1、數據庫系統(tǒng)原理與實踐題庫及答案1簡要說明數據、數據庫、數據庫管理系統(tǒng)和數據庫系統(tǒng)的概念。答：數據：數據庫中存儲的基本對象是數據（Data），從計算機的角度來看，數據是指能夠被計算機存儲和處理的符號。數據的表現形式多種多樣，不僅有數字、文字，還可以是圖形、圖像和聲音等。 數據庫：數據庫是指長期存儲在計算內的、有組織的、可共享的數據集合。數據庫管理系統(tǒng)：數據庫管理系統(tǒng)（Database Management System，DBMS）是專門用來管理數據庫的計算機軟件，以實現對數據庫的統(tǒng)一管理和控制。數據庫管理系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的重要基礎軟件。數據庫系統(tǒng)：數據庫系統(tǒng)（Database System，DB

2、S）是指引入數據庫技術后的計算機系統(tǒng)。一般由數據庫、數據庫管理系統(tǒng)（及相關實用工具） 、應用系統(tǒng)和數據庫管理員構成。2數據管理技術的發(fā)展主要經歷了哪幾個階段？ 答：在應用需求的推動下，在計算機硬件、軟件發(fā)展的基礎上，數據管理技術經歷了人工管理、文件系統(tǒng)和數據庫系統(tǒng) 3 個階段。3與文件系統(tǒng)相比，數據庫系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？ 答：從文件系統(tǒng)到數據庫系統(tǒng)，標志著數據管理技術的飛躍。與人工管理和文件系統(tǒng)相比，數據庫系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1）數據結構化 數據庫系統(tǒng)實現了整體數據的結構化，這是數據庫的主要特征之一，也是數據庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質區(qū)別。 在文件系統(tǒng)中，每個文件內部是有結構的，但文件與文件之間是毫無

3、結構化的。在數據庫系統(tǒng)中，不僅數據內部實現了結構化，整體也是結構化的，數據之間具有聯(lián)系，從而實現了數據的真正結構化。 （2）數據的共享性高、冗余度低，易擴充 數據庫系統(tǒng)從整體角度看待和描述數據，數據面向整個系統(tǒng)，可以被多個用戶、多個應用共享使用。數據共享有利于減少數據冗余，節(jié)約存儲空間；可以避免數據之間的不相容性與不一致性，且使系統(tǒng)易于擴充。 （3）數據獨立性高 數據庫系統(tǒng)采用三級模式結構，三級模式之間形成兩級映像，保證了數據具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。（4）數據由 DBMS 統(tǒng)一管理和控制 數據庫系統(tǒng)關于數據控制的功能幾乎都由 DBMS 提供，主要包括： 數據的安全性保護、數據的完整性

4、檢查、并發(fā)控制和數據庫恢復。4什么是數據庫系統(tǒng)的三級模式結構？數據庫系統(tǒng)的三級模式結構如何形成兩級映像？答：數據庫系統(tǒng)的三級模式結構是指數據庫系統(tǒng)由外模式、模式和內模式三級構成。（1）外模式又稱用戶模式，它是數據庫用戶能夠看見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述，是數據庫用戶的數據視圖，是與某一具體應用有關的數據的邏輯表示。一個數據庫可以有多個外模式。（2）模式也稱邏輯模式，是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述。它是數據庫系統(tǒng)模式結構的中間層，既不涉及數據的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境，也與具體應用程序無關。一個數據庫只有一個模式。（3）內模式也稱存儲模式，它是數據庫中數據的物理結構和存儲方式

5、的描述，是數據在數據庫內部的表示方式。一個數據庫只有一個內模式。三級模式之間提供兩級映像，以實現這 3 個層次的聯(lián)系與轉換。 （1）外模式/模式映像。外模式/模式映像定義了該外模式與模式之間的對應關系，對于每一個外模式，都有一個對應的外模式/模式映像。 （2）模式/內模式映像。由于數據庫只有一個內模式，所以模式內模式映像是唯一的。它定義了數據庫的全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關系。5什么是數據獨立性？為什么說數據庫系統(tǒng)中的數據具有較高的數據獨立性？ 數據獨立性包括數據的物理獨立性和數據的邏輯獨立性。 （1）物理獨立性是指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據是相互獨立的。當數據的物理存儲

6、改變時，應用程序不用改變。 （2）邏輯獨立性是指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的。數據的邏輯結構改變了，用戶程序可以不變。數據庫系統(tǒng)采用三級模式結構，在三級模式之間提供兩級映像功能。當模式改變時，由數據庫管理員對各個外模式/模式映像做相應的改變，可使外模式保持不變，由于應用程序是依據數據的外模式編寫的，可以不必修改，從而實現了程序與數據的邏輯獨立性；當數據庫的存儲結構改變時，只需要通過改變模式/內模式映像保持模式不變，應用程序不必修改，從而實現程序與數據的物理獨立性。6簡述數據庫系統(tǒng)的組成。 答：數據庫系統(tǒng)是引入數據庫技術的計算機系統(tǒng)，一般由數據庫、數據庫管理系統(tǒng)（及相應的實用工具

7、） 、應用程序和數據庫管理員組成。數據庫是按照一定的組織形式保存在某種存儲介質上的數據集合；數據庫管理系統(tǒng)是管理數據庫的專門軟件；應用程序是指以數據庫中的數據為基礎的程序；數據庫管理員負責整個數據庫系統(tǒng)的正常運行。7DBA 的主要職責是什么？答：負責整個系統(tǒng)的正常運行，負責保證數據庫安全可靠地運行。第二章1、什么是概念模型？簡述概念模型的作用。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，主要用于數據庫設計。概念模型實際上是現實世界到機器世界的一個中間層次。概念模型用于信息世界的建模，是現實世界到信息世界的一層抽象，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

