數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課后題答案

1、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)重點(diǎn)第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念要求、目標(biāo)：了解和掌握數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段，數(shù)據(jù)描述的術(shù)語，數(shù)據(jù)抽象的四個(gè)級(jí)別，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。一、 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1 分為四個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫階段和高級(jí)數(shù)據(jù)庫階段。2 數(shù)據(jù)庫階段數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)：1） 采用數(shù)據(jù)模型表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2） 有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。3） 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)控制功能：數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)安全性。5） 增加了系統(tǒng)的靈活性。3 數(shù)據(jù)庫（DB）：是長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合

2、。4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)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(shù)據(jù)控制。5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）：是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。二、 數(shù)據(jù)描述1 分為三個(gè)階段：概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)。2 概念設(shè)計(jì)中的術(shù)語：1） 實(shí)體：客觀存在，可以相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。2） 實(shí)體集：性質(zhì)相同的同類實(shí)體的集合。3） 屬性：實(shí)體有很多特性，每一個(gè)特性稱為屬性。4） 實(shí)體標(biāo)識(shí)符（關(guān)鍵碼或鍵）：能惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约?。以?/p>

3、概念均有類型和值之分。3 邏輯設(shè)計(jì)中的術(shù)語：1） 字段（數(shù)據(jù)項(xiàng)）：標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位稱為字段或數(shù)據(jù)項(xiàng)。2） 記錄：字段的有序集合。3） 文件：同一類記錄的集合。4） 關(guān)鍵碼：能惟一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)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(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)中術(shù)語的對(duì)應(yīng)關(guān)系：概念設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì) 實(shí)體 記錄屬性 字段（數(shù)據(jù)項(xiàng)）實(shí)體集 文件實(shí)體標(biāo)識(shí)符 關(guān)鍵碼5 實(shí)體之間聯(lián)系的元數(shù)：與一個(gè)聯(lián)系有關(guān)的實(shí)體集個(gè)數(shù)。常用二元聯(lián)系。二元聯(lián)系的類型有三種：一對(duì)一聯(lián)系、一對(duì)多聯(lián)系、多對(duì)多聯(lián)系。6 一對(duì)一聯(lián)系：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體至多和實(shí)體集E2中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，那么實(shí)體集E1和E2的聯(lián)系

4、稱為“一對(duì)一聯(lián)系”，記為“1：1”。7 一對(duì)多聯(lián)系：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體與實(shí)體集E2中任意個(gè)（零個(gè)或多個(gè)）實(shí)體間有聯(lián)系，而E2中每個(gè)實(shí)體至多和E1中一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么稱E1對(duì)E2的聯(lián)系是“一對(duì)多聯(lián)系”，記為“1：N”。8 多對(duì)多聯(lián)系：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體可以與實(shí)體集E2中任意個(gè)（零個(gè)或多個(gè)）實(shí)體間有聯(lián)系，反之亦然，那么稱E1和E2的聯(lián)系是“多對(duì)多聯(lián)系”，記為“M：N”。三、 數(shù)據(jù)抽象的級(jí)別1 數(shù)據(jù)模型：描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和定義，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象。2 從現(xiàn)實(shí)世界的信息到數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以及用戶使用的數(shù)據(jù)是一個(gè)逐步抽象過程，根據(jù)數(shù)據(jù)抽象的級(jí)別定義了四種模型：概念模型、邏輯模型、外部

5、模型和內(nèi)部模型。3 概念模型：表達(dá)用戶需求觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)的模型。4 邏輯模型：表達(dá)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn)的DB全局邏輯結(jié)構(gòu)的模型。5 外部模型：表達(dá)用戶使用觀點(diǎn)的DB局部邏輯結(jié)構(gòu)的模型。6 內(nèi)部模型：表達(dá)DB物理結(jié)構(gòu)的模型。7 數(shù)據(jù)抽象的過程、即數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程具體步驟：1） 根據(jù)用戶需求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念模型；2） 根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，把概念模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫的邏輯模型；3） 根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同的外部模型，給程序員使用；4） 數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)時(shí)，要根據(jù)邏輯模型設(shè)計(jì)其內(nèi)部模型。通常分為概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)（2和3步）和物理設(shè)計(jì)三個(gè)階段。8 常用的概念模型是實(shí)體聯(lián)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(wǎng)狀模型、關(guān)系模型等。10 層次模型：用樹型（層次）結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)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(wǎng)狀模型：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。13 1969年，CODASYL組織提出DBTG報(bào)告中的數(shù)據(jù)模型是網(wǎng)狀模型的主要代表。14 關(guān)系模型：是由若干個(gè)關(guān)系模式組成的集合。關(guān)系模式即記錄類型，它的實(shí)例稱為關(guān)系，每個(gè)關(guān)系實(shí)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(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是目前的主流數(shù)據(jù)庫。16 外部模型

7、中的模式稱為視圖。17 三級(jí)模式：從用戶（或應(yīng)用程序）到數(shù)據(jù)庫之間，DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述有三個(gè)層次：1）外模式：用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。外模式由若干個(gè)記錄類型組成。2）邏輯模式：是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。3）內(nèi)模式：是數(shù)據(jù)庫在物理存儲(chǔ)方面的描述。注意：外模式是邏輯模式的子集。18 兩級(jí)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(duì)應(yīng)性。2）邏輯模式/內(nèi)模式映像：存在于邏輯模式和內(nèi)模式之間，用于定義邏輯模式和內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)性。19 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式、兩級(jí)映像結(jié)構(gòu)使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)達(dá)到了高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。20

