數(shù)據(jù)庫原理復習資料及答案

1、數(shù)據(jù)庫原理習題、核心知識點1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文件系統(tǒng)的比較。文件系統(tǒng)：數(shù)據(jù)可長期保存、由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大，數(shù)據(jù)獨立性差；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結構化、數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，意擴充、數(shù)據(jù)獨立性高、數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制2、簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構。外模式/模式、模式、內(nèi)模式3、簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結構中的兩級映像，并說明其優(yōu)點。兩級映像：外模式/模式映像模式/內(nèi)模式優(yōu)點：這兩級映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性4、簡述數(shù)據(jù)模型的三要素。數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束5、簡述數(shù)據(jù)庫獨立性的特點。數(shù)據(jù)獨立性是由DBM

2、S二級映像功能來保證的，數(shù)據(jù)與程序的獨立性大大減少了應用程序的維護和修改6、簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成部分數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、人員7、簡述DBA的主要職責。數(shù)據(jù)庫管理員（DBA負責全面管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其主要職責 有；設計與定義數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；幫助最終用戶使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；監(jiān)督與控制 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用和運行；轉儲與恢復數(shù)據(jù)庫；改進和重組數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 調(diào)優(yōu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能；重構數(shù)據(jù)庫8、簡述關系模型的特點。關系中每一個字段也稱字段，不可再分，是最基本的單位；每一列 數(shù)據(jù)項是同屬性的。列數(shù)根據(jù)需要而設，且各列的順序是任意的；每一行記錄由一個事物的諸多屬性組成，記錄的順序可以是任意的；一個關系是一張二維表，

3、不允許有相同的字段名，也不允許有相同的記錄行9、簡述關系模型的組成部分。關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合、關系完整性約束1對11 對 0.*2 對 1.*關系中不允許出現(xiàn)相同的 元組關系中元組的順序（即行序）可任意關系中屬性的順序可任意同一屬性名下的各個屬性值必須來自同一個域，必須是同一類型的數(shù)據(jù)關系中各個屬性必須有不同的名字，不同的屬性可來自同一個域，即它們的分量可以取自同一個域。關系中每一個分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項，或者說所有的屬性值都是原子的，即是一個確定的值，而不是值的集合。11、 簡述關系的完整性。關系完整性是為保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性和相容性，對關系模型提出的某種約束條件或規(guī)則。完整性通

4、常包括域完整性，實體完整性、參照完整性和用 戶定義完整性，其中域完整性，實體完整性和參照完整性，是關系模型必須滿足的完整性約束條件。12、 簡述自然連接和等值連接的區(qū)別。連接運算符是“=的連接運算稱為等值連接。它是從關系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13、 簡述視圖和關系的區(qū)別。計算機數(shù)據(jù)庫中的視圖是一個虛擬表，其內(nèi)容由查詢定義。同真實的表一樣，視圖包含一系列帶有名稱的列和行數(shù)據(jù)。但是，視圖并不在數(shù)據(jù)庫中以存儲的數(shù)據(jù)值集形式存在。行和列數(shù)據(jù)來自由定義視圖的查詢所

5、引用的表，并且在引用視圖時動態(tài)生成。也是 機械制圖術語，在機械制圖中，將物體按 正投影法向投影面投 射時所得到的投影稱為“視圖”。關系實際上是一張二維表，表的每一行是一個元素，每一列是一項屬性， 而一個元組就是該關系所涉及的屬性集的笛卡爾積的一個元素。14、 簡述內(nèi)連接和外連接的區(qū)別。內(nèi)連接包括三種，一般連接、等值連接和自然連接。內(nèi)連接時返回查詢結果集合中的僅是符合查詢條件的。采用外連接是，他返回到查詢結果集合中的不僅僅是包含符合連接條件的行，而且還包括坐表（左外連接）、右表（右外連接） 或兩個邊接表（全外連接）中的所有數(shù)據(jù)行。15、簡述在SQL語言中實現(xiàn)子查詢的方法和各自的特點。1、單行子查

