2010-2011數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)期末考試題

填空1、在java程序中若要使用到數(shù)據(jù)庫，首先要加載驅(qū)動(dòng)程序，如果使用jdbc連接postgreSQL中的test數(shù)據(jù)庫，可以使用=1\*GB3①語句加載驅(qū)動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)程序加載之后，下一步要做的工作是通過=2\*GB3②方法獲得和數(shù)據(jù)庫建立的連接，該方法需要的參數(shù)有=3\*GB3③、用戶名（userld）和密碼（passward）。2、一個(gè)關(guān)系模型式為Y（X1,X2,X3,X4），假定該關(guān)系模式中存在如下函數(shù)依賴：X1→X2，X1→X3，X3→X4，則該關(guān)系屬于=4\*GB3④范式，因?yàn)樗嬖谥?5\*GB3⑤。3、一個(gè)關(guān)系模式如果滿足了=6\*GB3⑥范式，那么在函數(shù)依賴范疇內(nèi)，它已實(shí)現(xiàn)了徹底的分離。4、在事務(wù)的ACID特性中，對(duì)于隔離性，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是通過=7\*GB3⑦協(xié)議保證的。5、一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)借閱零本或多本圖書，一本圖書只能由一個(gè)學(xué)生借閱，但可以不被學(xué)生借閱，則學(xué)生實(shí)體和圖書實(shí)體之間的聯(lián)系為=8\*GB3⑧的聯(lián)系，學(xué)生在聯(lián)系參與性約束中的最小值為=9\*GB3⑨。6、關(guān)系模型的三類完整性約束分別為：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義完整性，其中除了=10\*GB3⑩之外，另外兩個(gè)完整性約束應(yīng)該是由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持的，因此這兩個(gè)完整性約束也稱為關(guān)系的兩個(gè)不變性。二、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念。2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫于二級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備上，我們稱之為靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，而事務(wù)則在內(nèi)存中執(zhí)行，因此，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要把數(shù)據(jù)從靜態(tài)數(shù)據(jù)庫取到內(nèi)存供事務(wù)訪問，同時(shí)，也需要把事務(wù)對(duì)內(nèi)存中數(shù)據(jù)的更新寫回靜態(tài)數(shù)據(jù)庫。為了在存取效率和出現(xiàn)崩潰時(shí)恢復(fù)的復(fù)雜程度之間做出取舍，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所采取的數(shù)據(jù)可更新（DatabaseUpdate）策略（事務(wù)對(duì)內(nèi)存中數(shù)據(jù)修改后，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)向數(shù)據(jù)庫更新的策略）和事務(wù)提交時(shí)所采取的頁面刷新（PagePropagation）策略（事務(wù)提交時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)把事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的更新向數(shù)據(jù)庫刷新的策略）可能不同。數(shù)據(jù)庫更新策略的不同決定了恢復(fù)時(shí)是否需要Undo過程，事務(wù)提交時(shí)所采取的頁面刷新策略不同決定了恢復(fù)時(shí)是否需要Redo過程。試簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可能采取的不同數(shù)據(jù)庫更新策略以及事務(wù)提交時(shí)不同的頁面刷新策略，并說明每種策略是否需要Undo和Redo過程，嘗試分析各種策略優(yōu)缺點(diǎn)。3、簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫在中的死鎖現(xiàn)象，并描述如何使用有向圖方法檢測(cè)死鎖。三、關(guān)系表達(dá)式1、已知關(guān)系R和S如下：關(guān)系R關(guān)系SABCDabcdabefabdebcefedcdedefCDEcdeefd=1\*GB3①求RS=2\*GB3②R÷S設(shè)有關(guān)系模式Department、Teacher、Student、Course和SC如下：Department（dNo。Dname，officeRoom，tel）Student（sNo，sName，sex，age，dNo）Teacher（tNo，tname，sex，dNo）Course（cNo，cName，credit，tNo）SC（sNo，cNo，score）試用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式完成下列操作。=1\*GB3①求選修了課程號(hào)（cNo）為“C1”，并且選修了課程號(hào)（cNo）為“C2”的學(xué)生姓名（sName）。=2\*GB3②求選修了課程名（cName）為“DB”，并且成績(jī)（score）小于60分的所有學(xué)生姓名（sName）。=3\*GB3③求選修了“陸偉”教師所講授的課程名為“DB”的所有“軟件學(xué)院”學(xué)生姓名。試用SQL語句完成下列操作。=1\*GB3①查詢選修了課程名（cName）為“程序設(shè)計(jì)”，并且成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生的姓名。=2\*GB3②查詢至少選修了三門課程的學(xué)生姓名（sName）。=3\*GB3③查詢選修人數(shù)大于100人的課程名稱（cName）和具體選修人數(shù)。=4\*GB3④將“軟件與微電子”學(xué)院的所有學(xué)生的“DatabaseSystems”課程成績(jī)?cè)黾?0分。