自考04735數據庫系統(tǒng)原理復習資料

1、數據庫原理及應用復習重點第一章 數據庫系統(tǒng)基本概念要求、目標：了解和掌握數據管理技術的發(fā)展階段，數據描述的術語，數據抽象的四個級別，數據庫管理系統(tǒng)的功能，數據庫系統(tǒng)的組成。一、 數據管理技術的發(fā)展1 分為四個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數據庫階段和高級數據庫階段。2 數據庫階段數據管理的特點：1） 采用數據模型表示復雜的數據結構。2） 有較高的數據獨立性。3） 數據庫系統(tǒng)為用戶提供了方便的用戶接口。4） 提供四方面的數據控制功能：數據庫的恢復、數據庫的并發(fā)控制、數據的完整性、數據安全性。5） 增加了系統(tǒng)的靈活性。3 數據庫（DB）：是長期存儲在計算機內、有組織的、統(tǒng)一管理的相關數據的集合

2、。4 數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）：是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數據管理軟件，它為用戶或應用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數據控制。5 數據庫系統(tǒng)（DBS）：是實現有組織地、動態(tài)地存儲大量關聯數據、方便多用戶訪問的計算機硬件、軟件和數據資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數據庫技術的計算機系統(tǒng)。二、 數據描述1 分為三個階段：概念設計、邏輯設計和物理設計。2 概念設計中的術語：1） 實體：客觀存在，可以相互區(qū)別的事物稱為實體。2） 實體集：性質相同的同類實體的集合。3） 屬性：實體有很多特性，每一個特性稱為屬性。4） 實體標識符（關鍵碼或鍵）：能惟一標識實體的屬性或屬性集。以上

3、概念均有類型和值之分。3 邏輯設計中的術語：1） 字段（數據項）：標記實體屬性的命名單位稱為字段或數據項。2） 記錄：字段的有序集合。3） 文件：同一類記錄的集合。4） 關鍵碼：能惟一標識文件中每個記錄的字段或字段集。以上概念均有類型和值之分。4 概念設計和邏輯設計中術語的對應關系：概念設計 邏輯設計 實體 記錄屬性 字段（數據項）實體集 文件實體標識符 關鍵碼5 實體之間聯系的元數：與一個聯系有關的實體集個數。常用二元聯系。二元聯系的類型有三種：一對一聯系、一對多聯系、多對多聯系。6 一對一聯系：如果實體集E1中每個實體至多和實體集E2中的一個實體有聯系，反之亦然，那么實體集E1和E2的聯系

4、稱為“一對一聯系”，記為“1：1”。7 一對多聯系：如果實體集E1中每個實體與實體集E2中任意個（零個或多個）實體間有聯系，而E2中每個實體至多和E1中一個實體有聯系，那么稱E1對E2的聯系是“一對多聯系”，記為“1：N”。8 多對多聯系：如果實體集E1中每個實體可以與實體集E2中任意個（零個或多個）實體間有聯系，反之亦然，那么稱E1和E2的聯系是“多對多聯系”，記為“M：N”。三、 數據抽象的級別1 數據模型：描述數據庫的結構和定義，對現實世界的數據進行抽象。2 從現實世界的信息到數據庫存儲的數據以及用戶使用的數據是一個逐步抽象過程，根據數據抽象的級別定義了四種模型：概念模型、邏輯模型、外部

5、模型和內部模型。3 概念模型：表達用戶需求觀點的數據全局邏輯結構的模型。4 邏輯模型：表達計算機實現觀點的DB全局邏輯結構的模型。5 外部模型：表達用戶使用觀點的DB局部邏輯結構的模型。6 內部模型：表達DB物理結構的模型。7 數據抽象的過程、即數據庫設計的過程具體步驟：1） 根據用戶需求，設計數據庫的概念模型；2） 根據轉換規(guī)則，把概念模型轉換成數據庫的邏輯模型；3） 根據用戶的業(yè)務特點，設計不同的外部模型，給程序員使用；4） 數據庫實現時，要根據邏輯模型設計其內部模型。通常分為概念設計、邏輯設計（2和3步）和物理設計三個階段。8 常用的概念模型是實體聯系（ER）模型，ER模型主要用ER圖來

6、表示。9 邏輯模型的分類：層次模型、網狀模型、關系模型等。10 層次模型：用樹型（層次）結構表示實體及實體間聯系的數據模型。11 1969年，美國IBM公司的IMS系統(tǒng)是典型的層次模型系統(tǒng)。12 網狀模型：用有向圖結構表示實體及實體間聯系的數據模型。13 1969年，CODASYL組織提出DBTG報告中的數據模型是網狀模型的主要代表。14 關系模型：是由若干個關系模式組成的集合。關系模式即記錄類型，它的實例稱為關系，每個關系實際上是一張二維表格。15 1970年，美國IBM公司的E.F.Codd連續(xù)發(fā)表論文，提出關系模型，奠定了關系數據庫的理論基礎。關系數據庫是目前的主流數據庫。16 外部模型

7、中的模式稱為視圖。17 三級模式：從用戶（或應用程序）到數據庫之間，DB的數據結構描述有三個層次：1）外模式：用戶與數據庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分數據的描述。外模式由若干個記錄類型組成。2）邏輯模式：是數據庫中全部數據的整體邏輯結構的描述。3）內模式：是數據庫在物理存儲方面的描述。注意：外模式是邏輯模式的子集。18 兩級映像：1）外模式/邏輯模式映像：存在于外模式和邏輯模式之間，用于定義外模式和邏輯模式之間的對應性。2）邏輯模式/內模式映像：存在于邏輯模式和內模式之間，用于定義邏輯模式和內模式之間的對應性。19 數據庫系統(tǒng)的三級模式、兩級映像結構使數據庫系統(tǒng)達到了高度的數據獨立性。20