8、用戶進行交流的語言2、請簡述數據模型的三要素。答：三要素是 HYPERLINK /s?wd=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao t _blank 數據結構、數據操作、數據約束。 HYPERLINK /s?wd=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao t _blank 數據結構是所研究的對象類型的集合。這些對象是數據庫的組成成分， HY

9、PERLINK /s?wd=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao t _blank 數據結構指對象和對象間聯(lián)系的表達和實現，是對系統(tǒng)靜態(tài)特征的描述。數據操作是對數據庫中對象的實例允許執(zhí)行的操作集合，主要指檢索和更新（插入、刪除、修改）兩類操作。數據模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號、操作規(guī)則（如優(yōu)先級）以及實現操作的語言。數據操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數據完整性約束是一組完整性規(guī)則的集合，規(guī)定數據庫狀態(tài)及狀態(tài)變化所應滿足的條件，以保證數據的正確性、有效性和

10、相容性。3、目前數據庫領域中，常見的數據模型有哪 些？請簡述各模型的優(yōu)缺點。數據庫領域中最常用的邏輯模型有：層次模型（樹狀圖）、網狀模型（網，圖）、關系模型。答：層次模型：優(yōu)點：1.結構清晰，便于觀看實體間的聯(lián)系2.操作簡單3.查詢效率高缺點：1.結構靈活性低，當需要更新或修改一個實體時，會影響到其他的數據2.加大了DBMS的管理負擔網狀模型：優(yōu)點：1.允許單個節(jié)點存在多于一個父親節(jié)點2.可以存在倆個或多個節(jié)點沒有父節(jié)點3.真實反映現實世界缺點：1.聯(lián)系復雜，難以實現，數據庫維護重建難度大關系模型：優(yōu)點：1.結構簡單明了2.獨立性比較強3.操作方便4.有堅實的數學理論做基礎缺點： 模型比查詢效

11、率低，加大了系統(tǒng)的查詢負擔第三章1、試述關系模型的3個組成部分答：關系型的三個組成部分分別是：1.關系數據模型的數據結構2.關系數據模型的操作集合3.關系數據模型的完整性約束2、試述關系操作的特點和關系操作語言的分類。答：關系數據語言可以分為三類：1） 關系代數語言，例如 ISBL 。2） 關系演算語言：元組關系演算語言，例如 APLHA ，QUEL ；域關系演算語言，例如：QBE 。3） 具有關系代數和關系演算雙重特點的語言，例如 SQL。這些關系數據語言的共同特點是：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.定義并理解下列術語，說明它們之間的聯(lián)系與

12、區(qū)別。 答：（1）域：域是一組具有相同數據類型的值的集合。笛卡爾積：給定一組域 D1，D2， ，Dn，這些域可以有相同的。這組域的笛卡爾積為D1 D2 , Dn=（ d1,d2, , ,dn ）|di Di,i=1,2, , ,n其中每一個元素 （d1,d2, , ,dn ）叫做一個 n 元組或簡稱元組。 元素中的每一個值 di 叫做一個分量。關系：在域 D1， D2，, ， Dn上笛卡爾積 D1 D2 , Dn的子集稱為關系，表示為 R（ D1，D2，, ， Dn）。元組：關系中的每一個元素是關系中的元組。 屬性：關系也是一個二維表，表的每行對應一個元組，表的每列對應一個域。由于域可以相同，

13、為了加以區(qū)分，必須對每列起一個名字，稱為屬性。（2）候選碼：若關系中的某一屬性組的值能惟一地標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼。主碼：若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼。外部碼： 設 F 是基本關系 R 的一個或一組屬性， 但不是關系 R 的碼， 如果 F 與基本關系 S 的主碼 Ks 相對應，則稱 F 是基本關系 R 的外部碼，簡稱外碼?；娟P系 R稱為參 照關系，基本關系 S稱為被參照關系或目標關系。關系 R 和 S 可以是相同的關系。（3）關系模式：關系的描述稱為關系模式。它可以形式化地表示為 R（ U，D，dom，F）， 其中 R 為關系名， U 為組成該關系的屬性名集合，

14、D 為屬性組 U 中屬性所來自得域， Dom為 屬性向域的映像集合， F 為屬性間數據的依賴關系集合。關系數據庫：關系數據庫有型和值之分。關系數據庫的型也稱為關系數據庫模式，是對關系數據庫的描述， 它包括若干域的定義以及在這些域上定義的若干關系模式。 關系數據庫的值是這些關系模式在某一時刻對應的關系的集合，通常稱為關系數據庫。4、簡述關系模型的實體完整性規(guī)則。答：關系模型的完整性規(guī)則是對關系的某種約束條件。 關系模型中可以有三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。 實體完整性規(guī)則：若屬性 A 是基本關系 R 的主屬性，則屬性 A 不能取空值。5、試述關系模型的完整性規(guī)則。在參

15、照完整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為空？什么情況下才可以為空？答：實體完整性規(guī)則：若屬性 A 是基本關系 R 的主屬性，則屬性 A不能取空值。 參照完整性規(guī)則：若屬性（或屬性組） F 是基本關系 R 的外碼，它與基本關系S的主碼Ks 相對應（基本關系 R 和 S 不一定是不同的關系），則對于 R 中每個元組在 F 上的值必須為： 1）或者取空值； 2）或者等于S中某個元組的主碼值。用戶定義的完整性是針對某一具體關系數據庫的約束條件。它反映某一具體應用所涉及的數據必須滿足的語義要求。在參照完整性中， 外部碼屬性的值可以為空， 它表示該屬性的值尚未確定，但前提條件 是該外部碼屬性不是其所在關系

