软考数据库第六章数据库技术基础

软考数据库第六章数据库技术基础

笔记

6 数据库技术基础

主要考点
1、DBMS的功能和特点
2、数据库系统的三级模式结构
3、数据模型
4、E-R图

数据库系统的三级模式结构

• 1、数据库的三级模式结构

在这里插入图片描述

• 2、数据抽象：

• （1）物理层面关注的是数据如何在存储设备上实现存储与组织。

• （2）逻辑层面则聚焦于数据库内所存储的具体信息及其关联性。

• （3）视图层面则提供了一个对数据库特定区域进行展示和管理的方式。

• 3、三级体系：

• （1）外围架构：也被视为应用程序层或子架构的一部分，并与数据库系统建立连接。

• （2）逻辑架构：也被称为数据库设计的核心部分（Schema），它决定了所有数据类型的定义及其之间的关系。

• （3）物理架构：也被定义为存储层或物理模型的一部分，并负责数据在存储设备上的组织形式以及相关的索引和控制机制。

• 4、两层映射关系：涉及内外模式之间的映射以及外模式与内模

  • 式之间的映射。
  • 5、数据独立性的实现：
    • （1）物理独立性体现为：在内模式发生变化时，
      数据的逻辑结构始终保持不变。
    • （2）逻辑独立性则表现在：用户应用程序与其所接
      受的数据库之间实现了完全分离，
      当数据模型发生变动时，
      用户程序无需改动即可适应新的设计，
      只要更新外模
      式与内模
      式之间的对应关系即可确保应用能够正常运行。

数据模型

• 何为数据model？即是对reality中属性及其关联关系的高度概括与形式化描述。

• 常见的数据model主要有两类：conceptual model与foundational model。

  • （1）conceptual model：基于用户需求视角构建的数据体系结构；其核心在于突出语义关联性；具有直观易懂的特点；主要应用于数据库架构设计阶段。(E-R) 模型最为经典。
  • （2）foundational model：从计算机系统角度出发；以数学化方式定义对象属性及关系；支撑关系型数据库管理系统的核心机制；目前主要包括层次model、网状model、关系model及面向对象data model四种类型。

• 2、数据模型的基本要素包括以下三个方面：

• （1）数据结构涉及的对象类型构成了系统的实体类型集合，并反映了其固有属性。

• （2）数据操作针对的是数据库中的各种实体类型及其具体值而言的所有可进行的功能体系。

• （3）约束条件遵循完整性的规范和规定的一组规范与规定。

E-R模型

• 基于实体及其关系的建模方法是概念模型中的重要技术，在实际应用中广泛采用。该方法通过从实际应用场景中提取实体及其相互关系，并利用简洁明了的方式构建数据模型。
• 1、实体
  • 实体是指存在于现实世界中能够被区分开的具体对象或物质载体。
  • 每个实体都具有若干特性（属性），其中一部分关键属性组合能够唯一标识该特定实体。
  • 例如职工编号就是一种常用的标识方式。

2、联系

（1）两个不同实体之间的联系

1）一对一（1:1）：一个班长只能在一个班级任职，一个班级只能有一个班长。

2）一对多（1:*）：一个教师可以教授多门课程，一门课程只能被一位教师讲授。

3）多对多（ : ）：一个学生可以选修多门课程，一门课程可以由多位学生选修。

（2）两个以上不同实体集之间的联系

• 三一对一比例
  • 一一对应关系
  • 特护病房内有多名病患和医护人员
    • 每位医护人员仅管理一间病区
    • 每位病患仅归入一处病区
  • 一家供应商可服务于多个项目并提供多种物资
    • 每个项目均能从不同供应商处获取所需物资
    • 同一种物资可通过多家供应商获得

（3）同一实体集内的二元联系

• 同一实体集内的两个实体之间相互存在着一定的关系。

3、属性

区分简单属性与复合属性时需注意：前者是不可分割的基本单位（simple attributes），后者则可被分解为更细致的部分（composite attributes）。例如，在通信地址中我们可以将其划分为省（province）、市（city）、街道（district）以及邮政编码等多个层级。

