數據庫系統概論第五版 答案

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第1章 緒論

1 .試述數據、數據庫、數據庫系統、數據庫管理系統的概念。

答:

( l )數據( Data ) :描述事物的符號記錄稱爲數據。數據的種類有數字、文字、圖形、圖像、聲音、正文等。數據與其語義是不可分的。解析在現代計算機系統中數據的概念是廣義的。早期的計算機系統主要用於科學計算,處理的數據是整數、實數、浮點數等傳統數學中的數據。現代計算機能存儲和處理的對象十分廣泛,表示這些對象的數據也越來越複雜。數據與其語義是不可分的。 500 這個數字可以表示一件物品的價格是 500 元,也可以表示一個學術會議參加的人數有 500 人,還可以表示一袋奶粉重 500 克。

( 2 )數據庫( DataBase ,簡稱 DB ) :數據庫是長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數據集合。數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存,具有較小的冗餘度、較高的數據獨立性和易擴展性,並可爲各種用戶共享。

( 3 )數據庫系統( DataBas 。 Sytem ,簡稱 DBS ) :數據庫系統是指在計算機系統中引入數據庫後的系統構成,一般由數據庫、數據庫管理系統(及其開發工具)、應用系統、數據庫管理員構成。解析數據庫系統和數據庫是兩個概念。數據庫系統是一個人一機系統,數據庫是數據庫系統的一個組成部分。但是在日常工作中人們常常把數據庫系統簡稱爲數據庫。希望讀者能夠從人們講話或文章的上下文中區分“數據庫系統”和“數據庫”,不要引起混淆。

( 4 )數據庫管理系統( DataBase Management sytem ,簡稱 DBMs ) :數據庫管理系統是位於用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件,用於科學地組織和存儲數據、高效地獲取和維護數據。 DBMS 的主要功能包括數據定義功能、數據操縱功能、數據庫的運行管理功能、數據庫的建立和維護功能。解析 DBMS 是一個大型的複雜的軟件系統,是計算機中的基礎軟件。目前,專門研製 DBMS 的廠商及其研製的 DBMS 產品很多。著名的有美國 IBM 公司的 DBZ 關係數據庫管理系統和 IMS 層次數據庫管理系統、美國 Oracle 公司的 orade 關係數據庫管理系統、 s 油 ase 公司的 s 油 ase 關係數據庫管理系統、美國微軟公司的 SQL Serve ,關係數據庫管理系統等。

 

2 .使用數據庫系統有什麼好處?

答:

使用數據庫系統的好處是由數據庫管理系統的特點或優點決定的。使用數據庫系統的好處很多,例如,可以大大提高應用開發的效率,方便用戶的使用,減輕數據庫系統管理人員維護的負擔,等等。使用數據庫系統可以大大提高應用開發的效率。因爲在數據庫系統中應用程序不必考慮數據的定義、存儲和數據存取的具體路徑,這些工作都由 DBMS 來完成。用一個通俗的比喻,使用了 DBMS 就如有了一個好參謀、好助手,許多具體的技術工作都由這個助手來完成。開發人員就可以專注於應用邏輯的設計,而不必爲數據管理的許許多多複雜的細節操心。還有,當應用邏輯改變,數據的邏輯結構也需要改變時,由於數據庫系統提供了數據與程序之間的獨立性,數據邏輯結構的改變是 DBA 的責任,開發人員不必修改應用程序,或者只需要修改很少的應用程序,從而既簡化了應用程序的編制,又大大減少了應用程序的維護和修改。使用數據庫系統可以減輕數據庫系統管理人員維護系統的負擔。因爲 DBMS 在數據庫建立、運用和維護時對數據庫進行統一的管理和控制,包括數據的完整性、安全性、多用戶併發控制、故障恢復等,都由 DBMS 執行。總之,使用數據庫系統的優點是很多的,既便於數據的集中管理,控制數據冗餘,提高數據的利用率和一致性,又有利於應用程序的開發和維護。讀者可以在自己今後的工作中結合具體應用,認真加以體會和總結。

 

 3 .試述文件系統與數據庫系統的區別和聯繫。

答:

文件系統與數據庫系統的區別是:文件系統面向某一應用程序,共享性差,冗餘度大,數據獨立性差,記錄內有結構,整體無結構,由應用程序自己控制。數據庫系統面向現實世界,共享性高,冗餘度小,具有較高的物理獨立性和一定的邏輯獨立性,整體結構化,用數據模型描述,由數據庫管理系統提供數據的安全性、完整性、併發控制和恢復能力。

文件系統與數據庫系統的聯繫是:文件系統與數據庫系統都是計算機系統中管理數據的軟件。解析文件系統是操作系統的重要組成部分;而 DBMS 是獨立於操作系統的軟件。但是 DBMS 是在操作系統的基礎上實現的;數據庫中數據的組織和存儲是通過操作系統中的文件系統來實現的。

 

4 .舉出適合用文件系統而不是數據庫系統的例子;再舉出適合用數據庫系統的應用例子。答 :

( l )適用於文件系統而不是數據庫系統的應用例子數據的備份、軟件或應用程序使用過程中的臨時數據存儲一般使用文件比較合適。早期功能比較簡單、比較固定的應用系統也適合用文件系統。

 ( 2 )適用於數據庫系統而非文件系統的應用例子目前,幾乎所有企業或部門的信息系統都以數據庫系統爲基礎,都使用數據庫。例如,一個工廠的管理信息系統(其中會包括許多子系統,如庫存管理系統、物資採購系統、作業調度系統、設備管理系統、人事管理系統等),學校的學生管理系統,人事管理系統,圖書館的圖書管理系統,等等,都適合用數據庫系統。希望讀者能舉出自己瞭解的應用例子。

 

5 .試述數據庫系統的特點。

答:

數據庫系統的主要特點有:

 ( l )數據結構化數據庫系統實現整體數據的結構化,這是數據庫的主要特徵之一,也是數據庫系統與文件系統的本質區別。解析注意這裏的“整體’夕兩個字。在數據庫系統中,數據不再針對某一個應用,而是面向全組織,具有整體的結構化。不僅數據是結構化的,而且數據的存取單位即一次可以存取數據的大小也很靈活,可以小到某一個數據項(如一個學生的姓名),大到一組記錄(成千上萬個學生記錄)。而在文件系統中,數據的存取單位只有一個:記錄,如一個學生的完整記錄。