16、的主屬性。6. 試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。 答：連接運算中有兩種最為常用的連接，一種是等值連接，另一種是自然連接。 為“ =” 的連接運算，稱為等值連接。它是從關系 R 與 S的笛卡爾積中選取 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， 它要求兩個關系中進行比較的分量必須是相同的屬性 組，并且在結果中把重復的屬性列去掉。7、關系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：并、差、笛卡爾積、投影和選擇5種運算為基本的運算。其他三種運算，即交、鏈接和除，均可以用這5種運算來表達。（1）交（）RS R-(R-S) S-(S-R)（2）自然連接（）RS (

17、RS)(predicate(R x S)（3）連接（AB，也叫等值連接）RABS (R.AS.B)(RS)（4）除（）設R的屬性集為X, Y，S的屬性集為YRS (X)(R) - (X)(TS)-R)第四章：1.解釋下列術語A. 基本表:實際存放數據的表B視圖: 視圖是從一個或幾個基本表（或視圖）導出的表,它與基本表不同，數據庫中只存放視 圖的定義，而不存放視圖對應的數據，這些數據仍存放在原來的基本表中.C行列子集視圖:若一個視圖是從單個表中導出，并且只是去掉了基本表的某些行和某些列，但保留了主碼，則這類視圖稱為行列子集視圖。D派生表：如果子查詢出現在 FROM 子句中，相當于該子查詢的結果作

18、為一個臨時 的表，也稱派生表。E嵌套查詢：在 SQL 語言中，一個 SELECT-FROM-WHERE 語句稱為一個查詢塊。將一個查詢塊嵌套在另一個查詢塊的 WHERE 子句或 WHERE 短語的條件中的查詢稱為嵌套查詢F相關嵌套查詢：如果嵌套查詢中子查詢的條件與父查詢相關，稱為相關子查詢G分組查詢：使用GROUP BY 子句將查詢結果按照分組表達式中的值進行分組，分組表達式的值 相同的記錄為同一組，通常會在分組中進行統(tǒng)計運算，這類的查詢叫分組查詢。H索引：在數據庫中，索引是對數據庫表中一列或多列的值進行排序的一種數據結構，建立索引是加快查詢速度的有效手段。I聚簇索引：在聚簇索引中，表中行的物

19、理順序與鍵值的邏輯（索引）順序相同。一個表只能包含一 個聚簇索引。J視圖消解：從數據字典中取出視圖的定義，把定義中的子查詢和用戶查詢結合起來，轉換成等價的對基本表的查詢，然后再執(zhí)行修正了的查詢。這一轉換過程稱為視圖的消解。K連接查詢：若一個查詢同時涉及兩個以上的表，則稱為連接查詢。連接查詢是關系數據庫中最主要的查詢，包括普通連接查詢、自身連接查詢、外連接查詢和多表連接查詢等L外連接查詢：外連接包括左外連接、右外連接或全外連接，左外連接的結果集包括連接左表的所有行，而不僅僅是連接列所匹配的行。如果左表的某行在右表中沒有匹配行，則在相關聯(lián)的結果集行中右表的所有選擇列均為空值。同理右外連接保證連接的

20、右邊所有記錄行出現在結果集中。2.什么是 DDL、DML 和 DCL，它們有何功能和用途？答：DDL 數據定義語言，主要由是create, alter ,drop等語句組成DML數據操作語言,由Insert,update,delete,select等語句組成DCL數據控制語句，由grant,revoke等語句組成。一個查詢語句由幾個子句組成?各個子句的作用和使用場景是什么？答：SELECT 語句中共包含 5 個子句：SELECT 子句、FROM 子句、WHERE 子句、GROUP BY 子句和 ORDER BY 子句。各子句的功能如下： （1）SELECT 子句包含可選關鍵字 DISTINCT

21、 和 ALL。在需要過濾查詢結果中的重復行 時，使用關鍵字 DISTINCT；在需要返回所有查詢結果記錄時使用 ALL，默認 ALL 查詢返回 所有的結果記錄。 （2）FROM 子句包含一個或多個基本表、視圖或者派生表（子查詢）。 （3）WHERE 子句列出檢索的條件，用于篩選符合要求的記錄。如果沒有 WHERE 子句， 代表所有目標表中的所有記錄都滿足條件。 （4）GROUP BY 子句用于將查詢結果按照分組表達式中的值進行分組，分組表達式的值 相同的記錄為同一組，通常會在分組中進行統(tǒng)計運算。如果 GROUP BY 子句帶有 HAVING 子句，則只有滿足指定條件的組才會輸出。 （5）ORD

22、ER BY 子句接受 SELECT 子句的輸出，對查詢的結果進行排序。ASC 關鍵字 代表升序，DESC 關鍵字代表降序，默認為升序。排序表達式根據排序表達式的值進行升序 或者降序排列Insert、Update、Delete 語句的語法各由幾個子句組成？答：Insert主要由三部分組成 Insert into 插入的列的列表和值列表values()組成。UPDATE 語句主要包括 3 個部分：要修改的表名；修改的列和對應的新值；選擇需要更 新的記錄的條件。Delete 語句主要包括 2 個部分：要的刪除記錄的表名；選擇需要刪除的記錄的條件。5.比較 B+樹索引、哈希索引、位圖索引及各自適用的條

23、件。答：哈希索引適用于等值查詢；位圖索引的使用情況比較局限，適合值的類型很少并且需要復合查詢的字段；B+樹索引適用于范圍查詢和單值查詢，是最常用的索引，一般情況下“索引”指的是 B+樹索引。6試述視圖的優(yōu)點。答：（1）提供數據的邏輯獨立性。視圖作為虛表，它的定義實際上是外模式到模式的映像。 當數據的模式發(fā)生變化時，可以通過僅修改視圖的定義（即外模式模式映像）來保持數據庫 的外模式不變，從而實現數據的邏輯獨立性。 （2）簡化用戶操作。視圖不僅可以簡化用戶對數據的理解，也可以簡化它們的操作。那 些被經常使用的查詢可以被定義為視圖，從而使得用戶不必為以后的操作每次指定都全部的 條件。（3）提供數據的

