作者：曹青,邱李华,郭志强
出版社：中国铁道出版社有限公司
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数据库技术与应用简明教程——Access 2010版试读：
前言
在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中强调要增强学生运用信息技术分析解决问题的能力。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会发布的《大学计算机基础课程教学基本要求》对21世纪大学计算机基础教学提出了新的要求。作为当代大学生，尤其是学习、生活、工作在信息时代的大学生，应具备计算机应用知识和技能，具备信息处理的素质。数据库技术是计算机应用的一个重要组成部分，是高等院校非计算机专业计算机基础系列课程之一。
本书由北京建筑大学教材建设项目资助出版。全书分为理论篇与实践篇两大部分：理论篇主要介绍数据库的基本理论及在Access数据库管理系统下的实现；实践篇指导学生在理论的基础上上机实践课堂所讲授的内容。理论篇第1章主要介绍数据管理技术的发展、数据库系统的基本概念、数据库设计的步骤、常用的数据模型；第2章主要介绍关系模型的基本概念、关系的规范化理论、E-R模型向关系模型的转换，以及关系操作的基础——关系代数；第3章主要介绍Access 2010数据库对象、Access 2010的用户界面、创建数据库及表操作；第4章主要介绍结构化查询语言（SQL）及Access的主要查询操作；第5章主要介绍使用Access系统提供的各种工具快速创建窗体的方法、面向对象的基本概念，以及使用窗体设计视图创建自定义窗体的方法；第6章主要介绍使用Access系统提供的各种工具快速创建报表的方法，以及使用报表设计视图设计、创建满足用户要求的报表的方法；第7章主要介绍有关宏的基本概念、宏的创建与运行方法；第8章主要介绍VBA语法及在Access中的应用。本书以“教学管理”系统为示例，通过理论的讲解和上机实践，完整地实现一个小型数据库应用系统。理论篇每章后都配有大量的习题，知识点覆盖面广，便于学生巩固和理解所学知识。实践篇通过与理论篇相呼应的8个实验，使学生通过上机实际操练，加深对课堂理论知识的理解、消化和吸收。
本书由从事“数据库技术与应用”课程教学的一线教师编写，总结了多年的教学经验和体会，注重对学生基本概念、基本理论、基本技能的培养，是一本理论联系实际，使用价值很高的数据库教学用书。
本书由曹青、邱李华、郭志强编著，其中，理论篇的第1～5章由曹青编写，第7～8章由邱李华编写，第6章和实践篇由郭志强编写。
由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，恳请读者批评指正，帮助我们不断改进和完善。编者2017年10月理论篇第1章数据库技术基础
目前正处于一个信息爆炸的时代，作为这个时代广泛应用的技术——数据库技术，在人们日常生活、学习、工作中随处可见，例如火车（飞机）的售票系统、图书馆图书管理系统、超市信息管理系统、学籍管理系统、各门户网站的用户管理系统等，可以说数据库技术已渗透到人们生活的方方面面。
本章主要介绍数据管理技术的发展、数据库系统的基本概念、数据库设计的步骤、常用的数据模型。1.1信息与数据
当今世界正处于信息技术飞速发展的时代，人们每天会接收到大量的信息。所谓信息，是指现实世界中各种事物的存在方式、运动形态以及它们之间的相互联系等诸要素在人脑中的反映。这里所指的事物，不仅仅是指那些看得见、摸得到的具体事物（如书本、桌子等），而且还可以是那些看不见、摸不到的抽象事物（如兴趣爱好、素养等）。
数据是事实或观察的结果，是用于表示客观事物的未经加工的原始素材，是反映客观事物存在方式和运动状态的记录，是信息的表现形式和载体。数据可以是符号、文字、数字、语音、图像、视频等。
数据和信息是不可分离的，数据是信息的表现形式，数据只有经过处理具有一定意义后才成为信息。所以，数据和信息的辩证关系是：数据是信息的载体，信息是数据的内涵。1.2数据管理技术的发展
数据管理是指利用计算机对各种类型的数据进行加工处理。它包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。
数据管理技术经历了由低级向高级发展的过程，随着计算机技术的不断发展，数据管理技术的发展经历了人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段3个阶段。
1.人工管理阶段
在20世纪50年代中期，计算机主要用于科学计算。当时没有磁盘等直接存取设备，只有纸带、卡片、磁带等外部存储设备（简称外存），也没有操作系统和管理数据的专门软件。数据管理任务包括存储结构、存取方法、输入/输出方式等，都是针对每个具体应用，由编程人员单独设计解决的。该阶段管理数据的特点如下：
①数据不保存。由于当时计算机主要应用于科学计算，因此对于数据保存的需求尚不迫切。
②系统没有专用的软件对数据进行管理，每个应用程序都要包括数据的存储结构、存取方法和输入方法等。程序员编写应用程序时，还要安排数据的物理存储。
③数据不共享。数据是面向程序的，一组数据只能对应一个程序。
④数据不具有独立性。程序依赖于数据，如果数据的类型、格式或输入/输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，则必须对应用程序做出相应的修改。数据与程序是一个整体，数据只为本程序所使用。
在人工管理阶段程序与数据之间的关系是一对一的关系，如图1-1-1所示。图1-1-1 人工管理阶段程序和数据之间的关系
2.文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期，随着计算机硬件和软件的发展，磁盘、磁鼓等直接存取设备开始作为主要的外部存储设备进行数据存储，出现了高级语言和操作系统。此阶段借助操作系统的文件管理模块来管理外部存储设备中的数据。数据被组织成相互独立的数据文件，并可以独立地、长期地存储在外存中。
文件系统对计算机数据管理能力的提高起到了很大的作用，但存在许多根本性问题，此阶段具有如下特点：
①数据可以长期保存。数据可以以文件的形式保存在外部存储设备上。
②程序和数据之间具有设备独立性，即通过操作系统提供的文件管理功能和文件的存取方法实现对数据的访问，程序只需要文件名存取数据文件，但文件的建立、存取、查询、更新等操作，都通过程序实现。