8、數據獨立性：是指應用程序與數據庫的數據結構之間相互獨立，在修改數據結構時，盡可能不修改應用程序。分為邏輯數據獨立性和物理數據獨立性。21 邏輯數據獨立性：如果數據庫的邏輯模式要修改，那么只要對外模式/邏輯模式映像作相應的修改，可以使外模式和應用程序盡可能保持不變。這樣就認為數據庫達到了邏輯數據獨立性。22 物理數據獨立性：如果數據庫的內模式要修改，即數據庫的物理結構有所變化，那么只要對邏輯模式/內模式映像作相應的修改，可以使邏輯模式盡可能保持不變。也就是對內模式的修改盡量不影響邏輯模式，當然對外模式和應用程序的影響更小，這樣就認為數據庫達到了物理數據獨立性。四、 數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）1D

9、BMS的主要功能：數據庫的定義功能（DBMS提供DDL定義數據庫的三級模式、兩級映像等）、數據庫的操縱功能（DBMS提供DML實現對數據的操作，基本的數據操作有檢索和更新兩類）、數據庫的保護功能、數據庫的維護功能、數據字典。五、 數據庫系統(tǒng)（DBS）1DBS的組成：是數據庫、硬件、軟件和數據庫管理員的集合體。2軟件包括DBMS、OS、各種主語言和應用開發(fā)支撐軟件等程序。其中，DBMS是DBS的核心軟件，要在OS支持下才能工作。3數據庫管理員（DBA）：是控制數據整體結構的一組人員，負責DBS的正常運行，承擔創(chuàng)建、監(jiān)控和維護數據庫結構的責任。第一章 復習題一、單項選擇題1在數據庫系統(tǒng)中，當數據庫

10、的內模式發(fā)生改變時，應用程序也可以不變。這是（ A ）A） 物理數據獨立性 B）邏輯數據獨立性C） 位置數據獨立性 D）存儲數據獨立性2在下面列出的數據模型中，哪一個是概念數據模型（ D ）A）關系模型 B) 層次模型 C) 網狀模型 D) 實體-聯系模型3. 下面列出的數據管理技術發(fā)展階段中，哪個(些)階段數據不能保存在計算機中？（ A ）.人工管理階段.文件系統(tǒng)階段.數據庫階段A） 只有 B) 只有 C) 和 D) 和4. 用二維表結構表示實體以及實體間聯系的數據模型稱為（ C ）A） 網狀模型 B) 層次模型 C) 關系模型 D) 實體-聯系模型5. 下面列出的條目中，哪些是數據庫技術的

11、主要特點（ A ）.數據共享度高.數據的冗余小.較高的數據獨立性.程序的標準化A） 、和 B) 和 C) 、和 D) 都是6. 數據庫管理系統(tǒng)DBMS中用來定義邏輯模式、內模式和外模式的語言是（ C ）A） DML B)C C)DDL D)Basic7. 層次模型的典型代表是（ A ）數據庫管理系統(tǒng)。A） IMS B)IBM C)DBTG D)ATM8. 負責數據庫系統(tǒng)的正常運行，承擔創(chuàng)建、監(jiān)控和維護數據庫結構責任的是（ C ）A） 應用程序員 B)終端用戶 C)數據庫管理員 D)數據庫管理系統(tǒng)的軟件設計員9. 在以下各條敘述中，正確的敘述有幾條（ B ）1) 數據庫避免了一切數據重復2) 數

12、據庫減少了數據冗余3) 數據庫中，如果邏輯模式改變，則需將與其有關的外模式做相應改變，否則應用程序需改寫4) 數據庫中的內模式如有改變，邏輯模式可以不變A） 1 B）2 C）3 D）410. 在三級模式之間引入兩級映像，其主要功能之一是（ A ）A） 使數據與程序具有較高的獨立性B） 使系統(tǒng)具有較高的通道能力C） 保持數據與程序的一致性D）提高存儲空間的利用率11. 視圖對應于數據庫系統(tǒng)三級模式結構中的（ A ）A） 外模式 B）邏輯模式 C）內模式D）都不對應12. 對數據庫中數據可以進行查詢、插入、刪除、修改，這是因為數據庫管理系統(tǒng)提供了（ B ）A） 數據庫定義功能 B）數據庫操縱功能C

13、）數據庫維護功能 D）數據庫控制功能13. 1970年，美國IBM公司研究員E.F.Codd提出了數據庫的（ C ）A） 層次模型 B）網狀模型 C）關系模型 D）實體聯系模型14. 具有數據冗余度小、數據共享、以及較高數據獨立性等特征的系統(tǒng)是（ B ）A） 文件系統(tǒng) B）數據庫系統(tǒng) C）管理系統(tǒng) D）高級程序15. 在概念設計中的事物稱為（ A ）A） 實體 B）記錄 C）對象 D）結點16. 層次模型表達實體及實體之間聯系用的數據結構是（ D ）A） 網狀 B）表 C）有向圖 D）樹型17. DB是（ A ）A） 數據庫 B）數據庫管理系統(tǒng) C）數據處理系統(tǒng) D）數據庫系統(tǒng)18. DBMS