 ( 2 )數據的共享性高,冗餘度低,易擴充數據庫的數據不再面向某個應用而是面向整個系統,因此可以被多個用戶、多個應用以多種不同的語言共享使用。由於數據面向整個系統,是有結構的數據,不僅可以被多個應用共享使用,而且容易增加新的應用,這就使得數據庫系統彈性大,易於擴充。解析數據共享可以大大減少數據冗餘,節約存儲空間,同時還能夠避免數據之間的不相容性與不一致性。所謂“數據面向某個應用”是指數據結構是針對某個應用設計的,只被這個應用程序或應用系統使用,可以說數據是某個應用的“私有資源”。所謂“彈性大”是指系統容易擴充也容易收縮,即應用增加或減少時不必修改整個數據庫的結構,只需做很少的改動。可以取整體數據的各種子集用於不同的應用系統,當應用需求改變或增加時,只要重新選取不同的子集或加上一部分數據,便可以滿足新的需求。

 ( 3 )數據獨立性高數據獨立性包括數據的物理獨立性和數據的邏輯獨立性。數據庫管理系統的模式結構和二級映像功能保證了數據庫中的數據具有很高的物理獨立性和邏輯獨立性。

( 4 )數據由 DBMS 統一管理和控制數據庫的共享是併發的共享,即多個用戶可以同時存取數據庫中的數據甚至可以同時存取數據庫中同一個數據。爲此, DBMS 必須提供統一的數據控制功能,包括數據的安全性保護、數據的完整性檢查、併發控制和數據庫恢復。解析 DBMS 數據控制功能包括四個方面:數據的安全性保護:保護數據以防止不合法的使用造成的數據的泄密和破壞;數據的完整性檢查:將數據控制在有效的範圍內,或保證數據之間滿足一定的關係;併發控制:對多用戶的併發操作加以控制和協調,保證併發操作的正確性;數據庫恢復:當計算機系統發生硬件故障、軟件故障,或者由於操作員的失誤以及故意的破壞影響數據庫中數據的正確性,甚至造成數據庫部分或全部數據的丟失時,能將數據庫從錯誤狀態恢復到某一已知的正確狀態(亦稱爲完整狀態或一致狀態)。下面可以得到“什麼是數據庫”的一個定義:數據庫是長期存儲在計算機內有組織的大量的共享的數據集合,它可以供各種用戶共享,具有最小冗餘度和較高的數據獨立性。 DBMS 在數據庫建立、運用和維護時對數據庫進行統一控制,以保證數據的完整性、安全性,並在多用戶同時使用數據庫時進行併發控制,在發生故障後對系統進行恢復。數據庫系統的出現使信息系統從以加工數據的程序爲中心轉向圍繞共享的數據庫爲中心的新階段。

 

6 .數據庫管理系統的主要功能有哪些?

答:

( l )數據庫定義功能;

( 2 )數據存取功能;

( 3 )數據庫運行管理;

( 4 )數據庫的建立和維護功能。

7 .什麼是概念模型?試述概念模型的作用。

答:概念模型,也稱信息模型,是按用戶的觀點來對數據和信息建模,主要用於數據庫設計。

概念模型實際上是現實世界到機器世界的一箇中間層次。概念模型用於信息世界的建模,是現實世界到信息世界的第一層抽象,是數據庫設計人員進行數據庫設計的有力工具,也是數據庫設計人員和用戶之間進行交流的語言。

8.定義並解釋概念模型中以下術語:實體,實體型,實體集,實體之間的聯繫。

答:

實體:客觀存在並可以相互區分的事物叫實體。實體型:具有相同屬性的實體具有相同的特徵和性質,用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體,稱爲實體型。實體集:同型實體的集合稱爲實體集;實體之間的聯繫:通常是指不同實體型的實體集之間的聯繫,實體之間的聯繫有一對一,一對多和多對多等多種類型。

 

9 .試述數據模型的概念、數據模型的作用和數據模型的三個要素。

答:

數據模型是數據庫中用來對現實世界進行抽象的工具,是數據庫中用於提供信息表示和操作手段的形式構架。一般地講,數據模型是嚴格定義的概念的集合。這些概念精確描述了系統的靜態特性、動態特性和完整性約束條件。因此數據模型通常由數據結構、數據操作和完整性約束三部分組成。

 ( l )數據結構:是所研究的對象類型的集合,是對系統靜態特性的描述。

 ( 2 )數據操作:是指對數據庫中各種對象(型)的實例(值)允許進行的操作的集合,包括操作及有關的操作規則,是對系統動態特性的描述。

 ( 3 )數據的約束條件:是一組完整性規則的集合。完整性規則是給定的數據模型中數據及其聯繫所具有的制約和依存規則,用以限定符合數據模型的數據庫狀態以及狀態的變化,以保證數據的正確、有效、相容。解析數據模型是數據庫系統中最重要的概念之一。必須通過 《 概論 》 的學習真正掌握數據模型的概念和作用。數據模型是數據庫系統的基礎。任何一個 DBMS 都以某一個數據模型爲基礎,或者說支持某一個數據模型。數據庫系統中,模型有不同的層次。根據模型應用的不同目的,可以將模型分成兩類或者說兩個層次:一類是概念模型,是按用戶的觀點來對數據和信息建模,用於信息世界的建模,強調語義表達能力,概念簡單清晰;另一類是數據模型,是按計算機系統的觀點對數據建模,用於機器世界,人們可以用它定義、操縱數據庫中的數據,一般需要有嚴格的形式化定義和一組嚴格定義了語法和語義的語言,並有一些規定和限制,便於在機器上實現。

10.試述層次模型的概念,舉出三個層次模型的實例。

答:

 ( l )教員學生層次數據庫模型

 

( 2 )行政機構層次數據庫模型

 

( 3 )行政區域層次數據庫模型

 

11.試述網狀模型的概念,舉出三個網狀模型的實例。

答:

滿足下面兩個條件的基本層次聯繫集合爲網狀模型。

 ( l )允許一個以上的結點無雙親; ( 2 )一個結點可以有多於一個的雙親。

實例 1 :

 

實例 2 :

 

實例 3 :

 

12 .試述網狀、層次數據庫的優缺點。

答:

層次模型的優點主要有: ( l )模型簡單,對具有一對多層次關係的部門描述非常自然、直觀,容易理解,這是層次數據庫的突出優點; ( 2 )用層次模型的應用系統性能好,特別是對於那些實體間聯繫是固定的且預先定義好的應用,採用層次模型來實現,其性能優於關係模型; ( 3 )層次數據模型提供了良好的完整性支持。

層次模型的缺點主要有: ( l )現實世界中很多聯繫是非層次性的,如多對多聯繫、一個結點具有多個雙親等,層次模型不能自然地表示這類聯繫,只能通過引入冗餘數據或引入虛擬結點來解決; ( 2 )對插入和刪除操作的限制比較多; ( 3 )查詢子女結點必須通過雙親結點。