6、詢、2、多行子查詢、3、多列子查詢、4嵌套查詢16、 簡述嵌入式SQL語言需要解決的問題。嵌入式SQL語言是在源代碼中用特殊標記標記SQL代碼段，非嵌入式SQL是指調(diào)用函數(shù)庫來完成相應的功能17、 簡述使用游標的四個步驟。游標是系統(tǒng)為用戶開設的一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，存放SQL語句的執(zhí)行結果。每個游標區(qū)都有一個名字。用戶可以用SQL語句逐一從游標中獲取記錄,并賦給 主變量，交由主語言進一步處理 打開游標 循環(huán)取數(shù) 關閉游標18、 簡述在SQL中建表時如何實現(xiàn)對關系完整性。通過實體完整性，參照完整性和用戶定義的完整性19、 簡述游標的特點。20、 簡述關系數(shù)據(jù)庫設計中存在的問題。數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)依賴、插入

7、異常、刪除異常、更新異常21、 函數(shù)依賴的概念；1 .函數(shù)依賴不是指關系模式R的某個或某些關系實例滿足的約束條件，而是指R的所有關系實例均要滿足的約束條件。2 .函數(shù)依賴是語義范疇的概念。只能根據(jù)數(shù)據(jù)的語義來確定函數(shù)依賴。3 .數(shù)據(jù)庫設計者可以對現(xiàn)實世界作強制的規(guī)定。例如規(guī)定不允許同名人出 現(xiàn)，函數(shù)依賴 姓貴一年吃”成立。所插入的元組必須滿足規(guī)定的函數(shù)依賴，若發(fā)現(xiàn) 有同名人存在，則拒絕裝入該元組。22、 簡述1NF,2NF,3NF,BCNF解決的模式設計中的問題。1NF:表中無重復的列；2NF:消除部分依賴；3NF:消除非主屬性對碼的傳遞 依賴23、 簡述E-R模型之間的沖突類型及相應的解決方

8、法。24、 簡述E-R模型向關系模型轉換的基本規(guī)則。實體：實體轉換為關系，實體的屬性轉換為關系的屬性聯(lián)系：1: 1雙方的主碼均作為對方的外碼1: n將一方的主碼作為多方的外碼n:n 將聯(lián)系轉換為關系，聯(lián)系的屬性轉換為關系的屬性，雙方的主碼作為該關系的主碼屬性1、用戶表示與鑒別；2、存取控制；3、自主存取控制方法；4、授權與回收26、 簡述事務的概念及特點。事務是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作系列，這些操作要么全做要么全不做，是一個；事物具有原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性；27、 簡述事務的并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性的類型。丟失修改、不可重復讀、讀臟數(shù)據(jù)28、 簡述封鎖的類型及含義。封鎖就是事務T在對

9、某個數(shù)據(jù)對象列如表、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，其他事務不能跟新此數(shù)據(jù)對象。29、 封鎖粒度的概念。封鎖對象的大小稱為封鎖粒度30、 簡述封鎖協(xié)議類型及含義。排它鎖（X鎖、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在對 A加任何類型的的鎖，直到T釋放A上的鎖。 這保證了其他事務在 T釋放A之前不能在讀取和修改 A共享鎖（S鎖、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,其他事務只能在對A加上S鎖，而不能加X鎖，直到T釋放A上的S鎖。這保證了

10、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31、 簡述恢復的策略。當系統(tǒng)允許到過程中發(fā)生故障，利用數(shù)據(jù)庫后備副本和日志文件就可以將數(shù)據(jù)庫恢復到故障前的某個一致性狀態(tài)。（事務故障的恢復和系統(tǒng)故障的恢復）32、 簡述兩段瑣的含義及解決的問題。事務分為兩個階段，第一個階段是獲得封鎖，也稱為擴展階段。在這階段，事 務可以申請獲得任何數(shù)據(jù)項上的任何類型的鎖，但是不能釋放任何鎖。第二階 段是釋放封鎖，也稱為收縮階段。在這階段，事務可以釋放任何數(shù)據(jù)項上的任 何類型的鎖，但是不能再申請任何鎖33、 簡述常用數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構。層次模型 用樹型結構表示實體及其之間聯(lián)系的模型。就象金字塔一樣的

