數(shù)據(jù)庫原理與技術

1、數(shù)據(jù)庫原理與技術-習題答案-標）隹化文件發(fā)布號：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII習題1數(shù)據(jù)與信息有何區(qū)別有何聯(lián)系數(shù)據(jù)的概念：數(shù)字、文字、圖畫、聲音和活動圖象信息的概念：信息是對人有用的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)包含信息數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生結果為信息信息具有相對性，時效性數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系：信息是客觀事物屬性的反映。是經(jīng)過加工處理并對人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn) 形式。數(shù)據(jù)是反映客觀事物屬性的記錄，是信息的具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理之 后，成為信息。而信息必須通過數(shù)據(jù)才能傳播，才能對人類有影響。簡述數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念。數(shù)據(jù)庫(Da

2、taBase，簡稱DB ):數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機內(nèi)的、有組 織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲 存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共 享。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBase Management sytem，簡稱DBMs ):數(shù)據(jù)庫管 理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學地組織和存 儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護數(shù)據(jù)。DBMS的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù) 操縱功能、數(shù)據(jù)庫的運行管理功能、數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。DBMS是一個 大型的復雜的軟件系統(tǒng)，是計算機中的基礎軟件。目前，專門研制DBMS的廠 商及其研制的

3、DBMS產(chǎn)品很多。著名的有美國IBM公司的DB2關系數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng)和IMS層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、美國Oracle公司的oracle關系數(shù)據(jù)庫管理系 統(tǒng)、美國微軟公司的SQL Server關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem，簡稱DBS ):數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系 統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構成，一般由數(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)庫管理員構成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個人一機系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個組成部分。但是在日常工作中人們常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱 為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)管理技術經(jīng)歷了哪幾個階段各階段的主要特點是什么(1)人工管理階段。特點：數(shù)據(jù)的管理者

4、：人數(shù)據(jù)面向的對象：某一應用程序數(shù)據(jù)的共享程度：無共享，冗余度極大數(shù)據(jù)的獨立性：不獨立，完全依賴于程序數(shù)據(jù)的結構化：無結構數(shù)據(jù)控制能力：應用程序自己控制文件系統(tǒng)階段。特點：數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對象：某一應用程序數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差，冗余度大數(shù)據(jù)的獨立性：獨立性差數(shù)據(jù)的結構化：記錄內(nèi)有結構，整體無結構數(shù)據(jù)控制能力：應用程序自己控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。特點：數(shù)據(jù)的管理者：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對象：整個應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高，冗余度小數(shù)據(jù)的獨立性：具有高度的物理獨立性和邏輯獨立性數(shù)據(jù)的結構化：整體結構化，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)控制能力：由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并

5、發(fā)控制和恢復 能力文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么本質(zhì)的區(qū)別？文件系統(tǒng)把數(shù)據(jù)組織成相互獨立的數(shù)據(jù)文件，實現(xiàn)了記錄內(nèi)的結構性，但整 體無結構；而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結構化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之 一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點有：（1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結構化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，也是 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不再針對某一個應 用，而是面向全組織，具有整體的結構化。不僅數(shù)據(jù)是結構化的，而且數(shù)據(jù)的 存取單位即一次可以存取數(shù)據(jù)的大小也很靈活，可以小到某一個數(shù)據(jù)項（如一 個學生的姓名），大到一組記錄（成千上萬個學

6、生記錄）。而在文件系統(tǒng)中， 數(shù)據(jù)的存取單位只有一個：記錄，如一個完整的服裝訂單記錄。（2）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不再面向某個應用 而是面向整個系統(tǒng)，因此可以被多個用戶、多個應用以多種不同的語言共享使 用。由于數(shù)據(jù)面向整個系統(tǒng)，是有結構的數(shù)據(jù)，不僅可以被多個應用程序共享 使用，而且容易增加新的應用，這就使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大，易于擴充。數(shù)據(jù) 共享可以大大減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲空間，同時還能夠避免數(shù)據(jù)之間的不相 容性與不一致性。（3）數(shù)據(jù)獨立性高，數(shù)據(jù)獨立性包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨立 性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的模式結構和二級映像功能保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有很 高的物理獨立

7、性和邏輯獨立性。（4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制，數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多個用 戶可以同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時存取數(shù)據(jù)庫中同一個數(shù)據(jù)。DBMS提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能，包括數(shù)據(jù)的安全性保護、數(shù)據(jù)的完整性檢 查、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復。DBMS數(shù)據(jù)控制功能包括四個方面：數(shù)據(jù)的安全 性保護；數(shù)據(jù)的完整性檢查；并發(fā)控制；數(shù)據(jù)庫恢復。簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能。（1）數(shù)據(jù)庫定義功能：提供數(shù)據(jù)定義語言（Data Definition Language,DDL）, 讓用戶能夠方便地定義數(shù)據(jù)庫的邏輯結構、存儲結構和存取路徑，描述對數(shù)據(jù) 的完整性和安全性等要求；（2）數(shù)據(jù)存取功能：提供數(shù)據(jù)操