③数据共享性差，冗余度大。由于数据文件之间缺乏联系，且如果数据文件的存取方式不同，每个应用程序对应的数据文件就不同，同样的数据就存储在不同的数据文件中。
④数据独立性差。数据之间的联系需要程序构造实现。
⑤数据不一致性。数据冗余往往易造成数据不一致。
文件系统阶段程序和数据之间的关系示意图如图1-1-2所示。图1-1-2 文件系统阶段程序和数据之间的关系
3.数据库系统阶段
20世纪60年代后期至今，计算机软硬件技术迅猛发展，特别是磁盘技术日益成熟，出现了大容量磁盘，存储容量大大增加且价格下降，为联机存取的数据库技术的实现提供了有力的支持。为了克服前几个阶段管理数据时的不足，满足和解决实际应用中多个用户、多个应用程序共享数据的要求，使数据能为尽可能多的应用程序服务，产生了数据库这样的数据管理技术。
在数据库系统阶段，借助数据库管理系统（DBMS）来统一管理和控制数据。程序和数据之间的关系如图1-1-3所示。图1-1-3 数据库系统阶段程序和数据之间的关系
数据库系统阶段的数据管理具有如下特点：
①数据结构化。通过数据模型来表示复杂的数据结构，数据模型不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。
②数据共享性高、冗余少。数据不再针对某一个应用，而是面向整个系统，数据可被多个用户和多个应用共享使用。数据共享可大大减少数据冗余。
③数据独立性高。数据与应用程序之间不存在依赖关系，彼此相互独立。
④提供完备的数据控制功能。为确保数据库数据的正确有效和数据库系统的有效运行，提供以下四方面的数据控制功能。
● 数据安全性控制：防止因非法使用数据而造成的数据丢失、泄露和破坏，保证数据的安全和机密。
● 数据的完整性控制：通过设置完整性规则集合，确保数据的正确性、有效性和相容性。
● 并发控制：多用户同时存取或修改数据库时，防止相互干扰而给用户提供不正确的数据，从而使数据库受到破坏。
● 数据恢复：当数据库被破坏或数据不可靠时，系统有能力将数据库从错误状态恢复到最近某个正确状态。1.3数据库系统
数据库系统（Database System，DBS）是应数据处理的需要而发展起来的一种数据处理系统，其架构于计算机系统之上，所以数据库系统的组成需要计算机软、硬件的支撑和协作，需要存储数据的数据库、管理数据的数据库管理系统，以及相关人员。1.3.1 数据库系统的组成
数据库系统一般由四部分组成：
1.计算机硬件
构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外围设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需求。
2.计算机软件
计算机软件包括操作系统、数据库管理系统、应用系统以及应用开发工具等。其中，数据库管理系统是数据库系统的核心软件，它是在操作系统的支持下去解决如何科学地组织和存储数据，如何高效获取和维护数据的系统软件。其主要功能包括：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。
3.数据库
数据库（Database，DB）是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起、长期存放在计算机内、可为多个用户共享、与应用程序彼此独立、统一管理的数据集合。
数据库是数据库系统组成的核心要素。
4.人员
人员主要有4类：
①系统分析员和数据库设计人员：系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，确定系统的硬件配置，并参与数据库系统的概要设计。数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。
②应用开发人员：负责编写使用数据库的应用程序。
③最终用户：是数据库系统的客户，他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。
④数据库管理员（Database Administrator，DBA）：全面负责数据库系统的管理和控制。DBA的主要职责包括：参与确定数据库中的信息内容和结构，决定数据库的存储结构和存取策略，定义数据库的安全性要求和完整性约束条件，监控数据库的使用和运行，负责数据库的性能改进、重组和重构，以提高整个数据库系统的性能。
图1-1-4所示为数据库系统组成示意图。图1-1-4 数据库系统组成示意图1.3.2 数据库系统的模式结构
数据库系统的结构可以从不同的角度来划分，从数据库管理系统角度分，数据库系统通常采用三级模式结构：外模式、模式和内模式，如图1-1-5所示。这是数据库系统内部的系统结构。
1.内模式
内模式也称为存储模式或物理模式，是对数据的物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。图1-1-5 数据库系统的模式结构
2.模式
模式也称为逻辑模式或概念模式，是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有数据在逻辑层面上的视图。一个数据库只有一个模式。
3.外模式
外模式也称为子模式或用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
外模式一般是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式，多个应用程序可以使用同一个外模式，但一个应用程序只能使用一个外模式。
4.外模式/模式映射
外模式/模式映射定义了该外模式与模式之间的对应关系，实现了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。即当模式改变（例如增加新的关系、新的属性，改变属性的数据类型）时，由数据库管理员对各自的外模式/模式映射做相应的修改，从而使外模式保持不变，进而依附于外模式的应用程序也不需要修改。
5.模式/内模式映射
模式/内模式映射定义了模式与内模式之间的对应关系，即定义了数据的全体逻辑结构和数据的物理结构之间的对应关系。模式/内模式的映射使全局逻辑数据独立于物理数据，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。即当内模式改变（例如改变了数据的存储结构）时，由数据库管理员对模式/内模式映射做相应的修改，从而使模式保持不变，进而应用程序也不需要修改。1.4数据库设计的基本步骤