8、數(shù)據(jù)獨(dú)立性：是指應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立，在修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，盡可能不修改應(yīng)用程序。分為邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性和物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。21 邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：如果數(shù)據(jù)庫的邏輯模式要修改，那么只要對(duì)外模式/邏輯模式映像作相應(yīng)的修改，可以使外模式和應(yīng)用程序盡可能保持不變。這樣就認(rèn)為數(shù)據(jù)庫達(dá)到了邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性。22 物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)有所變化，那么只要對(duì)邏輯模式/內(nèi)模式映像作相應(yīng)的修改，可以使邏輯模式盡可能保持不變。也就是對(duì)內(nèi)模式的修改盡量不影響邏輯模式，當(dāng)然對(duì)外模式和應(yīng)用程序的影響更小，這樣就認(rèn)為數(shù)據(jù)庫達(dá)到了物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。四、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）1D

9、BMS的主要功能：數(shù)據(jù)庫的定義功能（DBMS提供DDL定義數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式、兩級(jí)映像等）、數(shù)據(jù)庫的操縱功能（DBMS提供DML實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的操作，基本的數(shù)據(jù)操作有檢索和更新兩類）、數(shù)據(jù)庫的保護(hù)功能、數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能、數(shù)據(jù)字典。五、 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）1DBS的組成：是數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫管理員的集合體。2軟件包括DBMS、OS、各種主語言和應(yīng)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(shù)據(jù)庫管理員（DBA）：是控制數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)的一組人員，負(fù)責(zé)DBS的正常運(yùn)行，承擔(dān)創(chuàng)建、監(jiān)控和維護(hù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的責(zé)任。第一章 復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)庫

10、的內(nèi)模式發(fā)生改變時(shí)，應(yīng)用程序也可以不變。這是（ A ）A） 物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性 B）邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性C） 位置數(shù)據(jù)獨(dú)立性 D）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獨(dú)立性2在下面列出的數(shù)據(jù)模型中，哪一個(gè)是概念數(shù)據(jù)模型（ D ）A）關(guān)系模型 B) 層次模型 C) 網(wǎng)狀模型 D) 實(shí)體-聯(lián)系模型3. 下面列出的數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展階段中，哪個(gè)(些)階段數(shù)據(jù)不能保存在計(jì)算機(jī)中？（ A ）.人工管理階段.文件系統(tǒng)階段.數(shù)據(jù)庫階段A） 只有 B) 只有 C) 和 D) 和4. 用二維表結(jié)構(gòu)表示實(shí)體以及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為（ C ）A） 網(wǎng)狀模型 B) 層次模型 C) 關(guān)系模型 D) 實(shí)體-聯(lián)系模型5. 下面列出的條目中，哪些是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的

11、主要特點(diǎn)（ A ）.數(shù)據(jù)共享度高.數(shù)據(jù)的冗余小.較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性.程序的標(biāo)準(zhǔn)化A） 、和 B) 和 C) 、和 D) 都是6. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS中用來定義邏輯模式、內(nèi)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(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。A） IMS B)IBM C)DBTG D)ATM8. 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，承擔(dān)創(chuàng)建、監(jiān)控和維護(hù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)責(zé)任的是（ C ）A） 應(yīng)用程序員 B)終端用戶 C)數(shù)據(jù)庫管理員 D)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)員9. 在以下各條敘述中，正確的敘述有幾條（ B ）1) 數(shù)據(jù)庫避免了一切數(shù)據(jù)重復(fù)2) 數(shù)

12、據(jù)庫減少了數(shù)據(jù)冗余3) 數(shù)據(jù)庫中，如果邏輯模式改變，則需將與其有關(guān)的外模式做相應(yīng)改變，否則應(yīng)用程序需改寫4) 數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)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(jí)模式之間引入兩級(jí)映像，其主要功能之一是（ A ）A） 使數(shù)據(jù)與程序具有較高的獨(dú)立性B） 使系統(tǒng)具有較高的通道能力C） 保持?jǐn)?shù)據(jù)與程序的一致性D）提高存儲(chǔ)空間的利用率11. 視圖對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中的（ A ）A） 外模式 B）邏輯模式 C）內(nèi)模式D）都不對(duì)應(yīng)12. 對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)可以進(jìn)行查詢、插入、刪除、修改，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了（ B ）A） 數(shù)據(jù)庫定義功能 B）數(shù)據(jù)庫操縱功能C

13、）數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能 D）數(shù)據(jù)庫控制功能13. 1970年，美國IBM公司研究員E.F.Codd提出了數(shù)據(jù)庫的（ C ）A） 層次模型 B）網(wǎng)狀模型 C）關(guān)系模型 D）實(shí)體聯(lián)系模型14. 具有數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)共享、以及較高數(shù)據(jù)獨(dú)立性等特征的系統(tǒng)是（ B ）A） 文件系統(tǒng) B）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) C）管理系統(tǒng) D）高級(jí)程序15. 在概念設(shè)計(jì)中的事物稱為（ A ）A） 實(shí)體 B）記錄 C）對(duì)象 D）結(jié)點(diǎn)16. 層次模型表達(dá)實(shí)體及實(shí)體之間聯(lián)系用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是（ D ）A） 網(wǎng)狀 B）表 C）有向圖 D）樹型17. DB是（ A ）A） 數(shù)據(jù)庫 B）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) C）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) D）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)18. DBMS

14、是（ B ）A） 數(shù)據(jù)庫 B）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) C）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) D）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)19. 已知在一個(gè)工廠中有多個(gè)車間，每一個(gè)車間有多名職工，工廠的產(chǎn)品要經(jīng)過多個(gè)車間的多道工序加工。具體來說，一個(gè)產(chǎn)品要經(jīng)過多個(gè)工人加工，一位工人要加工多個(gè)產(chǎn)品。問：工廠與車間之間屬于（ A ）聯(lián)系，車間與工人之間屬于（ A ）聯(lián)系，工人與產(chǎn)品之間屬于（ D ）聯(lián)系。A） 一對(duì)多 B）一對(duì)一 C）未知 D）多對(duì)多20. （ D ）是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集合。A） 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) B）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) C）操作系統(tǒng) D）數(shù)據(jù)庫21. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是（ D ）A） 編譯系統(tǒng) B）數(shù)據(jù)庫 C）操作系統(tǒng) D）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)22