8、縱語言（Data Manipulation Language，DML）, 在保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性基礎上，方便、高效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查找、插入、 修改和刪除等操作；（3）數(shù)據(jù)組織與存儲功能：提供數(shù)據(jù)在外圍存儲設備上的物理組織和存儲方 式；（4）事務運行管理功能：提供事務運行管理及運行日志，事務運行的安全性監(jiān) 控和數(shù)據(jù)完整性檢查，事務的并發(fā)控制及系統(tǒng)恢復等功能；（5）數(shù)據(jù)庫建立維護功能：提供了數(shù)據(jù)安全控制、完整性保障、數(shù)據(jù)庫備份、 數(shù)據(jù)庫重組和性能監(jiān)控等維護工具軟件，用于提高系統(tǒng)運行效率；（6）通信接口：提供與其他類型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或軟件之間的格式轉換和網(wǎng)絡通信 功能，實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)庫互訪和互操作。簡述

9、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構。這種結構的優(yōu)點是什么如何實現(xiàn)模式間的 轉換（1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構由外模式、模式和內(nèi)模式組成。（參見書 上圖1.29 ）外模式，亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序員 和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫 用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。模式，亦稱邏輯模 式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視 圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結 構，通常是模式的子集。內(nèi)模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的 表示，即對數(shù)據(jù)的物理結構和存儲方式的描述。

10、（2）特點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它把數(shù)據(jù)的 具體組織留給DBMS管理，使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關心數(shù)據(jù)在 計算機中的表示和存儲。（3）為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉換，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在這 三級模式之間提供了兩層映像：外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像。正是 這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立 性。什么是數(shù)據(jù)獨立性為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)獨立性數(shù)據(jù)獨立性包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)與程序的邏輯 獨立性表現(xiàn)在當模式改變時（例如增加新的關系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù) 類型等），由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式/模式

11、的映像做相應改變，可以使外 模式保持不變。應用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應用程序不必修 改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)與程序的 物理獨立性表現(xiàn)在當數(shù)據(jù)庫的存儲結構改變了，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模 式映像做相應改變，可以使模式保持不變，從而應用程序也不必改變，保證了 數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模 式之間提供的兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性 和物理獨立性。簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(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)庫管理員和用戶構成。.數(shù)據(jù)庫管理員、系統(tǒng)分析員、

12、數(shù)據(jù)庫設計人員、應用程序員的職責分別是 什么？數(shù)據(jù)庫管理員：負責全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。具體職責包括：決 定數(shù)據(jù)庫的信息內(nèi)容和結構；決定數(shù)據(jù)庫的存儲結構和存取策略；定義 數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件；監(jiān)督和控制數(shù)據(jù)庫的使用和運行； 改進和重組數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。系統(tǒng)分析員：負責系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明，需要與用戶以及數(shù)據(jù)庫管理 員相結合，確定系統(tǒng)的硬件軟件配置，并參與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概要設計。數(shù)據(jù)庫設計員：負責數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的確定以及數(shù)據(jù)庫各級模式的設計。應用程序員：負責設計和編寫應用系統(tǒng)的程序模塊，并進行調(diào)試和安裝。觀察和分析一個實際的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它支持三級模式結構嗎兩層之間 的映像是如何定義

13、的是否有完整性和安全性機制是否具有分布式處理功能有哪 些特色功能12.（1990年高級程序員考試試題）從下列關于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點的敘述中選出 5條正確的敘述。數(shù)據(jù)庫避免了一切數(shù)據(jù)重復。數(shù)據(jù)庫減少了數(shù)據(jù)冗余。各類用戶程序均可隨意地使用數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)。用戶程序按所對應的子模式使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可經(jīng)DBA認可的各用戶所共享。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中如概念模式有所改變，則需將與其有關的子模式做相應改變,否則用戶程序需改寫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中概念模式如有改變，子模式不必變，因而用戶程序亦不必改 寫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的存儲模式如有改變，則概念模式應予調(diào)整，否則用戶程序會在 執(zhí)行中出錯。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的存儲模式如有所改變

14、，概念模式不需改動。數(shù)據(jù)一致性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)類型一致。習題21 .答：數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成：數(shù)據(jù)結構是所研究的對象類型的集合，刻畫對象和對象間的聯(lián)系，是對數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。如對象的類型、性質(zhì)、對象之間的參照、所屬關系 等。數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的值允許執(zhí)行的操作的集合，包括有關 的操作要求，是對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)庫主要有查詢和更新（增 加、刪除和修改）操作。數(shù)據(jù)模型中需要定義這些操作的具體含義、操作符 號、操作規(guī)則和實現(xiàn)操作的語句。完整性約束即數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)間應該滿足的條件，是一組完整性規(guī)則的集合， 用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)