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各类用户的应用需求（信息要求和处理要求）。
数据库设计是综合应用计算机软、硬件技术，结合应用领域的知识和管理技术的系统工程。根据规范设计方法，将数据库设计归纳为以下6个阶段：
1.需求分析阶段
需求分析阶段是整个数据库设计的基础，在这个阶段必须准确地理解、分析用户的各种需求，主要获取用户的如下要求：
①信息要求：用户需要从数据库中获取信息的内容与性质，确定在数据库中需要存储的数据。
②处理要求：确定用户对处理功能、响应时间、处理方式的要求（批处理/联机处理）。
③安全性和完整性要求：确定用户对数据库中存放的信息的安全保密要求，确定数据的约束条件。
需求分析阶段是对用户需求进行认识、理解、分析、整理、归纳、提炼的阶段，它决定着整个数据库系统设计的成败。
2.概念结构设计阶段
在需求分析的基础上，将用户需求进行抽象和模拟，构造信息世界的概念模型。概念结构设计是数据库设计的关键。
设计概念模型的常用方法是实体-联系模型（简称E-R模型），此部分内容将在1.5.2节详细介绍。
3.逻辑结构设计阶段
将概念结构设计阶段构造的概念模型设计成数据库的一种逻辑模式，即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。
逻辑结构设计的3个步骤如图1-1-6所示。
①将概念模型转换为某个数据模型。
②将该数据模型转换为具体的DBMS支持的数据模型。
③对数据模型进行优化。图1-1-6 逻辑结构设计步骤
数据模型的概念详见1.5节。
4.物理结构设计阶段
数据库在物理设备上的存储结构和存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于具体的计算机系统。数据库物理结构设计就是为设计好的逻辑数据模型选择最适合的应用环境。物理结构设计主要完成两方面的工作：
①确定数据库的物理结构，主要是确定存取方法和存储结构。
②对物理结构进行评价，主要评价时间和空间效率。
5.实施阶段
设计人员使用DBMS提供的数据定义语言及其他实用程序将上述阶段设计的结果描述出来，组织数据入库，编写并调试应用程序，然后试运行。
6.使用与维护阶段
当数据库试运行成功后，即可投入正常使用，在使用过程中，由数据库管理员负责整个数据库应用系统的日常维护工作，主要包括：数据库存储和恢复；数据库安全性和完整性控制；数据库性能的监督、分析和改进；数据库的重新组织和重新建构。1.5数据模型1.5.1 数据描述
现实世界中的数据能够被计算机所接收，需要经过一系列的认识、理解、整理、规范和加工的过程，然后才能存放到数据库中。即数据从现实世界进入到数据库中实质上经历了从现实世界到信息世界到计算机世界这3个范畴，如图1-1-7所示。图1-1-7 数据描述的三个范畴
1.现实世界
现实世界也称客观世界，存在于人们头脑之外的客观事物及其相互联系就处于这个世界之中。各种事物根据其特征和运动形态加以区分。事物可以是具体的，也可以是抽象的。例如，学校教学管理中涉及的学生管理。管理者要求：学生基本信息，内容主要包括学号、姓名、性别、出生日期、是否党员等；学习的课程信息，内容主要包括课程编号、课程名、课程的类别、开课学期、学时等；学生的成绩信息，内容主要包括学号、课程编号、成绩等。在现实世界，数据库设计者接触到的是最原始的数据，数据库设计者对这些原始数据进行整理、抽象成为数据库技术所能接收处理的数据，就进入信息世界。
2.信息世界
信息世界是人们把现实世界的信息和联系，通过“符号”记录下来，是对现实世界的一种抽象描述。在信息世界中，不是简单地对现实世界进行符号化，而是要通过筛选、归纳、总结、命名等抽象过程产生出概念模型，用以表示对现实世界的抽象与描述。例如，学生是客观世界的个体，可以用一组数据（学号、姓名、性别、出生日期）来抽象描述，通过这组数据可以了解该学生的基本信息，而不需要看见学生本人。
3.计算机世界
信息世界中的数据在计算机世界中的存储，即成为计算机的数据。计算机世界是信息世界的数据化。在现实世界中的客观事物及其相互联系，在计算机世界中以数据模型来表示。
从客观世界到信息世界不是简单的数据描述，而是从客观世界中抽象出适合数据库技术研究的数据。同时，要求这些数据能够很好地反映客观世界的事物；从信息世界到计算机世界也不再是简单的数据对应存储，而是设计计算机能处理的数据的逻辑结构和物理存储结构。数据的逻辑结构是指呈现在用户面前的数据形式，是数据本身所具有的特性，是现实世界的抽象；数据的物理结构是指数据在计算机存储设备上的实际存储结构。
数据模型是用于表达数据的工具。在计算机中表示数据的数据模型既要能够精确描述数据的静态特性，也要能够描述数据的动态特性，以及数据间的完整性约束条件。即数据模型的组成要素是：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件。
数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等，是数据模型的基础。数据操作和完整性约束条件都建立在数据结构之上。不同的数据结构具有不同的操作和完整性约束条件。
数据操作主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。数据操作主要有检索和修改（包括插入、删除、更新）两大类操作。
数据完整性约束条件主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系以及制约和依存关系，是一组完整性规则的集合，用以确保数据的正确、有效和相容。1.5.2 概念模型
概念模型是从用户的视角来对数据进行建模，是现实世界到信息世界的第一次抽象，所以概念模型应该能够方便、准确地表示客观世界中常用的概念。另外，概念模型也是用户和应用系统设计员互相交流的桥梁，以确保数据模型能够正确地描述客观世界。
1.基本概念（1）实体
客观存在并相互区别的事物称为实体（Entity）。实体可以是现实世界中看得见的事物，也可以是抽象的概念或联系，如一本书、一架飞机、一个学生、学生与课程之间的选修联系等都是实体。（2）属性