14、是（ B ）A） 數據庫 B）數據庫管理系統(tǒng) C）數據處理系統(tǒng) D）數據庫系統(tǒng)19. 已知在一個工廠中有多個車間，每一個車間有多名職工，工廠的產品要經過多個車間的多道工序加工。具體來說，一個產品要經過多個工人加工，一位工人要加工多個產品。問：工廠與車間之間屬于（ A ）聯系，車間與工人之間屬于（ A ）聯系，工人與產品之間屬于（ D ）聯系。A） 一對多 B）一對一 C）未知 D）多對多20. （ D ）是存儲在計算機內的有結構的數據集合。A） 網絡系統(tǒng) B）數據庫系統(tǒng) C）操作系統(tǒng) D）數據庫21. 數據庫系統(tǒng)的核心是（ D ）A） 編譯系統(tǒng) B）數據庫 C）操作系統(tǒng) D）數據庫管理系統(tǒng)22

15、. 數據庫（DB）、數據庫系統(tǒng)（DBS）和數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）三者之間的關系是（ A ）A） DBS包括DB和DBMS B）DBMS包括DB和DBSC）DB包括DBS和DBMS D）DBS就是DB，也就是DBMS23. 數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）是（ B ）A） 一組硬件 B）一組軟件 C）既有硬件，也有軟件24. 在DBS中，DBMS和OS之間關系是（ B ）A） 相互調用 B）DBMS調用OSC）OS調用DBMS D）并發(fā)運行25. 數據庫系統(tǒng)是在（ A ）的基礎上發(fā)展起來的。A） 文件系統(tǒng) B）應用程序系統(tǒng)C）數據庫管理系統(tǒng) D）編譯系統(tǒng)26. 三級模式間存在兩種映射，它們是（ A

16、 ）A） 邏輯模式與外模式間，邏輯模式與內模式間B） 外模式與內模式間，外模式與邏輯模式間C） 內模式與外模式間，內模式與邏輯模式間27. 表達用戶使用觀點的數據庫局部邏輯結構的模型是（ C ）A） 概念模型 B）邏輯模型C）外部模型 D）內部模型二、填空題1數據管理技術的發(fā)展經歷了如下四個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數據庫階段和高級數據庫階段。2用二維表結構表示的實體及實體間聯系的數據模型稱為關系模型。3兩個實體集之間的聯系有三種，分別是一對一聯系，一對多聯系和多對多聯系。4如果實體集E1中每個實體至多和實體集E2中的一個實體有聯系，反之亦然，那么實體集E1和E2的聯系稱為一對一聯系。

17、5數據庫系統(tǒng)的三級模式、兩級映像結構使數據庫系統(tǒng)達到了高度的數據獨立性。第二章 數據庫設計和ER模型要求、目標：了解和掌握數據庫應用系統(tǒng)設計的全過程，掌握ER模型和關系模型的基本概念，掌握概念設計中ER模型的設計方法，掌握邏輯設計中ER模型向關系模型轉換的方法。一、數據庫系統(tǒng)生存期1數據庫系統(tǒng)生存期：數據庫應用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設計、實現、維護到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個期間。2數據庫系統(tǒng)生存期分七個階段：規(guī)劃、需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、實現、運行維護。3規(guī)劃階段三個步驟：系統(tǒng)調查、可行性分析、確定數據庫系統(tǒng)總目標。4需求分析階段：主要任務是系統(tǒng)分析員和用戶雙方共同收集數據

18、庫系統(tǒng)所需要的信息內容和用戶對處理的需求，并以需求說明書的形式確定下來。5概念設計階段：產生反映用戶單位信息需求的概念模型。與硬件和DBMS無關。6邏輯設計階段：將概念模型轉換成DBMS能處理的邏輯模型。外模型也將在此階段完成。7物理設計階段：對于給定的基本數據模型選取一個最適合應用環(huán)境的物理結構的過程。數據庫的物理結構主要指數據庫的存儲記錄格式、存儲記錄安排和存取方法。8數據庫的實現：包括定義數據庫結構、數據裝載、編制與調試應用程序、數據庫試運行。二、ER模型的基本概念1 ER模型的基本元素是：實體、聯系和屬性。2 實體：是一個數據對象，指應用中可以區(qū)別的客觀存在的事物。實體集：是指同一類實

19、體構成的集合。實體類型：是對實體集中實體的定義。一般將實體、實體集、實體類型統(tǒng)稱為實體。3 聯系：表示一個或多個實體之間的關聯關系。聯系集：是指同一類聯系構成的集合。聯系類型：是對聯系集中聯系的定義。一般將聯系、聯系集、聯系類型統(tǒng)稱為聯系。4 同一個實體集內部實體之間的聯系，稱為一元聯系；兩個不同實體集實體之間的聯系，稱為二元聯系，以此類推。5 屬性：實體的某一特性稱為屬性。在一個實體中，能夠惟一標識實體的屬性或屬性集稱為實體標識符。6 ER模型中，方框表示實體、菱形框表示聯系、橢圓形框表示屬性、實體與聯系、實體與其屬性、聯系與其屬性之間用直線連接。實體標識符下畫橫線。聯系的類型要在直線上標注

20、。注意：聯系也有可能存在屬性，但聯系本身沒有標識符。例：假設一個學生可選多門課程，而一門課程又有多個學生選修，一個教師可講多門課程，一門課程至多只有一個教師講授。ER圖如下：7 概念設計三個步驟：設計局部ER模型、設計全局ER模型和全局ER模型的優(yōu)化。三、關系模型的基本概念1關系模型的定義：用二維表格表示實體集，用關鍵碼表示實體之間聯系的數據模型。2在關系模型中，字段稱為屬性，字段值稱為屬性值，記錄類型稱為關系模式。記錄稱為元組，元組的集合稱為關系或實例。有時習慣稱關系為表或表格，元組為行，屬性為列。關系中屬性個數稱為元數，元組個數稱為基數。3關鍵碼（簡稱鍵）：由一個或多個屬性組成。4超鍵：在