15、以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。2 .答：可參加本章圖2-2所示的1:1、1:n、n:m三種實體與實體的聯(lián)系。4 .答：UML 中主要的圖有:Use case diagram（用例圖）、Class diagram（類圖）、 Sequence diagram（順序圖）、Collaboration diagram（協(xié)作圖）、Activity diagram（活動圖）。功能如下：用例圖：說明的是誰要使用系統(tǒng)以及使用該系統(tǒng)可以做些什么。UML9種圖 中一個用例圖包含了多個模型元素，如系統(tǒng)、參與者和用例，并且顯示了這些 元素之間的各種關系，如泛化、關聯(lián)和依賴。類圖：類圖是一種模型類型

16、，確切的說，是一種靜態(tài)模型類型。一個類 圖根據(jù)系統(tǒng)中的類以及各個類之間的關系描述系統(tǒng)的靜態(tài)視圖。順序圖：用來展示對象之間是如何進行交互的。順序圖將顯示的重點放在 消息序列上，即消息是如何在對象之間被發(fā)送和接收的。協(xié)作圖：可以看成類圖和順序圖的交集，協(xié)作圖建模對象或者角色，以 及它們彼此的通信方式。活動圖：活動圖能夠演示出系統(tǒng)中哪些地方存在功能，以及這些功能和 系統(tǒng)中其他組件的功能如何共同滿足前面使用用例圖建模的商務需求。.答：在層次模型中，實體之間聯(lián)系用樹形結構（指針）來實現(xiàn)。在網(wǎng)狀模型中， 實體之間聯(lián)系用指針實現(xiàn)。在關系模型中，實體之間聯(lián)系用關鍵碼（外鍵或關 系運算）來實現(xiàn)。.答：7 .答：

17、8 .答：ABCDE9 .答：ABCDE習題35。專業(yè)=通信工程（學生）n課程號，學分（課程）n課程號成績（姓名=張珊（學生）選修）農(nóng)課程號（選修）課程6.A :，B ：，C ：，D ：，E ：7.C, D習題4(1) Select服裝ID,型號，顏色，價格from服裝關系where品牌=佐丹 奴； select姓名，電話from顧客關系where顧客ID in (select顧客ID fr om 購買記錄關系 where 服裝ID i n(select 服裝I D from服裝關系where品牌二美津濃)；select * from顧客關系where顧客編號not in (select顧客編

18、號from購買 記錄關系)； select * from 顧客關系 where not exist (select * from 服裝關系 where 品牌 =佐丹奴and not exist (select * from購買記錄關系where購買記錄關系.服裝編 號=服裝關系.服裝編號and購買記錄關系.顧客編號=顧客關系.顧客編號)(1) select * from 學生 where 專業(yè)=通信工程；select課程號，學分from課程；select課程號，成績from選修where學號=(select學號from學生where 姓名=張珊)；SELECT 姓名FROM學生WHERE NO

19、T EXISTS（SELECT * FROM 課程WHERE NOT EXISTS（SELECT * FROM 選修WHERE學號=學生.學號AND課程號=課程.課程號）；（5）select * from 學生 where 學號 not in （select 學號 from 選修）；（6）select學號from選修where課程號in （select課程號from課程課程1where 課程1.先行課課程號=（select課程號from課程課程2 where課程2.課程名=數(shù) 據(jù)庫原理）；（7）delete from 選修 where 學號=9501；（8）update 選修 set 成績=8

20、9 where 學號=（select 學號 from 學生 where 姓名= 張林）and課程號=（select課程號from課程where課程名=數(shù)據(jù)庫原理）；（9）create view v1 as select學號，姓名，成績from學生，選修，課程where學 生.學號=選修.學號and選修.課程號=課程.課程號and課程名=數(shù)據(jù)庫原理；（10）select * from v1 where grade90 ；習題5（1）學生（學號，姓名，出生日期，班號，宿舍區(qū)），候選碼：學號。夕卜 碼：班號班級（班號，專業(yè)名，系名，人數(shù)，入校年份），候選碼：班號。外碼：系名 系（系號，系名，系辦公室

21、地點，人數(shù)），候選碼：系號學會（學會名，成立年份，地點，人數(shù)），候選碼：學會名學生-學會(學號，學會名，入會年份)，候選碼：(學號，學會名)，外碼： 學號，學會名學生關系的最小依賴集為學號T姓名，學號T出生日期，學號T班號，學號T宿舍區(qū)班級關系的最小依賴集為班號T專業(yè)名，班號T系名，班號T人數(shù)，班號入校年份系關系的最小依賴集為系號T系名，系號T系辦公室地點，系號T人數(shù)學會關系的最小依賴集為學會名T成立年份，學會名T地點，學會名T人數(shù)學生-學會關系的最小依賴集為(學號，學會名)入會年份以上依賴集均無傳遞依賴，部分依賴。各關系模式的候選碼、外碼已在(1)中注明。無全碼。(1)最小依賴集為AtC,C

