數(shù)據(jù)庫簡答題答案.doc

一、簡答題 1、簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。（P9）答：數(shù)據(jù)結構化；數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充；數(shù)據(jù)獨立性高；數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制。2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些?（P11）（1）數(shù)據(jù)的安全性保護（2）數(shù)據(jù)的完整性保護（3）并發(fā)控制（4）數(shù)據(jù)庫恢復3、什么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性?什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性?為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與程序的獨立性?（P10）物理獨立性：是指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨立的。邏輯獨立性：是指用戶的應用程序與數(shù)據(jù)的邏輯結構是相互獨立的，也就是說，數(shù)據(jù)的邏輯結構改變了，用戶程序也可以不變。為什么：數(shù)據(jù)獨立性是由DBMS的二級映像功能來保證的（外模式/模式映像，模式/內模式映像），這兩層映像機制保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的邏輯獨立性和物理獨立性。4、試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。（P5）數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員。5、簡述文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。（P6）區(qū)別：數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對象：某一應用；現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差，冗余度大；共享性高，冗余度小數(shù)據(jù)的獨立性：獨立性差；具有高度的物理獨立性和邏輯獨立性數(shù)據(jù)的結構化：記錄內有結構，整體無結構；整體結構化，數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)的控制能力：應用程序自己控制；由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復能力聯(lián)系：（1）均為數(shù)據(jù)組織的管理技術（2）均由數(shù)據(jù)管理軟件管理數(shù)據(jù)，程序與數(shù)據(jù)之間用存取方法進行轉換（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在文件系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而來的6、DBA的職責是什么?（P35）（1）決定數(shù)據(jù)庫中的信息內容和結構（2）決定數(shù)據(jù)庫中的存儲結構和存取策略（3）定義數(shù)據(jù)庫的安全性要求和完整性約束條件（4）監(jiān)控數(shù)據(jù)的使用和運行（5）數(shù)據(jù)庫的改進和重組重構7、什么是基本表?什么是視圖?兩者的區(qū)別和聯(lián)系是什么?（P81）基表：是本身獨立存在的表，在SQL中一個關系就對應一個基表。視圖：是從一個或幾個基表導出的表。區(qū)別：基表是實際存在保存數(shù)據(jù)的實體，一個（或多個）基表對應一個存儲文件；視圖本身并不獨立存儲在數(shù)據(jù)庫中，即數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應的數(shù)據(jù)，視圖是一個虛表。聯(lián)系：視圖是在基表之上建立的，它的結構和內容都來自基表；一個視圖可以對應多個基表，一個基表也可以建立多個視圖，視圖是基表在邏輯意義建立的新關系。8、簡述視圖的優(yōu)點。