实体都具有若干特性，其中每一个特性称为实体的一个属性（Attribute）。例如，学生实体可以由学号、姓名、性别、出生日期等属性组成，例如，（2016030205、张三、男、1998/06/26）就是一个学生实体。其中，“张三”是“姓名”属性的属性值。（3）域
属性的取值范围称为该属性的域（Domain）。例如，性别的域是“男”或“女”。（4）实体型
用实体名及描述它的各属性名来描述同类实体，称为实体型（Entity Type）。表示实体型的格式如下：
例如，学生（学号，姓名，性别，出生日期）就是一个实体型。（5）实体集
实体集（Entity Set）是具有相同类型及相同属性的实体的集合。例如，某个学校（或某个班级）的全体学生就是一个实体集。（6）关键字
如果某个属性或某个属性集的值能够唯一地标识出实体集中的每一个实体，那么该属性或属性集就称为关键字（Key）或码。作为关键字的属性或属性集又称为主属性，反之称为非主属性。例如，一个学校中的学生实体集的学号属性是肯定不重复的，且可以标识出每一个学生，所以学号可以作为学生实体集的关键字。（7）联系
联系（Relationship）是对实体集间的关联关系的描述。以两个实体集为例，联系的类型分为3类：一对一联系、一对多联系、多对多联系。
①一对一联系：设有实体集A与实体集B，如果A中的一个实体至多与B中的一个实体关联，反过来，B中的一个实体至多与A中的一个实体关联，则称A与B是“一对一”联系类型，记作（1∶1）。
例如，学校里每个班级都指派一位班主任，每位班主任只负责管理一个班级。班级和班主任之间存在一对一联系。
②一对多联系：设有实体集A与实体集B，如果A中的一个实体可以与B中多个实体关联，反过来，B中的一个实体，至多与A中的一个实体关联，则称A与B是“一对多”联系类型，记作（1∶n）。
例如，学校里每个班级有若干名学生，每个学生只属于一个班级。班级和学生之间存在一对多联系。
③多对多联系：设有实体集A与实体集B，如果A中的一个实体可以与B中多个实体关联，反过来，B中的一个实体可以与A中多个实体关联，则称A与B是“多对多”联系类型，记作（m∶n）。
例如，学校里每位学生要选修多门课程，每门课程被若干名学生选修。学生和课程之间存在多对多联系。
2.实体-联系模型
概念模型的常用表示方法是P.P.Chen于1976年提出的“实体-联系模型（Entity-Relationship Model）”，简称E-R模型。E-R模型用E-R图的方式直观地表示概念模型中的实体集、联系、属性3个概念。在E-R图中，实体集用“矩形”框表示；实体或联系的属性用“椭圆形”框表示；实体集之间的联系用“菱形”框表示。【例1-1】 将上述联系的3种类型用E-R图的方式表示出来（省略了实体集的属性），如图1-1-8所示。图1-1-8 两个实体集间的联系类型【例1-2】 某学校要开发一个数据库应用系统，通过需求分析阶段获取其中的学生管理子系统的信息如下：学院的学院编号、学院名称、负责人、电话、地址等信息；系的系编号、系名称、系主任、班级个数等信息；班级的班级编号、班级名称、班级人数、专业等信息；学生的学号、姓名、性别、出生日期、是否党员、入学成绩等信息；社团的社团编号、社团名称、创建日期等信息。每个学院会设置若干个系，每个系只属于一个学院；每个系拥有若干个班级，每个班级只属于一个系；每个班级有若干名学生，每位学生只属于一个班级；每个学生可以参加若干个社团，每个社团可以有若干名学生参加，参加社团记录其入团时间。设计E-R图，如图1-1-9所示。
一个数据库应用系统是由若干个子系统构成的，在进行概念结构设计时，通常采用的设计思想是：化全局为局部，然后再做局部集成。图1-1-9 学生管理子系统E-R图1.5.3 常用的数据模型
数据模型是从计算机系统的角度对数据进行建模。数据库的类型是根据数据模型来划分的，而任何一个DBMS也是根据数据模型有针对性地设计出来的，这就意味着必须把数据库组织成符合DBMS规定的数据模型。目前，成熟地应用在数据库系统中的数据模型有：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。它们之间的根本区别在于数据之间联系的表示方式不同。层次模型以“树结构”表示数据之间的联系。网状模型是以“图结构”来表示数据之间的联系。关系模型是用“二维表”（或称为关系）来表示数据之间的联系。面向对象模型以对象为单位，可以给类或对象类型定义任何有用的数据结构。
数据模型的称谓是以数据结构来命名的。
1.层次模型
层次模型（Hierarchical Model）是数据库系统最早使用的一种数据模型，它的数据结构是一种倒挂的有向的“树结构”。其示意图如图1-1-10所示。图1-1-10 层次模型示意图
层次模型的主要特征如下：
①有且仅有一个结点无父结点，称其为根结点。
②其他结点有且仅有一个父结点。
现实世界中具有从属关系的事物，如行政机构、族谱均可以以层次模型表示。
2.网状模型
网状模型（Network Model）以“图结构”表示数据之间的联系。网状模型可以表示多个从属关系的联系，也可以表示数据间的交叉关系，即数据间的横向关系与纵向关系，它是层次模型的扩展。其主要特征如下：
①允许结点有多于一个的父结点。
②可以有一个以上的结点没有父结点，如图1-1-11所示。图1-1-11 网状模型示意图
3.关系模型
关系模型（Relational Model）以“二维表”结构来表示数据之间的联系，每个二维表又可称为关系。关系模型建立在严谨的数学理论基础之上，是目前最流行的一种数据模型。支持关系模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统，Access就是一种关系数据库管理系统。图1-1-12所示为一个简单的关系模型二维表数据结构。图1-1-12 关系模型二维表数据结构
4.面向对象模型
面向对象模型是一种新兴的数据模型，它采用面向对象的方法来设计数据库。面向对象的数据库是以对象为单位，每个对象包含对象的属性和方法，具有类和继承等特点。面向对象模型可以给类或对象类型定义任何有用的数据结构。习题
一、单项选择题
1.数据是信息的载体，信息是数据的（ ）。
A.符号化表示 B.载体 C.内涵 D.抽象
2.以下有关对数据的解释，错误的是（ ）。
A.数据是信息的载体 B.数据是信息的表现形式
C.数据是0～9组成的符号序列 D.数据与信息在概念上是有区别的