網狀數據模型的優點主要有: ( l )能夠更爲直接地描述現實世界,如一個結點可以有多個雙親; ( 2 )具有良好的性能,存取效率較高。

網狀數據模型的缺點主要有: ( l )結構比較複雜,而且隨着應用環境的擴大,數據庫的結構就變得越來越複雜,不利於最終用戶掌握; ( 2 )其 DDL 、 DML 語言複雜,用戶不容易使用。由於記錄之間聯繫是通過存取路徑實現的,應用程序在訪問數據時必須選擇適當的存取路徑。因此,用戶必須瞭解系統結構的細節,加重了編寫應用程序的負擔。

13.試述關係模型的概念,定義並解釋以下術語: ( l )關係( 2 )屬性( 3 )域( 4 )元組 ( 5 )主碼( 6 )分量( 7 )關係模式

答:

關係模型由關係數據結構、關係操作集合和關係完整性約束三部分組成。在用戶觀點下,關係模型中數據的邏輯結構是一張二維表,它由行和列組成。 ( l )關係:一個關係對應通常說的一張表; ( 2 )屬性:表中的一列即爲一個屬性; ( 3 )域:屬性的取值範圍; ( 4 )元組:表中的一行即爲一個元組; ( 5 )主碼:表中的某個屬性組,它可以惟一確定一個元組; ( 6 )分量:元組中的一個屬性值; ( 7 )關係模式:對關係的描述,一般表示爲關係名(屬性 1 ,屬性 2 , … ,屬性 n )

14 .試述關係數據庫的特點。

答:

關係數據模型具有下列優點: ( l )關係模型與非關係模型不同,它是建立在嚴格的數學概念的基礎上的。 ( 2 )關係模型的概念單一,無論實體還是實體之間的聯繫都用關係表示,操作的對象和操作的結果都是關係,所以其數據結構簡單、清晰,用戶易懂易用。 ( 3 )關係模型的存取路徑對用戶透明,從而具有更高的數據獨立性、更好的安全保密性,也簡化了程序員的工作和數據庫開發建立的工作。當然,關係數據模型也有缺點,其中最主要的缺點是,由於存取路徑對用戶透明,查詢效率往往不如非關係數據模型。因此爲了提高性能,必須對用戶的查詢請求進行優化,增加了開發數據庫管理系統的難度。

15.試述數據庫系統三級模式結構,這種結構的優點是什麼?

答:

數據庫系統的三級模式結構由外模式、模式和內模式組成。(參見書上圖 1 . 29 ) 外模式,亦稱子模式或用戶模式,是數據庫用戶(包括應用程序員和最終用戶)能夠看見和使用的局部數據的邏輯結構和特徵的描述,是數據庫用戶的數據視圖,是與某一應用有關的數據的邏輯表示。模式,亦稱邏輯模式,是數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵的描述,是所有用戶的公共數據視圖。模式描述的是數據的全局邏輯結構。外模式涉及的是數據的局部邏輯結構,通常是模式的子集。內模式,亦稱存儲模式,是數據在數據庫系統內部的表示,即對數據的物理結構和存儲方式的描述。數據庫系統的三級模式是對數據的三個抽象級別,它把數據的具體組織留給 DBMs 管理,使用戶能邏輯抽象地處理數據,而不必關心數據在計算機中的表示和存儲。爲了能夠在內部實現這三個抽象層次的聯繫和轉換,數據庫系統在這三級模式之間提供了兩層映像:外模式/模式映像和模式/內模式映像。正是這兩層映像保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

16 .定義並解釋以下術語:模式、外模式、內模式、 DDL 、 DML 。

模式、外模式、內模式,亦稱邏輯模式,是數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵的描述,是所有用戶的公共數據視圖。模式描述的是數據的全局邏輯結構。外模式涉及的是數據的局部邏輯結構,通常是模式的子集。內模式,亦稱存儲模式,是數據在數據庫系統內部的表示,即對數據的物理結構和存儲方式的描述。 DDL :數據定義語言,用來定義數據庫模式、外模式、內模式的語言。 DML :數據操縱語言,用來對數據庫中的數據進行查詢、插入、刪除和修改的語句。

17.什麼叫數據與程序的物理獨立性?什麼叫數據與程序的邏輯獨立性?爲什麼數據庫系統具有數據與程序的獨立性?

答:

數據與程序的邏輯獨立性:當模式改變時(例如增加新的關係、新的屬性、改變屬性的數據類型等),由數據庫管理員對各個外模式/模式的映像做相應改變,可以使外模式保持不變。應用程序是依據數據的外模式編寫的,從而應用程序不必修改,保證了數據與程序的邏輯獨立性,簡稱數據的邏輯獨立性。數據與程序的物理獨立性:當數據庫的存儲結構改變了,由數據庫管理員對模式/內模式映像做相應改變,可以使模式保持不變,從而應用程序也不必改變,保證了數據與程序的物理獨立性,簡稱數據的物理獨立性。數據庫管理系統在三級模式之間提供的兩層映像保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

18 .試述數據庫系統的組成。

答:

數據庫系統一般由數據庫、數據庫管理系統(及其開發工具)、應用系統、數據庫管理員和用戶構成。

19 .數據庫管理員、系統分析員、數據庫設計人員、應用程序員的職責是什麼?

答:

數據庫管理員的職責:(1)決定數據庫中的信息內容和結構;

(2)決定數據庫的存儲結構和存取策略;

(3)定義數據的安全性要求和完整性約束條件;

(4)監控數據庫的使用和運行;

(5)數據庫的改進和重組、重構。

系統分析員負責應用系統的需求分析和規範說明,系統分析員要和用戶及 DBA 相結合,確定系統的硬件、軟件配置,並參與數據庫系統的概要設計。數據庫設計人員負責數據庫中數據的確定、數據庫各級模式的設計。數據庫設計人員必須參加用戶需求調查和系統分析,然後進行數據庫設計。在很多情況下,數據庫設計人員就由數據庫管理員擔任。應用程序員負責設計和編寫應用系統的程序模塊,並進行調試和安裝。

 

第二章 關係數據庫

1 .試述關係模型的三個組成部分。
答:關係模型由關係數據結構、關係操作集合和關係完整性約束三部分組成。

 

2 .試述關係數據語言的特點和分類。

答:關係數據語言可以分爲三類:

關係代數語言。

關係演算語言:元組關係演算語言和域關係演算語言。

SQL:具有關係代數和關係演算雙重特點的語言。

這些關係數據語言的共同特點是,語言具有完備的表達能力,是非過程化的集合操作語言,功能強,能夠嵌入高級語言中使用。

3 (略)

4 .

5 . 述關係模型的完整性規則。在參照完整性中,爲什麼外部碼屬性的值也可以爲空?什麼情況下才可以爲空?