15、. 數(shù)據(jù)庫（DB）、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）三者之間的關(guān)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(shù)據(jù)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(guān)系是（ B ）A） 相互調(diào)用 B）DBMS調(diào)用OSC）OS調(diào)用DBMS D）并發(fā)運(yùn)行25. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在（ A ）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。A） 文件系統(tǒng) B）應(yīng)用程序系統(tǒng)C）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) D）編譯系統(tǒng)26. 三級(jí)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(nèi)模式間B） 外模式與內(nèi)模式間，外模式與邏輯模式間C） 內(nèi)模式與外模式間，內(nèi)模式與邏輯模式間27. 表達(dá)用戶使用觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫局部邏輯結(jié)構(gòu)的模型是（ C ）A） 概念模型 B）邏輯模型C）外部模型 D）內(nèi)部模型二、填空題1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了如下四個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫階段和高級(jí)數(shù)據(jù)庫階段。2用二維表結(jié)構(gòu)表示的實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系模型。3兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系有三種，分別是一對(duì)一聯(lián)系，一對(duì)多聯(lián)系和多對(duì)多聯(lián)系。4如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體至多和實(shí)體集E2中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，那么實(shí)體集E1和E2的聯(lián)系稱為一對(duì)一聯(lián)系。

17、5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式、兩級(jí)映像結(jié)構(gòu)使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)達(dá)到了高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。第二章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和ER模型要求、目標(biāo)：了解和掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程，掌握ER模型和關(guān)系模型的基本概念，掌握概念設(shè)計(jì)中ER模型的設(shè)計(jì)方法，掌握邏輯設(shè)計(jì)中ER模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換的方法。一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期：數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個(gè)期間。2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期分七個(gè)階段：規(guī)劃、需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行維護(hù)。3規(guī)劃階段三個(gè)步驟：系統(tǒng)調(diào)查、可行性分析、確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)總目標(biāo)。4需求分析階段：主要任務(wù)是系統(tǒng)分析員和用戶雙方共同收集數(shù)據(jù)

18、庫系統(tǒng)所需要的信息內(nèi)容和用戶對(duì)處理的需求，并以需求說明書的形式確定下來。5概念設(shè)計(jì)階段：產(chǎn)生反映用戶單位信息需求的概念模型。與硬件和DBMS無關(guān)。6邏輯設(shè)計(jì)階段：將概念模型轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)階段：對(duì)于給定的基本數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過程。數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)主要指數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)記錄格式、存儲(chǔ)記錄安排和存取方法。8數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)：包括定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)裝載、編制與調(diào)試應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行。二、ER模型的基本概念1 ER模型的基本元素是：實(shí)體、聯(lián)系和屬性。2 實(shí)體：是一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，指應(yīng)用中可以區(qū)別的客觀存在的事物。實(shí)體集：是指同一類實(shí)

19、體構(gòu)成的集合。實(shí)體類型：是對(duì)實(shí)體集中實(shí)體的定義。一般將實(shí)體、實(shí)體集、實(shí)體類型統(tǒng)稱為實(shí)體。3 聯(lián)系：表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。聯(lián)系集：是指同一類聯(lián)系構(gòu)成的集合。聯(lián)系類型：是對(duì)聯(lián)系集中聯(lián)系的定義。一般將聯(lián)系、聯(lián)系集、聯(lián)系類型統(tǒng)稱為聯(lián)系。4 同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)部實(shí)體之間的聯(lián)系，稱為一元聯(lián)系；兩個(gè)不同實(shí)體集實(shí)體之間的聯(lián)系，稱為二元聯(lián)系，以此類推。5 屬性：實(shí)體的某一特性稱為屬性。在一個(gè)實(shí)體中，能夠惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為實(shí)體標(biāo)識(shí)符。6 ER模型中，方框表示實(shí)體、菱形框表示聯(lián)系、橢圓形框表示屬性、實(shí)體與聯(lián)系、實(shí)體與其屬性、聯(lián)系與其屬性之間用直線連接。實(shí)體標(biāo)識(shí)符下畫橫線。聯(lián)系的類型要在直線上標(biāo)注

20、。注意：聯(lián)系也有可能存在屬性，但聯(lián)系本身沒有標(biāo)識(shí)符。例：假設(shè)一個(gè)學(xué)生可選多門課程，而一門課程又有多個(gè)學(xué)生選修，一個(gè)教師可講多門課程，一門課程至多只有一個(gè)教師講授。ER圖如下：7 概念設(shè)計(jì)三個(gè)步驟：設(shè)計(jì)局部ER模型、設(shè)計(jì)全局ER模型和全局ER模型的優(yōu)化。三、關(guān)系模型的基本概念1關(guān)系模型的定義：用二維表格表示實(shí)體集，用關(guān)鍵碼表示實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。2在關(guān)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(guān)系模式。記錄稱為元組，元組的集合稱為關(guān)系或?qū)嵗Ｓ袝r(shí)習(xí)慣稱關(guān)系為表或表格，元組為行，屬性為列。關(guān)系中屬性個(gè)數(shù)稱為元數(shù)，元組個(gè)數(shù)稱為基數(shù)。3關(guān)鍵碼（簡稱鍵）：由一個(gè)或多個(gè)屬性組成。4超鍵：在