22、tA,BtC,DtC候選碼：BDAC, BC, DC, BDF是最小依賴集。(AB)+=U ,a+=a,b+=bcd。故AB是候選碼。同理可證AC, ad均是候選 碼。因BC，故c部分依賴于ab。因ADtB, BtC,故c傳遞依賴于ad。因CtD,故d部分依賴于ac。因ABtC, Ct d,故d傳遞依賴于ab。ABtE,BEtC,CEtF,CFtB,CFtD,CtA,DtE,DtF6- （1）是。按BCNF的定義，若X Y,且Y不是X的子集時，每個決定因素都包含碼，對于二元關系決定因素必然包含碼。（2）是。唯一的決定因素（學號，課程號）就是碼。（3）F是最小依賴集。把所有屬性分類：L類：D，N

23、類：無，LR類：A,B,C,E，R類：無（DA）+=U，（db）+=db，（dc）+=dc，（de ）+=dec，故DA是唯一候選碼。并非所有決定因素都包 含碼，該關系模式不是BCNF。因為ABEACDEF=E, ABE-CDEF=AB, EAB E F+，故該分解是無損連結分解。F的最小依賴集為STD，IS,IQ,BQo把所有屬性分類：L類：I、B, N類：O, LR類：S, R類：DQ（IBO） +=U，故IBO為碼。具有無損連接性的BCNF分解為：SD, IS, IQ, BQ, IBO不正確。不符合多值依賴定義。BCNF因為CA是非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴。（1）候選碼：AC, AD,

24、 BC, BD（2）不是4NFo存在非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴。（3）不是BCNF。決定因素A、B都不包含碼。（4）是3NFo所有屬性都是主屬性，不存在非主屬性到碼的部分函數(shù)依賴或傳遞函數(shù)依賴。習題614.A :B :C：D :E .15.【問題1】nm1n,或 mmn其中，(1)、(2)的答案可互換，(5)、(6)的答案可互換?！締栴}2】讀者ID,圖書ID讀者 ID, ISBN 號【問題3】關系模式主鍵外鍵讀者讀者ID/書目ISBN 號/圖書圖書IDISBN 號借還記錄讀者ID,圖書ID,借書時間讀者ID,圖書ID預約登記讀者ID , ISBN號，預約時間讀者ID, ISBN號，圖書ID習

25、題7簡述查詢優(yōu)化的必要性。答：查詢優(yōu)化使得用戶不必考慮如何最好地表達查詢，簡化了用戶的工作。同時，同一個查詢可以有不同的查詢計劃，而不同的查詢計劃執(zhí)行的 效率也不一樣，因而對提高RDBMS的查詢效率是非常必要的，是影響 RDBMS性能的關鍵因素。簡述查詢優(yōu)化的一般準則。答：（1）選擇運算應盡可能先做。選擇運算一般使計算的中間結果大大變 小，提前處理常?？墒共樵兇鷥r降低幾個數(shù)量級。（2）在執(zhí)行連接前對關系適當?shù)仡A處理。如執(zhí)行連接前事先在連接屬性上 建立索引，可以減少對表的掃描次數(shù)，從而大大減少連接處理的時間。（3）投影運算和選擇運算同時進行。如有若干投影和選擇運算，并且它們 都對同一個關系操作，

26、則可以在掃描此關系的同時完成所有的這些運算以 避免重復掃描關系。（4）把投影同其前或其后的雙目運算結合起來。沒有必要為了去掉某些字 段而掃描一遍關系。（5）把某些選擇同在它前面要執(zhí)行的笛卡爾積結合起來成為一個連接運 算，連接特別是等值連接運算要比同樣關系上的笛卡爾積省很多時間。（6）找出公共子表達式。對那些重復出現(xiàn)且結果不是很大的子表達式，可 以先計算一次并把結果寫入中間文件，需要時從外存中讀入。簡述查詢優(yōu)化的處理步驟。答：（1）將查詢轉換成某種內(nèi)部表示（2）根據(jù)一定的等價變換規(guī)則把語法樹轉換成標準（優(yōu)化）形式(3)選擇低層的操作算法生成查詢計劃習題8試述事務的概念及事務的四個特性。答：原子性

27、(Atomicity)s 一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)、持久性 (Durability)并發(fā)操作可能產(chǎn)生哪幾類數(shù)據(jù)不一致？用什么方法可以避免各種不一致的情 況。答：并發(fā)操作可能產(chǎn)生丟失修改、不可重復讀、讀“臟數(shù)據(jù)。為避免不一致的 情況，一般采用封鎖技術，一級封鎖協(xié)議可避免丟失修改，二級封鎖協(xié)議可避 免丟失修改和讀“臟”數(shù)據(jù)，三級封鎖協(xié)議可避免丟失修改、不可重復讀、讀“臟” 數(shù)據(jù)。試述死鎖的處理方法？并說明各方法的優(yōu)缺點。答：對于死鎖處理，可以采用預防的策略，如一次封鎖法和順序封鎖法，但實 際中很難操作，因此，實際中一般允許死鎖，但必須提供死鎖的診斷和解除方 法