（2）单值属性和多值属性：指一个属性有单个值或多个值。如职工的亲属姓名。

（3）Null属性：当对象的某字段未赋值或该字段的值缺失时，将其设置为Null值。这表示数据缺失或信息不完整。

（4）衍生属性：由其他属性推导而来。例如，参与的工作时间和任职年限、身份证号码和年龄等。

4、扩充的E-R模型

（1）弱实体：一个实体的存在必须以另一个实体为前提。

（2）特殊化：某些实体既具有共同特征又每个实体又有其独特的属性。从而将一个整体划分为若干个具体类别。

题目

6数据库技术基础

1、11年第28~29题

数据库的视图与其间的对应关系用于实现基本表与其间的联系；基本表与其间的联系用于实现存储文件与其间的对应关系。

(28)A.模式到内模式B.外模式到内模式C.外模式到模式D.外模式到外模式

(29)A.模式到内模式B.外模式到内模式C.外模式到模式D.外模式到外模式

【解析】CA

2、12年第30~31题

在数据库系统中，()用于对数据库中全部数据的逻辑结构和特征进行描述。其中，外模式、模式和内模式分别描述()层次上的数据特性。

(30)A.外模式B.模式C.内模式D.存储模式

(31)A.概念视图、用户视图和内部视图

B.用户视图、内部视图和概念视图

C.概念视图、内部视图和用户视图

D.用户视图、概念视图和内部视图

【解析】BD

3、13年第47~48题

在三级架构/二级映射系统中执行操作时，在二级架构中为一个表生成聚簇索引会影响数据库的字段设置。在创建视图的过程中，则会构建出外模式以及另一个相关的数据元素。

(47)A.用户模式B.外模式C.模式D.内模式

(48)A. 外部模态与内部影像的形态 B. 外部模态与整体影像的形态 C. 整体与内部形态的影像 D. 内部与外部影像的整体

【解析】DB

4、14年第28~29题

在数据库设计过程中涉及用户外模式的()；数据的物理独立性和数据的逻辑独立性是各自通过修改()来完成的。

(28)A.概念结构设计B.物理设计C.逻辑结构设计D.数据库实施

(29)A.模式与内模式之间的映像、外模式与模式之间的映像

B.外模式与内模式之间的映像、外模式与模式之间的映像

C.外模式与模式之间的映像、模式与内模式之间的映像

D.外模式与内模式之间的映像、模式与内模式之间的映像

【解析】CA

5、15年第49~51题

对于数据库应用系统的架构设计而言，在最常用的体系结构中包含两种主要模式：C/S模式（客户端/服务器模式）和B/S模式（浏览器/服务器模式）。无论是哪种架构模式下都需要由服务器主要承担起对数据库的操作维护工作。具体来说，在C/S架构下应用层软件通常部署于该端实现对数据库的操作功能；而在B/S架构下则将应用层功能集中部署于另一端以完成与数据库的交互关系管理，并通过Web浏览器提供给用户提供友好的人机交互界面以便接收用户的输入数据等操作功能。

(49)A.DBMSB.DBAC.DataBaseD.DBS

(50)A.客户机B.DB服务器C.Web服务器D数据库

(51)A.客户机B.DB服务器C.Web服务器D数据库

【解析】AAC

6、15年第47题

在层级结构和网络架构等非基于的关系型数据库中，默认情况下节点用于存储数据，并通过指针的方式表示数据之间的关联；而在关系型数据库中，则是通过使用（）的形式来定义数据之间的关联。

A.主码B.关系C.数据模型D.概念模型

【解析】B

7、16年第28题

基于三级模式结构的数据库系统中，在对数据库中的表Emp建立聚簇索引时，则应当修改的是该系统的()。

A.模式B.内模式C.外模式D.用户模式

【解析】B

8、17年第59~60题

NULL值在据库中表示()，辑算UNKNOWN ORTRUE的结果是()。

(59)A.空集B.零值C不存在或不知道D.无穷大

(60)A.NULLB.UNKNOWNC.TRUED.FALSE

【解析】CC

9、17年第57~58题

某销售公司计划开发一套管理客户商品购买信息的数据库应用系统。该系统将收集包括客户姓名、出生日期、年龄以及身份证号码在内的相关信息，并同时会记录每次购物的商品名称以及相关的下单时间等详细信息。在设计过程中若将出生日期与年龄均设为客户的实体属性，则年龄应归类为（字段属性），而每个订单记录中的客户必须在其主表中对应存在。这些约束涉及（完整性）类型的控制机制类型。