24、安全性保護。視圖機制還能夠為數據提供一定的安全保護功能。1什么是數據庫安全？它與操作系統(tǒng)安全性有什么關系？ 答：數據庫安全性是指保護數據庫以防止不合法的使用造成的數據泄露、更改或破壞。安全性問題不是數據庫系統(tǒng)所獨有的，它與計算機系統(tǒng)的安全性緊密聯(lián)系、相互支持。2數據庫用戶權限中，針對數據的權限有哪些？ 答：針對數據本身的權限主要有： （1）SELECT：允許用戶讀取表和視圖中的數據。 （2）INSERT：允許用戶在表和視圖中插入數據。 （3）UPDATE：允許用戶修改表或視圖中的數據，可能只允許修改某一個屬性。 （4）DELETE：允許用戶刪除表和視圖中的數據。3保證數據庫安全性的措施有哪些？

25、 答：保證數據庫安全性的措施主要有：用戶管理、存取控制、視圖機制、數據加密、審計等。4什么是數據庫的存取控制機制？主要包括哪幾種？ 答：存取控制機制是數據庫安全性的重要機制，主要內容是為不同用戶規(guī)定對不同數據對象的不同存取權限，限制用戶的操作不會超過已定義好的權限范圍。存取控制機制主要包括兩方面功能： （1）定義功能。數據庫管理系統(tǒng)提供適當的語言定義用戶的權限，將這些定義編譯后存放在數據目錄中，被稱為安全規(guī)則或授權規(guī)則。 （2）檢查功能。用戶發(fā)出存取數據庫的操作請求后，數據庫管理系統(tǒng)檢查該用戶是否具有執(zhí)行該操作的權限，若有，則執(zhí)行；若沒有，則操作被拒絕。主要包括自主存取控制和強制存取控制：（1

26、）自主存取控制（Discretionary Access Control，DAC）。自主存取控制非常靈活，用戶對不同的數據對象有不同的存取權限，不同用戶對同一數據對象也有不同的權限，且用戶還可以將其擁有的存取權限授權給其他用戶。目前，大型數據庫管理系統(tǒng)幾乎都支持自主存取控制。 （2）強制存取控制（Mandatory Sccess Control，MAC） 。在強制存取控制方法中，每個數據對象被標以一定的密級，每一個用戶也被授予一個級別的許可證。對于任意一個數據對象，只有具有合法許可證的用戶才可以對它進行存取。 這種方法適用于對數據庫安全性要求較高，且對數據有嚴格而固定的密級分類的部門，如軍事部

27、門和政府部門等。5試述數據庫安全領域中的審計功能。答：審計功能就是一種事后監(jiān)視措施，它將用戶對數據庫的所有操作自動記錄下來，存放在審計日志中。數據庫管理員可以通過對審計跟蹤信息進行分析，發(fā)現對數據庫的非法操作，進而找出非法存取數據的人、時間和內容等。審計一般分為用戶級審計和系統(tǒng)級審計，前者是任何用戶都可以設置的審計，主要針對用戶自己創(chuàng)建的表和視圖進行審計；后者只針對數據庫管理員設置，用以監(jiān)測成功或失敗的登錄及各種操作。第六章：什么是數據庫的完整性？答：數據庫完整性是指數據庫中存放的數據的正確性和相容性。數據的正確性是指數據是符 合現實世界語義的、反映當前實際狀況的；數據的相容性是指數據庫同一對

28、象在不同關系表 中的數據是符合邏輯的。數據庫系統(tǒng)的完整性控制機制包括哪幾種？都具有什么功能？答：實體完整性:檢查記錄中的主鍵值是否唯一,檢查主鍵的各個屬性是否為空參照完整性:利用外鍵的將兩個表中的相應元組聯(lián)系起來。對被參照表和參照表進行增加、刪除和修改操作時都有可能破壞參照完整性，必須進行檢查以保證這兩個表的相容性.用戶自定義完整性:當往表中插入元組或修改元組的值時，關系數據庫管理系統(tǒng)會自動檢查定義的約束條件是否被滿足，如果不滿足則操作拒絕執(zhí)行。包括非空約束（NOT NULL）、唯一值約束（UNIQUE）、默認值約束（DEFAULT）和 CHECK 約束。3在關系數據庫系統(tǒng)中，當操作違反實體完

29、整性、參照完整性和用戶定義完整性約束條 件時，該如何進行處理？答：數據庫管理系統(tǒng)若發(fā)現用戶的操作違反了完整性約束條件將采取一定的動作，如拒絕（NO ACTION）執(zhí)行該操作或級聯(lián)（CASCADE）刪除修改，設置為空值等方法以保證數據的完整性4什么是觸發(fā)器？觸發(fā)器有什么作用？答：觸發(fā)器是一種特殊的對象，其特殊性在于不需要用戶調用執(zhí)行，而是在用戶對表中的數 據進行 UPDATE、INSERT 或 DELETE 操作時自動觸發(fā)執(zhí)行。觸發(fā)器通常用于保證業(yè)務規(guī)則和數據完整性，其主要優(yōu)點是用戶可以用編程的方法來實現復雜的處理邏輯和商業(yè)規(guī)則，增 強了數據完整性約束的功能。第7章1、解釋下列名詞：函數依賴、部

30、分函數依賴、完全函數依賴、傳遞函數依賴、侯選碼、主碼、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依賴、4NF、最小函數依賴集。答：函數依賴：設R(U)是一個關系模式，U是R的屬性集合，X和Y是U的子集。對于R(U)的任意一個可能的關系r，如果r中不存在兩個元組，它們在X上的屬性值相同，而在Y上的屬性值不同，則稱“X函數確定Y”或“Y函數依賴于X”，記作XY。非平凡的函數依賴：X Y ，但 Y 不是 X 的子集，則稱 X Y 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。在關系模式R(U)中，如果XY，并且對于X的任何一個真子集X，都有X Y，則稱Y完全函數依賴（Full Functi