28、。數(shù)據(jù)庫運行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類？答：事務內(nèi)部的故障、系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障、計算機病毒。數(shù)據(jù)庫的恢復技術有哪些？答：數(shù)據(jù)轉儲和登錄日志文件。習題9.答：數(shù)據(jù)庫完整性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性和相容性。數(shù)據(jù)庫完整性由各 種各樣的完整性約束來保證，因此可以說數(shù)據(jù)庫完整性設計就是數(shù)據(jù)庫完整性 約束的設計。數(shù)據(jù)庫完整性約束可以通過DBMS或應用程序來實現(xiàn)，基于DBMS 的完整性約束作為模式的一部分存入數(shù)據(jù)庫中。.答：數(shù)據(jù)庫的安全機制主要包括用戶標識和鑒別、存取控制策略、視圖機制 和數(shù)據(jù)加密審計跟蹤等技術構成。.答：數(shù)據(jù)的完整性和安全性是兩個不同的概念，但是有一定的聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫完整性是為了防止數(shù)據(jù)庫中存

29、在不符合語義的數(shù)據(jù)，也就是防止數(shù) 據(jù)庫中存在不正確的數(shù)據(jù)。因此完整性檢查和控制的防范對象是不合語義、不 正確的數(shù)據(jù)，防止它們進入數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的安全性是保護數(shù)據(jù)庫，防止惡意 的破壞和非法的存取。因此安全性措施的防范對象是非法用戶和非法操作。.答：完整性約束條件是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)應該滿足的語義約束條件。一般可以 分為六類：靜態(tài)列級約束、靜態(tài)元組約束、靜態(tài)關系約束、動態(tài)列級約束、動 態(tài)元組約束、動態(tài)關系約束。靜態(tài)列級約束是對一個列的取值域的說明，包括以下幾個方面：(l )對 數(shù)據(jù)類型的約束，包括數(shù)據(jù)的類型、長度、單位、精度等；(2)對數(shù)據(jù)格式 的約束；(3)對取值范圍或取值集合的約束；(4)對空值

30、的約束；其他約束。靜態(tài)元組約束就是規(guī)定組成一個元組的各個列之間的約束關系，靜態(tài)元組 約束只局限在單個元組上。靜態(tài)關系約束是在一個關系的各個元組之間或者若干關系之間常常存在各 種聯(lián)系或約束。常見的靜態(tài)關系約束有：(l)實體完整性約束；(2)參 照完整性約束；(3)函數(shù)依賴約束。動態(tài)列級約束是修改列定義或列值時應滿足的約束條件，包括下面兩方 面：(l)修改列定義時的約束；(2)修改列值時的約束。動態(tài)元組約束是指修改某個元組的值時需要參照其舊值，并且新舊值之間 需要滿足某種約束條件。動態(tài)關系約束是加在關系變化前后狀態(tài)上的限制條件，例如事務一致性、 原子性等約束條件。5 .答：CREATE TABLE

31、 DEPT(DeptnoNUMBER(6),Deptname VARCHAR(30),Managername VARCHAR(20),PhoneNumber Char(11)CONSTRAINT PK_SC RIMARY KEY(Deptno);CREATE TABLE EMPLOYEES(Empno NUMBER(6),Ename VARCHAR(20),AgeNUMBER(2),CONSTRAINT CONS1 CHECK ( Aage=55),JobVARCHAR(20),SalalryNUMBER(8,2),DeptnoNUMBER(6),CONSTRAINT FK_DEPTNOFOR

32、EIGNKEY(Deptno)REFFERENCES DEPT(Deptno);.答：對于違反實體完整性和用戶定義的完整性的操作一般都采用拒絕執(zhí)行的方 式進行處理。而對于違反參照完整性的操作，并不都是簡單地拒絕執(zhí)行，有時 要根據(jù)應用語義執(zhí)行一些附加的操作，以保證數(shù)據(jù)庫的正確性。.答：Windows身份驗證模式是SQL Server中的默認身份驗證模式。在 Windows身份驗證模式下，SQL Server僅依賴用戶操作系統(tǒng)Windows的身份驗 證。然后，授予Windows用戶或組對SQL Server 的訪問權限。如果用戶在登錄時提供了 SQL Server登錄ID，則系統(tǒng)將使用SQL Se

33、rver身份驗證對其進行驗證。然后提供相應的訪問權限，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行 訪問。.答：觸發(fā)器是一種特殊的存儲過程，是用戶定義的關系表上的一類事件驅動 的特殊過程，它的執(zhí)行不是由程序調(diào)用，也不是手工啟動，而是由事件來觸發(fā) 的，類似于數(shù)據(jù)表中參照完整性約束，主要功能是監(jiān)視用戶對數(shù)據(jù)的修改、更 新和刪除。按照對表的插入、刪除、更新操作提供了三類觸發(fā)器：插入觸發(fā)器、刪 除觸發(fā)器、更新觸發(fā)器。在一個單獨的數(shù)據(jù)表上，最多只能創(chuàng)建與之關聯(lián)的這 三類觸發(fā)器。.答：實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法和技術有：(l )用戶標識和鑒別：該方法由系統(tǒng)提供一定的方式讓用戶標識自己的 名字或身份。每次用戶要求進入系統(tǒng)時，由系統(tǒng)