（P125）（1）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(shù)據(jù)（3）視圖對重構數(shù)據(jù)庫提供了一定程度的邏輯獨立性（4）視圖能夠對機密數(shù)據(jù)提供安全保護（5）適當?shù)睦靡晥D可以更清晰的表達查詢9、所有的視圖是否都可以更新? 哪類視圖是可以更新的，哪類視圖是不可更新的?不是。一般地，行列子集視圖是可更新的。不可更新的視圖：（1）若視圖是由兩個以上基表導出的，此視圖不允許更新（2）若視圖的字段來自字段表達式或常數(shù)，則不允許對此視圖執(zhí)行INSERT和UPDATE操作，但允許DELETE操作（3）若視圖的字段來自聚集函數(shù)，則此視圖不允許更新（4）若視圖定義中含有GROUP BY子句，則此視圖不允許更新（5）若視圖定義中含有DISTINCT短語，則此視圖不允許更新（6）若視圖定義中有嵌套查詢，并且內層查詢的FROM子句中涉及的表也是導出該視圖的基本表，則此視圖不允許更新（7）一個不允許更新的視圖上定義的視圖也不允許更新10、簡述 SQL 的特點。（P79）（1）綜合統(tǒng)一（2）高度非過程化（3）面向集合的操作方式（4）以同一種語法結構提供多種使用方式（5）語言簡潔，易學易用11、關系數(shù)據(jù)庫的完整性規(guī)則有哪幾類？ （P49）（1）實體完整性（2）參照完整性（3）用戶自定義完整性12、寫出 Armstrong 推理規(guī)則中自反律、增廣律、傳遞律的形式化定義。（P183）設F是屬性集總體U上的一組函數(shù)依賴，關系模型R。自反律：若Y包含于X，X包含于U，則X-Y為F所蘊含。增廣律：若X-Y為F所蘊含，且Z包含于U，則若XZ-YZ為F所蘊含。傳遞律：若X-Y及Y-Z為F所蘊含，則X-Z為F所蘊含。13、簡述 SQL 中的自主存取控制機制。 同一用戶對于不同的數(shù)據(jù)對象有不同的存取權限，不同的用戶對同一對象也有不同的權限，用戶還可將其擁有的存取權限轉授給其他用戶。大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持自主存取控制，目前的SQL標準也對自主存取控制提供支持，這主要通過SQL 的GRANT語句和REVOKE語句來實現(xiàn)。14、簡述數(shù)據(jù)庫中事務的概念及其性質。事務是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做要么全不做，是一個不可分割的工作單位。事務具有4 個特性：原子性（Atomicity ）、一致性（consistency ）、隔離性( Isolation ）和持續(xù)性（Durability ）。這4 個特性也簡稱為ACID 特性。15、簡述事務的原子性。原子性：事務是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務中包括的諸操作要么都做，要么都不做。16、簡述并發(fā)操作帶來的三類數(shù)據(jù)不一致性。答：并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性包括三類：丟失修改、不可重復讀和讀“臟夕數(shù)據(jù)。 ( l ）丟失修改（lost update ) 兩個事務 Tl 和T2讀入同一數(shù)據(jù)并修改，T2提交的結果破壞了（覆蓋了） Tl 提交的結果，導致 Tl 的修改被丟失。 ( 2 ）不可重復讀（ Non 一 Repeatable Read ) 不可重復讀是指事務 Tl 讀取數(shù)據(jù)后，事務幾執(zhí)行更新操作，使 Tl 無法再現(xiàn)前一次讀取結果。( 3 ）讀“臟”數(shù)據(jù)（ Dirty Read ) 讀“臟夕數(shù)據(jù)是指事務 Tl 修改某一數(shù)據(jù)，并將其寫回磁盤，事務幾讀取同一數(shù)據(jù)后， Tl 由于某種原因被撤銷，這時 Tl 已修改過的數(shù)據(jù)恢復原值，幾讀到的數(shù)據(jù)就與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不一致，則幾讀到的數(shù)據(jù)就為“臟”數(shù)據(jù)，即不正確的數(shù)據(jù)。17、在數(shù)據(jù)庫中為什么要并發(fā)控制？并發(fā)控制技術可以保證事務的哪些特征？答：數(shù)據(jù)庫是共享資源，通常有許多個事務同時在運行。當多個事務并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫時就會產生同時讀取和或修改同一數(shù)據(jù)的情況。若對并發(fā)操作不加控制就可能會存取和存儲不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。