31、onal Dependency）于X，記作X F Y。若XY，但Y不完全函數依賴于X，則稱Y部分函數依賴（Partial Functional Dependency）于X，記作X P Y。在關系模式R(U)中，如果XY，YZ，且YX，則稱Z傳遞函數依賴（Transitive Functional Dependency）于X，記作ZT X。如果關系模式R中不包含多值屬性（每個屬性必須是不可分的數據項），則 R 滿足第一范式（First Normal Form),記作1NF。若R1NF，且每一個非主屬性完全函數依賴于碼，則R2NF。R滿足第二范式（Second Normal Form)，記作2NF

32、。關系模式R（U，F）中若不存在這樣的碼X，屬性組Y及非主屬性Z（ZY）使得XY，YZ成立，YX，則稱R（U，F）3NF。則R滿足第三范式（Third Normal Form)，記作3NF。關系系模式R1NF，對任何非平凡的函數依賴XY（YX），X均包含碼，則RBCNF。多值依賴:設有關系模式R(U)，U是屬性全集，X、Y、Z是U的子集，且Z = U-X-Y。如果對R(U)的任一關系r,給定一對(X, Z)值，都有一組Y值與之對應，這組Y值僅僅決定于X值而與Z值無關，則稱Y多值依賴于X,或X多值決定Y,記作XY。第四范式:如果關系模式 R1NF，對于R 的每個非平凡的多值依賴XY（Y 不包含在

33、X 中），X 含有碼，則R 滿足第四范式（Forth Normal Form），記作R4NF。如果函數依賴集F滿足下列條件，則稱F為最小函數依賴集或最小覆蓋。 F中的任何一個函數依賴的右部僅含有一個屬性； F中不存在這樣一個函數依賴XA，使得F與F-XA等價； F中不存在這樣一個函數依賴XA，X有真子集Z使得F-XAZA與F等價。2、已知關系模式R(U，F)，其中U=A,B,C,D,E,FABC，BD，CE，ECB，ACB ，求(AB)F+。答：(1) 令X=AB，X(0)=AB (2)在F中尋找尚未使用過的左邊是AB的子集的函數依賴，結果是: BD所以 X(1)=X(0)D=ABCD， 顯然

34、 X(1)X(0). (3) 在F中尋找尚未使用過的左邊是ABCD的子集的函數依賴， 結果是: CE；所以 X(2)=X(1)I=ABCDE。雖然X（2）X(1)，但F中尋找尚未使用過函數依賴的左邊已經沒有X（2）的子集，所以不必再計算下去，即(AB)+= ABCDE3.關系模式R(A，B，C，D)，函數依賴集FAC，CA，BAC，DAC，BDA。求出R的候選碼；求出F的最小函數依賴集；將R分解為3NF，使其既具有無損連接性又具有函數依賴保持性答：1） R的候選碼為BD;2) 將F中的函數依賴都分解為右部為單屬性的函數依賴.;F=AC,CA,BA,BC,DA,DC,BDA3) 去掉F中冗余的函

35、數依賴.判斷AC是否冗余.設：G1CA,BA,BC,DA,DC,BDA,得（A）G1+AC不屬于（A）G1+ AC不冗余判斷CA是否冗余.設：G2AC,BA,BC,DA,DC,BDA,得（A）G2+CA不屬于（C）G1+ CA不冗余判斷BA是否冗余.設：G3AC,CA,BC,DA,DC,BDA,得（B）G3+BCAA屬于（B）G3+ BA冗余判斷BC是否冗余.設：G4AC,CA,DA,DC,BDA,得（B）G4+BC不屬于（B）G4+ BC不冗余判斷DA是否冗余.設：G5AC,CA,BC,DC,BDA,得（D）G5+DCAA不屬于（D）G5+ DA冗余判斷AC是否冗余.設：G6AC,CA,BC

36、,BDA,得（D）G6+DC不屬于（D）G6+ DC不冗余判斷BDA是否冗余.設：G7AC,CA,BC,DC,得（BD）G7+BDCAA不屬于（BD）G7+ BDA冗余FAC,CA,BC,DC由于各函數依賴左部都為單屬性,故：FmAC,CA,BC,DC（3）=AC,BC,DC,BD4、指出下列關系模式是第幾范式，并說明理由。 R ( X，Y，Z ) F = XYZ 。答：XYZ是完全函數依賴，XY是碼，是BCNF R ( X，Y，Z ) F = YZ，XZY 。答：是3NF。候選關鍵字為XY和XZ，所有屬性都是主屬性，不存在非主屬性對候選關鍵字的傳遞依抄賴。 R ( X，Y，Z ) F = Y

37、Z，YX，XYZ 。答：是BCNF。候選關鍵字為X和Y，所有屬性都是主屬性，決定方都有候選關鍵字。 R ( X，Y，Z ) F = XY，YZ 。答：是2NF。候選關鍵字為X，XY，YZ是傳遞函數依賴。5、現要建立關于系、學生、班級、學會等信息的一個關系數據庫。語義為：一個系有若干專業(yè)，每個專業(yè)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個宿舍區(qū)，每個學生可參加若干學會，每個學會有若干學生。描述學生的屬性有：學號、姓名、出生日期、系名、班號、宿舍區(qū)；描述班級的屬性有：班號、專業(yè)名、系名、人數、入校年份；描述系的屬性有：系名、系號、系辦公室地點、人數；描述學會的屬性有：學會名、成立年份