21、關系中能惟一標識元組的屬性集稱為關系模式的超鍵。5候選鍵：不含有多余屬性的超鍵。6主鍵：用戶選作元組標識的候選鍵。一般如不加說明，鍵是指主鍵。7外鍵：如果模式R中屬性集K是其他模式的主鍵，那么K在模式R中稱為外鍵。8值域：關系中每一個屬性都有一個取值范圍，稱為屬性的值域。每一個屬性對應一個值域，不同的屬性可對應于同一值域。9關系的定義：關系是一個屬性數目相同的元組的集合。10關系的性質：關系是一種規(guī)范化了的二維表格。1）關系中每一個屬性值都是不可分解的；2）關系中不允許出現重復元組；3）關系沒有行序；4）元組中的屬性在理論上也是無序的，但使用時按習慣考慮列的順序。11關系數據庫中的數據與更新操

22、作必須遵循三類完整性規(guī)則：實體完整性規(guī)則、參照完整性規(guī)則、用戶定義的完整性規(guī)則。12實體完整性規(guī)則：要求關系中元組在組成主鍵的屬性上不能有空值。13參照完整性規(guī)則：如果屬性集K是關系模式R1的主鍵，K也是關系模式R2的外鍵，那么在R2關系中，K的取值只允許兩種可能，或者為空值，或者等于R1關系中某個主鍵值。這條規(guī)則的實質是“不允許引用不存在的實體”。其中，R1稱為參照關系；R2稱為依賴關系。注意：這條規(guī)則在具體使用時，有三點變通：1）外鍵和相應的主鍵可以不同名，只要定義在相同值域上即可；2）R1和R2可以是同一個關系模式，此時表示了同一個關系中不同元組之間的聯系；3）外鍵值是否允許空，應視具體

23、問題而定。14用戶定義的完整性規(guī)則：用戶針對具體的數據約束，設置的完整性規(guī)則，由系統(tǒng)來檢驗實施。四、ER模型到關系模型的轉換1ER圖轉換成關系模式集的算法：1）實體類型的轉換：將每個實體類型轉換成一個關系模式，實體的屬性即為關系模式的屬性，實體標識符即為關系模式的鍵。2）聯系類型的轉換：主要掌握二元聯系類型的轉換。a) 若實體間聯系是1：1，可以在兩個實體類型轉換成的關系模式中任意一個關系模式的屬性中加入另一個關系模式的鍵（作為外鍵）和聯系類型的屬性。b) 若實體間聯系是1：N，則在N端實體類型轉換成的關系模式中加入1端實體類型的鍵（作為外鍵）和聯系類型的屬性。c) 若實體間聯系是M：N，則將

24、聯系類型也轉換成關系模式，其屬性為兩端實體類型的鍵（作為外鍵）加上聯系類型的屬性，而鍵為兩端實體鍵的組合。例：下面是教學管理的一個可能的ER圖。圖中，有三個實體類型：系、教師和課程；有四個聯系類型：主管、聘用、開設和任教。根據轉換算法，把該圖轉換成關系模式集的步驟如下：MN1111系系編號系名電話主管開設聘用教師課程任教學分姓名性別教工號職稱教材課程號課程名NN教學管理的ER圖聘期第一步：把三個實體類型轉換成三個關系模式（注意關系模式的表示方法）：系（系編號，系名，電話）教師（教工號，姓名，性別，職稱）課程（課程號，課程名，學分）第二步：對于1：1聯系，可以在“系”模式中加入教工號（教工號為外

25、鍵）。對于1：N聯系“聘用”，可以在“教師”模式中加入系編號和聘期兩個屬性（系編號為外鍵）；對于1：N聯系“開設”，可以在“課程”模式中加入系編號（系編號為外鍵）。這樣第一步得到的三個模式改變成如下形式（注意：外鍵通常使用波浪線表示）：系（系編號，系名，電話，主管人的教工號）教師（教工號，姓名，性別，職稱，系編號，聘期）課程（課程號，課程名，學分，系編號）第三步：對于M：N聯系“任教”，則生成一個新的關系模式：任教（教工號，課程號，教材）這樣，轉換成的四個關系模式如下：系（系編號，系名，電話，主管人的教工號）教師（教工號，姓名，性別，職稱，系編號，聘期）課程（課程號，課程名，學分，系編號）任教

26、（教工號，課程號，教材）2采用ER模型的邏輯設計步驟1）導出初始關系模式集：把概念設計的結果（即全局ER模型）轉換成初始關系模式集。2）規(guī)范化處理3）模式評價4）模式修正5）設計外模式第二章 復習題一、單項選擇題1下面對于關系的敘述中，哪個是不正確的？（ C ）A）關系中的每個屬性是不可分解的B） 在關系中元組的順序是無關緊要的C） 任意的一個二維表都是一個關系D）每一個關系只有一種記錄類型2設屬性A是關系R的主鍵，則屬性A不能取空值。這是（ A ）A）實體完整性規(guī)則 B) 參照完整性規(guī)則C）用戶定義完整性規(guī)則 D) 域完整性規(guī)則3對關系數據庫來講，下面（ C ）說法是錯誤的A）外鍵和相應的主