(57)A.派生属性B.多值属性C.主属性D.复合属性

(58)A.参与约束B.参照完整性约束C.映射约束D.主键约束

【解析】AB

(57) 年龄属于：

A. 派生属性

因为年龄可以从出生日期派生而来，而不是直接存储在数据库中。

在购买记录表中的每一条购买记录都对应着一个客户，在这种情况下所说的限制条件属于：

B. 参照完整性约束

该种约束保证了数据库引用的一致性。具体而言, 当执行外部键联结操作时, 所被引用的数据记录必须确实存在。

10、17年第40题

在某企业的供应链管理系统中包含三个关键的数据表：工程项目管理数据库中的供应商关系（Supp）、项目关系（Proj）以及零配件库存管理系统（Part）。这些表的设计遵循以下关系模式：Supp表包含字段（供应商编号、供应商名称、地址信息、联系电话），其中供应商编号作为主键唯一标识该表中的每一行记录；Proj表包含字段（项目编号、项目名称、负责人信息、联系电话），同样采用项目编号作为主键唯一标识每一行记录；Part表则仅包含零件编号和零件名称两个字段。这种设计实现了各实体间的精确关联性管理。其中SP_P关系的定义为()

A.: :B.1: :*C.1:1:*D.1:1:1

【解析】A

11、17年第30题

数据模型通常由()三要素构成。

A.网状模型、关系模型、面向对象模型

B.数据结构、网状模型、关系模型

C.数据结构、数据操纵、关系模型

D.数据结构、数据操纵、完整性约束

【解析】D

在多个领域中被广泛应用的数据模型主要包括：在存储层面阐述和构建数据结构，在处理层面进行数据操纵，并遵循完整性标准来确保数据准确性和一致性。

12、17年第28题

在数据库系统运行维护阶段，通过重建视图能够实现()。

A.程序的逻辑独立性

B.程序的物理独立性

C.数据的逻辑独立性

D.数据的物理独立性

【解析】C

该系统的逻辑独立性是指系统中的数据与其相关联的应用程序之间必须保持相互独立的关系；这表明，在系统设计中不允许由于数据结构的变化而导致应用程序架构发生相应的变化。

13、18年第36题

以下关系模型的描述不正确的是()。

A.与网状模型和层次模型相比，关系模型更复杂

B.关系模型是由若干个关系模式组成的集合

C.关系是一个实例，对应于程序设计语言中变量的概念

D.关系模型是采用表格结构来表达实体集以及实体集之间的联系

【解析】A

14、18年第35题

DBMS提供的DDL功能不包含()。

A.安全保密定义功能

B.检索、插入、修改和删除功能

C.数据库的完整性定义功能

D.外模式、模式和和内模式的定义功能

【解析】B

DBMS支持DDL用于定义数据库的结构和约束。因此不在其中的是选项B：检索、插入、修改及删除操作；这些操作一般由DML处理。

DBMS支持DDL用于定义数据库的结构和约束。因此不在其中的是选项B：检索、插入、修改及删除操作；这些操作一般由DML处理。

15、18年第34题

在某企业信息管理系统中定义了五个核心实体：部门信息（包含部门编号、部门名称、负责人及电话号码），员工信息（包括员工编号、姓名、岗位编号及电话号码），项目信息（记录项目编号、项目名称及负责人），岗位配置（明确岗位编号及基本工资标准），亲属关系（存储员工编号与所属家庭成员的关系信息）。该系统具备多级隶属关系：企业下设多个部门；每个部门管理若干名工作人员；每位员工根据工作职责承担不同的岗位；而每位员工可能拥有多个亲属成员；从组织架构来看一个员工可能参与多项项目；同时一个项目通常会吸引多员团队共同完成目标。以下哪种情况体现了弱实体与强实体之间的依存关系？

A.部门与员工的“所属”联系

B.员工与岗位的“担任”联系

C.员工与亲属的“属于”联系

D.员工与项目的“属于”联系

【解析】C

因为亲属实体依赖于员工实体的存在，每个亲属都需要依附于某个员工。

16、18年第33题

()是按用户的观点对数据和信息建模，强调其语义表达功能，易于用户理解。

A.关系模型B.概念数据模型C.网状模型D.面向对象模型

【解析】B

概念数据模型是一种基于用户的视角构建数据与信息模型的方法，在强调其语义表达功能的同时便于用户理解和掌握。该方法主要关注数据之间的逻辑关联及其意义内涵，并不涉及具体实现细节。

17、19年第34~35题

某所本科高校斥资打造了一套教务管理系统，并为各学院的教学与管理活动提供支持。通过初步调研发现,系统涉及的学生群体包括学院、教师、学生以及课程等基础信息。基于系统的实际应用需求,在原有功能基础上新增家长信息模块,并针对夜大学习和网络教育的特点,在现有系统基础上新增进修学生信息模块:允许多个学生选择同一门课程,一门课程可能被多个不同专业的学生选修,而每位教师最多可教授多门不同的课程:每位教师负责一门主讲课程,并可担任多门副讲 courses.这些 学生数据项之间形成 多对多 的关联关系,其中 学生 与 专业 之间的关联属于弱实体对强实体的依赖联系.