38、、地點、人數、學生參加某會有一個入會年份。 = 1 * GB2 請寫出關系模式。 = 2 * GB2 寫出每個關系模式的最小函數依賴集，指出是否存在傳遞依賴，在函數依賴左部是多屬性的情況下，討論函數依賴是完全依賴，還是部分依賴。 = 3 * GB2 指出各個關系模式的候選關鍵字、外部關鍵字，有沒有全關鍵字。答：(1)關系模式如下：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 ， Ma

39、ddr ， Mnum)(2)每個關系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:Sno Sname， Sno Sbirth， Sno Class，ClassDept， DEPT Rno 傳遞依賴如下：由于 SnoDept，而 Dept Sno ， DeptRno（宿舍區(qū)）所以 Sno 與 Rno 之間存在著傳遞函數依賴。由于 Class Dept，Dept Class，Dept Rno所以 Class 與 Rno 之間存在著傳遞函數依賴。由于 SnoClass，Class Sno，ClassDep

40、t所以 Sno 與 Dept 之間存在著傳遞函數依賴。B、班級 C(Class， Pname， Dept， Cnum， Cyear)的最小函數依賴集如下 : ClassPname， Class Cnum， Class Cyear，Pname Dept.由于 Class Pname，Pname Class， Pname Dept所以 C1ass 與 Dept 之間存在著傳遞函數依賴。C、系 D(Dept ，Dno ，Office ， Dnum) 的最小函數依賴集如下：Dept Dno， Dno Dept， Dno Office ， Dno Dnum根據上述函數依賴可知， Dept 與 Offic

41、e ， 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： MnameMyear ， Mname Maddr ， Mname Mnum該模式不存在傳遞依賴。(3)各關系模式的候選碼、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1簡述數據庫設計過程。 答：一般來說，按照規(guī)范化的設計方法，數

42、據庫設計可以劃分為 5 個階段：需求分析階段：準確收集用戶信息需求和處理需求，對收集的結果進行整理和分析，形成需求文檔。需求分析是整個設計活動的基礎，也是最困難和最耗時的一步。如果需求分析不準確或不充分，可能導致整個數據庫設計的返工。 概念結構設計階段：是整個數據庫設計的關鍵，它通過對用戶需求進行綜合、歸納和抽象，形成一個獨立于具體數據庫管理系統(tǒng)的概念模型。 邏輯結構設計階段：將概念結構轉換為某個數據庫管理系統(tǒng)所支持的數據庫模型，并對其進行優(yōu)化。 物理結構設計階段：為邏輯數據模型選取一個最適合應用環(huán)境的物理結構（包括存儲結構和存取方法） 。 實施、運行和維護階段：使用數據庫管理系統(tǒng)提供的數據定

43、義語言建立數據模式，并將實際數據載入數據庫，建立真正的數據庫；在數據庫上建立應用系統(tǒng)，并經過測試、試運行后正式投入使用。維護階段是對運行中的數據進行評價、調整和修改。2需求分析階段的設計目標是什么？調查的內容是什么？ 答：需求分析階段的設計目標是通過詳細調查，獲取原有系統(tǒng)（或手工作業(yè)）的工作過程和業(yè)務邏輯，明確用戶的各種需求，確定新系統(tǒng)的功能。在用戶需求分析過程中，除了充分考慮現有系統(tǒng)的需求外，還需要充分考慮系統(tǒng)將來可能的擴充和修改，從而讓系統(tǒng)具有可擴充性。調查的重點是數據和功能，通過調查、收集和分析，獲取用戶對數據庫的如下要求： （1）信息要求：指用戶需要從數據庫中獲得的內容與性質。由信息可

44、以導出數據要求，即數據庫需要存儲哪些數據。 （2）處理要求：指用戶要完成的數據處理功能，對處理性能的要求。 （3）安全性與完整性要求。3數據字典的內容和作用是什么？ 答：數據字典包括數據項、數據結構、數據流、數據存儲和處理過程幾部分。其中數據項是數據的最小組成單位，若干數據項可以組成一個數據結構。數據字典通過對數據項和數據結構的定義來描述數據流、數據存儲的邏輯內容。數據字典是進行詳細的數據收集和數據分析所獲得的主要成果。它是關于數據庫中數據的描述，在數據庫設計中占有重要地位。4什么是數據庫的概念結構？簡述其特點及設計步驟。答：數據的概念結構是指將在需求分析階段所得到的應用需求抽象為信息世界的結

45、構，以便更好、更準確地用某一數據庫管理系統(tǒng)實現這些需求。概念模型的主要特點是： （1）能真實、充分反映現實世界、包括事務和事務之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數據庫的處理要求，是現實世界的一個真實模型。 （2）易于理解，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的關鍵。 （3）易于更改，當應用環(huán)境和應用要求改變時容易對概念模型修改和擴充。 （4）易于向關系模型、層次模型、網狀模型等轉換。設計步驟：（1）第一步就是對需求分析階段收到的數據進行分類、組織，確定實體、實體的屬性、實體之間的聯(lián)系類型，形成 E-R 圖；（2）第二步將各子系統(tǒng)的分 E-R 模型圖，然后將它們集成起來，得到全

46、局E-R 圖。E-R 的集成一般需要為兩步： （a）合并。解決各分 E-R 圖之間的沖突，將分 E-R 圖合并起來生成初步 E-R 圖。 （b）修改和重構。消除不必要的冗余，生成基本 E-R 圖。5什么是數據庫的邏輯結構設計？簡述其設計步驟。 答：數據庫的邏輯結構設計是指把概念結構設計階段設計好的 E-R 模型轉換為與選用數據庫管理系統(tǒng)所支持的數據模型相符合的邏輯結構。以關系模型為例，邏輯結構設計的主要步驟包括：（1）將實體型和實體間的聯(lián)系轉換成關系模式；（2）根據應用需要適當修改、調整數據模型的結構，這就是模型的優(yōu)化；（3）根據局部應用需求，結合具體關系數據庫管理系統(tǒng)的特點設計用戶的外模式（