21、關(guān)系中能惟一標(biāo)識(shí)元組的屬性集稱為關(guān)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(biāo)識(shí)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(guān)系中每一個(gè)屬性都有一個(gè)取值范圍，稱為屬性的值域。每一個(gè)屬性對(duì)應(yīng)一個(gè)值域，不同的屬性可對(duì)應(yīng)于同一值域。9關(guān)系的定義：關(guān)系是一個(gè)屬性數(shù)目相同的元組的集合。10關(guān)系的性質(zhì)：關(guān)系是一種規(guī)范化了的二維表格。1）關(guān)系中每一個(gè)屬性值都是不可分解的；2）關(guān)系中不允許出現(xiàn)重復(fù)元組；3）關(guān)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(shí)按習(xí)慣考慮列的順序。11關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與更新操

22、作必須遵循三類完整性規(guī)則：實(shí)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(shí)體完整性規(guī)則：要求關(guān)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(guān)系模式R1的主鍵，K也是關(guān)系模式R2的外鍵，那么在R2關(guān)系中，K的取值只允許兩種可能，或者為空值，或者等于R1關(guān)系中某個(gè)主鍵值。這條規(guī)則的實(shí)質(zhì)是“不允許引用不存在的實(shí)體”。其中，R1稱為參照關(guān)系；R2稱為依賴關(guān)系。注意：這條規(guī)則在具體使用時(shí)，有三點(diǎn)變通：1）外鍵和相應(yīng)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(gè)關(guān)系模式，此時(shí)表示了同一個(gè)關(guān)系中不同元組之間的聯(lián)系；3）外鍵值是否允許空，應(yīng)視具體

23、問題而定。14用戶定義的完整性規(guī)則：用戶針對(duì)具體的數(shù)據(jù)約束，設(shè)置的完整性規(guī)則，由系統(tǒng)來檢驗(yàn)實(shí)施。四、ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換1ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的算法：1）實(shí)體類型的轉(zhuǎn)換：將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性即為關(guān)系模式的屬性，實(shí)體標(biāo)識(shí)符即為關(guān)系模式的鍵。2）聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換：主要掌握二元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換。a) 若實(shí)體間聯(lián)系是1：1，可以在兩個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的鍵（作為外鍵）和聯(lián)系類型的屬性。b) 若實(shí)體間聯(lián)系是1：N，則在N端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入1端實(shí)體類型的鍵（作為外鍵）和聯(lián)系類型的屬性。c) 若實(shí)體間聯(lián)系是M：N，則將

24、聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為兩端實(shí)體類型的鍵（作為外鍵）加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實(shí)體鍵的組合。例：下面是教學(xué)管理的一個(gè)可能的ER圖。圖中，有三個(gè)實(shí)體類型：系、教師和課程；有四個(gè)聯(lián)系類型：主管、聘用、開設(shè)和任教。根據(jù)轉(zhuǎn)換算法，把該圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的步驟如下：MN1111系系編號(hào)系名電話主管開設(shè)聘用教師課程任教學(xué)分姓名性別教工號(hào)職稱教材課程號(hào)課程名NN教學(xué)管理的ER圖聘期第一步：把三個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成三個(gè)關(guān)系模式（注意關(guān)系模式的表示方法）：系（系編號(hào)，系名，電話）教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）第二步：對(duì)于1：1聯(lián)系，可以在“系”模式中加入教工號(hào)（教工號(hào)為外

25、鍵）。對(duì)于1：N聯(lián)系“聘用”，可以在“教師”模式中加入系編號(hào)和聘期兩個(gè)屬性（系編號(hào)為外鍵）；對(duì)于1：N聯(lián)系“開設(shè)”，可以在“課程”模式中加入系編號(hào)（系編號(hào)為外鍵）。這樣第一步得到的三個(gè)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(hào)，系名，電話，主管人的教工號(hào)）教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱，系編號(hào)，聘期）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分，系編號(hào)）第三步：對(duì)于M：N聯(lián)系“任教”，則生成一個(gè)新的關(guān)系模式：任教（教工號(hào)，課程號(hào)，教材）這樣，轉(zhuǎn)換成的四個(gè)關(guān)系模式如下：系（系編號(hào)，系名，電話，主管人的教工號(hào)）教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱，系編號(hào)，聘期）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分，系編號(hào)）任教

26、（教工號(hào)，課程號(hào)，教材）2采用ER模型的邏輯設(shè)計(jì)步驟1）導(dǎo)出初始關(guān)系模式集：把概念設(shè)計(jì)的結(jié)果（即全局ER模型）轉(zhuǎn)換成初始關(guān)系模式集。2）規(guī)范化處理3）模式評(píng)價(jià)4）模式修正5）設(shè)計(jì)外模式第二章 復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1下面對(duì)于關(guān)系的敘述中，哪個(gè)是不正確的？（ C ）A）關(guān)系中的每個(gè)屬性是不可分解的B） 在關(guān)系中元組的順序是無關(guān)緊要的C） 任意的一個(gè)二維表都是一個(gè)關(guān)系D）每一個(gè)關(guān)系只有一種記錄類型2設(shè)屬性A是關(guān)系R的主鍵，則屬性A不能取空值。這是（ A ）A）實(shí)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(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫來講，下面（ C ）說法是錯(cuò)誤的A）外鍵和相應(yīng)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(duì)應(yīng)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(guān)系中的任意兩個(gè)元組不能完全相同4數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)是為一個(gè)給定的邏輯結(jié)構(gòu)選取一個(gè)適合應(yīng)用環(huán)境的( B )的過程,包括確定數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。A） 邏輯結(jié)構(gòu) B)物理結(jié)構(gòu) C)概念結(jié)構(gòu) D)層次結(jié)構(gòu)5在關(guān)系中，能惟一標(biāo)識(shí)元組的屬性集稱為（ B ）。A）外鍵 B）超鍵 C）域 D）元組6在數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)中,當(dāng)將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時(shí),下面的做法( B )是不正確的A）一個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式B）一個(gè)聯(lián)系類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式C）由實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系

