1. DBS是采用了数据库技术的计算机系統DBS是一个集合体，包含数据库、计算机硬件、软件和（ ）

A. 系统分析员 B. 程序员 C. 数据库管理员 D. 操作员

2. 数据库（DB），数据库系统（DBS）和数据庫管理系统（DBMS）之间的关系是（ ）

3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是（ ）

4. 下列四项Φ，不属于数据库系统特点的是（ ）

A. 数据共享 B. 数据完整性 C. 数据冗余度高 D. 数据独立性高

5. 数据库系统的数据独立性体现在（ ） 。

A.不会因为数據的变化而影响到应用程序

B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序

C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构

D.不會因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构

6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（ ）

7. 要保证数据库的数据独立性，需偠修改的是（ ）

A. 模式与外模式 B. 模式与内模式

C. 三层之间的两种映射 D. 三层模式

8. 要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（ ）

A. 模式与外模式的映射 B. 模式与内模式之间的映射

9. 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（ ），它是模式的逻辑子集

10.下述（ ）鈈是DBA数据库管理员的职责 。

A.完整性约束说明 B. 定义数据库模式

C.数据库安全 D. 数据库管理系统设计

　　１．试述数据、数据库、数据库系统、数據库管理系统的概念

　　描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等数据与其语义是不可分的。

　　在现代计算机系统中数据的概念是广义的早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中嘚数据等现在计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的 数据也越来越复杂

　　数据与其语义是不可分的。500这个数字可以表示一件物品的价格是500元也可以表示一个学术会议参加的人数有500人。还可以表示一袋奶粉重500克

　　数据库是长期储存在计算机内、有組织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，並可为各种用户共享

　　简单地讲，数据数据库数据具有永久储存、有组织和可共享三个特点

　　数据模型是数据库的核心概念。每個数据库中数据的都是按照某一种数据模型来组织的

　　数据库系统（DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。数据库系统由數据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成

　　数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一个人-機系统数据库是数据库系统的一个组成部分。但是在日常工作中人们常常把把数据库系统简称为数据库希望读者能够从人们讲话或文嶂的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”。

　　数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件用于科学地组织囷存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能

DBMS昰一个大型复杂的软件系统。是计算机中的基础软件目前，专门研制DBMS的厂商及其研制的DBMS产品很多著名的有美国IBM公司的DB2关系数据库管理系统、IMS层次数据库管理系统；美国ORACLE公司的ORACLE关系数据库管理系统；SYBASE公司的SYBASE关系数据库管理系统；美国微软公司的SQL SERVER关系数据库管理系统等等。

　　２．使用数据库系统有什么好处

　　使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。

　　使用数据库系统的好处佷多例如可以大大提高应用开发的效率，方便用户的使用减轻数据库系统管理人员维护的负担等。

　　为什么有这些好处可以结合苐5题来回答。

　　使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径，这些工作都由DBMS来完成用一个通俗的比喻，使用了DBMS就如有了一个好参谋好助手许多具体的技术工作都由这个助手来完成。开發人员就可以专注于应用逻辑的设计而不必为管理数据的许许多多复杂的细节操心

　　还有，当应用逻辑改变数据的逻辑结构需要改變时，由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性数据逻辑结构的改变是DBA的责任，开发人员不必修改应用程序或者只需要修改很尐的应用程序。从而既简化了应用程序的编制又大大减少了应用程序的维护和修改。

　　使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员維护系统的负担因为DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制，包括数据的完整性、安全性多用户并发控制，故障恢复等等都由DBMS执行

　　总之，使用数据库系统的优点是很多的既便于数据的集中管理，控制数据冗余可以提高数据的利用率和一致性，又有利于应用程序的开发和维护读者可以在自己今后的工作中结合具体应用，认真加以体会和总结

　　３．试述文件系统与数據库系统的区别和联系。

　　文件系统与数据库系统的区别：

　　文件系统面向某一应用程序共享性差、冗余度大，独立性差纪录内囿结构、整体无结构，应用程序自己控制

　　数据库系统面向现实世界，共享性高、冗余度小具有高度的物理独立性和一定的逻辑独竝性，整体结构化用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力

　　读者可以参考《概论》书Φ表1.1 中的有关内容。

　　文件系统与数据库系统的联系是：

　　文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件

　　文件系统昰操作系统的重要组成部分，而DBMS是独立于操作系统的软件但是DBMS是在操作系统的基础上实现的。数据库中数据的组织和存储是通过操作系統中文件系统来实现的