所以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須提供并發(fā)控制機制18、什么是封鎖？基本的封鎖類型有幾種？答：封鎖就是事務 T 在對某個數(shù)據(jù)對象例如表、記錄等操作之前，先向系統(tǒng)發(fā)出請求，對其加鎖。加鎖后事務 T 就對該數(shù)據(jù)對象有了一定的控制，在事務 T 釋放它的鎖之前，其他的事務不能更新此數(shù)據(jù)對象。封鎖是實現(xiàn)并發(fā)控制的一個非常重要的技術?；镜姆怄i類型有兩種：排它鎖（ Exclusive Locks ，簡稱 x 鎖）和共享鎖 ( Share Locks，簡稱 S 鎖）。排它鎖又稱為寫鎖。若事務 T 對數(shù)據(jù)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 。共享鎖又稱為讀鎖。若事務 T 對數(shù)據(jù)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。19、簡述兩段封鎖協(xié)議的內容。在對任何數(shù)據(jù)進行讀、寫操作之前，事務首先要獲得對該數(shù)據(jù)的封鎖。2. 在釋放一個封鎖之后，事務不再獲得任何其他封鎖。20、簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中活鎖和死鎖的含義。避免活鎖的簡單方法是什么？活鎖的含義是該等待事務等待時間太長，似乎被鎖住了，實際上可能被激活.避免活鎖的簡單方法是采用先來先服務的策略。當多個事務請求封鎖同一數(shù)據(jù)對象時，封鎖子系統(tǒng)按請求封鎖的先后次序對事務排隊，數(shù)據(jù)對象上的鎖一旦釋放就批準申請隊列中第一個事務獲得鎖。21、什么叫做數(shù)據(jù)庫的恢復？數(shù)據(jù)庫恢復的基本技術有哪些？數(shù)據(jù)庫恢復是指通過技術手段，將保存在數(shù)據(jù)庫中上丟失的電子數(shù)據(jù)進行搶救和恢復的技術。1、數(shù)據(jù)轉儲2、登錄日志文件22、簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障類型，以及數(shù)據(jù)恢復方法。（1）事務內部的故障；（2）系統(tǒng)故障；（3）介質故障；（4）計算機病毒。23、簡述“運行記錄優(yōu)先原則”。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，寫一個修改到數(shù)據(jù)庫中和寫一個表示這個修改的登記記錄到日志文件中是兩個不同的操作，在這兩個操作之間有可能發(fā)生故障。這時，如果先寫了數(shù)據(jù)庫修改，而在運行記錄中沒有登記這個修改，則以后就無法恢復這個修改，那么以后也就無法撤消這個修改。為了安全起見，采用“運行記錄優(yōu)先原則”。它包括兩點： （1）至少要等相應運行記錄已經寫入“日志”文件后，才能允許事務往數(shù)據(jù)庫中寫記錄。 （2）直至事務的所有運行記錄都已寫入運行“日志”文件后，才能允許事務完成“END TRANSACTION”處理。24、簡述日志文件內容及其作用。（1）日志文件是用來記錄事務對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。（2）設立日志文件的目的是：進行事務故障恢復；進行系統(tǒng)故障恢復；協(xié)助后備副本進行介質故障恢復。25、簡述數(shù)據(jù)庫設計過程。這里只概要列出數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫物理設計； ( 5 ）數(shù)據(jù)庫實施； ( 6 ）數(shù)據(jù)庫運行和維護。這是一個完整的實際數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)的設計過程。不僅包括設計數(shù)據(jù)庫本身，還包括數(shù)據(jù)庫的實施、運行和維護。設計一個完善的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復。26、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現(xiàn)實世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)）工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎上確定新系統(tǒng)的功能。