3.下面说法错误的是（ ）。
A.数据本质上是对信息的一种符号化表示
B.数据表现信息的形式是多种多样的
C.数据经过加工处理后，使其具有知识性并对人类活动产生作用，从而形成了信息
D.数据库中存放的数据可以毫无意义
4.下列说法正确的是（ ）。
A.信息是指现实世界中各种具体事物的存在方式、运动形态以及它们之间的相互联系等诸要素在人脑中的反映
B.信息是指现实世界中各种事物的存在方式、运动形态以及它们之间的相互联系等诸要素在人脑中的反映
C.信息是指现实世界中各种抽象事物的存在方式、运动形态以及它们之间的相互联系等诸要素在人脑中的反映
D.上述说法均不对
5.数据管理技术的发展阶段不包括（ ）。
A.操作系统管理阶段 B.人工管理阶段
C.文件系统阶段 D.数据库系统阶段
6.在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在这几个阶段中，数据独立性最高的是（ ）阶段。
A.数据库系统 B.文件系统 C.人工管理 D.数据项管理
7.数据库系统与文件系统的主要区别是（ ）。
A.数据库系统复杂，而文件系统简单
B.文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决
C.文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件
D.文件系统管理的数据量较少，而数据库系统可以管理庞大的数据量
8.数据库的基本特点是（ ）。
A.数据结构化，数据独立性，数据冗余大、易移植，统一管理和控制
B.数据结构化，数据独立性，数据冗余小、易扩充，统一管理和控制
C.数据结构化，数据互换性，数据冗余小、易扩充，统一管理和控制
D.数据非结构化，数据独立性，数据冗余小、易扩充，统一管理和控制
9.数据库系统的特点是（ ）、数据独立、减少数据冗余、避免数据不一致和加强了数据保护。
A.数据共享 B.数据存储 C.数据应用 D.数据保密
10.在数据库方式下，信息处理中占据中心位置的是（ ）。
A.磁盘 B.程序 C.数据 D.内存
11.通常所说的数据库系统（DBS）、数据库管理系统（DBMS）和数据库（DB）三者之间的关系是（ ）。
A.DBMS包含DB和DBS B.DB包含DBS和DBMS
C.DBS包含DB和DBMS D.三者无关
12.数据库系统组成的核心要素是（ ）。
A.数据库 B.用户 C.软件 D.硬件
13.数据库管理系统是（ ）。
A.操作系统的一部分 B.在操作系统支持下的系统软件
C.一种编译程序 D.应用程序系统
14.Access系统是（ ）。
A.操作系统的一部分 B.操作系统支持下的系统软件
C.一种编译程序 D.一种操作系统
15.数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除，这类功能称为（ ）。
A.数据定义功能 B.数据管理功能
C.数据操纵功能 D.数据控制功能
16.能够实现对数据库中数据操纵的软件是（ ）。
A.操作系统 B.解释系统 C.编译系统 D.数据库管理系统
17.以下不是数据库管理系统的子语言的是（ ）。
A.数据定义语言 B.C语言 C.数据控制语言 D.数据操纵语言
18.数据库管理系统提供授权功能来控制不同用户访问数据的权限，这主要是为了实现数据库的（ ）。
A.可靠性 B.一致性 C.完整性 D.安全性
19.存储在计算机外部存储介质上的结构化的数据集合的英文名称是（ ）。
A.Data Dictionary（DD） B.Database System（DBS）
C.Database（DB） D.Database Management System（DBMS）
20.数据库是（ ）。
A.以—定的组织结构保存在辅助存储器中的数据的集合
B.一些数据的集合
C.辅助存储器上的一个文件
D.磁盘上的一个数据文件
21.数据库的三级模式结构是对（ ）抽象的3个级别。
A.存储器 B.数据 C.程序 D.外存
22.数据库的三级模式结构中最接近外部存储器的是（ ）。
A.子模式 B.外模式 C.模式 D.内模式
23.在数据库的三级模式结构中，描述数据库全局逻辑结构和特性的是（ ）。
A.外模式 B.内模式 C.存储模式 D.模式
24.一般来说，在数据库系统的模式结构中，一个数据库系统的外模式（ ）。
A.只能有一个 B.最多只能有一个 C.至少两个 D.可以有多个
25.在数据库系统的模式结构中，模式和内模式（ ）。
A.有且只有一个 B.最多只能有一个 C.至少两个 D.可以有多个
26.在数据库系统的模式结构中，存在的正确的映射关系是（ ）。
A.外模式/内模式 B.外模式/模式
C.外模式/外模式 D.模式/模式
27.数据库三级模式体系结构的划分，有利于保持数据库的（ ）。
A.数据独立性 B.数据安全性 C.结构规范化 D.操作可行性
28.数据库系统的数据独立性是指（ ）。
A.不会因为数据的数值变化而影响应用程序
B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序
C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构
D.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构
29.在数据库的模式结构中，数据库存储的改变会引起内模式的改变。为使数据库的模式保持不变，从而不必修改应用程序，必须通过改变模式与内模式之间的映射来实现。这样，使数据库具有（ ）。
A.数据独立性 B.逻辑独立性 C.物理独立性 D.操作独立性
30.在数据库的模式结构中，数据库模式的改变会引起外模式的改变。为使数据库的外模式保持不变，从而不必修改应用程序，必须通过改变模式与外模式之间的映射来实现。这样，使数据库具有（ ）。
A.数据独立性 B.逻辑独立性 C.物理独立性 D.操作独立性
31.数据模型是（ ）。
A.文件的集合 B.记录的集合
C.数据的集合 D.数据及其联系的集合
32.数据模型的三要素是（ ）。
A.外模式、模式和内模式 B.关系模型、层次模型、网状模型
C.实体、属性和联系 D.数据结构、数据操作和完整性约束
33.层次模型的上一层记录类型和下一层记录类型之间的联系是（ ）。
A.一对一联系 B.一对多联系 C.多对一联系 D.多对多联系