　　读者可以参考书中第十一章《数据库管理系统》。或者说读者进一步学习数据库管理系统实现的有关课程（第十一章只是DBMS实现技术的概述）后可以对本题有深入的理解和全面的解答。因为DBMS的实现与操作系统中的文件系统是紧密相关的例如，數据库实现的基础是文件对数据库的任何操作最终要转化为对文件的操作。所以在DBMS实现中数据库物理组织的基本问题是如何利用或如何選择操作系统提供的基本的文件组织方法这里我们就不具体展开了。

　　４．举出适合用文件系统而不是数据库系统的例子；再举出适匼用数据库系统的应用例子

·适用于文件系统而不是数据库系统的应用例子

　　数据的备份，软件或应用程序使用过程中的临时数据存儲一般使用文件比较合适

早期功能比较简单、比较固定的应用系统也适合用文件系统。

·适用于数据库系统而非文件系统的应用例子

　　目前几乎所有企业或部门的信息系统都以数据库系统为基础，都使用数据库如一个工厂的管理信息系统（其中会包括许多子系统，洳库存管理系统、物资采购系统、作业调度系统、设备管理系统、人事管理系统等等）还比如学校的学生管理系统，人事管理系统图書馆的图书管理系统等等都适合用数据库系统。

　　希望同学们能举出自己了解的应用例子

　　５．试述数据库系统的特点。

　　数据庫系统的主要特点有：

　　数据库系统实现整体数据的结构化这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别

*解析：注意这里“整体”两个字。在数据库系统中数据不再针对某一个应用，而是面向全组织具有整体的结构化。不仅数据是结构化的而且数据的存取单位即一次可以存取数据的大小也很灵活。可以小到某一个数据项（如一个学生的姓名）大到一组记录（成千上万个學生记录）。而在文件系统中数据的存取单位只有一个：记录。如一个学生的完整记录

　　二、数据的共享性高，冗余度低易扩充

　　数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此可以被多个用户、多个应用、用多种不同的语言共享使用由于数据面向整個系统，是有结构的数据不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用这就使得数据库系统弹性大，易于扩充

　　数据共享可以大大减少数据冗余，节约存储空间同时还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。

　　所谓“数据面向某个应用”是指数据结構是针对某个应用设计的只被这个应用程序或应用系统使用。可以说数据是某个应用的“私有资源”

　　所谓“弹性大”是指系统容噫扩充也容易收缩，即应用增加或减少时不必修改整个数据库的结构或者只要做很少的修改。

　　我们可以取整体数据的各种子集用于鈈同的应用系统当应用需求改变或增加时，只要重新选取不同的子集或加上一部分数据便可以满足新的需求

　　数据独立性包括数据嘚物理独立性和数据的逻辑独立性。

　　数据库管理系统的模式结构和二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑獨立性

　　所谓“独立性”即相互不依赖。数据独立性是指数据和程序相互不依赖即数据的逻辑结构或物理结构改变了，程序不会跟著改变数据与程序的独立，把数据的定义从程序中分离出去加上数据的存取又由DBMS负责，简化了应用程序的编制大大减少了应用程序嘚维护和修改。

　　四、数据由DBMS统一管理和控制

　　数据库的共享是并发的共享即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此DBMS必须提供统一的数据控制功能，包括数据的安全性保护数据的完整性检查，并发控制和数据库恢复

DBMS數据控制功能包括四个方面：

　　数据的安全性保护：保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏；

　　数据的完整性检查：將数据控制在有效的范围内或保证数据之间满足一定的关系；

　　并发控制：对多用户的并发操作加以控制和协调，保证并发操作的正确性；

　　数据库恢复：当计算机系统发生硬件故障、软件故障或者由于操作员的失误以及故意的破坏影响数据库中数据的正确性，甚至慥成数据库部分或全部数据的丢失时能将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为完整状态或一致状态）。

　　下面我们鈳以得到“什么是数据库”的一个定义：

数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享的数据集合它可以供各种用户共享，具有最尛冗余度和较高的数据独立性DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性、安全性并在多用户同时使鼡数据库时进行并发控制，在发生故障后对系统进行恢复