28、模式的主鍵是該實(shí)體類型的主鍵7數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)階段，表示概念結(jié)構(gòu)的常用方法和描述工具是（ D ）A）層次分析法和層次結(jié)構(gòu)圖B）數(shù)據(jù)流程分析法和數(shù)據(jù)流程C）結(jié)構(gòu)分析法和模塊結(jié)構(gòu)圖D）實(shí)體聯(lián)系方法和ER圖8關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)表與表之間的聯(lián)系是通過（ B ）A） 實(shí)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(gè)實(shí)體集，并且它們之間存在著一個(gè)M：N聯(lián)系，那么按照ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)則，這個(gè)ER結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成表的個(gè)數(shù)為（ C ）A） 1 B）2 C）3 D）410把E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的過程，屬于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的（ B ）A） 概念設(shè)計(jì) B）邏輯設(shè)計(jì) C）需求分析 D）物理

29、設(shè)計(jì)11在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的（ D ）階段，進(jìn)行應(yīng)用程序的編制和調(diào)試。A） 概念設(shè)計(jì) B）邏輯設(shè)計(jì) C）物理設(shè)計(jì) D）實(shí)現(xiàn)12EMP 雇員號(hào)雇員名部門號(hào)工資001張山022000010王宏達(dá)011200056馬林生021000101趙敏041500DEPT部門號(hào)部門名地址01業(yè)務(wù)部1號(hào)樓02銷售部2號(hào)樓03服務(wù)部3號(hào)樓04財(cái)務(wù)部4號(hào)樓在雇員信息表關(guān)系EMP中，哪個(gè)屬性是外鍵？（ C ）A） 雇員號(hào) B) 雇員名 C) 部門號(hào) D) 工資二、填空題1表示實(shí)體及其聯(lián)系的方法為ER圖，基本圖素包括方框、菱形框和橢圓形框。習(xí)慣上實(shí)體用方框表示，實(shí)體的屬性用橢圓形框表示，聯(lián)系用菱形框表示。2在關(guān)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(shè)班級(jí)和班長之間的聯(lián)系是一對(duì)一聯(lián)系，則班級(jí)和學(xué)生之間是一對(duì)多聯(lián)系；另外，學(xué)生和課程之間的聯(lián)系是多對(duì)多聯(lián)系。4關(guān)系模型的三種完整性規(guī)則是實(shí)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(hào)，系名稱，系主任，電話，地點(diǎn)）和學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，入學(xué)日期，專業(yè)，系編號(hào)）兩個(gè)關(guān)系，系關(guān)系的主鍵是系編號(hào)，學(xué)生關(guān)系的主鍵是學(xué)號(hào)，外鍵是系編號(hào)。6數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期分七個(gè)階段：規(guī)劃、需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行維護(hù)。7關(guān)系中屬性個(gè)數(shù)稱為元數(shù)，元組個(gè)數(shù)稱為基數(shù)。三、綜合題1設(shè)某商業(yè)集團(tuán)數(shù)據(jù)庫中有三個(gè)實(shí)體集。一是“商店”實(shí)體集，屬性有

31、商店編號(hào)、商店名、地址等；二是“商品”實(shí)體集，屬性有商品號(hào)、商品名、規(guī)格、單價(jià)等；三是“職工”實(shí)體集，屬性有職工編號(hào)、姓名、性別、業(yè)績等。商店與商品間存在“銷售”聯(lián)系，每個(gè)商店可銷售多種商品，每種商品也可放在多個(gè)商店銷售，每個(gè)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(lián)系，每個(gè)商店有許多職工，每個(gè)職工只能在一個(gè)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(lián)系的類型。再轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集，并指出每個(gè)關(guān)系模式的主鍵和外鍵。1NMN商店商品職工姓名職工編號(hào)聘期性別業(yè)績?cè)落N售量商店名地址商店編號(hào)單價(jià)商品名規(guī)格商品號(hào)銷售聘用月薪關(guān)系模式集：商店（商店編號(hào)，商店名，地

32、址）商品（商品號(hào)，商品名，規(guī)格，單價(jià)）職工（職工編號(hào)，姓名，性別，業(yè)績，商店編號(hào)，月薪，聘期）銷售（商店編號(hào)，商品編號(hào)，月銷售量）2設(shè)某商業(yè)集團(tuán)數(shù)據(jù)庫中有三個(gè)實(shí)體集。一是“公司”實(shí)體集，屬性有公司編號(hào)、公司名、地址等；二是“倉庫”實(shí)體集，屬性有倉庫編號(hào)、倉庫名、地址等；三是“職工”實(shí)體集，屬性有職工編號(hào)、姓名、性別等。公司與倉庫間存在“隸屬”聯(lián)系，每個(gè)公司管轄若干倉庫，每個(gè)倉庫只能屬于一個(gè)公司管轄；倉庫與職工間存在“聘用”聯(lián)系，每個(gè)倉庫可聘用多個(gè)職工，每個(gè)職工只能在一個(gè)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(lián)系的類型。再轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集，并指出每個(gè)關(guān)系模式的主鍵和