34.层次模型必须满足的一个条件是（ ）。
A.可以有一个以上的结点无父结点 B.有且仅有一个结点无父结点
C.不能有结点无父结点 D.每个结点均可以有一个以上的父结点
35.关系模型是（ ）的数据模型。
A.用关系表示实体 B.用关系表示联系
C.用关系表示实体及其联系 D.用关系表示属性
36.下列（ ）数据模型是以数据表为基础结构。
A.层次模型 B.网状模型 C.关系模型 D.面向对象模型
37.具有联系的相关数据按一定的方式组织排列，并构成一定的结构，这种结构即（ ）。
A.数据模型 B.数据库 C.关系模型 D.数据库管理系统
38.按照传统的数据模型分类，数据库可分为3种类型（ ）。
A.大型、中型和小型 B.西文、中文和兼容
C.层次、网状和关系 D.数据、图形和多媒体
39.下列关于层次模型的说法，不正确的是（ ）。
A.用树形结构来表示实体集及实体集间的联系
B.有且仅有一个结点无双亲
C.其他结点有且仅有一个双亲
D.用二维表结构表示实体集与实体集之间的联系的模型
40.在数据库设计中用关系模型来表示实体集与实体集之间的联系，关系模型的数据结构是（ ）。
A.层次结构 B.网状结构 C.二维表结构 D.封装结构
41.层次型、网状型和关系型数据库划分原则是（ ）。
A.记录长度 B.文件的大小
C.联系的复杂程度 D.数据之间的联系方式
42.在数据库的概念设计中，最常用的模型是（ ）。
A.形象模型 B.物理模型 C.逻辑模型 D.实体-联系模型
43.不同实体是根据（ ）区分的。
A.代表的对象 B.名字 C.属性多少 D.属性的不同
44.如果把学生的自然情况看成是实体，某个学生的姓名叫“张三”，则“张三”是实体的（ ）。
A.属性型 B.属性值 C.记录型 D.记录值
45.一个数据库系统必须能表示实体集和联系，与联系有关的实体集有（ ）。
A.0个 B.1个 C.2个 D.1个或1个以上
46.概念结构设计的主要目标是产生数据库的概念结构，该结构主要反映（ ）。
A.应用程序员的编程需求 B.DBA的管理信息需求
C.数据库系统的维护需求 D.企业组织的信息需求
47.在关系数据库设计中，设计关系模式是（ ）的任务。
A.需求分析阶段 B.概念结构设计阶段
C.逻辑结构设计阶段 D.物理结构设计阶段
48.在数据库设计中，用E-R图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，它属于数据库设计的（ ）阶段。
A.需求分析 B.概念结构设计 C.逻辑结构设计 D.物理结构设计
49.E-R模型是数据库设计的工具之一，它一般适用于建立数据库的（ ）。
A.概念模型 B.结构模型 C.物理模型 D.逻辑模型
50.在E-R模型中，通常实体集、属性、联系分别用（ ）表示。
A.矩形框、椭圆形框、菱形框 B.椭圆形框、矩形框、菱形框
C.矩形框、菱形框、椭圆形框 D.菱形框、椭圆形框、矩形框
51.实体集与实体集之间的联系有一对一、一对多和多对多3种，不能描述多对多联系的是（ ）。
A.网状模型 B.层次模型
C.关系模型 D.网状模型和关系模型
52.关于实体描述错误的是（ ）。
A.实体是客观存在并相互区别的事物
B.不能用来表示抽象的事物
C.即可以表示具体的事物，也可以表示抽象的事物
D.能用来表示抽象的事物
53.对于现实世界中某一事物的某一特征，在E-R模型中使用（ ）。
A.模型描述 B.关键字描述 C.关系描述 D.属性描述
54.概念模型只能表示（ ）。
A.实体间1∶1联系 B.实体间1∶n联系
C.实体间m∶n联系 D.实体间的上述3种关系
55.如果“学生表”和“学生成绩表”通过“学号”字段建立了一对多的关系，在“一”方的表是（ ）。
A.学生表 B.学生成绩表 C.都是 D.都不是
56.设有“学生”和“班级”两个实体集，每个学生只能属于一个班级，一个班级可以有多个学生，“学生”和“班级”实体集之间的联系是（ ）。
A.多对多 B.一对多 C.多对一 D.一对一
57.将“名单”实体集中的“姓名”与“工资标准”实体集中的“姓名”建立关系，且两个实体集中的实体都是唯一的，则这两个实体集之间的联系是（ ）。
A.一对一 B.一对多 C.多对一 D.多对多
58.如果一个工人可管理多个设备，而一个设备只被一个工人管理，则实体集“工人”与实体集“设备”之间存在的联系是（ ）。
A.一对一 B.一对多 C.多对一 D.多对多
二、填空题
1.数据管理技术经历了________、________、________3个阶段。
2.数据库系统由________、________、________、________组成。
3.________是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起，长期存放在计算机内，可为多个用户共享，与应用程序彼此独立，统一管理的数据的集合。
4.由计算机硬件、DBMS、数据库、应用程序及用户等组成的一个整体称为________。
5.硬件环境是数据库系统的物理支撑，它包括相当速率的CPU、足够大的内存空间、足够大的________，以及配套的输入/输出设备。
6.数据库系统的三级模式结构从内到外分别为________、________、________。
7.数据库系统的三级模式结构中，保证数据的逻辑独立性的映射称为________。
8.数据库系统的三级模式结构中，保证数据的物理独立性的映射称为________。
9.数据的存储结构与数据逻辑结构之间的独立性称为数据的________。
10.数据的逻辑结构与用户视图之间的独立性称为数据的________。
11.在数据库系统中，模式/内模式映射用于解决数据的________独立性。
12.在数据库系统中，外模式/模式映射用于解决数据的________独立性。
13.在数据库系统的三级模式结构中，数据按________的描述提供给用户，按________的描述存储在磁盘中，而________提供了连接这两级的相对稳定的中间点，并使得两级中的任何一级的改变都不受另一级的牵制。
14.数据库设计包括需求分析阶段、________设计阶段、________设计阶段、物理结构设计阶段、实施阶段、使用与维护阶段。
15.联系的类型分为一对一联系、________联系和________联系。