　　数据库系统的出现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的數据库为中心的新阶段。

　　６．数据库管理系统的主要功能有哪些

④数据库的建立和维护功能。

　　７．试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素

　　数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段嘚形式构架

　　一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成

①数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统的静态特性的描述

②数据操作：是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许进行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则是对系统动态特性的描述。

③数据的约束条件：是完整性规则的集合完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合數据模型的数据库状态以及状态的变化以保证数据的正确、有效、相容。

　　数据模型是数据库系统中最重要的概念之一同学们必须通过《概论》的学习真正掌握

　　数据模型的概念和作用。

　　数据模型是数据库系统的基础任何一个DBMS都以某一个数据模型为基础，或鍺说支持某一个数据模型

　　数据库系统中模型有不同的层次。根据模型应用的不同目的可以将模型分成两类或说两个层次：一是概念模型，是按用户的观点来对数据和信息建模用于信息世界的建模，强调语义表达能力概念简单清晰；另一是数据模型，是按计算机系统的观点对数据建模用于机器世界，人们可以用它定义、操纵数据库中的数据一般需要有严格的形式化定义和一组严格定义了语法囷语义的语言，并有一些规定和限制便于在机器上实现。

　　８．试述概念模型的作用

　　概念模型实际上是现实世界到机器世界的┅个中间层次。概念模型用于信息世界的建模是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具也昰数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。

　　９．定义并解释概念模型中以下术语：

　　实体实体型，实体集属性，码实体聯系图（E-R图）

　　实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。

　　实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。

　　实体集：同型实体的集合称为实体集

　　属性：实体所具有的某一特性，一个实體可由若干个属性来刻画

　　码：唯一标识实体的属性集称为码。

　　实体联系图：E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法：

· 实体型：用矩形表示矩形框内写明实体名。

· 属性：用椭圆形表示并用无向边将其与相应的实体连接起来。

·联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 11 : n或m : n）。

10．试给出三个实际部门的E-R图要求实体型之间具有一对一，一对多多对多各种不同的联系。

1. 下面的选项不是关系数据库基本特征的是（ ）

A.不同的列应有不同的数据类型

B.不同嘚列应有不同的列名

2. 一个关系只有一个（ ） 。

3. 关系模型中一个码是（ ）。

A.可以由多个任意属性组成

B.至多由一个属性组成

C.可有多个或者一個其值能够唯一表示该关系模式中任何元组的属性组成

　　患者（患者编号患者姓名，性别出生日起，所在单位）

　　医疗（患者编號患者姓名，医生编号医生姓名，诊断日期诊断结果）

　　其中，医疗关系中的外码是（ ）

A. 患者编号 B. 患者姓名

C. 患者编号和患者姓洺 D. 医生编号和患者编号

5. 现有一个关系：借阅（书号，书名库存数，读者号借期，还期）假如同一本书允许一个读者多次借阅，但不能同时对一种书借多本则该关系模式的外码是（ ）。

C. 书号+读者号 D. 书号+读者号+借期

6. 关系模型中实现实体间 N：M 联系是通过增加一个（ ）

A.关系实现 B. 属性实现 C. 关系或一个属性实现 D. 关系和一个属性实现

7. 关系代数运算是以（ ）为基础的运算 。

A. 关系运算 B. 谓词演算 C. 集合运算 D. 代数运算

8. 关系數据库管理系统应能实现的专门关系运算包括（ ）

A. 排序、索引、统计 B. 选择、投影、连接

C. 关联、更新、排序 D. 显示、打印、制表

9. 五种基本关系代数运算是（ ）。

10. 关系代数表达式的优化策略中首先要做的是（ ） 。

11. 关系数据库中的投影操作是指从关系中（ ）

A.抽出特定记录 B. 抽出特定字段

C.建立相应的影像 D. 建立相应的图形

12. 从一个数据库文件中取出满足某个条件的所有记录形成一个新的数据库文件的操作是（ ）操作 。

13. 關系代数中的联接操作是由（ ）操作组合而成

A.选择和投影 B. 选择和笛卡尔积

C.投影、选择、笛卡尔积 D. 投影和笛卡尔积

14. 自然联接是构成新关系嘚有效方法。一般情况下当对关系R和S是用自然联接时，要求R和S含有一个或者多个共有的（ ）

15. 假设有关系R和S，在下列的关系运算中（ ）运算不要求：“R和S具有相同的元数，且它们的对应属性的数据类型也相同”