34、進行核對，通過鑒定后才提供 系統(tǒng)的使用權。(2 )存取控制：通過用戶權限定義和合法權檢查確保只有合法權限的用 戶訪問數(shù)據(jù)庫，所有未被授權的人員無法存取數(shù)據(jù)。例如CZ級中的自主存取 控制(DAC ) , Bl級中的強制存取控制(MAC )。(3 )視圖機制：為不同的用戶定義視圖，通過視圖機制把要保密的數(shù)據(jù) 對無權存取的用戶隱藏起來，從而自動地對數(shù)據(jù)提供一定程度的安全保護。(4 )審計：建立審計日志，把用戶對數(shù)據(jù)庫的所有操作自動記錄下來放 入審計日志中，DBA可以利用審計跟蹤的信息，重現(xiàn)導致數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有狀況的一 系列事件，找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時間和內(nèi)容等。(5 )數(shù)據(jù)加密：對存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加

35、密處理，從而使得不知道解 密算法的人無法獲知數(shù)據(jù)的內(nèi)容。.答：自主存取控制方法：定義各個用戶對不同數(shù)據(jù)對象的存取權限。當用戶對 數(shù)據(jù)庫訪問時首先檢查用戶的存取權限。防止不合法用戶對數(shù)據(jù)庫的存取。強制存取控制方法：每一個數(shù)據(jù)對象被(強制地)標以一定的密級，每一 個用戶也被(強制地)授予某一個級別的許可證。系統(tǒng)規(guī)定只有具有某一許可 證級別的用戶才能存取某一個密級的數(shù)據(jù)對象。.答：審計功能是指DBMS的審計模塊在用戶對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行操作的同時把所有操作 自動記錄到系統(tǒng)的審計日志中。因為任何系統(tǒng)的安全保護措施都不是完美無缺的，蓄意盜竊破壞數(shù)據(jù)的人 總可能存在。利用數(shù)據(jù)庫的審計功能，DBA可以根據(jù)審計跟蹤的

36、信息，重現(xiàn)導 致數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有狀況的一系列事件，找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時間和內(nèi)容等。. B. D.(1) A(2) D習題10略習題11答：1996年，萬維網(wǎng)協(xié)會（W3C）開始設計一種可以擴展的標記語言，使其能夠 將SGML的靈活性和強大功能與已經(jīng)被廣泛采用的HTML結合起來。1998 年，W3C 制定了擴展標記語言 XML （extensible Markup Language）標 準。XML是一種文檔格式和標準，用于不同組織間的數(shù)據(jù)交換。XML是一種界定文本數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標準，被稱為“Web上的ASCII碼”。這就像 某用戶使用自己喜愛的編程語言創(chuàng)建一種數(shù)據(jù)結構后，其他用戶也可以在其他 計算機平臺

37、上使用他自己喜歡的語言來訪問該數(shù)據(jù)結構一樣。XML的標記可以 說明用戶所描述的概念，而使用其屬性來控制它們的結構，從而使用戶可以定 義自己所設計出的語法并同其他人共享。至今XML已經(jīng)成為一種存儲和交換數(shù)據(jù)的通用格式，是那些帶標記的（如 文本一類帶有標示文檔結構和重點的標記）、結構化（嵌套對象）或半結構化 （異類數(shù)據(jù)）信息的常用選擇。XML也逐漸成為一種在網(wǎng)絡中不同應用程序之 間相互交換數(shù)據(jù)的重要標準。2 .答：DOM和SAX是針對XML文檔的兩種不同的應用程序編程接口。DOM （Document Object Model，文檔對象模型）是一種應用程序接口（API）的應用，它將文檔（如XML文檔

38、，HTML文檔等）看成是一個文檔對 象，然后通過程序語言（如JavaScript等腳本語言，C+等）調(diào)用該文檔對 象，對文檔中的數(shù)據(jù)進行存取，并利用程序對獲取的數(shù)據(jù)進行跟進一步的處 理。XML DOM是將XML文檔以DOM方式封裝，通過DOM技術，應用程序即可很容易地提取XML文檔中的數(shù)據(jù)。SAX是Simple API for XML的縮寫。它不像DOM那樣是W3C的推薦標準。SAX的工作原理簡單地說就是對文檔進行順序掃描，當掃描到文檔(document)開始與結束、元素(element)開始與結束、文檔(document)結 束等地方時通知事件處理函數(shù)，由事件處理函數(shù)做相應動作，然后繼續(xù)同樣

39、的 掃描，直至文檔結束。SAX解析器是邊讀入邊解析，帶有一定的實時性，特別適合于XML流數(shù)據(jù)的 處理。3 .答：學術界和工業(yè)界存在大量的XML數(shù)據(jù)庫原型系統(tǒng)和商用產(chǎn)品。目前約有近 40種XML數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，大致上可分為三大類型：商業(yè)類(commercial)：如 Ipedo、Tamino、Natix、Xyleme 等。其中，美國Ipedo 公司的 Ipedo XML Database 和德國 Software AG 公司的 Tamino 是其 中的佼佼者，成為目前市場上的主流產(chǎn)品。研究類(research)：如Stanford大學早期開發(fā)的Lore等。開放源碼類(open source):其中影