11、那種，分上下級網(wǎng)絡模型 用網(wǎng)絡結構表示實體類型及其實體之間聯(lián)系的模型。顧名思義，一個事物和另外的幾個都有聯(lián)系 這樣構成一張網(wǎng)狀圖關系模型對關系的描述成為關系模式，一個關系模式，對應一個關系文件的結構。就是表示了各種事物之間的關系，是立體的，三維的。面向對象模型對象關系模型34、 簡述關系完整性及規(guī)則。關系模型的完整性規(guī)則是對關系的某種約束條件。任何關系在任何時刻都要滿足這些語義約束。包括實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性31、給定關系模式判斷達到第幾范式，并說明原因，至少要求BCNF。32簡述嵌入式SQL語言需要解決的問題。33簡述視圖的概念及視圖與數(shù)據(jù)獨立性的關系。視圖是從一個或幾個表

12、（或視圖）導出的表。他與基本表不同，是一個虛表。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)， 這些數(shù)據(jù)仍存放在原來的基本表中。34 簡述 1NF,2NF,3NF,BCNF 的概念。1NF:關系中每一分量不可再分。即不能以集合、序列等作為屬性值2NF:若R 1NF,且每個非主屬性完全依賴于碼，則稱 R 2NF （消除非主屬性對碼的部分依賴）3NF: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X Y , Y Z , Y X成立則稱R 3NF （消除非主屬性對碼的傳遞依賴）35事務的調(diào)度：正確的地調(diào)度的含義及并行串行調(diào)度。事務的執(zhí)行順

13、序稱為一個調(diào)度，表示事務的指令在系統(tǒng)中執(zhí)行的時間順序 一組事務的調(diào)度必須保證：包含了所有事務的操作指令、一個事務中的指令的 順序必須保持不變串行調(diào)度：在串行調(diào)度中，屬于同一事務的指令緊挨在一起；對于有 n個事務的事務組，可以有n!個有效調(diào)度并行調(diào)度：在并行調(diào)度中，來自不同事務的指令可以交叉執(zhí)行；當并行調(diào)度等價于某個串行調(diào)度時，則稱它是正確的36簡述三級封鎖協(xié)議的含義及解決的問題。封鎖就是一個事務對某個數(shù)據(jù)對象加鎖，取得對它一定的控制，限制其它事務對該 數(shù)據(jù)對象使用。并發(fā)控制的基本方法就是封鎖。0級封鎖：短X鎖，（在事務中途就可以釋放）1級封鎖：長X鎖；可以有效的防止丟失更新；但是不能防止讀 臟

14、”不可重復讀的出現(xiàn)。2級封鎖：短S鎖，長X鎖；可以防止丟失修改，讀 臟”數(shù)據(jù)；不能防止不可重復讀。3級封鎖：長S鎖，長X鎖；可以防止丟失修改，讀 臟”，不可重復讀。37死鎖的定義及發(fā)生的條件。定義：兩個事務都封鎖了一些數(shù)據(jù)對象，并相互等待對方釋放另一些數(shù)據(jù)對象以便對其封鎖，結果兩個事務都不能結束，則發(fā)生死鎖發(fā)生條件：互斥條件：事務請求對資源的獨占控制。等待條件：事務已持有一定資源，又去申請并等待其它資源。非搶占條件：直到資源被持有它的事務釋放之前，不可能將該資源強制從持有 它的事務奪去循環(huán)等待條件：存在事務相互等待的等待圈。38兩段鎖的含義及解決的問題。 內(nèi)容：在對任何數(shù)據(jù)進行讀寫之前，事務首

15、先要獲得對該數(shù)據(jù)的封鎖。在釋放一個封鎖之后，事務不再獲得任何其它封鎖。即事務分為兩個階段：生長階段：獲得封鎖。收縮階段：釋放封鎖。定理：若所有事務均遵從兩段鎖協(xié)議，則這些事務的所有并行調(diào)度都是可串行化的。39恢復的概念把數(shù)據(jù)庫、文檔或其他信息從一個錯誤狀態(tài)恢復到某一已知的正確狀態(tài)叫恢復40設有一個記錄商品采購信息的關系模式：R(商品號，商品名，規(guī)格，采購日期，采購單價，采購數(shù)量，采購員編號，采購員姓名 )。如果規(guī)定：每名采購員可負責多種 商品的采購，但每種商品只能由一個人員負責采購；商品的采購單價隨市場行情而定。 請判定該關系模式屬于第幾范式，并說明原因。41 給定關系模式 R(sno,sde