33、外鍵。1NN1倉庫公司職工姓名職工編號(hào)聘期性別倉庫名地址倉庫編號(hào)公司名地址公司編號(hào)隸屬聘用工資關(guān)系模式集：公司（公司編號(hào)，公司名，地址）倉庫（倉庫編號(hào)，倉庫名，地址，公司編號(hào)）職工（職工編號(hào)，姓名，性別，倉庫編號(hào)，聘期，工資）3設(shè)某商業(yè)集團(tuán)數(shù)據(jù)庫中有三個(gè)實(shí)體集。一是“商品”實(shí)體集，屬性有商品號(hào)、商品名、規(guī)格、單價(jià)等；二是“商店”實(shí)體集，屬性有商店編號(hào)、商店名、地址等；三是“供應(yīng)商”實(shí)體集，屬性有供應(yīng)商編號(hào)、供應(yīng)商名、地址等。供應(yīng)商與商品間存在“供應(yīng)”聯(lián)系，每個(gè)供應(yīng)商可供應(yīng)多種商品，每種商品可向多個(gè)供應(yīng)商訂購，供應(yīng)商供應(yīng)商品有月供應(yīng)量；商店與商品間存在“銷售”聯(lián)系，每個(gè)商店可銷售多種商品，每種商

34、品可在多個(gè)商店銷售，商店銷售商品有月計(jì)劃數(shù)。試畫出ER圖，并在圖上注明屬性、聯(lián)系的類型。再轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集，并指出每個(gè)關(guān)系模式的主鍵和外鍵。MNNM商店供應(yīng)商商品商品名商品號(hào)月計(jì)劃數(shù)規(guī)格單價(jià)月供應(yīng)量供應(yīng)商名地址供應(yīng)商編號(hào)商店名地址商店編號(hào)供應(yīng)銷售關(guān)系模式集：供應(yīng)商（供應(yīng)商編號(hào)，供應(yīng)商名，地址）商店（商店編號(hào)，商店名，地址）商品（商品號(hào)，商品名，規(guī)格，單價(jià)）供應(yīng)（供應(yīng)商編號(hào)，商店編號(hào)，月供應(yīng)量）銷售（商店編號(hào)，商品號(hào)，月計(jì)劃數(shù)）第三章 關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論要求、目標(biāo)：了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論及其在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的作用，重點(diǎn)是函數(shù)依賴和范式，要求掌握這些概念并能運(yùn)用它們來進(jìn)行模式分解。一、關(guān)系模式的設(shè)計(jì)

35、準(zhǔn)則1數(shù)據(jù)冗余：同一個(gè)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中多次重復(fù)出現(xiàn)。2關(guān)系模式設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的異常問題：數(shù)據(jù)冗余、操作異常（包括修改異常、插入異常和刪除異常）3關(guān)系模式的非形式化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能只包含有直接聯(lián)系的屬性，不要包含有間接聯(lián)系的屬性。也就是，每個(gè)關(guān)系模式應(yīng)只對(duì)應(yīng)于一個(gè)實(shí)體類型或一個(gè)聯(lián)系類型。2）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使得相應(yīng)關(guān)系中不出現(xiàn)插入異常、刪除和修改等操作異?，F(xiàn)象。3）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使得相應(yīng)關(guān)系中避免放置經(jīng)常為空值的屬性。4）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使得關(guān)系的等值連接在主鍵和外鍵的屬性上進(jìn)行，并且保證以后不會(huì)生成額外的元組。4習(xí)慣使用的一些符號(hào)：1）英文字母表首部的大寫字母“

36、A，B，C，”表示單個(gè)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(guān)系模式，小寫字母r表示其關(guān)系。4）關(guān)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(shù)依賴1函數(shù)依賴（FD）的定義：設(shè)有關(guān)系模式R（U），X和Y是屬性集U的子集，函數(shù)依賴是形成XY的一個(gè)命題，只要r是R的當(dāng)前關(guān)系，對(duì)r中任意兩個(gè)元組t和s，都有tX=sX蘊(yùn)涵tY=sY，那么稱FD XY在關(guān)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(shù)決定Y”或“Y函數(shù)依賴于X”。 3）FD是對(duì)關(guān)系

37、模式R的一切可能的關(guān)系r定義的。對(duì)于當(dāng)前關(guān)系r的任意兩個(gè)元組，如果X值相同，則要求Y值也相同，即有一個(gè)X值就有一個(gè)Y值與之對(duì)應(yīng)，或者說Y值由X值決定。例：設(shè)關(guān)系模式R（ABCD），在R的關(guān)系中，屬性值間有這樣的聯(lián)系：A值與B值有一對(duì)多聯(lián)系；C值與D值之間有一對(duì)一聯(lián)系。試根據(jù)這些規(guī)則寫出相應(yīng)的函數(shù)依賴。BA CD DC2如果XY和YX同時(shí)成立，則可記為：XY3FD的邏輯蘊(yùn)涵：設(shè)F是在關(guān)系模式R上成立的函數(shù)依賴的集合，XY是一個(gè)函數(shù)依賴。如果對(duì)于R的每個(gè)滿足F的關(guān)系r也滿足XY，那么稱F邏輯蘊(yùn)涵XY，記為F|=XY。4設(shè)F是函數(shù)依賴集，被F邏輯蘊(yùn)涵的函數(shù)依賴全體構(gòu)成的集合，稱為函數(shù)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(shè)U是關(guān)系模式R的屬性集，F(xiàn)是R上成立的只涉及到U中屬性的函數(shù)依賴集。1） 自反性：若YÍXÍU，則XY在R上成立。2） 增廣性：若XY在R上成立，且ZÍU，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，ZÍY |= XZ3）偽傳遞性：XY，WYZ |= WXZ4）復(fù)合性：XY，WZ |= WXYZ5）XY，WZ |= X（W-Y）YZ7對(duì)于FD XY，如果Y&#