答:實體完整性規則是指若屬性A是基本關係R的主屬性,則屬性A不能取空值。

若屬性(或屬性組)F是基本關係R的外碼,它與基本關係S的主碼Ks相對應(基本關係R和S不一定是不同的關係),則對於R中每個元組在F上的值必須爲:或者取空值(F的每個屬性值均爲空值);或者等於S中某個元組的主碼值。即屬性F本身不是主屬性,則可以取空值,否則不能取空值。

6.設有一個SPJ數據庫,包括S,P,J,SPJ四個關係模式:

1)求供應工程J1零件的供應商號碼SNO:

πSno(σJno=‘J1’(SPJ))

2)求供應工程J1零件P1的供應商號碼SNO:

πSno(σJno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ))

3)求供應工程J1零件爲紅色的供應商號碼SNO:

πSno(πSno,,Pno(σJno=‘J1‘ (SPJ))∞πPno(σCOLOR=’紅‘ (P)))

4)求沒有使用天津供應商生產的紅色零件的工程號JNO:

πJno(SPJ)- πJNO(σcity=‘天津’∧Color=‘紅‘ (S∞SPJ∞P)

5)求至少用了供應商S1所供應的全部零件的工程號JNO:

πJno,Pno(SPJ)÷ πPno(σSno=‘S1‘ (SPJ))

7. 試述等值連接與自然連接的區別和聯繫。

答:連接運算符是“=”的連接運算稱爲等值連接。它是從關係R與S的廣義笛卡爾積中選取A,B屬性值相等的那些元組

自然連接是一種特殊的等值連接,它要求兩個關係中進行比較的分量必須是相同的屬性組,並且在結果中把重複的屬性列去掉。

8.關係代數的基本運算有哪些 ? 如何用這些基本運算來表示其他運算?

答:並、差、笛卡爾積、投影和選擇5種運算爲基本的運算。其他3種運算,即交、連接和除,均可以用這5種基本運算來表達。

 

第三章 關係數據庫語言SQL

1 .試述 sQL 語言的特點。

答:

(l)綜合統一。 sQL 語言集數據定義語言 DDL 、數據操縱語言 DML 、數據控制語言 DCL 的功能於一體。

(2)高度非過程化。用 sQL 語言進行數據操作,只要提出“做什麼”,而無需指明“怎麼做”,因此無需瞭解存取路徑,存取路徑的選擇以及 sQL 語句的操作過程由系統自動完成。

(3)面向集合的操作方式。 sQL 語言採用集合操作方式,不僅操作對象、查找結果可以是元組的集合,而且一次插入、刪除、更新操作的對象也可以是元組的集合。

(4)以同一種語法結構提供兩種使用方式。 sQL 語言既是自含式語言,又是嵌入式語言。作爲自含式語言,它能夠獨立地用於聯機交互的使用方式;作爲嵌入式語言,它能夠嵌入到高級語言程序中,供程序員設計程序時使用。

(5)語言簡捷,易學易用。

2.

3 (1) select * from S where A='10';

 (2) select  A,B  from S;

 (3) select A,B,S.C,S.D,E,F from S ,T  where S.C=T.C and S.D=T.D;

 (4) select * from S ,T  where S.C=T.C;

 (5) select * from S ,T  where S.A<T.E;

 (6) select S.C,S.D,T.* from S ,T ;

 

 

4.用 sQL 語句建立第二章習題 6中的 4 個表。

答:

對於 S 表: S ( SNO , SNAME , STATUS , CITY ) ;

建 S 表:

    CREATE TABLE S ( Sno C(2) UNIQUE,Sname C(6) ,Status  C(2),City C(4));

對於 P 表: P ( PNO , PNAME , COLOR , WEIGHT );

建 P 表 :

CREATE TABLE P(Pno  C(2)  UNIQUE,Pname  C(6),COLOR  C(2),  WEIGHT INT);

對於 J 表: J ( JNO , JNAME , CITY) ;

建 J 表:

CREATE  TABLE  J(Jno  C(2) UNlQUE,JNAME  C(8), CITY C(4))

對於 sPJ 表: sPJ ( sNo , PNo , JNo , QTY) ;

建 SPJ 表:SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY)

CREATE TABLE SPJ(Sno  C(2),Pno  C(2),JNO  C(2),  QTY  INT))

針對建立的 4 個表用 sQL 語言完成第二章習題6中的查詢。

 ( l )求供應工程 Jl 零件的供應商號碼 SNO ;

SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE  JNO=’J1’

 ( 2 )求供應工程 Jl 零件 Pl 的供應商號碼 SNO ;

SELECT  DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO='J1' AND PNO='P1'

( 3 )求供應工程 Jl 零件爲紅色的供應商號碼 SNO ;

SELECT SNO FROM SPJ,P WHERE JNO='J1' AND SPJ.PNO=P.PNO AND COLOR='紅'

( 4 )求沒有使用天津供應商生產的紅色零件的工程號 JNO ;

SELECT  DIST  JNO FROM SPJ  WHERE JNO NOT IN (SELE JNO FROM SPJ,P,S WHERE S.CITY='天津' AND COLOR='紅' AND S.SNO=SPJ.SNO  AND P.PNO=SPJ.PNO)。

( 5 )求至少用了供應商 Sl 所供應的全部零件的工程號 JNO ;

由於VFP不允許子查詢嵌套太深,將查詢分爲兩步

A、查詢S1供應商供應的零件號

SELECT DIST PNO FROM SPJ WHERE SNO='S1'結果是(P1,P2)

B、查詢哪一個工程既使用P1零件又使用P2零件。

SELECT JNO FROM SPJ WHERE PNO='P1'

AND JNO IN (SELECT JNO FROM SPJ WHERE PNO='P2')

 

5.針對上題中的四個表試用SQL語言完成以下各項操作:

(1)找出所有供應商的姓名和所在城市。

       SELECT SNAME,CITY FROM S

(2)找出所有零件的名稱、顏色、重量。

SELECT PNAME,COLOR,WEIGHT FROM P

(3)找出使用供應商S1所供應零件的工程號碼。

        SELECT  DIST JNO FROM SPJ WHERE SNO='S1'

(4)找出工程項目J2使用的各種零件的名稱及其數量。

SELECT PNAME,QTY FROM SPJ,P

WHERE P.PNO=SPJ.PNO AND SPJ.JNO='J2'

(5)找出上海廠商供應的所有零件號碼。

SELECT PNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND CITY='上海'

(6)出使用上海產的零件的工程名稱。

SELECT JNAME FROM SPJ,S,J

WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY='上海' AND J.JNO=SPJ.JNO

(7)找出沒有使用天津產的零件的工程號碼。

注意: SELECT DISP JNO FROM SPJ  WHERE JNO NOT IN (SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY='天津') 適用於JNO是唯一或不唯一的情況.