27、鍵可以不同名，只要定義在相同值域上即可B）不同的屬性可對應于同一值域C）行的順序可以任意交換，但列的順序不能任意交換D） 關系中的任意兩個元組不能完全相同4數據庫的物理設計是為一個給定的邏輯結構選取一個適合應用環(huán)境的( B )的過程,包括確定數據庫在物理設備上的存儲結構和存取方法。A） 邏輯結構 B)物理結構 C)概念結構 D)層次結構5在關系中，能惟一標識元組的屬性集稱為（ B ）。A）外鍵 B）超鍵 C）域 D）元組6在數據庫邏輯設計中,當將E-R圖轉換為關系模式時,下面的做法( B )是不正確的A）一個實體類型轉換為一個關系模式B）一個聯系類型轉換為一個關系模式C）由實體類型轉換成的關系

28、模式的主鍵是該實體類型的主鍵7數據庫設計的概念設計階段，表示概念結構的常用方法和描述工具是（ D ）A）層次分析法和層次結構圖B）數據流程分析法和數據流程C）結構分析法和模塊結構圖D）實體聯系方法和ER圖8關系數據庫中，實現表與表之間的聯系是通過（ B ）A） 實體完整性規(guī)則 B）參照完整性規(guī)則C）用戶定義的完整性 D）值域9有兩個實體集，并且它們之間存在著一個M：N聯系，那么按照ER模型轉換成關系數據庫的規(guī)則，這個ER結構轉換成表的個數為（ C ）A） 1 B）2 C）3 D）410把E-R圖轉換為關系模型的過程，屬于數據庫設計的（ B ）A） 概念設計 B）邏輯設計 C）需求分析 D）物理

29、設計11在數據庫設計的（ D ）階段，進行應用程序的編制和調試。A） 概念設計 B）邏輯設計 C）物理設計 D）實現12EMP 雇員號雇員名部門號工資001張山022000010王宏達011200056馬林生021000101趙敏041500DEPT部門號部門名地址01業(yè)務部1號樓02銷售部2號樓03服務部3號樓04財務部4號樓在雇員信息表關系EMP中，哪個屬性是外鍵？（ C ）A） 雇員號 B) 雇員名 C) 部門號 D) 工資二、填空題1表示實體及其聯系的方法為ER圖，基本圖素包括方框、菱形框和橢圓形框。習慣上實體用方框表示，實體的屬性用橢圓形框表示，聯系用菱形框表示。2在關系模型中，二維

30、表的列稱為屬性，二維表的行稱為元組。3假設班級和班長之間的聯系是一對一聯系，則班級和學生之間是一對多聯系；另外，學生和課程之間的聯系是多對多聯系。4關系模型的三種完整性規(guī)則是實體完整性規(guī)則、參照完整性規(guī)則和用戶定義的完整性規(guī)則。5已知系（系編號，系名稱，系主任，電話，地點）和學生（學號，姓名，性別，入學日期，專業(yè)，系編號）兩個關系，系關系的主鍵是系編號，學生關系的主鍵是學號，外鍵是系編號。6數據庫系統(tǒng)生存期分七個階段：規(guī)劃、需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、實現、運行維護。7關系中屬性個數稱為元數，元組個數稱為基數。三、綜合題1設某商業(yè)集團數據庫中有三個實體集。一是“商店”實體集，屬性有

31、商店編號、商店名、地址等；二是“商品”實體集，屬性有商品號、商品名、規(guī)格、單價等；三是“職工”實體集，屬性有職工編號、姓名、性別、業(yè)績等。商店與商品間存在“銷售”聯系，每個商店可銷售多種商品，每種商品也可放在多個商店銷售，每個商店每銷售一種商品，有月銷售量；商店與職工間存在著“聘用”聯系，每個商店有許多職工，每個職工只能在一個商店工作，商店聘用職工有聘期和月薪。試畫出ER圖，并在圖上注明屬性、聯系的類型。再轉換成關系模式集，并指出每個關系模式的主鍵和外鍵。1NMN商店商品職工姓名職工編號聘期性別業(yè)績月銷售量商店名地址商店編號單價商品名規(guī)格商品號銷售聘用月薪關系模式集：商店（商店編號，商店名，地

32、址）商品（商品號，商品名，規(guī)格，單價）職工（職工編號，姓名，性別，業(yè)績，商店編號，月薪，聘期）銷售（商店編號，商品編號，月銷售量）2設某商業(yè)集團數據庫中有三個實體集。一是“公司”實體集，屬性有公司編號、公司名、地址等；二是“倉庫”實體集，屬性有倉庫編號、倉庫名、地址等；三是“職工”實體集，屬性有職工編號、姓名、性別等。公司與倉庫間存在“隸屬”聯系，每個公司管轄若干倉庫，每個倉庫只能屬于一個公司管轄；倉庫與職工間存在“聘用”聯系，每個倉庫可聘用多個職工，每個職工只能在一個倉庫工作，倉庫聘用職工有聘期和工資。試畫出ER圖，并在圖上注明屬性、聯系的類型。再轉換成關系模式集，并指出每個關系模式的主鍵和

33、外鍵。1NN1倉庫公司職工姓名職工編號聘期性別倉庫名地址倉庫編號公司名地址公司編號隸屬聘用工資關系模式集：公司（公司編號，公司名，地址）倉庫（倉庫編號，倉庫名，地址，公司編號）職工（職工編號，姓名，性別，倉庫編號，聘期，工資）3設某商業(yè)集團數據庫中有三個實體集。一是“商品”實體集，屬性有商品號、商品名、規(guī)格、單價等；二是“商店”實體集，屬性有商店編號、商店名、地址等；三是“供應商”實體集，屬性有供應商編號、供應商名、地址等。供應商與商品間存在“供應”聯系，每個供應商可供應多種商品，每種商品可向多個供應商訂購，供應商供應商品有月供應量；商店與商品間存在“銷售”聯系，每個商店可銷售多種商品，每種商