47、即視圖）。6簡述數據庫物理設計的內容和步驟。答：數據庫物理設計的內容是為一個給定的邏輯結構選擇一個最適合應用要求的物理結構。數據庫的物理結構設計包括兩個步驟： （1）確定數據庫的物理結構，在關系數據庫中主要是存儲結構和存儲方法。 （2）對物理結構進行評價，評價的重點是時間和空間效率。1什么是 T-SQL？它與 SQL 是什么關系？ 答：結構化查詢語言（Structured Query Language，SQL）因其功能豐富，面向集合的操作、使用方式靈活、語言簡潔易學等特點，已成為關系數據庫管理系統(tǒng)（Relational Database Management System，RDBMS）的主流查

48、詢語言和行業(yè)標準。但各數據庫廠商為了更好地完善其 RDBMS 產品，都對 SQL 標準做出了不同的解釋、實現和擴展。 Transact-SQL（簡稱 T-SQL）是微軟（Microsoft）公司實現的 SQL，并被廣泛應用于Microsoft SQL Server 中。2T-SQL 中包括哪些流程控制結構？請分別對它們的功能和用法加以說明。 答：T-SQL中主要的流程控制結構包括：（1）BEGINEND：定義語句塊，這些語句塊作為一組語句執(zhí)行，允許語句塊嵌套。 （2）BREAK：跳出 WHILE 語句。（3）CONTINUE：新開始循環(huán)，CONTINUE 關鍵字之后的任何語句將被忽略。（4）G

49、OTO ：跳轉到處，并從標簽位置繼續(xù)執(zhí)行。GOTO 語句和標簽可在過程、批處理或語句塊中的任何位置使用。GOTO 語句可嵌套使用。 （5）IFELSE ：條件分支語句。當 IF 后面的判斷條件為真時，則執(zhí)行 IF 后面的語句或語句塊，否則執(zhí)行 ELSE 之后的語句或語句塊。 （6）WHILE：循環(huán)語句。當 WHILE 后面的判斷條件為真時，重復執(zhí)行該語句 。（7）WAITFOR： 在達到指定時間或時間間隔之前，阻止執(zhí)行批處理、存儲過程或事務。（8）RETURN：返回語句。從查詢或過程中無條件退出，不執(zhí)行 RETURN 之后的任何語句。3簡述游標的概念和使用流程。答： 游標（Cursor）提供了

50、一種對結果集進行一次一行或多行、向前或向后處理的機制，滿足了應用程序的需求?？梢詫⒂螛丝闯梢环N指針，它可以方便地指向當前結果集中的任何位置并允許應用程序對當前指向的行進行相應的操作。使用游標的基本流程包括以下 5 個步驟：聲明游標、打開游標、存取游標、關閉游標和釋放游標。4簡述用戶自定義函數的類型及定義語法。 答：SQL Server 支持 3 種用戶自定義函數：標量函數（Scalar） 、內聯(lián)表值函數（inline-table-valued）和多語句表值函數（multi-statement table-valued）。（1）標量函數CREATE FUNCTION 函數名 (參數名 AS 參數

51、數據類型 =默認值,n) RETURNS 返回值數據類型 AS BEGIN 函數體 RETURN 標量表達式 END（2）內聯(lián)表值函數 CREATE FUNCTION 函數名 (參數名 AS 參數數據類型 =默認值,n) RETURNS TABLE AS RETURN ()SELECT 語句 （3）多語句表值函數CREATE FUNCTION 函數名 (參數名 AS 參數數據類型 =默認值,n) RETURNS 返回變量名 TABLE AS BEGIN 函數體 RETURN 標量表達式 END5簡述存儲過程的概念及優(yōu)點。答：在使用 T-SQL 語言編程中，可以將某些需要多次調用的實現某個特定任

52、務的代碼段編寫成一個過程，將其保存在數據庫中，并由 SQL Server 服務器通過過程名來調用它們，這些過程就稱為存儲過程。使用存儲過程有很多優(yōu)點，具體如下： （1）實現了模塊化編程。一個存儲過程可以被多個用戶共享和重用，從而減少數據庫開發(fā)人員的工作量。 （2）存儲過程具有對數據庫立即訪問的功能。 （3）加快程序的運行速度。存儲過程只有在創(chuàng)建時進行編譯，以后每次執(zhí)行存儲過程都不需要再重新編譯。 （4）可以減少網絡流量。一個需要數百行的 T-SQL 代碼的操作可以通過一條執(zhí)行存儲過程的語句來執(zhí)行，而不需要在網絡中發(fā)送數百行代碼。 （5）可以提高數據庫的安全性。用戶可以調用存儲過程實現對表中數據

53、的有限操作，但可以不賦予它們直接修改數據表的權限，這提高了表中數據的安全性。 （6）自動完成需要預先執(zhí)行的任務。存儲過程可以在系統(tǒng)啟動時自動執(zhí)行，而不必系統(tǒng)啟動后再手動操作。1簡述查詢優(yōu)化在關系數據庫系統(tǒng)中的重要性和可能性。 答：查詢優(yōu)化在關系數據庫系統(tǒng)中有著非常重要的地位。關系數據庫系統(tǒng)和非過程化的 SQL之所以能夠取得巨大的成功，關鍵是得益于查詢優(yōu)化技術的發(fā)展。關系查詢優(yōu)化是影響關系數據庫管理系統(tǒng)性能的關鍵因素。 優(yōu)化對關系系統(tǒng)來說既是機遇又是挑戰(zhàn)。所謂挑戰(zhàn)，是指關系系統(tǒng)為了達到用戶可接受的性能必須進行查詢優(yōu)化。由于關系表達式的語義級別很高，使關系系統(tǒng)可以從關系表達式中分析查詢語義，提供了

