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数据库管理系统 (DBMS) 的主要功能是什么？
- DBMS 的主要功能是管理大量复杂的关联数据，包括数据存储、检索、修改，同时提供并发控制、数据完整性、安全性和恢复等功能。
为什么数据库系统比文件系统更优越？举例说明其中的优势。
- 数据库系统比文件系统更优越，主要体现在减少数据冗余和不一致性，简化数据访问，提供数据隔离、并发控制、数据完整性和安全性等方面。例如，数据库系统通过事务管理，确保在多个用户同时操作数据时不会产生冲突或错误。
请描述“事务管理”在数据库系统中的作用。
- 事务管理的作用是确保数据库中的一系列操作要么全部成功，要么全部失败（原子性），并且维护数据的一致性和隔离性，即使在系统崩溃时，事务管理也能保证数据库处于一致状态。
关系数据库模型中的表是如何定义和组织数据的？请举例说明。
- 在关系数据库模型中，数据以表（关系）的形式存储，每个表由行和列组成。列表示属性，行表示记录。比如，学生信息可以存储在一个表中，列为学生ID、姓名、年龄，行则存储具体的学生数据。
什么是数据抽象？为什么在数据库系统中数据抽象很重要？
- 数据抽象是隐藏数据存储的具体实现细节，通过不同的抽象层次（如物理层、逻辑层和视图层）来简化用户与数据库的交互。数据抽象的意义在于，用户不需要理解底层数据存储的复杂性，只需要关注数据的逻辑表示。
数据库中的“物理数据独立性”指的是什么？它如何影响数据库系统的设计？
- 物理数据独立性是指修改数据库的物理存储结构（如文件存储方式）时，不需要改变数据库的逻辑结构。它允许数据库管理员在不影响应用程序的情况下优化数据存储结构。
什么是数据库的并发访问问题？举例说明在并发访问情况下可能会出现的数据不一致问题。
- 数据库的并发访问问题是指多个用户同时访问和修改数据时，可能会导致数据不一致的现象。例如，如果两个用户同时读取同一个账户的余额，并分别尝试取款，结果可能会导致账户余额不正确的情况（如两个用户都能提取相同的资金）。

填空题答案：

**数据库系统的三层抽象级别包括：**物理层、逻辑层和视图层。
SQL 是一种非过程化**的查询语言，它允许用户通过表来查询和操作数据。
**在数据库系统中，存储管理器负责处理低级别数据存储和应用程序之间的接口。
**数据操作语言 (DML) 包括两种主要类型：**过程化 DML 和非过程化 DML。
一个事务必须具备原子性、一致性、隔离性和持久性**四个特性，简称为ACID特性。
**在数据库设计过程中，逻辑设计是确定数据库模式的过程。
DBMS 提供了索引**来帮助快速检索数据，它为特定数据项提供了指针。
关系数据库的基本结构是什么？
- 关系数据库的基本结构包括表（也称为关系），每个表由列（属性）和行（元组）组成。列表示数据的不同属性，行表示具体的数据记录。
什么是关系模式？请举例说明。
- 关系模式是表的逻辑结构，它定义了表中的属性。比如，instructor = (ID, name, dept_name, salary) 是一个关系模式，定义了一个instructor表，其中包含四个属性：ID、姓名、部门名和薪水。
请描述主键和候选键之间的区别。
- 主键是关系中唯一标识每个元组的键，它不能为null。候选键是能够唯一标识元组的键集合，其中的一个候选键被选为主键。所有主键都是候选键，但不是所有候选键都会被选为主键。
什么是关系代数中的选择操作？举例说明其用法。
- 选择操作（σ）用于从关系中选择满足特定条件的元组。比如，选择所有物理系的教师：σdept_name = 'Physics'(instructor)。
什么是连接操作？如何在关系代数中实现？
- 连接操作用于将两个关系合并，基于一个共同的属性或条件。它可以通过笛卡尔积和选择操作组合来实现。比如，σ instructor.ID = teaches.ID (instructor × teaches)，该查询选择了instructor和teaches中ID相同的元组。
在SQL中，如何使用SELECT语句查询某个特定条件下的数据？
- 使用SELECT语句可以从表中查询数据，WHERE子句用于指定条件。比如，查询计算机科学系的教师：SELECT name FROM instructor WHERE dept_name = 'Comp. Sci.'。
什么是SQL中的聚合函数？请举例说明它们的用途。
- SQL中的聚合函数用于对一列数据进行计算，返回单个结果。常见的聚合函数有AVG（平均值）、SUM（总和）、COUNT（计数）、MAX（最大值）、MIN（最小值）。例如，SELECT AVG(salary) FROM instructor WHERE dept_name = 'Comp. Sci.' 计算计算机科学系教师的平均薪资。

填空题答案：

关系实例中的每一行称为元组**，每一列称为属性。
**在关系代数中，选择（σ） 操作用于选择满足特定条件的元组。
SQL中的SELECT * FROM instructor WHERE dept_name = 'Comp. Sci.'语句将返回计算机科学系所有教师的信息**。
聚合函数avg()用于计算列中值的平均值**。
关系数据库的模式是数据库的逻辑结构**。
外键的作用是保证关系中的引用完整性，通过关联两个表中的数据**。
在关系代数中，笛卡尔积操作符是×（乘积）**。

这些答案解释了关系数据库的核心概念，帮助加深理解。