34、品可在多個商店銷售，商店銷售商品有月計劃數。試畫出ER圖，并在圖上注明屬性、聯系的類型。再轉換成關系模式集，并指出每個關系模式的主鍵和外鍵。MNNM商店供應商商品商品名商品號月計劃數規(guī)格單價月供應量供應商名地址供應商編號商店名地址商店編號供應銷售關系模式集：供應商（供應商編號，供應商名，地址）商店（商店編號，商店名，地址）商品（商品號，商品名，規(guī)格，單價）供應（供應商編號，商店編號，月供應量）銷售（商店編號，商品號，月計劃數）第三章 關系模式設計理論要求、目標：了解關系數據庫規(guī)范化理論及其在數據庫設計中的作用，重點是函數依賴和范式，要求掌握這些概念并能運用它們來進行模式分解。一、關系模式的設計

35、準則1數據冗余：同一個數據在系統(tǒng)中多次重復出現。2關系模式設計不當引起的異常問題：數據冗余、操作異常（包括修改異常、插入異常和刪除異常）3關系模式的非形式化設計準則1）關系模式的設計應盡可能只包含有直接聯系的屬性，不要包含有間接聯系的屬性。也就是，每個關系模式應只對應于一個實體類型或一個聯系類型。2）關系模式的設計應盡可能使得相應關系中不出現插入異常、刪除和修改等操作異常現象。3）關系模式的設計應盡可能使得相應關系中避免放置經常為空值的屬性。4）關系模式的設計應盡可能使得關系的等值連接在主鍵和外鍵的屬性上進行，并且保證以后不會生成額外的元組。4習慣使用的一些符號：1）英文字母表首部的大寫字母“

36、A，B，C，”表示單個的屬性。2）英文字母表尾部的大寫字母“，U，V，W，X，Y，Z”表示屬性集。3）大寫字母R表示關系模式，小寫字母r表示其關系。4）關系模式的簡化表示方法：R（A，B，C，）或R（ABC）5）屬性集X和Y的并集簡寫為XY。二、函數依賴1函數依賴（FD）的定義：設有關系模式R（U），X和Y是屬性集U的子集，函數依賴是形成XY的一個命題，只要r是R的當前關系，對r中任意兩個元組t和s，都有tX=sX蘊涵tY=sY，那么稱FD XY在關系模式R（U）中成立。說明： 1）tX表示元組t在屬性集X上的值，其余類同。 2）XY讀作“X函數決定Y”或“Y函數依賴于X”。 3）FD是對關系

37、模式R的一切可能的關系r定義的。對于當前關系r的任意兩個元組，如果X值相同，則要求Y值也相同，即有一個X值就有一個Y值與之對應，或者說Y值由X值決定。例：設關系模式R（ABCD），在R的關系中，屬性值間有這樣的聯系：A值與B值有一對多聯系；C值與D值之間有一對一聯系。試根據這些規(guī)則寫出相應的函數依賴。BA CD DC2如果XY和YX同時成立，則可記為：XY3FD的邏輯蘊涵：設F是在關系模式R上成立的函數依賴的集合，XY是一個函數依賴。如果對于R的每個滿足F的關系r也滿足XY，那么稱F邏輯蘊涵XY，記為F|=XY。4設F是函數依賴集，被F邏輯蘊涵的函數依賴全體構成的集合，稱為函數依賴集F的閉包，

38、記為F+。即F+=XY | F|=XY 5FD的推理規(guī)則（Armstrong公理）設U是關系模式R的屬性集，F是R上成立的只涉及到U中屬性的函數依賴集。1） 自反性：若YXU，則XY在R上成立。2） 增廣性：若XY在R上成立，且ZU，則XZYZ在R上成立。3） 傳遞性：若XY和YZ在R上成立，則XZ在R上成立。6FD的其他五條推理規(guī)則：1）合并性：XY，XZ |= XYZ2）分解性：XY，ZY |= XZ3）偽傳遞性：XY，WYZ |= WXZ4）復合性：XY，WZ |= WXYZ5）XY，WZ |= X（W-Y）YZ7對于FD XY，如果YX，那么稱XY是一個“平凡的FD”，否則稱為“非平凡

39、的FD”。通常研究非平凡FD。例：XX，X, ，XYX都是平凡函數依賴；XXY則是非平凡函數依賴。8函數依賴是關鍵碼概念的推廣。設關系模式R的屬性集是U，X是U的一個子集。如果XU在R上成立，那么稱X是R的一個超鍵。如果XU在R上成立，但對于R的任一真子集X1都有X1U不成立，那么稱X是R的一個候選鍵。在關系模式設計理論中，鍵通常是指候選鍵。9屬性集的閉包10設F是屬性集U上的FD集，X上U的子集，那么（相對于）屬性集X的閉包用X+表示，它是一個從F集使用FD推理規(guī)則推出的所有滿足XA的屬性A的集合：X+=屬性A | F|=XA11XY能用FD推理規(guī)則推出的充分必要條件是Y X+，從而避開求F