16.设有“班级”实体集与“班长”实体集，如果每个班只有一个班长，每个班长只能在一个班级任职，则“班级”与“班长”实体集之间存在________联系。
17.设有“班级”实体集与“学生”实体集，如果每个班有几十名学生，每个学生只能在一个班级学习，则“班级”与“学生”实体集之间存在________联系。
18.设有“教师”实体集与“课程”实体集，如果每位教师可以讲授多门课程，每门课程可以由多位教师讲授，则“教师”与“课程”实体集之间存在________联系。
19.常见的数据模型有层次模型、网状模型、________、面向对象模型。
20.用二维表的形式来表示实体之间联系的数据模型叫作________。
21.实体可以是实际的事物，也可以是________的事物。
22.具有相同类型及相同属性的实体的集合，称为________。
23.数据库概念结构设计的核心内容是构造________模型。
三、简答题
1.设某商业集团数据库中有3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”实体集与“商品”实体集之间存在“销售”联系，每个商店可以销售多种商品，每种商品可以在多个商店销售，每个商店销售的每种商品，有月销售量；“商店”实体集与“职工”实体集之间存在“聘用”联系，每个商店聘用多位职工，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E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
2.设某商业集团数据库中有3个实体集：一是“公司”实体集，属性有公司编号、公司名、电话、地址等；二是“仓库”实体集，属性有仓库编号、仓库名、电话、地址等；三是“职工”实体集属性有职工编号、姓名、性别等。“公司”实体集与“仓库”实体集之间存在“隶属”联系，每个公司管辖若干仓库，每个仓库只能划归一个公司管辖；“仓库”实体集与“职工”实体集之间存在“聘用”联系，每个仓库可以聘用多个职工，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属性。“职工”实体集本身具有“领导”联系，同一个仓库的若干名职工由一个经理领导。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
3.设某商业集团数据库有3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，属性有商店号、商店名、电话、地址等；三是“供应商”实体集，属性有供应商编号、供应商名、电话、地址、联系人等。“供应商”实体集、“商店”实体集与“商品”实体集三者之间存在“供应”联系，每个供应商可以供应多种商品，每种商品可以由多个供应商供货，每个供应商可以向多个商店供货，每个商店可以由多个供应商供货，每个商店可以供应多种商品，每种商品可以在多个商店供应，每个供应商向每个商店供应每种商品有月供应量；“商店”实体集与“商品”实体集之间存在“销售”联系，每个商店可以销售多种商品，每种商品可以在多个商店销售，每个商店销售每种商品有月计划数。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
4.某货运公司车队数据库中有4个实体集：一是“车队”实体集，属性有车队号、名称、地址等；二是“司机”实体集，属性有司机号、姓名、执照号、电话、工资等；三是“车辆”实体集，属性有车牌号、车型、颜色、载重等；四是“保险公司”实体集，属性有保险公司号、名称、地址等。“车队”实体集与“车辆”实体集之间存在“拥有”联系，一个车队拥有多辆车，一辆车只属于一个车队；“车队”实体集与“司机”实体集之间存在“聘用”联系，一个车队可以聘用多位司机，一位司机只能在一个车队工作；“司机”实体集与“保险公司”实体集之间存在“保险1”联系，一个司机只与一个保险公司签署保险合同，一个保险公司可以与多位司机签署合同，每签署一份保险合同，就有投保日期、保险种类、费用等属性；“车辆”实体集与“保险公司”实体集之间存在“保险2”联系，一辆车只在一个保险公司投保，一个保险公司可以负责多辆汽车的投保，每签署一份保险合同，就有投保日期、保险种类、费用等属性。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
5.某人事数据库有职工、部门、岗位3个实体集：“职工”实体集有工号、姓名、性别、年龄、学历等属性；“部门”实体集有部门号、部门名称、职能等属性；“岗位”实体集有岗位编号、岗位名称、岗位等级等属性。“部门”实体集与“职工”实体集之间存在“属于”联系，每个部门有多名职工，每个职工只属于一个部门；“部门”实体集与“岗位”实体集之间存在“设置”联系，每个部门可以设置多种岗位，每种岗位可以设置在多个部门，每种岗位设置都有人数属性；“职工”实体集与“岗位”实体集之间存在“聘任”联系，每种岗位可以聘任多位职工，每位职工只能受聘于一种岗位。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
6.设某数据库有4个实体集：班级、学生、课程、教师。“班级”实体集的属性有班级号、班级名、专业、人数等；“学生”实体集的属性有学号、姓名、性别、出生年月等；“课程”实体集的属性有课程号、课程名、课时、学分等；“教师”实体集的属性有工号、姓名、性别、出生年月、职称等。“班级”实体集和“学生”实体集之间存在“属于”联系，每个班级有若干名学生，每个学生只属于1个班级；“学生”实体集和“课程”实体集之间存在“选课”联系，每个学生可以选修多门课程，每门课程可以被多个学生选修，学生每选修1门课程，就有一个成绩；“课程”实体集和“教师”实体集之间存在“授课”联系，每个教师可以讲授多门课程，每门课程可以由多位教师讲授，每个教师每讲授1门课程就有一个授课时间。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
