1.试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念
- 数据：数据是数据库中存储的基本对象，我们生活中常见的各种事物都可以称为数据，它是描述事物的符号记录。主要分为数字、文字、图形、图像、音频、视频等各个种类。
- 数据库：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。
- 数据库管理系统：数据库管理系统(DBMS)是包含着相互关联的数据和一整套可以访问这些数据的程序的集合。数据库管理系统的最初作用是提供一个便利并且高效的途径来存储数据及获取这些数据。
- 数据库系统：数据库系统是经过精妙设计后，用来对大量数据进行管理的系统。管理数据需要牵涉到两个方面，定义存储数据的结构以及提供一个可以对数据实施操纵的机制。此外，数据库系统需要解决由于系统崩溃或者未经授权的访问所造成的数据泄露或丢失、损坏等问题，确保被存储数据的安全性。
2.定义并解释概念模型中以下术语：
实体，实体型，实体集，实体之间的联系
- 实体：一个实体是一种在现实生活中客观存在的抽象或具体的事物或物体。实体在数据库中被描述为一系列的属性。
- 实体型：实体型是用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型，为具有相同属性实体的必然特征。用实体名及描述它的各属性名，可以刻画出全部同质实体的共同特征和性质。
- 实体集：实体集为同一类型的实体的集合。例如一名教师的属性包括身份证号、姓名、薪水、职称等，它们共同构成了一个实体集。
- 实体之间的联系：现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。分为一对一联系、一对多联系、多对多联系。
3.试述关系模型的概念，定义并解释以下术语：
关系，属性，域，元组，码，分量，关系模式
- 关系：一张表中注明着的事物的各个属性名称及它们的内在联系。
- 属性：表中的一列表示一个属性，属性名为这些属性的统称，例如学生的学号、姓名。
- 域：对于每个属性，都有一系列的允许值，叫做这个属性的域。比如，在“教师”这个关系中，“薪水”属性的域是就是所有可能的薪水值的集合，而“姓名”属性的域是所有存在的教师名字。
- 元组：在数学术语中，一个元组是一系列变量的合集。n个变量之间的关系通过一个包含n个变量的元组来表达。而在关系模型中，“关系用来”表示一张表，而“元组”用来指定表中的某一行。
- 码：我们必须有一种方法来指定给定关系中的元组是如何分布的。这是用它们的属性来表达的。也就是说元组的属性值必须能够唯一标识元组。换句话说，关系中的两个元组不能完全相同所有属性的值。“码”是表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。
- 分量：元组中的一个属性值。比如学生的姓名值。
- 关系模式：对关系的描述。
4.试述数据库系统的三级模式结构，并说明这种结构的优点是什么。
- 数据库系统的三级模式结构包括模式、外模式和内模式。
- 数据库系统的三级模式是数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给数据库系统管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表现方式与存储方式。它们保证了数据的物理独立性和逻辑独立性。
以下的内容相对抽象，觉得自己的理解不到位，经过查阅相关资料作出如下总结
5.定义并解释以下术语：
模式，外模式，内模式，数据定义语言，数据操纵语言
- 模式：模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，主要包括数据的逻辑结构、数据之间的联系、数据有关的安全性及完整性要求。一个数据库只能有一个模式。
- 外模式：是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。它由若干个外部记录类型组成，它是数据库用户能看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据逻辑表示。对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
- 内模式：内模式是数据物理结构和存储方式的描述。内模式对应物理级数据库，内模式是所有模式中的最低层的表示，不同于物理层，假设外存是一个无限性的地址空间，内模式是存储记录的类型，存储域以及表示以及存储记录的物理顺序，指示元索引，和存储路径的等数据的存储组织从而形成一个完整的系统。
- 数据定义语言：我们通过一组由特殊表示的定义来指定数据库模式一种称为数据定义语言（DDL）的语言。 DDL也用于指定数据的其他属性。我们指定数据库使用的存储结构和访问方法系统通过一组特殊类型的DDL语句（称为数据存储和定义语言。 这些语句定义了数据库模式，并且通常对用户隐藏。
- 数据操纵语言：数据操纵语言是一种使用户能够访问的语言或按适当的数据模型组织的数据。类型主要包括：
检索存储在数据库中的信息
将新信息插入数据库
从数据库中删除信息
修改数据库中存储的信息
基本上有两种类型：
程序DML要求用户指定所需的数据以及如何得到这些数据
声明性DML（也称为非过程DML）要求用户指定需要哪些数据，而不指定如何获取那些数据。
5.什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？
- 数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式/内模式映像做响应的改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
- 数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系，新的属性，改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式/模式的映像做相应的改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
- 原因：有了数据库，应用程序对数据的访问是要通过数据库管理系统进行的，程序不能直接操作数据本身。而且数据库管理系统提供了两层映像机制：外模式/模式映像和模式/内模式映像。这两层映像机制保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和物理独立性。