40、響較大的是Berkeley DB XML、dbXML、 XDB 和 Xindice。在學術界，真正受到關注的XML數(shù)據(jù)庫原型系統(tǒng)有三家：密歇根大學安阿伯 分校的Timber、西雅圖華盛頓大學的Tukwila和威斯康星大學麥迪遜分校的 Niagarao4 .答：XML Schema與DTD 一樣，也是對一類XML文檔進行約束、確定其結構， 元素、屬性、及數(shù)據(jù)類型，以及XML文檔中所使用的元素，實體，元素的屬 性，元素與實體之間的關系的約束。XML Schema首先由微軟提出，已經(jīng)被 W3C接受成為一個標準。自XML Schema 1.0規(guī)范于2001年成為W3C推薦標準以來，開發(fā)人員社 區(qū)一直在

41、討論該語言的優(yōu)缺點。W3C XML Schema工作組已經(jīng)開始研究該語言的 下一個版本。隨著該標準被業(yè)界廣泛采用并被整合到許多其他標準（包括 XSLT、XQuery和WSDL）中，在2005年，W3C舉行了一場研討會，仔細研究了 用戶體驗并收集了大量反饋，以幫助指導改進該語言。這場研討會以及社區(qū)中 其他用戶提出的要求幫助XML Schema工作組確定了 XML Schema 1.1版的范 圍。5 .答：在SQL Server 2008中，我們可以直接用關鍵字XML，用于定義XML數(shù)據(jù)類 型的字段或者定義XML數(shù)據(jù)類型的變量。DOCUMENT關鍵字指定 xml_column_name中每個數(shù)據(jù)類

42、型為XML的實例都只能包含一個頂級元素。 CONTENT關鍵字指定xml_column_name中每個數(shù)據(jù)類型為XML的實例都可包含 多個頂級元素習題121.定義并解釋面向對象模型中的基本概念。類（Class）是對共享同樣屬性和方法的所有對象的抽象描述，每個對象 稱為類的實例，不同對象的變量值可以不同，在面向對象數(shù)據(jù)庫中，類是“型”，而對象是某一類的一個“值”。例如，衣服品牌是一個類，“佐丹奴”、“李 寧”等是衣服品牌類中的對象。對象(Object)是對客觀世界中存在實例的抽象描述，是由一組數(shù)據(jù)和在 這組數(shù)據(jù)上操作的程序代碼封裝而成的基本單位。一般來說，對象包括以下三 部分。繼承：繼承性是面向

43、對象技術中一個重要而基本的概念，是一個類自動繼 承其他類所有屬性和方法的機制。多重繼承：一個類有多個超類，這種繼承被稱為多重繼承。對象標識：在類中，每個對象都對應于現(xiàn)實世界中的實體，而現(xiàn)實世界中 的實體其基本特征是可區(qū)別的，即每個實體是不同于其他實體的存在。因此， 對應于實體的對象也要有一個唯一不變的標識用以區(qū)別其他對象，這個標識應 該是永久性的，在全系統(tǒng)內(nèi)是唯一的，不隨對象的屬性值和方法的改變而改 變。我們稱這種獨立于值的、系統(tǒng)全局唯一的標識為對象標識(O bject Identifier，OID)。例如，對象標識可以是一串數(shù)字，由對象的存儲位置和一些 其他信息構成。對象包含：對象包含又稱為

44、對象嵌套，即一個對象的屬性也是一個對象。 它是對象之間靜態(tài)聯(lián)系的一種關系，通過對象之間的引用實現(xiàn)對現(xiàn)實世界不同 概念的描述和建模。這種包含其他對象的對象稱為復雜對象(Complex Object) 或復合對象(Composite Object)，對象之間存在多層次的包含。舉例說明多重繼承中潛在的二義性，及如何解決二義性問題。當從多個超類中繼承的屬性或方法有相同的名字，且該屬性或方法不是共 享超類所定 義的，就會引發(fā)二義性問題。例如，從超類A和B中繼承屬性或方法P,且P 不是共享超類所定義的，此時就會引發(fā)二義性。不同的系統(tǒng)，對二義性的解決 方法也不同，一般有以下4種解決方法。（1）重命名：將P分