54、執(zhí)行查詢優(yōu)化的可能性。這就為關系系統(tǒng)在性能上接近甚至超過非關系系統(tǒng)提供了機遇。2簡述關系數據庫管理系統(tǒng)查詢優(yōu)化的一般步驟。答：關系數據庫管理系統(tǒng)查詢優(yōu)化一般包含代數優(yōu)化和物理優(yōu)化。（1）代數優(yōu)化：是指SQL 語句經過查詢分析、查詢檢查后變換為查詢樹，然后基于關系代數表達式等價變換規(guī)則對查詢樹進行優(yōu)化。（2）物理優(yōu)化：代數優(yōu)化改變查詢語句中操作的次序和組合，但不涉及底層的存取路徑。實際上，對于每一種操作有多種執(zhí)行這個操作的算法，有多條存取路徑，對于一個查詢語句有許多存取方案，它們的執(zhí)行效率不同，其結果會相差很大，因此，僅僅進行代數優(yōu)化是不夠的。物理優(yōu)化就是要選擇高效合理的操作算法或存取路徑，求得

55、優(yōu)化的查詢計劃，達到查詢優(yōu)化的目標。選擇的方法可以是：基于規(guī)則的啟發(fā)式優(yōu)化、基于代價估算的優(yōu)化和兩者結合的優(yōu)化方法。3假設關系 R(A,B)和 S(B,C,D)的情況如下：R 有 20 000 個元組，S 有 1 200 個元組，一個塊能裝下 40 個 R 元組，能裝下 30 個 S 元組，能裝下 20 個 RS 運算后的元組。估算下列操作需要多少次磁盤塊讀寫。 （1）R 上沒有索引，SELECT * FROM R。 （2）R 中 A 為主碼，A 上有 3 層 R+樹索引，SELECT * FROM R WHERE A=10。 （3）嵌套循環(huán) RS。 （4）排序合并連接 RS，區(qū)分 R 與 S

56、 在屬性 B 上已經有序和無序的兩種情況。 答：（1）由于R上沒有索引，且查詢全部數據，需要使用全表掃描：20 000/40=500 次。（2）由于R上有主碼索引，使用索引：3（查找索引）+1（取元組） =4次。（3）R的磁盤塊數：20 000/40=500 塊，S的磁盤塊數：1200/30= 40 塊。假設連接操作可用內存總塊數為K，連接的選擇率為Frs。選取S作為外表，使用嵌套循環(huán)，讀取磁盤次數為：40+500*40/(K-1)+(Frs*40*500)/20（4）R的磁盤塊數：20 000/40=500 塊，S的磁盤塊數：1200/30= 40 塊。假設連接操作可用內存總塊數為K，連接的

57、選擇率為Frs。（a）如果R 與 S 在屬性 B 上已經有序，則讀寫磁盤的次數為：40+500+(Frs*40*500)/20（b）如果R 與 S 在屬性 B 上已經無序，則還需加上排序過程中讀寫磁盤的代價 R排序的代價為：（2*500）+2*500*log2500 S排序的代表為：（2*40）+2*40*log240總讀寫磁盤次數為：（2*500）+2*500*log2500+（2*40）+2*40*log240+40+500+(Frs*40*500)/204查詢網上商城（bookstore）數據庫中已完成訂單中包含的理工類圖書的名稱。 SELECT DISTINCT title FROM

58、book,orderInfo,orderBook WHERE book.bookID=orderBook.bookID AND orderInfo.orderID=orderBook.orderIDAND orderInfo.orderState=已完成 AND book.categoryID=1 試畫出用關系代數表示的語法樹，并用關系代數表達式優(yōu)化算法對原始的語法樹進行優(yōu)化處理，畫出優(yōu)化后的語法樹。答：用關系代數表示的語法樹優(yōu)化后的語法樹：第十一章：在數據庫中為什么要并發(fā)控制？并發(fā)控制技術能保證事務的哪些特性？ 答：并發(fā)控制機制就是要用正確的方式調度并發(fā)操作，使一個用戶事務的執(zhí)行不受其他事務

59、的干擾，從而避免造成數據的不一致性。保證事務的原子性（Atomic）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation） 和持久性（Durability），這四個特性簡稱為 ACID 特性。并發(fā)操作可能產生哪幾類數據不一致？用什么方法能避免各種不一致的情況？ 答：可能產生的數據不一致有:丟失修改,不可重復讀,讀“臟”數據.避免并發(fā)訪問導致的數據不一致問題的主要技術有封鎖、時間戳、樂觀控制法和多版本并發(fā)控制等,而封鎖是實現并發(fā)控制的常用技術。數據庫的基本鎖類型有哪幾種？試述它們的含義？ 答：排它鎖（Exclusive Locks，X 鎖）和共享鎖（Share Locks，S 鎖）排它

60、鎖又稱寫鎖。若事務 T 對數據對象 A 加上 X 鎖，則只允許 T 讀取和修改 A，其他任 何事務都不能再對 A 加任何類型的鎖，直到 T 釋放 A 上的鎖。這就保證了其他事務在 T 釋 放 A 上的鎖之前不能再讀取和修改 A。共享鎖又稱讀鎖。若事務 T 對數據對象 A 加上 S 鎖，則事務 T 可以讀 A 但不能修改 A， 其他事務只能再對 A 加 S 鎖，而不能加 X 鎖，直到 T 釋放 A 上的 S 鎖。這就保證了其他事 務可以讀 A，但在 T 釋放 A 上的 S 鎖之前不能對 A 做任何修改。什么是三級封鎖協(xié)議？事務的隔離級別都有哪些？ 答：一級封鎖協(xié)議是指，事務 T 在修改數據 R