概念階段、需求階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)現(xiàn)階段、測試階段、安裝部署及交付階段、運(yùn)行階段與維護(hù)階段。（2）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)需求是指用戶對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)在功能、性能、行為、設(shè)計(jì)約束等方面的期望和要求。 答案數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中的軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件和開發(fā)工具、與數(shù)據(jù)訪問與處理有關(guān)的應(yīng)用軟件、與數(shù)據(jù)訪問與處理無關(guān)的應(yīng)用軟件。 答案（1）參照軟件開發(fā)瀑布模型原理，DBAS的生命周期由項(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與部署、運(yùn)行管理與維護(hù)等5個(gè)基本活動(dòng)組成。（2）將快速原型模型和增量模型的開發(fā)思路引入DBAS生命周期模型，允許漸進(jìn)、迭代地開發(fā)DBAS。（3）根據(jù)DBAS的軟件組成和各自功能，細(xì)化DBAS需求分析和設(shè)計(jì)階段，引入了數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)訪問與處理設(shè)計(jì)、應(yīng)用設(shè)計(jì)三條設(shè)計(jì)主線，分別用于設(shè)計(jì)DBAS中的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫事務(wù)和應(yīng)用程序。（4）將DBAS設(shè)計(jì)階段細(xì)分為概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)三個(gè)步驟，每一步的設(shè)計(jì)內(nèi)容又涵蓋了三條設(shè)計(jì)主線。 答案DBAS規(guī)劃與分析的主要工作內(nèi)容分為系統(tǒng)規(guī)劃與定義、可行性分析、項(xiàng)目規(guī)劃三個(gè)方面。其中，系統(tǒng)規(guī)劃與定義是通過了解用戶實(shí)際需求，明確數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和任務(wù)，并從數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理的角度，確定系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫軟件的功能、性能范圍；可行性分析則包括項(xiàng)目的技術(shù)可行性分析、經(jīng)濟(jì)可行性分析、操作可行性分析和開發(fā)方案選擇；項(xiàng)目規(guī)劃則是對項(xiàng)目資源、成本和進(jìn)度做出合理估算，并據(jù)此制定DBAS項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃。 答案DBAS需求分析包括數(shù)據(jù)需求分析、數(shù)據(jù)處理需求分析、業(yè)務(wù)需求分析等方面，此外還包括對系統(tǒng)在性能、存儲(chǔ)、安全、備份與恢復(fù)等方面的要求進(jìn)行分析。 答案數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)和系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)是依據(jù)數(shù)據(jù)需求分析結(jié)果，分析需要存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的各類數(shù)據(jù)對象的特征及其相互間關(guān)聯(lián)關(guān)系，并表示為概念數(shù)據(jù)模型；系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)則是依據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃與分析結(jié)果和系統(tǒng)需求分析結(jié)果，確定系統(tǒng)軟硬件總體框架。 答案數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫事務(wù)概要設(shè)計(jì)、應(yīng)用程序概要設(shè)計(jì)三方面。數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟為：將ER圖轉(zhuǎn)換為初始關(guān)系模式、對初始關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化、檢查關(guān)系表對數(shù)據(jù)庫事務(wù)的支持性、確定關(guān)系模式完整性約束、設(shè)計(jì)基于關(guān)系模式的用戶視圖。 答案數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)物理設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫事務(wù)詳細(xì)設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序詳細(xì)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫事務(wù)詳細(xì)設(shè)計(jì)是根據(jù)事務(wù)處理流程，面向具體DBMS平臺和開發(fā)環(huán)境，利用SQL語句、數(shù)據(jù)庫訪問接口，采用高級程序設(shè)計(jì)語言或DBMS提供的事務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫事務(wù)。 答案數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和部署包括建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)加載、事務(wù)和應(yīng)用程序的編碼及測試、系統(tǒng)集成測試與試運(yùn)行、系統(tǒng)部署等工作內(nèi)容。 答案數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)包括日常維護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)控與分析、系統(tǒng)性能優(yōu)化調(diào)整、系統(tǒng)升級進(jìn)化。 