39、205;X，那么稱XY是一個(gè)“平凡的FD”，否則稱為“非平凡的FD”。通常研究非平凡FD。例：XX，X,，XYX都是平凡函數(shù)依賴；XXY則是非平凡函數(shù)依賴。8函數(shù)依賴是關(guān)鍵碼概念的推廣。設(shè)關(guān)系模式R的屬性集是U，X是U的一個(gè)子集。如果XU在R上成立，那么稱X是R的一個(gè)超鍵。如果XU在R上成立，但對(duì)于R的任一真子集X1都有X1U不成立，那么稱X是R的一個(gè)候選鍵。在關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論中，鍵通常是指候選鍵。9屬性集的閉包10設(shè)F是屬性集U上的FD集，X上U的子集，那么（相對(duì)于）屬性集X的閉包用X+表示，它是一個(gè)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

40、能用FD推理規(guī)則推出的充分必要條件是YÍ X+，從而避開求F+，使問題得到簡化。12求屬性集X相對(duì)于FD集F的閉包X+的算法：X+=X；do oldX+:=X+； for F中每個(gè)FD YZ do if YÍ X+ then X+：=X+Z；while(X+！=oldX+)；例：屬性集U為ABCD，F(xiàn)D集為AB，BC，DB。求A+、（AD）+和（BD）+A+=ABC（AD）+=ABCD（BD）+=BCD13如果關(guān)系模式R（U）上的兩個(gè)函數(shù)依賴集F和G，有F+=G+，則稱F和G是等價(jià)的函數(shù)依賴集。三、關(guān)系模式的分解特性1關(guān)系模式的分解：設(shè)有關(guān)系模式R（U），屬性集為U，而R1

41、，R2，Rk都是U的子集，并且有R1R2Rk=U。關(guān)系模式R1，R2，Rk的集合用表示，=R1，R2，Rk。用代替R的過程稱為關(guān)系模式的分解。這里稱為R的一個(gè)分解，也稱為數(shù)據(jù)庫模式。一般把上述的R稱為泛關(guān)系模式，R對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值稱為泛關(guān)系。數(shù)據(jù)庫模式對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值稱為數(shù)據(jù)庫實(shí)例，它由數(shù)據(jù)庫模式中的每一個(gè)關(guān)系模式的當(dāng)前值組成。我們用=<r1，r2，rk>表示。因此，在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)并不是存儲(chǔ)在泛關(guān)系r中，而是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。2和r是否等價(jià)，即是否表示同樣的數(shù)據(jù)。這個(gè)問題用“無損分解”特性表示。在模式R上有一個(gè)FD集F，在的每一個(gè)模式Ri上有一個(gè)FD集Fi，那么F1，F(xiàn)2，F(xiàn)k與F是否等價(jià)。

42、這個(gè)問題用“保持依賴”特性表示。四、范式1范式：衡量關(guān)系模式好壞的標(biāo)準(zhǔn)。2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中最常用的是3NF和BCNF。3第一范式（1NF）：如果關(guān)系模式R的每個(gè)關(guān)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(guān)系稱為規(guī)范化的關(guān)系，否則稱為非規(guī)范化的關(guān)系。1NF是關(guān)系模式應(yīng)具備的最起碼的條件。4局部依賴和完全依賴：對(duì)于FD WA，如果存在XÌW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(guān)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(guān)系模式是1NF，且每個(gè)

43、非主屬性完全函數(shù)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(shè)關(guān)系模式R（U），主鍵是W，R上還存在FD XZ，并且Z是非主屬性和XÌW，那么WZ就是一個(gè)局部依賴。此時(shí)應(yīng)把R分解成兩個(gè)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(fù)上述過程，一直到數(shù)據(jù)庫模式中的每一個(gè)關(guān)系模式都是2NF為止。8如果XY，YA，且YX和AÍY，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(guān)系模式R是2NF，且每個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵，那么稱R是第三范

44、式（3NF）的模式。10分解成3NF模式集的算法：設(shè)關(guān)系模式R（U），主鍵是W，R上還存在FD XZ。并且Z是非主屬性，ZÍX，X不是候選鍵，這樣WZ就是一個(gè)傳遞依賴。此時(shí)應(yīng)把R分解成兩個(gè)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(fù)上述過程，一直到數(shù)據(jù)庫模式中的每一個(gè)關(guān)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(guān)系模式R是1NF，且每個(gè)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BC

45、NF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。15關(guān)系模式由1NF分解為2NF，消除了非主屬性對(duì)鍵的局部函數(shù)依賴；由2NF分解為3NF，消除了非主屬性對(duì)鍵的傳遞函數(shù)依賴；而BCNF則消除了每一屬性對(duì)鍵的傳遞函數(shù)依賴。16關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論主要用于數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)過程中。第三章 復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1由于關(guān)系模式設(shè)計(jì)不當(dāng)所引起的插入異常指的是（ B ）A） 兩個(gè)事務(wù)并發(fā)地對(duì)同一關(guān)系進(jìn)行插入而造成數(shù)據(jù)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(gè)元組插入到關(guān)系中C） 未經(jīng)

46、授權(quán)的用戶對(duì)關(guān)系進(jìn)行了插入D） 插入操作因?yàn)檫`反完整性約束條件而遭到拒絕2下面有關(guān)模式分解的敘述中，不正確的是（ D ）A） 若一個(gè)模式分解保持函數(shù)依賴，則該分解一定具有無損連接性B） 若要求分解保持函數(shù)依賴，那么模式分解可以達(dá)到3NF，但不一定能達(dá)到BCNFC） 若要求分解既具有無損連接性，又保持函數(shù)依賴，則模式分解可以達(dá)到3NF，但不一定能達(dá)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(dá)到BCNF3下述哪一條不是由于關(guān)系模式設(shè)計(jì)不當(dāng)而引起的（ B ）A） 數(shù)據(jù)冗余 B) 丟失修改 C) 插入異常 D) 修改異常4根據(jù)數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論，下面命題中正確的是（ D ）A） 若R