    注意: SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY<>'天津'適用於JNO是唯一的情況

(8)把全部紅色零件的顏色改成藍色。

UPDATE P SET COLOR='藍'  WHERE COLOR='紅'

(9)由S5供給J4的零件P6改爲由S3供應。

    UPDATE  SPJ  SET SNO='S3' WHERE SNO='S5' AND JNO='J4' AND PNO='P6'

(10)從供應商關係中刪除供應商號是S2的記錄,並從供應情況關係中刪除相應的記錄。

    A、DELETE  FROM  S  WHERE  SNO=’S2’

    B、DELETE  FROM  SPJ  WHERE  SNO=‘S2’

(11)請將(S2,J6,P4,200)插入供應情況關係。

     INSERT  INTO  SPJ  VALUES(‘S2’,‘J6’,‘P4’,200)

 

6 .什麼是基本表?什麼是視圖?兩者的區別和聯繫是什麼?

答:基本表是本身獨立存在的表,在 sQL 中一個關係就對應一個表。視圖是從一個或幾個基本表導出的表。視圖本身不獨立存儲在數據庫中,是一個虛表。即數據庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應的數據,這些數據仍存放在導出視圖的基本表中。視圖在概念上與基本表等同,用戶可以如同基本表那樣使用視圖,可以在視圖上再定義視圖。

 

7 .試述視圖的優點。

( l )視圖能夠簡化用戶的操作; ( 2 )視圖使用戶能以多種角度看待同一數據; ( 3 )視圖對重構數據庫提供了一定程度的邏輯獨立性; ( 4 )視圖能夠對機密數據提供安全保護。

 

8 .哪類視圖是可以更新的?哪類視圖是不可更新的?各舉一例說明。

答:基本表的行列子集視圖一般是可更新的。若視圖的屬性來自集合函數、表達式,則該視圖肯定是不可以更新的。

 

所有的視圖是否都可以更新?爲什麼?

答:不是。視圖是不實際存儲數據的虛表,因此對視圖的更新,最終要轉換爲對基本表的更新。因爲有些視圖的更新不能惟一有意義地轉換成對相應基本表的更新,所以,並不是所有的視圖都是可更新的.

 

9 .請爲三建工程項目建立一個供應情況的視圖,包括供應商代碼(SNO)、零件代碼(PNO)、供應數量(QTY)。

CREATE VIEW VSP AS SELECT SNO,SPJ.PNO,QTY FROM SPJ,J

 WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND J.JNAME='三建'

針對該視圖VSP完成下列查詢:

(1)找出三建工程項目使用的各種零件代碼及其數量。

SELECT  DIST  PNO,QTY  FROM  VSP

(2)找出供應商S1的供應情況。

SELECT  DIST * FROM VSP WHERE SNO='S1'

 

第4章 數據庫安全性

1 .什麼是數據庫的安全性?

答:數據庫的安全性是指保護數據庫以防止不合法的使用所造成的數據泄露、更改或破壞。


2 .數據庫安全性和計算機系統的安全性有什麼關係?
答:安全性問題不是數據庫系統所獨有的,所有計算機系統都有這個問題。只是在數據庫系統中大量數據集中存放,而且爲許多最終用戶直接共享,從而使安全性問題更爲突出。
系統安全保護措施是否有效是數據庫系統的主要指標之一。
數據庫的安全性和計算機系統的安全性,包括操作系統、網絡系統的安全性是緊密聯繫、相互支持的,

4 .試述實現數據庫安全性控制的常用方法和技術。

答:實現數據庫安全性控制的常用方法和技術有:
( l )用戶標識和鑑別:該方法由系統提供一定的方式讓用戶標識自己的名字或身份。每次用戶要求進入系統時,由系統進行覈對,通過鑑定後才提供系統的使用權。
( 2 )存取控制:通過用戶權限定義和合法權檢查確保只有合法權限的用戶訪問數據庫,所有未被授權的人員無法存取數據。例如CZ 級中的自主存取控制( DAC ) , Bl 級中的強制存取控制(MAC )。
( 3 )視圖機制:爲不同的用戶定義視圖,通過視圖機制把要保密的數據對無權存取的用戶隱藏起來,從而自動地對數據提供一定程度的安全保護。

( 4 )審計:建立審計日誌,把用戶對數據庫的所有操作自動記錄下來放入審計日誌中,DBA 可以利用審計跟蹤的信息,重現導致數據庫現有狀況的一系列事件,找出非法存取數據的人、時間和內容等。
( 5 )數據加密:對存儲和傳輸的數據進行加密處理,從而使得不知道解密算法的人無法獲知數據的內容。

 

5.什麼是數據庫中的自主存取控制方法和強制存取控制方法?

答:

自主存取控制方法:定義各個用戶對不同數據對象的存取權限。當用戶對數據庫訪問時首先檢查用戶的存取權限。防止不合法用戶對數據庫的存取。

強制存取控制方法:每一個數據對象被(強制地)標以一定的密級,每一個用戶也被(強制地)授予某一個級別的許可證。系統規定只有具有某一許可證級別的用戶才能存取某一個密級的數據對象。

 

6. (1) GRANT ALL PRIVILEGES ON Student,Class 

TO U1
WITH GRANT OPTION ;

  (2)GRANT SELECT,UPDATE(家庭住址),DELETE ON Student TO U2;

  (3)GRANT SELECT ON Class TO PUBLIC;

  (4)GRANT SELECT,UPDATE ON Student TO R1;

  (5)GRANT R1 TO U1 WITH ADMIN OPTION ;

 

7 .SQL 語言中提供了哪些數據控制(自主存取控制)的語句?請試舉幾例說明它們的使用方法。

答:

SQL 中的自主存取控制是通過GRANT語句和REVOKE語句來實現的。如:

GRANT SELECT , INSERT ON Student 

TO 王平
WITH GRANT  OPTION ;

就將Student 表的SELECT 和INSERT 權限授予了用戶王平,後面的“WITH GRANT OPTION ”子句表示用戶王平同時也獲得了“授權”的權限,即可以把得到的權限繼續授予其他用戶。
REVOKE INSERT ON Student FROM 王平CASCADE ;
就將Student 表的INSERT 權限從用戶王平處收回,選項CASCADE 表示,如果用戶王平將Student 的INSERT 權限又轉授給了其他用戶,那麼這些權限也將從其他用戶處收回。

 

 

7.請用SQL的GRANT 和REVOKE語句(加上視圖機制)完成以下授權定義或存取控制功能:

( a )用戶王明對兩個表有SELECT 權力。

   GRANT SELECT ON 職工,部門

   TO 王明

( b )用戶李勇對兩個表有INSERT 和DELETE 權力。

   GRANT INSERT,DELETE ON 職工,部門

   TO 李勇

( c ) 每個職工只對自己的記錄有SELECT 權力。

   GRANT SELECT ON 職工

   WHEN USER()=NAME

   TO ALL;

( d )用戶劉星對職工表有SELECT 權力,對工資字段具有更新權力。

   GRANT SELECT,UPDATE(工資) ON 職工

   TO 劉星

 ( e )用戶張新具有修改這兩個表的結構的權力。

   GRANT ALTER TABLE ON 職工,部門

   TO 張新;

 ( f )用戶周平具有對兩個表所有權力(讀,插,改,刪數據),並具有給其他用戶授權的權力。

   GRANT ALL PRIVILIGES ON 職工,部門

   TO 周平

   WITH GRANT OPTION;

( g )用戶楊蘭具有從每個部門職工中SELECT 最高工資、最低工資、平均工資的權力,他不能查看每個人的工資。

   CREATE VIEW 部門工資 AS

     SELECT 部門.名稱,MAX(工資),MIN(工資),AVG(工資)

     FROM 職工,部門

     WHERE 職工.部門號=部門.部門號

     GROUP BY 職工.部門號

   GRANT SELECT ON 部門工資

   TO 楊蘭;

 

8 .把習題8 中(1)---(7)的每一種情況,撤銷各用戶所授予的權力

(1) REVOKE SELECT ON 職工,部門 FROM 王明;

(2) REVOKE INSERT , DELETE ON 職工,部門 FROM 李勇;

(3) REOVKE SELECT ON 職工
WHEN USER ( ) =NAME
FROM ALI ;

(4) REVOKE SELECT , UPDATE ON 職工
FROM 劉星;

(5) REVOKE ALTER TABLE ON 職工,部門
FROM 張新;

(6) REVOKE ALL PRIVILIGES ON 職工,部門
FROM 周平;

(7) REVOKE SELECT ON 部門工資
FROM 楊蘭;
DROP VIEW 部門工資;

 

9.理解並解釋MAC 機制中主體、客體、敏感度標記的含義。

答:

主體是系統中的活動實體,既包括DBMS 所管理的實際用戶,也包括代表用戶的各進程。
客體是系統中的被動實體,是受主體操縱的,包括文件、基表、索引、視圖等。對於主體和 客體,DBMS 爲它們每個實例(值)指派一個敏感度標記(Label )。

敏感度標記被分成若干級別,例如絕密(Top Secret )、機密(Secret )· 可信( Confidential )、公開(PubliC )等。主體的敏感度標記稱爲許可證級別(ClearanCe 玫vel ) ,客體的敏感度標記稱爲密級(Classification Level )。

 

11 .什麼是數據庫的審計功能,爲什麼要提供審計功能?

答:審計功能是指DBMS 的審計模塊在用戶對數據庫執行操作的同時把所有操作自動記錄到系統的審計日誌中。
因爲任何系統的安全保護措施都不是完美無缺的,蓄意盜竊破壞數據的人總可能存在。利用數據庫的審計功能,DBA 可以根據審計跟蹤的信息,重現導致數據庫現有狀況的一系列事件,找出非法存取數據的人、時間和內容等。

 

第5章 數據庫完整性

1什麼是數據庫的完整性?

答:

數據庫的完整性是指數據的正確性和相容性。

 

2 .數據庫的完整性概念與數據庫的安全性概念有什麼區別和聯繫?

答:

數據的完整性和安全性是兩個不同的概念,但是有一定的聯繫。前者是爲了防止數據庫中存在不符合語義的數據,防止錯誤信息的輸入和輸出,即所謂垃圾進垃圾出( Garba : e In Garba : e out )所造成的無效操作和錯誤結果。後者是保護數據庫防止惡意的破壞和非法的存取。也就是說,安全性措施的防範對象是非法用戶和非法操作,完整性措施的防範對象是不合語義的數據。

 

3 .什麼是數據庫的完整性約束條件?可分爲哪幾類?

完整性約束條件是指數據庫中的數據應該滿足的語義約束條件。一般可以分爲六類:靜態列級約束、靜態元組約束、靜態關係約束、動態列級約束、動態元組約束、動態關係約束。靜態列級約束是對一個列的取值域的說明,包括以下幾個方面: ( l )對數據類型的約束,包括數據的類型、長度、單位、精度等; ( 2 )對數據格式的約束; ( 3 )對取值範圍或取值集合的約束; ( 4 )對空值的約束; ( 5 )其他約束。靜態元組約束就是規定組成一個元組的各個列之間的約束關係,靜態元組約束只侷限在單個元組上。靜態關係約束是在一個關係的各個元組之間或者若干關係之間常常存在各種聯繫或約束。

常見的靜態關係約束有: ( l )實體完整性約束; ( 2 )參照完整性約束; ( 3 )函數依賴約束。

動態列級約束是修改列定義或列值時應滿足的約束條件,包括下面兩方面: ( l )修改列定義時的約束; ( 2 )修改列值時的約束。動態元組約束是指修改某個元組的值時需要參照其舊值,並且新舊值之間需要滿足某種約束條件。動態關係約束是加在關係變化前後狀態上的限制條件,例如事務一致性、原子性等約束條件。

 

4 . DBMS 的完整性控制機制應具有哪些功能?

答:

DBMS 的完整性控制機制應具有三個方面的功能: ( l )定義功能,即提供定義完整性約束條件的機制; ( 2 )檢查功能,即檢查用戶發出的操作請求是否違背了完整性約束條件;( 3 )違約反應:如果發現用戶的操作請求使數據違背了完整性約束條件,則採取一定的動作來保證數據的完整性。

 

 5 . RDBMS 在實現參照完整性時需要考慮哪些方面?