(34)A.学生、学院B.教师、学院C.学生、课程D.教师、课程

(35)A.家长、学生B.学生、教师C.学生、学院D.教师、学院

【解析】CA

18、19年第33题

数据模型的三要素中不包括()。

A.数据结构B.数据类型C.数据操作D.数据约束

【解析】B

数据模型的三要素包括：

A. 数据结构：描述数据的组织方式，包括实体、属性和关系等。

C. 数据操作：描述对数据的操作方式，包括查询、插入、更新和删除等。

D. 数据约束：描述对数据的约束条件，包括唯一约束、主键约束、外键约束等。

因此，不包括的选项是：

B. 数据类型

19、21年第35题

相比于文件系统，用数据库系统管理数据，具有()的优势。

A.数据冗余高B.数据独立性高C.数据结构化程度低D.数据联系弱

【解析】B

数据库系统相比而言具有比文件系统更高的数据独立性。这表明数据与应用程序之间的关系较为松散，并且物理存储位置与逻辑信息分离。这样修改后不会影响应用程序正常运行，并且能够实现更加便捷的数据共享与维护。

20、21年第63题

数据的逻辑独立性由()的映射实现。

A.外模式到逻辑模式

B.外模式到内模式

C.逻辑模式到内模式

D.内模式到逻辑模式

【解析】A

21、22年第33题

模式是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的表征，在某一特定时刻时的一个具体情况则可视为该模式的一个实例。它们之间的关系通常被称作（相互对应或直接关联）。

A.固定和变化B.变化和固定C.固定和固定D.变化和变化

【解析】A

数据库中的全部数据形成了固定的逻辑架构及统一特征，在特定时刻该架构对应的具体数值即为一个实例它反映了数据在特定时间点所处的状态由此可见，在固定与变化的关系框架下

22、22年第34题

与层次模型和网状模型相比，关系模型()。

A.结构复杂

B.没有通用化的查询工具

C.没有严格的数学支撑

D.实现细节对程序员不可见

【解析】都错

23、22年第35题

以下关于数据库三级模式的说法中，正确的是()。

A.内模式改变时，外模式必须改变

B.外模式改变时，逻辑模式必须改变

C.数据库中存储文件的结构对应于内模式

D.一个数据库只有一个外模式

【解析】C

数据库有三层架构模型：内层架构、逻辑架构以及外层架构。内层架构具体说明了数据的物理存储结构及其组织形式；外层架构则明确了可供用户查询和管理的数据内容；而逻辑架构则完整描绘了整个数据库体系的运行机制及数据间的关系网络。其中内层架构直接关联于数据库中存储文件的具体结构安排。

24、23年第33题

()是国产数据库管理系统。

A. SQL Server

B. MySQL

C.HarmonyOS

D.openGauss

【解析】D

25、23年第34题

数据模型的组成要素不包括()的。

A.数据结构B.数据操作C.并发控制D.数据的完整性约束

【解析】C. 并发控制

数据模型由三个主要组成部分构成：首先是数据结构（Data Structure），其次是支持的数据操作（Data Operations），最后是确保数据完整性与一致性的约束条件（Data Integrity Constraints）。而并发控制机制则主要用于保障在多用户同时访问数据库时系统的稳定运行（Stability and Consistency），它一般不被认为是构成数据模型的核心要素。

26、23年第35题

视图属于数据库系统三级模式结构的()。

A.逻辑模式B.外模式C.概念模式D.内模式

【解析】B

内模式表征了数据的物理存储方式和组织架构，在此框架下形成了系统的组织形式；外模式则体现了用户可访问并进行操作的数据内容范围；而逻辑模式则表征了整个数据库的内在联系及其相互作用机制。由此可见，内模式与数据库中存储文件的具体架构安排具有直接对应关系。

24、23年第33题

()是国产数据库管理系统。

A. SQL Server

B. MySQL

C.HarmonyOS

D.openGauss

【解析】D

25、23年第34题

数据模型的组成要素不包括()的。

A.数据结构B.数据操作C.并发控制D.数据的完整性约束

【解析】C. 并发控制

数据模型的组成要素包括数据结构、数据操作和数据的完整性约束。并发控制是指在多个用户同时访问数据库时维护数据一致性和并发性的机制，通常不被视为数据模型的组成要素

26、23年第35题

视图属于数据库系统三级模式结构的()。

A.逻辑模式B.外模式C.概念模式D.内模式

【解析】B

视图作为数据库系统的一种外模式，在功能上代表了用户对数据库内数据的逻辑组织方式。通过视图机制，用户能够集中展示特定的数据片段而不必直接访问整个数据库系统。