40、+，使問題得到簡化。12求屬性集X相對于FD集F的閉包X+的算法：X+=X；do oldX+:=X+； for F中每個FD YZ do if Y X+ then X+：=X+Z；while(X+！=oldX+)；例：屬性集U為ABCD，FD集為AB，BC，DB。求A+、（AD）+和（BD）+A+=ABC（AD）+=ABCD（BD）+=BCD13如果關系模式R（U）上的兩個函數依賴集F和G，有F+=G+，則稱F和G是等價的函數依賴集。三、關系模式的分解特性1關系模式的分解：設有關系模式R（U），屬性集為U，而R1，R2，Rk都是U的子集，并且有R1R2Rk=U。關系模式R1，R2，Rk的集合用

41、表示，=R1，R2，Rk。用代替R的過程稱為關系模式的分解。這里稱為R的一個分解，也稱為數據庫模式。一般把上述的R稱為泛關系模式，R對應的當前值稱為泛關系。數據庫模式對應的當前值稱為數據庫實例，它由數據庫模式中的每一個關系模式的當前值組成。我們用=表示。因此，在計算機中數據并不是存儲在泛關系r中，而是存儲在數據庫中。2和r是否等價，即是否表示同樣的數據。這個問題用“無損分解”特性表示。在模式R上有一個FD集F，在的每一個模式Ri上有一個FD集Fi，那么F1，F2，Fk與F是否等價。這個問題用“保持依賴”特性表示。四、范式1范式：衡量關系模式好壞的標準。2數據庫設計中最常用的是3NF和BCNF。

42、3第一范式（1NF）：如果關系模式R的每個關系r的屬性值都是不可分的原子值，那么稱R是第一范式的模式。滿足1NF的關系稱為規(guī)范化的關系，否則稱為非規(guī)范化的關系。1NF是關系模式應具備的最起碼的條件。4局部依賴和完全依賴：對于FD WA，如果存在XW有XA成立，那么稱WA是局部依賴（A局部依賴于W）；否則稱WA是完全依賴。5主屬性和非主屬性：如果A是關系模式R的候選鍵中的屬性，那么稱A是R的主屬性；否則稱A是R的非主屬性。6第二范式（2NF）：如果關系模式是1NF，且每個非主屬性完全函數依賴于候選鍵，那么稱R是第二范式（2NF）的模式。7分解成2NF模式集的算法：設關系模式R（U），主鍵是W，R

43、上還存在FD XZ，并且Z是非主屬性和XW，那么WZ就是一個局部依賴。此時應把R分解成兩個模式：R1（XZ），主鍵是X；R2（Y），其中Y=U-Z，主鍵仍是W，外鍵是X（參照R1）。如果R1和R2還不是2NF，則重復上述過程，一直到數據庫模式中的每一個關系模式都是2NF為止。8如果XY，YA，且YX和AY，那么稱XA是傳遞依賴（A傳遞依賴于X）。9第三范式（3NF）：如果關系模式R是2NF，且每個非主屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵，那么稱R是第三范式（3NF）的模式。10分解成3NF模式集的算法：設關系模式R（U），主鍵是W，R上還存在FD XZ。并且Z是非主屬性，ZX，X不是候選鍵，這樣WZ就

44、是一個傳遞依賴。此時應把R分解成兩個模式：R1（XZ），主鍵是X；R2（Y），其中Y=U-Z，主鍵仍是W，外鍵是X（參照R1）。如果R1和R2還不是3NF，則重復上述過程，一直到數據庫模式中的每一個關系模式都是3NF為止。11如果R是3NF模式，那么R也是2NF模式。如果R是2NF模式，那么R也是1NF模式。12BC范式（BCNF）：如果關系模式R是1NF，且每個屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵，那么稱R是BCNF的模式。13如果R是BCNF模式，那么R也是3NF模式。14分解成BCNF模式集的算法能保持無損分解，但不一定能保持FD集。而分解成3NF模式集的算法既能保持無損分解，又能保持FD集。1

45、5關系模式由1NF分解為2NF，消除了非主屬性對鍵的局部函數依賴；由2NF分解為3NF，消除了非主屬性對鍵的傳遞函數依賴；而BCNF則消除了每一屬性對鍵的傳遞函數依賴。16關系模式設計理論主要用于數據庫的邏輯設計過程中。第三章 復習題一、單項選擇題1由于關系模式設計不當所引起的插入異常指的是（ B ）A） 兩個事務并發(fā)地對同一關系進行插入而造成數據庫不一致 B） 由于鍵值的一部分為空而不能將有用的信息作為一個元組插入到關系中C） 未經授權的用戶對關系進行了插入D） 插入操作因為違反完整性約束條件而遭到拒絕2下面有關模式分解的敘述中，不正確的是（ D ）A） 若一個模式分解保持函數依賴，則該分解

46、一定具有無損連接性B） 若要求分解保持函數依賴，那么模式分解可以達到3NF，但不一定能達到BCNFC） 若要求分解既具有無損連接性，又保持函數依賴，則模式分解可以達到3NF，但不一定能達到BCNFD） 若要求分解具有無損連接性，那么模式分解一定可以達到BCNF3下述哪一條不是由于關系模式設計不當而引起的（ B ）A） 數據冗余 B) 丟失修改 C) 插入異常 D) 修改異常4根據數據庫規(guī)范化理論，下面命題中正確的是（ D ）A） 若R2NF，則R3NFB） 若R3NF，則R不屬于BCNFC） 若R3NF，則RBCNFD） 若RBCNF，則R3NF5若關系模式R3NF，則下面最正確的說法是（ C