16、pt,mname,cname,grade), 其中各屬性的含義是：sno :學號,sdept :系代碼，mname :系主任，cname :課程名，grade 成績，請判定該關系模式屬于第幾范式，并說明原因。42常用的數(shù)據(jù)模型的分類及各自的特點。二、關系代數(shù)及SQL語言訓練1、設有如圖所示的關系 S、S C和C,試用關系代數(shù)表達式表示下列查詢語句：學生S: S#:學號，SNAME :姓名，AGE:年齡 SEX:性另S #SNAMEAGESEXdept1李強23男2劉麗22女3張友22男要求：1用關系代數(shù)和SQL語言表達完成如下要求：(1) 檢索至少選修"程軍”老師所授全部課程的學生姓

17、名( SNAME );(2) 檢索"李強"同學不學課程的課程號 (C#);(3) 檢索選修不少于3門課程的學生學號(C#);(4) 檢索選修全部課程的學生姓名(SNAME)。(5) 檢索不學C語言的學生信息(6) 檢索“信息系”所有學生都選修的課程的課程號、課程名。2 設供銷管理系統(tǒng)的部分數(shù)據(jù)庫模式如下所示：供應商(供應商編號，供應商名稱，地址，聯(lián)系電話，聯(lián)系人)商品(商品編號，商品名稱，型號，單價，產(chǎn)地，生產(chǎn)日期)供貨記錄(供應商編號，商品編號，供貨日期，數(shù)量，經(jīng)辦人)根據(jù)要求請分別使用關系代數(shù)和SQL完成如下查詢：(1)統(tǒng)計由王明經(jīng)辦的供貨記錄數(shù)；(2)查詢由成都的供應

18、商提供的商品詳細信息；(3)查詢單次供貨數(shù)量超過 1000件或金額超過10000元的供應商名稱；(4)查詢至少供應了由 S1101供應商供應的所有商品的供應商編號。3、已知：一組關系模式:部門（部門號，部門名稱，電話號碼）職工（職工號，姓名，性別，職務，部門號）工程（項目號，項目名稱，經(jīng)費預算）施工（職工號，項目號，工時）工資級別（職務，小時工資率）根據(jù)這組關系模式請分別用關系代數(shù)和 SQL 語言實現(xiàn)。（ 1 ）查詢“技術部”的詳細信息；（ 2 ）查詢職務為“工程師”的姓名和部門名稱。（ 3）列出每個部門的職工所承擔工程項目的信息，要求顯示部門名稱、姓名和項目名稱。（ 4 ）將職務為“工程師”

19、的小時工資率提高5%。（ 5 ）查詢各職工的工資總和，要求顯示職工號，姓名，性別，工資總和。4設有如下的關系S、SC和C。學生S: S#:學號，SNAME :姓名，AGE:年齡 SEX :性別課程 C ： C# ：課程代碼，CNAME ：課程名稱， TACHER ：教師學生成績SC: S#:學號，C#:課程代碼，SCORE:成績請用關系代數(shù)和SQL 語言完成如下查詢：（ 1 ）查詢“王平”老師所教授的所有課程；（ 2 ）查詢“李利”同學所有課程的成績；（ 3 ）查詢課程名為“C 語言”的平均成績；（ 4 ）查詢選修了所有課程的同學信息。5 設某數(shù)據(jù)庫有三個關系：音像（音像編號，音像名，租金，類