答案需求分析階段的主要任務(wù)是通過需求分析的工作把用戶對應(yīng)用系統(tǒng)的非形式化需求不斷揭示和挖掘出來，其目的在于明確應(yīng)用系統(tǒng)的目標(biāo)、功能、性能、數(shù)據(jù)范圍和相關(guān)約束，形成需求說明書，作為系統(tǒng)開發(fā)后續(xù)各階段的工作基礎(chǔ)。完成需求分析的基本方法是調(diào)查分析，即面談、實(shí)地觀察、問卷調(diào)查及查閱資料。 答案例如，可采用下列過程和步驟完成學(xué)校選課系統(tǒng)的需求分析：（1）標(biāo)識問題標(biāo)識問題從現(xiàn)行教務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程做起，采用面談、觀察等方式理解現(xiàn)行教務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，包括現(xiàn)行教務(wù)流程存在的問題及需要改進(jìn)的方面，通過對系統(tǒng)各類問題的識別和標(biāo)識獲得對待建選課系統(tǒng)功能、性能及運(yùn)行環(huán)境等的全面理解。（2）建立需求 模型使用DFD等建模方法建立選課系統(tǒng)需求模型，借助模型及抽象方法把選課系統(tǒng)中的各類活動(dòng)，如學(xué)籍管理、課程管理及選課、補(bǔ)退選等功能描述清楚，使得各類人員便于認(rèn)識、理解系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能。（3）描述需求 按照需求說明書規(guī)格全面地、完整地描述及說明選課系統(tǒng)的功能性需求和非功能性需求。（4）確認(rèn)需求 由相關(guān)專家及人員確認(rèn)和進(jìn)一步檢查選課系統(tǒng)需求的合理性、正確性和有效性，以確保需求分析的結(jié)果是全面的、準(zhǔn)確的和一致的。 答案（1）不過早陷入具體的細(xì)節(jié)。（2）從整體或宏觀入手分析問題，如業(yè)務(wù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)及子系統(tǒng)的關(guān)系。（3）通過圖形化的模型對象直觀地表示系統(tǒng)要做什么，完成什么功能。（4）圖形化建模方法方便系統(tǒng)分析員理解和描述系統(tǒng)。（5）模型對象不涉及太多技術(shù)術(shù)語，便于用戶理解模型。 答案功能需求主要描述應(yīng)用信息系統(tǒng)的處理要求。例如，本書應(yīng)用案例“商場經(jīng)營管理系統(tǒng)”用了兩層數(shù)據(jù)流圖較全面的描述了商場經(jīng)營管理系統(tǒng)將要完成的功能。，如庫存管理、銷售管理、會(huì)員管理及查詢統(tǒng)計(jì)以及完成以上各處理要求需要的輸入、輸出數(shù)據(jù)及信息。信息需求主要描述目標(biāo)系統(tǒng)需要存儲(chǔ)和管理哪些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有什么屬性特征和組成格式。性能需求描述應(yīng)用系統(tǒng)對性能的要求。例如，商場經(jīng)營管理系統(tǒng)對響應(yīng)時(shí)間，存儲(chǔ)容量，系統(tǒng)的適應(yīng)性,數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)的完整性、一致性和可靠性等方面的要求。 答案（1）商場經(jīng)營管理系統(tǒng)A－0圖會(huì)員卡入庫單市場信息計(jì)算機(jī)軟件及硬件查詢及統(tǒng)計(jì)信息商場經(jīng)營管理系統(tǒng)編號A0商品表（2） 商場經(jīng)營管理系統(tǒng)A0圖會(huì)員管理銷售管理庫存管理查詢及統(tǒng)計(jì)I1會(huì)員卡C1會(huì)員信息會(huì)員信息市場信息商品表I3入庫單I2出庫單M1I1銷售明細(xì)I3查詢及統(tǒng)計(jì)信息O1庫存信息M1M1M1編號A0父圖TOP 答案（1）電子產(chǎn)品租借管理系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖P1 客戶信息電子產(chǎn)品店員信息租借產(chǎn)品租借產(chǎn)品客戶客戶供應(yīng)商商店（2）確認(rèn)客戶及管理員認(rèn)證客戶借閱需求信息查詢租借 客戶D1D3電子產(chǎn)品庫存租借記錄D4返還生成租借信息刪除租借記錄客戶借閱清單返還產(chǎn)品報(bào)表生成店經(jīng)理統(tǒng)計(jì)信息 答案 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)包括如下基本步驟：（1）確定實(shí)體集（2）確定聯(lián)系和聯(lián)系類型（3）建立由信息模型表示的企業(yè)模型（4）確定實(shí)體集屬性（5）對信息模型優(yōu)化 答案 （1）實(shí)體集與實(shí)體集實(shí)例如，李明讀了兩本書，丁一讀了3本書。根據(jù)這個(gè)事實(shí)可以抽象出一個(gè)數(shù)據(jù)模型“學(xué)生讀書”。其中“學(xué)生”是一個(gè)實(shí)體集，因?yàn)閷?shí)體集描述具有相同屬性特征和性質(zhì)的事物集合（如學(xué)生對象集合）；而其中的“李明”、“丁一”是學(xué)生實(shí)體集中的實(shí)例，因?yàn)樗麄兌际菍W(xué)生集合中的一個(gè)具體對象，實(shí)體集實(shí)例描述一個(gè)集合中客觀存在并可以相互區(qū)分的事物。（2）屬性與屬性實(shí)例 如“學(xué)生讀書”數(shù)據(jù)模型中的姓名是學(xué)生實(shí)體集的一個(gè)屬性，屬性描述實(shí)體所具有的某一特征或性質(zhì)，一個(gè)實(shí)體通常由多個(gè)屬性來刻畫；而“李明”、“丁一”是姓名屬性的實(shí)例也是姓名屬性的取值。（3）聯(lián)系與聯(lián)系基數(shù) 學(xué)生和圖書兩個(gè)實(shí)體集之間的關(guān)系叫做“聯(lián)系”，聯(lián)系描述實(shí)體集之間的一種連接或關(guān)系；如果實(shí)體集學(xué)生的一個(gè)實(shí)例與實(shí)體集圖書的2個(gè)、3個(gè)或N個(gè)實(shí)例相聯(lián)系, 就說明在聯(lián)系的學(xué)生端有基數(shù)1，而在聯(lián)系的圖書端有基數(shù)或N, 聯(lián)系的基數(shù)刻畫兩個(gè)實(shí)體集之間聯(lián)系的類型：1:1或1:N或M:N。 答案（1）分類聯(lián)系在現(xiàn)實(shí)世界中，有些事物是其它事物的類。例如，實(shí)體集 “電冰箱”、“洗衣機(jī)”、“彩電”是實(shí)體集“電器”的分類實(shí)體集。“分類聯(lián)系”描述兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系，在這些實(shí)體集中，存在一個(gè)一般實(shí)體集如電器，它的每一個(gè)實(shí)例都恰好與一