47、 ）A） 某個主屬性不傳遞依賴于碼B） 某個非主屬性不部分依賴于碼C） 所有的非主屬性都不傳遞依賴于碼D） 所有的非主屬性都不部分依賴于碼6給定關系模式RU，F，其中，U是所有屬性的集合，F是FD集。如果X，Y是U的子集，且XYF，則X和Y之間必然存在（ C ）A） 一對一聯系B） 一對多聯系（含一對一聯系）C） 多對一聯系（含一對一聯系）D） 多對多聯系7設R（U），其中，U是所有屬性的集合。如果存在U的子集K，且KU,則K為R的（ D ）A） 外鍵 B）候選鍵 C）主鍵 D）超鍵8 任何一個二元關系在函數依賴的范疇內必能達到（ D ）A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF9在關

48、系模式設計理論中，如果一個關系R滿足1NF，但R的某個非主屬性傳遞依賴于鍵，則關系R至多屬于（ B ）A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF10在一個BCNF關系模式中，所有的非主屬性對每一個鍵都是（ D ）A） 部分函數依賴 B）平凡函數依賴C） 傳遞函數依賴 D）完全函數依賴11在一個關系模式R（A，B，C，D）中，若各個屬性間沒有任何函數依賴關系，則該模式的主屬性有（ A ）A） A，B，C，D B）R，A C）A，B D）R，A，B，C，DA）XY B）YX C）XY= D）XY12當下述哪一條成立時，稱XY為平凡的函數依賴（ B ）13當關系模式R（A，B）已屬于3NF，

49、下列（ B ）說法是正確的。A） 它一定消除了插入和刪除異常 B） 仍可能存在著一定的插入和刪除異常C） 一定屬于BCNFD） A和C都是14關系模型中的關系模式至少是（ A ）A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF15下列函數依賴中，（ C ）是平凡的函數依賴。A） ABBC B）ABCD C）ABA D）ABD16下列命題中，不正確的是（ D ）A）若XY在R上成立，且ZU，則XZYZ在R上成立。B）若XY和YZ在R上成立，則XZ在R上成立。C）若XY，XZ在R上成立，則 XYZ在R上成立。D）若XY，WYZ 在R上成立，則WXZ在R上不成立。17設關系模式R（ABCDE），F

50、是R上成立的FD集，F=ABC，CDE，DEB，則下列哪一項不是關系模式R的候選鍵（ D ）A） ACD B）ABD C）AED D）AD18設關系模式R（ABCD）上FD集為F，并且F= ABC，CD，DA，則下列哪一項不是關系模式R的候選鍵（ B ）A） AB B）AD C）BC D）BD二、填空題1關系模式規(guī)范化過程中，若要求分解保持函數依賴，那么模式分解一定可以達到3NF，但不一定能達到BCNF。2將一個關系從1NF規(guī)范到2NF，目的是消除非主屬性對鍵的部分函數依賴，若進一步規(guī)范到3NF，目的是消除非主屬性對鍵的傳遞函數依賴。3在關系數據庫的規(guī)范化設計中，對模式分解的等價性進行評價的兩

51、條主要標準是具有無損連接性和保持函數依賴。4若關系為1NF，且它的每一非主屬性都完全函數依賴于候選鍵，則該關系為2NF。5衡量關系模式好壞的標準稱為范式。6滿足第一范式的關系稱為規(guī)范化的關系。7設關系模式R（ABCD），F是R上成立的FD集，F=AB，CB，則相對于F，關系模式R的候選鍵是AC。三、綜合題1設關系模式R（ABCD），F是R上成立的FD集，F=AB，BC。1）試寫出屬性集BD的閉包（BD）+。2）試寫出所有左部是B的函數依賴（即形為“B？”）。（BD）+=BCD左部是B的函數依賴有：B，BB，BC，BBC2設關系模式R（ABCDE）上FD集為F，并且F= ABC，CDE，BD，E

52、A。1）試求R的候選鍵。2）試求B+的值。R的候選鍵為：A、E、BC、CDB+=BD3設關系模式R（ABCD），F是R上成立的FD集，F=ABCD，AD。1）試說明R不是2NF模式的理由。2）試把R分解成2NF模式集。理由：R的候選鍵是AB，則非主屬性為C和D，并且ABD成立。而已知AD，因此ABD為非主屬性D對候選鍵的局部依賴。R分解為：R1（AD）主鍵是A；R2（ABC）主鍵是AB，外鍵是A。4設關系模式R（ABCD），F是R上成立的FD集，F=CB，BA。1）試說明R不是3NF模式的理由。2）試把R分解成3NF模式集。理由：R的候選鍵是C，則非主屬性為A和B。因為CB，BA，則CA為非主

53、屬性A對候選鍵的傳遞依賴。R分解為：R1（CB）主鍵是C，外鍵是B；R2（AB）主鍵是B。5設有關系模式R（職工編號，日期，日營業(yè)額，部門名，部門經理），該模式記錄了商店里每個職工的日營業(yè)額，以及職工所在的部門和經理信息。如果規(guī)定：每個職工每天只有一個營業(yè)額；每個職工只在一個部門工作；每個部門只有一個經理。試回答下列問題：1）根據上述規(guī)定，寫出模式R的基本FD和關鍵碼；2）說明R不是2NF的理由，并把R分解成2NF模式集；3）進而分解成3NF模式集。答：1）R的基本FD：（職工編號，日期）日營業(yè)額，職工編號部門名，部門名部門經理R的關鍵碼：（職工編號，日期）2）R不是2NF的理由：R的候選鍵是（職工編號，日期），則部門名和部門經理為非主屬性，并且（職工編號，日期）部門名和（職工編號，日期）部門經理成立。而職工編號部門名，部門名部門經理，因此職工編號部門經理，因此（職工編