RDBMs 在實現參照完整性時需要考慮以下幾個方面:

( l )外碼是否可以接受空值。

( 2 )冊 l 除被參照關係的元組時的考慮,這時系統可能採取的作法有三種: l )級聯刪除( CASCADES ) ; 2 )受限刪除( RESTRICTED ) ; 3 )置空值刪除( NULLIFIES )。 ( 3 )在參照關係中插入元組時的問題,這時系統可能採取的作法有: l )受限插入; 2 )遞歸插入。

( 4 )修改關係中主碼的問題。一般是不能用 UPDATE 語句修改關係主碼的。如果需要修改主碼值,只能先刪除該元組,然後再把具有新主碼值的元組插入到關係中。如果允許修改主碼,首先要保證主碼的惟一性和非空,否則拒絕修改。然後要區分是參照關係還是被參照關係。

 

6 .假設有下面兩個關係模式:職工(職工號,姓名,年齡,職務,工資,部門號),其中職工號爲主碼;部門(部門號,名稱,經理名,電話),其中部門號爲主碼。用 sQL 語言定義這兩個關係模式,要求在模式中完成以下完整性約束條件的定義:定義每個模式的主碼;定義參照完整性;定義職工年齡不得超過 60 歲。

CREATE TABLE DEPT

    (Deptno NUMBER(2),

     Deptname VARCHAR(10),

     Manager VARCHAR(10),

     PhoneNumber Char(12)

     CONSTRAINT PK_SC RIMARY KEY(Deptno));

CREATE TABLE EMP

    (Empno NUMBER(4),

     Ename VARCHAR(10),

     Age NUMBER(2),

     CONSTRAINT C1 CHECK ( Aage<=60),

      Job VARCHAR(9),

      Sal NUMBER(7,2),

      Deptno NUMBER(2),

      CONSTRAINT FK_DEPTNO

         FOREIGN KEY(Deptno)

         REFFERENCES DEPT(Deptno));

 

7 .關係系統中,當操作違反實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性約束條件時,一般是如何分別進行處理的?

答:

對於違反實體完整性和用戶定義的完整性的操作一般都採用拒絕執行的方式進行處理。而對於違反參照完整性的操作,並不都是簡單地拒絕執行,有時要根據應用語義執行一些附加的操作,以保證數據庫的正確性。

 

第6章 關係數據庫理論

1 .理解並給出下列術語的定義:
函數依賴、部分函數依賴、完全函數依賴、傳遞依賴、候選碼、主碼、外碼、全碼(All 一key )、1 NF 、ZNF 、3NF 、BcNF 、多值依賴、4NF 。

定義1:設R(U)是屬性集U上的關係模式。X,Y是屬性集U的子集。若對於R(U)的任意一個可能的關係r,r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等,而在Y上的屬性值不等,則稱X函數確定Y或Y函數依賴於X,記作XàY。(即只要X上的屬性值相等,Y上的值一定相等。)

術語和記號:

XàY,但Y不是X的子集,則稱XàY是非平凡的函數依賴。若不特別聲明,總是討論非平凡的函數依賴。

XàY,但Y是X的子集,則稱XàY是平凡的函數依賴。

若XàY,則X叫做決定因素(Determinant)。

若XàY,YàX,則記作XßàY。

若Y不函數依賴於X,則記作X à Y。

定義2:在R(U)中,如果 XàY,並且對於X的任何一個真子集X’,都有X’ à Y,則稱Y對X完全函數依賴

       若XàY,但Y不完全函數依賴於X,則稱Y對X部分函數依賴

定義3:若關係模式R的每一個分量是不可再分的數據項,則關係模式R屬於第一範式(1NF)。

定義4:若關係模式R∈1NF,且每一個非主屬性完全函數依賴於碼,則關係模式R∈2NF 。(即1NF消除了非主屬性對碼的部分函數依賴則成爲2NF)。

定義5:關係模式R<U,F> 中若不存在這樣的碼X、屬性組Y及非主屬性Z(Z不是Y的子集)使得XàY,Y à X,Y à Z成立,則稱R<U,F>∈3NF。

定義6:關係模式R<U,F>∈1NF 。若XàY且Y不是X的子集時,X必含有碼,則R<U,F>∈BCNF。

定義7:關係模式R<U,F>∈1NF,如果對於R的每個非平凡多值依賴XààY(Y不是X的子集,Z=U-X-Y不爲空),X都含有碼,則稱R<U,F>∈4NF。

 

2.建立一個關於系、學生、班級、學會等諸信息的關係數據庫。

學生:學號、姓名、出生年月、系名、班號、宿舍區。

班級:班號、專業名、系名、人數、入校年份。

系:系名、系號、系辦公地點、人數。

學會:學會名、成立年份、辦公地點、人數。

    語義如下:一個繫有若干專業,每個專業每年只招一個班,每個班有若干學生。一個系的學生住在同一宿舍區。每個學生可參加若干學會,每個學會有若干學生。學生參加某學會有一個入會年份。

請給出關係模式,寫出每個關係模式的極小函數依賴集,指出是否存在傳遞函數依賴,對於函數依賴左部是多屬性的情況討論函數依賴是完全函數依賴,還是部分函數依賴。指出各關係模式的候選碼、外部碼,有沒有全碼存在?

 

 

解:(1)關係模式如下:

  學生:S(Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno)

  班級:C(Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear)

  系:D(Dept,Dno,Office,Dnum)

  學會:M(Mname,Myear,Maddr,Mnum)

  (2)每個關係模式的最小函數依賴集如下:

  A、學生S (Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno) 的最小函數依賴集如下:SnoàSname,SnoàSbirth,SnoàClass,ClassàDept,DEPTàRno

    傳遞依賴如下:

由於SnoàDept,而DeptàSno ,DeptàRno(宿舍區)

 

所以Sno與Rno之間存在着傳遞函數依賴。

    由於ClassàDept,Dept à Class,DeptàRno

         所以Class與Rno之間存在着傳遞函數依賴。

    由於SnoàClass,ClassàSno,ClassàDept

         所以Sno與Dept之間存在着傳遞函數依賴。

  B、班級C(Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear)的最小函數依賴集如下:

    ClassàPname,ClassàCnum,ClassàCyear,PnameàDept.

    由於ClassàPname,PnameàClass,PnameàDept

        所以C1ass與Dept之間存在着傳遞函數依賴。

 C、系D(Dept,Dno,Office,Dnum)的最小函數依賴集如下:

    DeptàDno,DnoàDept,DnoàOffice,DnoàDnum

    根據上述函數依賴可知,Dept與Office,Dept與Dnum之間不存在傳遞依賴。

 D、學會M(Mname,Myear,Maddr,Mnum)的最小函數依賴集如下:

    MnameàMyear,MnameàMaddr,MnameàMnum

     該模式不存在傳遞依賴。

  (3)各關係模式的候選碼、外部碼,全碼如下:

  A、學生S候選碼:Sno;外部碼:Dept、Class;無全碼

  B、班級C候選碼:Class;外部碼:Dept;無全碼

  C、系D候選碼:Dept或Dno;無外部碼;無全碼

  D、學會M候選碼:Mname;無外部碼;無全碼

7.下面的結論哪些是正確的? 哪些是錯誤的? 對於錯誤的請給一個反例說明之。

(1)任何一個二目關係是屬於3NF。

答:正確。因爲關係模式中只有兩個屬性,所以無傳遞。

(2)任何一個二目關係是屬於BCNF.