45、成兩個變量，一個命名為A.P，另一個命名為B.P。（2）系統(tǒng)根據(jù)類創(chuàng)建的順序，選擇其中一個作為子類的屬性變量。（3）用戶根據(jù)自己的需要，自己選擇屬性值。（4）系統(tǒng)將這種情況作為錯誤處理，表明該系統(tǒng)不支持多重繼承。對象標識都有哪些特征它與關系數(shù)據(jù)庫中的關鍵字都有哪些區(qū)別對象標識具有以下特征：唯一性：OID在對象的整個生命周期中是保持不變的。不可重用性：OID 一旦產(chǎn)生，將隨著對象的刪除而刪除，不能重用。獨立于對象狀態(tài)：OID不隨對象中屬性值和方法的改變而改變。獨立于對象的物理存儲位置：OID不隨對象物理存儲位置的改變而改變。關系數(shù)據(jù)庫中關鍵字和面向對象中對象標識的區(qū)別可以參見書中表12-1 :嵌

46、套關系與非嵌套關系的區(qū)別是什么嵌套關系有哪些好處在嵌套關系數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中域的值可以是原子的也可以是關系的。嵌套 關系模型是關系模型的一個擴展。這樣，元組在一個屬性上的取值可以是集合 或者關系，也就是說，關系可以存儲在關系中，一個復雜對象就可以用嵌套關 系的一個元組來表示。這樣，嵌套關系模型中的數(shù)據(jù)項就可以和用戶認為的對 象對應起來。嵌套的表比非嵌套的表更簡潔明了，并減少了不少數(shù)據(jù)冗余，更貼近現(xiàn)實， 非嵌套的表在查詢的時候（尤其是查地址時）語句復雜，且按第四范式（4NF）分解時產(chǎn)生大量的連接，使得實現(xiàn)更加復雜。復雜類型都有哪些？介紹其各自的特點。（1）集合類型一組相同類型元素組成的滿足一定要

47、求的有序集合被稱為集合類型，又稱為 聚集類型。集合元素是由多個相同類型元素組成的集合，可以直接用來描述多 值屬性。有序的元素集合可以用列表集合和數(shù)組集合來表示，無序的元素集合 可以用集合類型和多重集合類型來表示。（2）結構類型由于結構類型是存儲在數(shù)據(jù)庫中的，因此對數(shù)據(jù)庫進行訪問時是可以直接使 用結構類型的。結構類型不像程序語言定義的類型，程序語言定義的類型是存 放在數(shù)據(jù)庫外的，這種類型只對那些包含文本文件的程序是可見的。（3）大對象類型大對象一般用于外部的應用，外部應用程序在操作大對象類型數(shù)據(jù)時，用 LOB定位器（LOBlocator）來提取LOB數(shù)據(jù)。大部分大對象類型的數(shù)據(jù)是存儲 在數(shù)據(jù)庫中

48、，由DBMS維護，因此大對象類型可以像其他類型數(shù)據(jù)一樣被查 詢、提取、插入和更新。引用類型有哪些好處什么情況下使用引用類型引用類型又叫參照類型，簡稱REF類型，它具有面向對象程序設計語言提 供的對對象的引用功能，即對象的屬性可以是對指定類型對象的引用，這種引 用作用于元組上，因此有一定的作用域，可以解決類型之間具有的相互參照的 聯(lián)系。表繼承是要遵守哪些約束？在表繼承中，超表和子表存在著一些完整性約束又被稱為是繼承的一致性約 束：（1）超表中的每個元組可以對應子表中至多一個元組；（2）子表中的每個元組在超表中有且只有一個對應元組，即超表和子表中對于 所有的繼承的屬性都有相同的屬性值。（3）當查詢

49、一個超表時，查找的范圍不僅只是這個表中的元組，還包括這個表 的所有子表中的元組，但是只有超表中具有的屬性才可以被訪問。如果只查找 超表中的元組，不需要查詢子表中的元組時，可以使用關鍵字ONLY。關系模型與對象關系模型各有什么優(yōu)點和缺點？關系模型是一種簡單清楚的模型，但是它采用的數(shù)據(jù)模型要求數(shù)據(jù)有較高的 結構化，是面向機器的語法數(shù)據(jù)模型。由于它只能存放離散的數(shù)據(jù)和有限的關 系，缺少數(shù)據(jù)抽象，語義表示能力較弱，因此無法準確地描述現(xiàn)實世界中復雜 的對象實例，從而無法處理類似圖像、音頻、視頻以及用戶自定義的復雜對 象。由于關系模型滿足1NF，因此關系模型只能處理非嵌套事務，對于嵌套的 屬性要轉換成非嵌套的屬性才能處理，造成了數(shù)據(jù)的大量冗余，且不利于事務 的查詢和更新。對表進行訪問時，不同表之間的連接只能通過邏輯連接，由外 碼執(zhí)行；由于連接不同的關聯(lián)表，造成操作時間較長，而且在事務發(fā)生故障 時，數(shù)據(jù)庫的恢復比較困難。關系模型一般采用二維表作為存儲數(shù)據(jù)的模型。 關系模型能提供一個簡單的應用開發(fā)商的接口。對象-關系模型是在關系模型上添加了面向對象的特性，因此可以處理現(xiàn)實世 界中的復雜對象，允許用戶根據(jù)自己的需要定義屬性和方法，這些屬性和方法 存放在數(shù)據(jù)庫中，與系統(tǒng)定義的類型有同樣