調查的內容是“數(shù)據(jù)”和“處理”，即獲得用戶對數(shù)據(jù)庫的如下要求： ( l ）信息要求，指用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得信息的內容與性質，由信息要求可以導出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中需要存儲哪些數(shù)據(jù)； ( 2 ）處理要求，指用戶要完成什么處理功能，對處理的響應時間有什么要求，處理方式是批處理還是聯(lián)機處理； ( 3 ）安全性與完整性要求。27、數(shù)據(jù)字典的內容和作用是什么?答：數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合。數(shù)據(jù)字典的內容通常包括： ( l ）數(shù)據(jù)項； ( 2 ）數(shù)據(jù)結構； ( 3 ）數(shù)據(jù)流； ( 4 ）數(shù)據(jù)存儲； ( 5 ）處理過程五個部分。其中數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位，若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構的定義來描述數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲的邏輯內容。數(shù)據(jù)字典的作用：數(shù)據(jù)字典是關于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，在需求分析階段建立，是下一步進行概念設計的基礎，并在數(shù)據(jù)庫設計過程中不斷修改、充實、完善。28、簡述數(shù)據(jù)庫完整性和安全性的概念。完整性是為了防止數(shù)據(jù)庫中存在不符合語義的數(shù)據(jù)，防止錯誤信息的輸入和輸出，即所謂垃圾進垃圾出所造成的無效操作和錯誤結果。后者是保護數(shù)據(jù)庫防止惡意的破壞和非法的存取。也就是說，安全性措施的防范對象是非法用戶和非法操作，完整性措施的防范對象是不合語義的數(shù)據(jù)。29、設有關系模式R （A，B，C，D），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn) = DA，DB，試寫出關系模式R的候選鍵，并說明理由。C D7 假設某商業(yè)集團數(shù)據(jù)庫中有一關系模式R如下：R （商店編號，商品編號，數(shù)量，部門編號，負責人）如果規(guī)定：（1） 每個商店的每種商品只在一個部門銷售；（2） 每個商店的每個部門只有一個負責人；（3） 每個商店的每種商品只有一個庫存數(shù)量。試回答下列問題：（1） 根據(jù)上述規(guī)定，寫出關系模式R的基本函數(shù)依賴；（2） 找出關系模式R的候選碼；（3） 試問關系模式R最高已經達到第幾范式？為什么？（4） 如果R不屬于3NF，請將R分解成3NF模式集。8、設有如下商品庫存關系R：請僅在R中已給出數(shù)據(jù)的范圍內分析其函數(shù)依賴關系并解答如下問題：（1）、R最高為第幾范式？為什么？（3分）（2）、將它分解為滿足3NF范式的關系模式。（5分）（3）、分解后比分解前有什么好處？為什么？（5分）9、數(shù)據(jù)模型分析，關系模型R（U，F(xiàn)）U=ABCDEG，F(xiàn)=ADE，ACE，CBG，BCDAG，BDA，ABG,AC（1） 求此模型的最小函數(shù)依賴集。（2） 求出關系模式的候選碼。（3） 此關系模型最高屬于哪級范式。（4） 將此模型按照模式分解的要求分解為3NF。3、 學生運動會模型: l 有若干班級,每個班級包括: 班級號,班級名,專業(yè),人數(shù) l 每個班級有若干運動員,運動員只能屬于一個班,包括:運動員號,姓名,性別,年齡 l 有若干比賽項目,包括:項目號,名稱,比賽地點 l 每名運動員可參加多項比賽,每個項目可有多人參加l 要求能夠公布每個比賽項目的運動員名次與成績l 要求能夠公布各個班級團體總分的名次和成績解題要求: (1)畫出每個實體及其屬性關系、實體間實體聯(lián)系的E-R圖. (2)根據(jù)試題中的處理要求:完成數(shù)據(jù)庫邏輯模型,包括各個表的名稱和屬性.并指出每個表的主鍵和外鍵。4、 某單位的現(xiàn)實世界中有工程、水泥、供應商三種實體。假設，一個工程只能用一種型號的水泥，一種型號的水泥可用于多個工程；一個供應商可生產多種型號的水泥，一種型號的水泥可被多個供應商生產；一個供應商可為多個工程供應水泥，一個工程也可從多個供應商采購水泥。