四、分析設(shè)計(jì)題1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)：在一個(gè)教師信息管理系統(tǒng)中提供以下信息：系：系代號(hào)、系名、聯(lián)系電話、聯(lián)系地址；教師：教師號(hào)、姓名、性別、職稱；課程：課程代號(hào)、課程名、課程簡(jiǎn)介；學(xué)科方向：學(xué)科代碼、學(xué)科名稱、研究?jī)?nèi)容；上述實(shí)體集中存在如下聯(lián)系：每個(gè)系可能有多個(gè)聯(lián)系電話號(hào)碼；每個(gè)系擁有一個(gè)或多個(gè)學(xué)科方向，某一學(xué)科方向只能屬于某一固定系；每個(gè)系擁有多名教師，至少擁有一名教師，一名教師只能屬于某一固定系；教師屬于某一學(xué)科方向，但允許教師暫時(shí)不屬于任何學(xué)科方向，也允許某一學(xué)科方向暫時(shí)沒有教師；一個(gè)教師可以講授多門課程，一門課程可為多個(gè)教師講授，教師只在某一固定學(xué)期講授課程，學(xué)期用學(xué)期號(hào)表示，允許教師暫時(shí)不用講授課程；每個(gè)學(xué)科方向只能有一名教師作為學(xué)科帶頭人，也可能暫時(shí)空缺；某些課程有可能有先修課程，但最多只能有一門先修課程，一門課程可能為多門課程的先修課程。試完成如下設(shè)計(jì)：構(gòu)造滿足需求的E/R圖模型，并對(duì)模型圖進(jìn)行必要文檔描述，必要時(shí)可以對(duì)需求做合理補(bǔ)充說明，但在文檔中應(yīng)該描述清楚。將第一步得到的E/R模型逐步轉(zhuǎn)換為等價(jià)的關(guān)系模式，要求寫出轉(zhuǎn)換步驟和說明。2、事務(wù)設(shè)計(jì)：SupposeWilliamandJulieshareasavingsandacheckingaccountatabank.Thebankhasmanyautomatictellermachines.WilliambanksfromoneATMwhileJuliebanksatantherATM.Williamwishesfirsttodepositfourhundreddollarsintothesavingsaccountandthentotransferthreehundreddollarsfromthecheckingaccounttothesavingaccount.Juliewishesfirsttosepositacheckforfivehundreddollarsintothecheckingaccountandthenwithdrawonehundreddollarsfromthesavingsaccount.Supposetheaccountactivitiesoccurasaninterleavedexecutionoftransactionsupdatingthedatabase.Also,youshouldassumethatthesescenariosarerunonPostgreSQLmeaningthatyoumayuseonlythoseisolationlevelssupportedbyPostgreSQL.ScenarioWilliamJulie·begintransaction（readcommittedisolationlevel）·begintransaction（readcommittedisolationlevel）ATMpromptsuserforoperation.ATMpromptsuserforoperation.WilliamChoosesDepositintoSavings.JulieChoosesDepositintoChecking.ATMpromptsuserforamount.ATMpromptsuserforamount.Williamenters400.Julieenters500.·Selectbalanceofsavings·SelectbalanceofcheckingSavingsbalance=savingsbalance+$400Savingsbalance=savingsbalance+$500·Updatesavingsbalanceindatabase.·Updatecheckingbalanceindatabase.ATMdisplaysconfirmationofdeposit.ATMdisplaysconfirmationofdeposit.ATMpromptsuserforoperation.ATMpromptsuserforoperation.WilliamChoosestransferfromcheckingtosavings.JulieChooseswithdrawalfromsavings.ATMpromptsuserforamount.ATMpromptsuserforamount.Williamenters300.Julieenters100.·Selectthecheckingbalance.·Selectthesavingscheckingbalanceindatabase.Savingsbalance=savingsbalance-$300Savingsbalance=savingsbalance-$100·Selectthesavingsbalance.·Updatesavingsbalanceindatabase.Savingsbalance=savingsbalance+$300ATMdisplaysconfirmationofwithdrawal.·Updatesavingsbalanceindatabase.ATMpromptsuserforoperation.·Updatecheckingbalanceindatabase.JulieChoosesnomoreoperations.ATMdisplaysconfirmationoftransfer.·EndtransactionATMpromptsuserforoperation.WilliamChoosesnomoreoperations.·EndtransactionYouwillnowanalyzethefollowingscenarioinvolvingtheseaccountactivitiesandidentifywhatproblemsexistinthescenarioaswellashowtofixthem.找出以上并發(fā)事務(wù)設(shè)計(jì)存在的問題，并進(jìn)行分析和說明每個(gè)問題存在的原因：給出正確的事物設(shè)計(jì)，包括事務(wù)邊界和隔離等級(jí)。3、設(shè)有關(guān)系模型R（A,B,C,D）,其上的函數(shù)依賴集：F={A→C,C→A,B→AC,D→AC}求F的最小函數(shù)依賴集Fm；求R的候選關(guān)鍵字；將R逐步分解使其滿足BCNF。4、查詢分析和優(yōu)化假設(shè)你受雇于一家醫(yī)院，承擔(dān)數(shù)據(jù)庫管理員工作，你的一位同事在postgreSQL數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了一張表patient，用于存儲(chǔ)病人信息，現(xiàn)要求你幫助獲取所以女病人的信息，你通過查詢語句select*frompatientwheregender=’f’來獲取，結(jié)果發(fā)現(xiàn)查詢性能非常糟糕，而現(xiàn)實(shí)patient表的那位工作人員不在現(xiàn)場(chǎng)，你必須對(duì)這個(gè)問題加以解決，你首先查看patient表的結(jié)構(gòu)信息，結(jié)果如下：hospital=#\dpatientTable"patient"Column|Type|Modifiers++id|integer|notnullfirstname|text|notnulllastname|text|notnulltitle|text|admissiondate|date|address|text|gender|char|default'f'Indexes:patient_gender,patient_id,patient_firstname,p