20、別）會員（會員編號，會員名，年齡，所在地區(qū)，性別，聯(lián)系電話）租借（音像編號，會員編號，租借日期，歸還日期）請用關系代數(shù)和SQL 語言完成如下查詢：（1） 檢索年齡在 30-45 之間的會員名、所在地區(qū)和聯(lián)系電話。（2） 檢索至少租借三種音像的會員編號。（3） 檢索沒有借“紅樓夢”音像的會員編號、會員名、年齡、聯(lián)系電話。（4） 檢索所有男性都租借的音像名。6 現(xiàn)有一商店銷售模型，SD（SNO,SNAME,CITY）SP（PNO,PNAME,JG ,KCSL）XS（SNO,PNO,SL,XSJG）其含義如下：SD 為商店，SNO （商店代碼）,SNAME （商店名稱） ,CITY （所在城市）SP

21、為商品，PNO （商品代碼），PNAME （商品名稱），JG （價格），KCSL （庫存數(shù)量）XS為銷售，SNO （商店代碼），PNO （商品代碼），SL （銷售數(shù)量），XSJG （銷售價格） 請使用關系代數(shù)和 sql 語言完成以下要求（ 1 ）查詢“重慶” （所在城市）的所有商店；（ 2 ）查詢“商店1 ” （商店名稱）銷售的所有商品；（3）查詢所有“北京” （所在城市）的商店銷售商品的總金額（銷售數(shù)量*銷售價格） ；（4）查詢銷售“商店2” （商店名稱）的所有商品的商店。三 、 1、 數(shù)據(jù) 模 型 分 析， 關 系 模 式 R（ U， F ）， U=ABCDEG ，F(xiàn)=BEG,BDG,CD

22、E AB,CD A,CE G,BC A,BD（1） 求出關系模式的一個碼；（2） 求此模型的最小函數(shù)依賴集；（3） 將該關系模式按照保持函數(shù)依賴、無損連接和達到 3NF 進行分解；（4） 測試分解后各關系模式的無損連接性。2、設有關系模式R（C,T,H,I,S,G）, 其上的函數(shù)依賴集為F=C - G,C-T,TH fI,HI f C,HS fI（1）求出關系模式的一個碼；（2）求此模型的最小函數(shù)依賴集；（3）將該關系模式按照保持函數(shù)依賴、無損連接和達到3NF 進行分解；（4）測試分解后各關系模式的無損連接性。3、 數(shù)據(jù)模型分析， 關系模式 R（U， F） ， U=BOISQD ， F= S

23、D G,I B， IS Q， B O （ 1 ）求出關系模式的一個碼；（ 2 ）求此模型的最小函數(shù)依賴集；（ 3 ）將該關系模式按照保持函數(shù)依賴、無損連接和達到 3NF 進行分解；（ 4 ）測試分解后各關系模式的無損連接性。4、已知關系模式 R （A, B, C, D, E, G）, F=AB -C, C-A, BCfD, ACDfB, DfEG, BE f C, CGfBD, CE f AG（ 1 ）求該關系模式的一個碼；（ 2 ）求此模型的最小函數(shù)依賴集；（ 3 ）將該關系模式按照保持函數(shù)依賴、無損連接和達到 3NF 進行分解；五、綜合應用1、學生運動會模型：（ 1 ）有若干班級，每個班級

24、包含：班級號、班級名、專業(yè)、人數(shù)；（ 2 ）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；（ 3 ）有若干比賽項目，包括：項目號、名稱、比賽地點；（ 4 ）每名運動員可參加多項比賽，每個項目可有多人參加；（ 5 ）要求能夠公布每個比賽項目的運動員名詞與成績；（ 6 ）要求能夠公布各個班級團體總分的名詞和成績；要求：（ 1 ）請設計該問題的 E-R 模型；（ 2 ）請完成數(shù)據(jù)庫邏輯模型（關系模型）實際，包括各個表的名稱、屬性及碼。2、已知某建筑公司有若干部門，每一個部門有多名職工，且每一職工只屬于一個部門，公司承攬多個項目，每個項目有多個職工，每個職工可參加多個項目。（ 1 ）請設計該問題的 E-R 模型；（ 2 ）請完成數(shù)據(jù)庫邏輯模型（關系模型）實際，包括各個表的名稱、屬性及碼。3、某學生宿舍管理系統(tǒng)，涉及的