要求能夠反映：一個工程使用的是什么型號的水泥；一個工程從不同的供應商那里分別采購了多少水泥、采購單價分別是多少、已經分別支付了多少購買款；一個供應商為哪些工程供應了水泥、供應的水泥型號分別是什么、分別供應了多少水泥、單價分別是多少；等等。請完成如下設計與分析：（1）、設計滿足上述應用特性的E-R圖，并根據(jù)一般常識標明每個實體及聯(lián)系的若干屬性。（2）、將該E-R圖轉換為等價的關系模型結構，并用下劃線標明每個關系模式的關鍵字（碼）。（3）、在上述設計和轉換過程中，什么情況下用到關系規(guī)范化理論？作用何在？試舉例說明之。5、 有論文和作者兩個實體，論文有題目、期刊名稱、年份和期號等屬性，作者有姓名、單位、地址等屬性。一篇論文可能有多個作者，且一位作者可能寫過多篇論文，在每一篇論文中有作者的順序。要求完成下列各題：（1）.根據(jù)上述規(guī)則設計E-R模型。（2）. 按規(guī)范化要求設計出3NF的數(shù)據(jù)庫模式，并指出每個關系的主鍵和外鍵7、某汽車維修站擬開發(fā)一套小型汽車維修管理系統(tǒng)，對車輛的維修情況進行管理。（1）對于新客戶及車輛，汽車維修管理系統(tǒng)首先登記客戶信息，包括：客戶編號、客戶名稱、客戶性質（個人、單位）、折扣率、聯(lián)系人、聯(lián)系電話等信息；還要記錄客戶的車輛信息，包括：車牌號、車型、顏色等信息。一個客戶至少有一臺車。客戶及車輛信息如表1-1所示。表1-1 客戶及車輛信息客戶編號GS0051客戶名稱公司客戶性質單位折扣率95%聯(lián)系人楊浩東聯(lián)系電話82638779車牌號顏色車型車輛類別*0765白色帕薩特微型車（2）記錄維修車輛的故障信息。包括：維修類型（普通、加急）、作業(yè)分類（大、中、小修）、結算方式（自付、三包、索賠）等信息。維修廠的員工分為：維修員和業(yè)務員。車輛維修首先委托給業(yè)務員。業(yè)務員對車輛進行檢查和故障分析后，與客戶磋商，確定故障現(xiàn)象，生成維修委托書。如表1-2所示。表1-2 維修委托書No.20070702003登記日期：2007-07-02車牌號*0765客戶編號GS0051維修類型普通作業(yè)分類中修結算方式自付進廠時間20070702 11:09業(yè)務員張小江業(yè)務員編號012預計完工時間故障描述車頭損壞，水箱漏水（3）維修車間根據(jù)維修委托書和車輛的故障現(xiàn)象，在已有的維修項目中選擇并確定一個或多個具體維修項目，安排相關的維修工及工時，生成維修派工單。維修派工單如表1-3所示。表1-3 維修派工單No.20070702003維修項目編號維修項目工時維修員編號維修員工種012維修車頭5.00012機修012維修車頭2.00023漆工015水箱焊接補漏1.00006焊工017更換車燈1.00012機修（4）客戶車輛在車間修理完畢后，根據(jù)維修項目單價和維修派工單中的工時計算車輛此次維修的總費用，記錄在委托書中。根據(jù)需求階段收集的信息，設計的實體聯(lián)系圖。按規(guī)范化要求設計出3NF的數(shù)據(jù)庫模式，并指出每個關系的主鍵和外鍵8、某賓館需要建立一個住房管理系統(tǒng)，部分的需求分析結果如下：(1)一個房間有多個床位，同一房間內的床位具有相同的收費標準。不同房間的床位收費標準可能不同。(2)每個房間有房間號（如201, 202等）、收費標準、床位數(shù)目等信息。(3)每位客人有身份證號碼、姓名、性別、出生日期和地址等信息。(4)對每位客人的每次住宿，應該記錄其入住日期、退房日期和預付款額信息。(5)管理系統(tǒng)可查詢出客人所住房間號。9、根據(jù)需求階段收集的信息，設計的實體聯(lián)系圖。按規(guī)范化要求設計出3NF的數(shù)據(jù)庫模式，并指出每個關系的主鍵和外鍵10、某單位資料室需要建立一個圖書管理系統(tǒng)，初步的需求分析結果如下： （1）資料室有圖書管理員若干名，他們負責己購入圖書的編目和借還工作，每名圖書管理員的信息包括工號和姓名； （2）讀者可在閱覽室讀書，也可通過圖書流通室借還圖書，讀者信息包括讀者ID、姓名、電話和Email，系統(tǒng)為不同讀者生成不同的瀆者ID； （3）每部書在系統(tǒng)中對應惟的一條在版編目數(shù)據(jù)（CIP，以下簡稱書目），書目的基本信息包括ISBN號、書名、作者、出版商、出版年月，以及本資料室擁有該書的冊數(shù)（以下簡稱冊數(shù)），不同書目的ISBN號不相同； （4）資料室對于同一書目的圖書可擁有多冊（本），圖書信息包括圖書ID、ISBN號、存放位置、當前狀態(tài)，每本書在系統(tǒng)中被賦予惟一的圖書ID； （5）一名讀者最多只能借閱十本圖書，且每本圖書最多只能借兩個月，讀者借書時需由圖書管理員登記讀者ID、所借圖書ID、借閱時間和應還時間，讀者還書時圖書管理員在對應的借書信息中記錄歸還時間； （6）當某書目的可借