答:正確。按BCNF的定義,若XàY,且Y不是X的子集時,每個決定因素都包含碼,對於二目關係決定因素必然包含碼。詳細證明如下:(任何二元關係模式必定是BCNF)。

證明:設R爲一個二目關係R(A1,A2),則屬性A1和A2之間可能存在以下幾種依賴關係:

A、A1àA2,但A2àA1,則關係R的碼爲A1,決定因素都包含碼,所以,R是BCNF。

B、A1àA2,A2àA1,則關係R的碼爲A2,所以決定因素都包含碼,R是BCNF。

包含碼。R是BCNF。C、R的碼爲(A1,A2)(即A1 àA2,A2 àA1),決定因素都

 

 

第七章 數據庫設計

 

1.試述數據庫設計過程。

答:這裏只概要列出數據庫設計過程的六個階段: ( l )需求分析; ( 2 )概念結構設計; ( 3 )邏輯結構設計; ( 4 )數據庫物理設計; ( 5 )數據庫實施; ( 6 )數據庫運行和維護。這是一個完整的實際數據庫及其應用系統的設計過程。不僅包括設計數據庫本身,還包括數據庫的實施、運行和維護。設計一個完善的數據庫應用系統往往是上述六個階段的不斷反覆。

 

2 .試述數據庫設計過程各個階段上的設計描述。

答:各階段的設計要點如下: ( l )需求分析:準確瞭解與分析用戶需求(包括數據與處理)。 ( 2 )概念結構設計:通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象,形成一個獨立於具體 DBMS 的概念模型。 ( 3 )邏輯結構設計:將概念結構轉換爲某個 DBMS 所支持的數據模型,並對其進行優化。 ( 4 )數據庫物理設計:爲邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構(包括存儲結構和存取方法)。 ( 5 )數據庫實施:設計人員運用 DBMS 提供的數據語言、工具及宿主語言,根據邏輯設計和物理設計的結果建立數據庫,編制與調試應用程序,組織數據入庫,並進行試運行。 ( 6 )數據庫運行和維護:在數據庫系統運行過程中對其進行評價、調整與修改。

 

3 .試述數據庫設計過程中結構設計部分形成的數據庫模式。

答:數據庫結構設計的不同階段形成數據庫的各級模式,即: ( l )在概念設計階段形成獨立於機器特點,獨立於各個 DBMS 產品的概念模式,在本篇中就是 E 一 R 圖; ( 2 )在邏輯設計階段將 E 一 R 圖轉換成具體的數據庫產品支持的數據模型,如關係模型,形成數據庫邏輯模式,然後在基本表的基礎上再建立必要的視圖 ( Vi 娜),形成數據的外模式; ( 3 )在物理設計階段,根據 DBMS 特點和處理的需要,進行物理存儲安排,建立索引,形成數據庫內模式。

 

5 .什麼是數據庫的概念結構?試述其特點和設計策略。

答:概念結構是信息世界的結構,即概念模型,其主要特點是: ( l )能真實、充分地反映現實世界,包括事物和事物之間的聯繫,能滿足用戶對數據的處理要求,是對現實世界的一個真實模型; ( 2 )易於理解,從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見,用戶的積極參與是數據庫設計成功的關鍵; ( 3 )易於更改,當應用環境和應用要求改變時,容易對概念模型修改和擴充; ( 4 )易於向關係、網狀、層次等各種數據模型轉換。概念結構的設計策略通常有四種: l )自頂向下,即首先定義全局概念結構的框架,然後逐步細化; 2 )自底向上,即首先定義各局部應用的概念結構,然後將它們集成起來,得到全局概念結構; 3 )逐步擴張,首先定義最重要的核心概念結構,然後向外擴充,以滾雪球的方式逐步生成其他概念結構,直至總體概念結構; 4 )混合策略,即將自頂向下和自底向上相結合,用自頂向下策略設計一個全局概念結構的框架,以它爲骨架集成由自底向上策略中設計的各局部概念結構。

 

7.學校中有若干系,每個繫有若干班級和教研室,每個教研室有若干教員,其中有的教授和副教授每人各帶若干研究生;每個班有若干學生,每個學生選修若干課程,每門課可由若干學生選修。請用 E 一 R 圖畫出此學校的概念模型。

答:

 

各實體屬性爲:

系:系編號,系名

班級:班級號,班級名

教研室:教研室號,教研室

學生:學號,姓名,學歷

課程:課程號,課程名

教員:職工號,姓名,職稱

聯繫的屬性:“選修”的屬性爲“成績”

轉換爲關係模型如下:

系(系編號,系名,學校名)

班級(班級號,班級名,系編號)

教研室(教研室號,教研室,系編號)

學生(學號,姓名,學歷,班級號,導師職工號)

課程( 課程號,課程名)

教員(職工號,姓名,職稱,教研室號)

選修(學號,課程號,成績)

 

 

8 .某工廠生產若干產品,每種產品由不同的零件組成,有的零件可用在不同的產品上。這些零件由不同的原材料製成,不同零件所用的材料可以相同。這些零件按所屬的不同產品分別放在倉庫中,原材料按照類別放在若干倉庫中。請用 E 一 R 圖畫出此工廠產品、零件、材料、倉庫的概念模型。

答:

 

各實體屬性爲:

產品:產品號,產品名

零件:零件號,零件名

原材料:原材料號,原材料名,類別

倉庫:倉庫號,倉庫名

各聯繫的屬性爲:

產品組成:使用零件量

零件製造:使用原材料量

零件存儲:存儲量

材料存放:存儲量

轉換爲關係模型如下:

產品(產品號,產品名,倉庫號)

零件:零件號,零件名

原材料:原材料號,原材料名,類別,倉庫號,存放量)

倉庫(倉庫號,倉庫名)

產品組成(產品號,零件號,使用零件量)

零件組成(零件號,原材料號,使用原材料量)

零件儲存(零件號,倉庫號,存儲量)

 

9 .什麼是數據庫的邏輯結構設計?試述其設計步驟。

答:數據庫的邏輯結構設計就是把概念結構設計階段設計好的基本 E 一 R 圖轉換爲與選用的 DBMS 產品所支持的數據模型相符合的邏輯結構。設計步驟爲 : ( l )將概念結構轉換爲一般的關係、網狀、層次模型; ( 2 )將轉換來的關係、網狀、層次模型向特定 DBMS 支持下的數據模型轉換; ( 3 )對數據模型進行優化。

 

11、第七題中設計的關係模型中的各個關係模式都只有一個碼,且都是唯一的決定因素,所以屬於BCNF,不會發生更新異常。

 

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