7.某体育运动锦标赛有来自世界各国运动员组成的体育代表团参赛各类比赛项目。为其设计一个数据库，该数据库有4个实体集：一是“代表团”实体集，属性有团编号、地区、住所；二是“运动员”实体集，属性有运动员编号、姓名、年龄、性别；三是“比赛类别”实体集，属性有类别编号、类别名、主管；四是“比赛项目”实体集，属性有项目编号、项目名、级别。“代表团”实体集与“运动员”实体集之间存在“成员”联系，每个代表团有多个运动员，每个运动员只属于一个代表团；“比赛类别”实体集和“比赛项目”实体集之间存在“属于”联系，每种比赛类别有多个比赛项目，每个比赛项目只属于一种比赛类别；“运动员”实体集和“比赛项目”实体集之间存在“参加”联系，每个运动员可以参加多项比赛项目，每个比赛项目有若干位运动员参加比赛。运动员参加比赛项目有比赛时间和得分。试为该锦标赛设计一个E-R模型，并在图上注明属性、联系的类型。
8.某工程管理系统有4个实体集：单位、职工、工程、设备，其中“单位”实体集有单位名、地址、电话等属性；“职工”实体集有职工号、姓名、性别等属性；“工程”实体集有工程号、工程名、地点属性；“设备”实体集有设备号、设备名、产地等属性。“单位”实体集和“职工”实体集之间存在“拥有”联系，每一单位有多个职工，每个职工仅隶属于一个单位；“职工”实体集和“工程”实体集之间存在“参加”联系，一个职工仅在一个工程中工作，但一个工程中可以有很多职工参加工作；“工程”实体集与“设备”实体集之间存在“供应”联系，每种设备可以供应多个工程，每个工程需要多种设备，每个工程需要供应的每种设备有数量属性。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。
9.某大型企业的进销存管理信息子系统包含商品、仓库、采购单、采购员4个实体集，其中“商品”实体集有商品代码、型号、名称、单价等属性；“仓库”实体集有仓库号、负责人、地址、电话等属性；“采购单”实体集有采购单号、日期、总价值等属性；“采购员”实体集有采购员号、姓名、性别、业绩等属性。“仓库”实体集与“商品”实体集之间存在“存放”联系，每种商品可以存放在多个仓库，每个仓库可以存放多种商品，商品存放在仓库有存储量、日期属性；“商品”实体集与“采购单”实体集之间存在“采购明细”联系，每种商品可以有多张采购单，每张采购单可以含有多种商品，采购明细具有数量、价格等属性；“采购单”实体集与“采购员”实体集之间存在“采购”联系，每位采购员可以采购多张采购单，每张采购单只能由一位采购员负责采购。试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型。第2章关系模型和关系数据库
1970年，美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型，开创了数据库的关系方法和关系数据理论的研究，为数据库技术奠定了理论基础。关系模型是目前常用的一种数据模型，许多数据库管理系统都支持关系模型，如Access、DB2、Oracle、Sybase、Informix、SQL Server等。
本章主要介绍关系模型的基本概念、关系的规范化理论、E-R模型向关系模型的转换，以及关系操作的基础——关系代数。2.1关系模型
关系模型是由关系数据结构、关系操作和关系完整性约束3部分组成。2.1.1 关系数据结构
关系模型是用二维表形式来表示实体集和实体集间联系的数据模型。其数据结构就是二维表结构。
1.关系
关系（Relation）即是一张二维表，其通过关系名来标识。
2.属性
在一个关系中，每一竖列称为一个属性（Attribute），其通过属性名来标识。
3.分量
在一个关系中，每一个数据都可看成独立的分量（Component）。
4.元组
在一个关系中，每一横行称为一个元组（Tuple）。
5.域
在一个关系中，每一个属性的取值范围称为该属性的域（Domain）。域是相同数据类型的值的集合。
6.关系模式
在一个关系中，通常将用于描述关系结构的关系名和属性名的集合称为关系模式（Schema）。其一般格式为：
例如，关系模式：学生（学号，姓名，性别，出生日期，联系方式，身份证号）
图1-2-1所示为二维表、关系模型及概念模型之间的对应术语。图1-2-1 二维表、关系模型及概念模型的对应术语
7.关键字
①候选关键字：在一个关系中，如果某个属性或某个属性集能唯一标识元组，且又不含有多余的属性或属性集，那么这个属性或属性集称为该关系的候选关键字（Candidate Key），也称为候选键。
例如，学生关系，以关系模式表示：学生（学号，姓名，性别，出生日期，联系方式，身份证号），其中，学号、身份证号分别是候选键。
又如，学生选修课程的选修关系，以关系模式表示：选修（学号，课程编号，成绩），其中，（学号，课程编号）两个属性构成属性集共同做候选键。
②主关键字：在一个关系中，正在使用的候选键或由用户特别指定的某一候选键，称为该关系的主键（Primary Key），也称为主键或主码。
例如，上例学生关系中，可以指定“学号”候选键为主键。
又如，上例选修关系中，只有一个候选键（学号，课程编号），所以这个唯一的候选键就为主键。
③外部关键字：如果关系R中某个属性或属性集是其他关系的主键，那么该属性或属性集是关系R的外部关键字（Foreign Key），或称为外键、外码。
例如，选修关系中，“学号”属性在学生关系中做主键，所以“学号”属性在选修关系中是外部关键字。
如果课程关系以关系模式表示为：课程（课程编号，课程名，学时，课程类别，开课学期），课程编号是唯一候选键，所以指定为主键。那么在选修关系中，“课程编号”属性是外部关键字。
对于一个关系应具有如下特点：
①关系中的每一个分量都是不可再分的、最基本的数据单位。
②关系中每一列的分量都是同一类型的数据，且都取值于同一个域。关系中列的顺序是任意的。
③关系中各行的顺序可以是任意的。
④一个关系是一张二维表，不允许有相同的属性名，也不允许有相同的元组。
8.关系数据库
关系数据库是在关系模型基础上创建的数据库，它借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。
在关系数据库中，将一个关系视为一张二维表，又称其为数据表（简称表），表中的行称为记录，列称为字段。关系模型的关系与关系数据库的表中相关概念的对应关系如表1-2-1所示。表1-2-1 关系与表中相关概念的对应关系2.1.2 关系操作与关系的完整性约束
1.关系操作
关系模型常用的关系操作是查询、插入、删除和修改。
关系模型的关系操作是集合操作性质的，即数据操作的对象和操作结果均为集合。
2.关系的完整性约束
关系完整性是为了保证数据库中数据的正确性和相容性，而对关
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]