47、2NF，則R3NFB） 若R3NF，則R不屬于BCNFC） 若R3NF，則RBCNFD） 若RBCNF，則R3NF5若關(guān)系模式R3NF，則下面最正確的說法是（ C ）A） 某個(gè)主屬性不傳遞依賴于碼B） 某個(gè)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(guān)系模式RU，F(xiàn)，其中，U是所有屬性的集合，F(xiàn)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(duì)一聯(lián)系B） 一對(duì)多聯(lián)系（含一對(duì)一聯(lián)系）C） 多對(duì)一聯(lián)系（含一對(duì)一聯(lián)系）D） 多對(duì)多聯(lián)系7設(shè)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（

48、 D ）A） 外鍵 B）候選鍵 C）主鍵 D）超鍵8 任何一個(gè)二元關(guān)系在函數(shù)依賴的范疇內(nèi)必能達(dá)到（ D ）A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF9在關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論中，如果一個(gè)關(guān)系R滿足1NF，但R的某個(gè)非主屬性傳遞依賴于鍵，則關(guān)系R至多屬于（ B ）A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF10在一個(gè)BCNF關(guān)系模式中，所有的非主屬性對(duì)每一個(gè)鍵都是（ D ）A） 部分函數(shù)依賴 B）平凡函數(shù)依賴C） 傳遞函數(shù)依賴 D）完全函數(shù)依賴11在一個(gè)關(guān)系模式R（A，B，C，D）中，若各個(gè)屬性間沒有任何函數(shù)依賴關(guān)系，則該模式的主屬性有（ A ）A） A，B，C，D B）R，A C）A，

49、B D）R，A，B，C，DA）XY B）YX C）XY= D）XY12當(dāng)下述哪一條成立時(shí)，稱XY為平凡的函數(shù)依賴（ B ）13當(dāng)關(guān)系模式R（A，B）已屬于3NF，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(guān)系模型中的關(guān)系模式至少是（ A ）A） 1NF B）2NF C）3NF D）BCNF15下列函數(shù)依賴中，（ C ）是平凡的函數(shù)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ZÍU，則XZYZ在R上成立。B）若XY

50、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(shè)關(guān)系模式R（ABCDE），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)=ABC，CDE，DEB，則下列哪一項(xiàng)不是關(guān)系模式R的候選鍵（ D ）A） ACD B）ABD C）AED D）AD18設(shè)關(guān)系模式R（ABCD）上FD集為F，并且F= ABC，CD，DA，則下列哪一項(xiàng)不是關(guān)系模式R的候選鍵（ B ）A） AB B）AD C）BC D）BD二、填空題1關(guān)系模式規(guī)范化過程中，若要求分解保持函數(shù)依賴，那么模式分解一定可以達(dá)到3NF，但不一定能達(dá)到BCNF。2將一個(gè)關(guān)系從1N

51、F規(guī)范到2NF，目的是消除非主屬性對(duì)鍵的部分函數(shù)依賴，若進(jìn)一步規(guī)范到3NF，目的是消除非主屬性對(duì)鍵的傳遞函數(shù)依賴。3在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計(jì)中，對(duì)模式分解的等價(jià)性進(jìn)行評(píng)價(jià)的兩條主要標(biāo)準(zhǔn)是具有無損連接性和保持函數(shù)依賴。4若關(guān)系為1NF，且它的每一非主屬性都完全函數(shù)依賴于候選鍵，則該關(guān)系為2NF。5衡量關(guān)系模式好壞的標(biāo)準(zhǔn)稱為范式。6滿足第一范式的關(guān)系稱為規(guī)范化的關(guān)系。7設(shè)關(guān)系模式R（ABCD），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)=AB，CB，則相對(duì)于F，關(guān)系模式R的候選鍵是AC。三、綜合題1設(shè)關(guān)系模式R（ABCD），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)=AB，BC。1）試寫出屬性集BD的閉包（BD）+。2）試寫出所有左

52、部是B的函數(shù)依賴（即形為“B？”）。（BD）+=BCD左部是B的函數(shù)依賴有：B，BB，BC，BBC2設(shè)關(guān)系模式R（ABCDE）上FD集為F，并且F= ABC，CDE，BD，EA。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(shè)關(guān)系模式R（ABCD），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)=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(duì)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(shè)關(guān)系模式R（ABCD）

53、，F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)=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?yàn)镃B，BA，則CA為非主屬性A對(duì)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(shè)有關(guān)系模式R（職工編號(hào)，日期，日營業(yè)額，部門名，部門經(jīng)理），該模式記錄了商店里每個(gè)職工的日營業(yè)額，以及職工所在的部門和經(jīng)理信息。如果規(guī)定：每個(gè)職工每天只有一個(gè)營業(yè)額；每個(gè)職工只在一個(gè)部門工作；每個(gè)部門只有一個(gè)經(jīng)理。試回答下列問題：1）根據(jù)上述規(guī)定，寫出模式R的基本FD和關(guān)鍵碼；2）說明R不是2NF的理由，并把R分解成2NF模式集；3）進(jìn)而分解成3NF模式集。答：1）R的基本FD：（職工編號(hào)，日期）日營業(yè)額，職工編號(hào)部門名，部門名部門經(jīng)理R的關(guān)鍵碼：（職工編號(hào)，日期）2）R不是2NF的理由：R的候選鍵是（職工編號(hào)，日期），則部門名和部門經(jīng)理為非主屬性，并且（職工編號(hào)，日期）部門名和（職工編號(hào)，日期）部門經(jīng)理成立。而職工編號(hào)部門名，部門名部門經(jīng)理，因此職工編號(hào)部門經(jīng)理，因此（職工編號(hào)，日期）部門名為非主屬性部門名對(duì)候選鍵