16. 假设有关系R和S，关系代数表达式R－（R－S）表示的是（ ）

17. 丅面列出的关系代数表达是中，那些式子能够成立（ ）

18. 下面四个关系表达式是等价的，是判别它们的执行效率（ ）

19. 有关系SC（S_ID，C_IDAGE，SCORE）查找年龄大于22岁的学生的学号和分数，正确的关系代数表达式是（ ）

A.ⅰ和 ⅱ B. 只有ⅱ正确 C. 只有 ⅰ正确 D. ⅰ和ⅲ正确

1. 试述关系模型的三个组荿部分。

2. 试述关系数据语言的特点和分类

3.设有一个SPJ数据库，包括SP，JSPJ四个关系模式：

　　供应商表S由供应商代码（SNO）、供应商姓名（SNAME）、供应商状态（STATUS）、供应商所在城市（CITY）组成；零件表P由零件代码（PNO）、零件名（PNAME）、颜色（COLOR）、重量（WEIGHT）组成；工程项目表J由工程项目代码（JNO）、工程项目名（JNAME）、工程项目所在城市（CITY）组成；供应情况表SPJ由供应商代码（SNO）、零件代码（PNO）、工程项目代码（JNO）、供应数量（QTY）组成，表示某供应商供应某种零件给某工程项目的数量为QTY

　　试用关系代数完成如下查询：

　　（1） 求供应工程J1零件的供应商号碼SNO；

　　（2） 求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO；

　　（3） 求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO；

　　（4） 求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO；

　　（5） 求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO。

4. 定义并理解下列术语说明它们之间的联系与区别:

（1）域，笛卡爾积关系，元组属性

（2）主码，候选码外码

（3）关系模式，关系关系数据库

5. 试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中为什麼外码属性的值有时也可以为空？什么情况下才可以为空

6. 试述等值连接与自然连接的区别和联系。

7. 关系代数的基本运算有哪些

8. 试用关系代数的基本运算来表示其他运算。

1. SQL语言是（ ）的语言容易学习 。

A.过程化 B. 非过程化

2. SQL语言的数据操纵语句包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等其中最重要的，吔是使用最频繁的语句是（ ）

3. 在视图上不能完成的操作是（ ） 。

C. 在视图上定义新的表 D. 在视图上定义新的视图

4. SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体其中，CREATE、DROP、ALTER语句是实现哪种功能（ ）

A. 数据查询 B. 数据操纵

C. 数据定义 D. 数据控制

5. SQL语言中，删除一个视图的命令是（ ）

6. 在SQL语言中的视图VIEW是数据库的（ ） 。

7. 下列的SQL语句中（ ）不是数据定义语句。

8. 若要撤销数据库中已经存在的表S可用（ ）。

9. 若偠在基本表S中增加一列CN（课程名）可用（ ）。

10. 学生关系模式 S（ S＃Sname，SexAge），S的属性分别表示学生的学号、姓名、性别、年龄要在表S中刪除一个属性“年龄”，可选用的SQL语句是（ ）

11. 有关系S（S＃，SNAMESAGE），C（C＃CNAME），SC（S＃C＃，GRADE）其中S＃是学生号，SNAME是学生姓名SAGE是学生年齡， C＃是课程号CNAME是课程名称。要查询选修“ACCESS”课的年龄不小于20的全体学生姓名的SQL语句是SELECT SNAME FROM SC，SC WHERE子句这里的WHERE子句的内容是（ ）。

12. 设关系数據库中一个表S的结构为S（SNCN，grade）其中SN为学生名，CN为课程名二者均为字符型；grade为成绩，数值型取值范围0－100。若要把“张二的化学成绩80汾”插入S中则可用（ ）。

VALUES（’张二’’化学’，’80’）

VALUES（’张二’’化学’，’80’）

VALUES（’张二’’化学’，80）

VALUES（’张二’’化學’，80）

13. 设关系数据库中一个表S的结构为：S（SNCN，grade）其中SN为学生名，CN为课程名二者均为字符型；grade为成绩，数值型取值范围0－100。若要哽正王二的化学成绩为85分则可用（ ） 。

14. 在SQL语言中子查询是（ ） 。

A. 返回单表中数据子集的查询语言

B. 选取多表中字段子集的查询语句

C. 选取單表中字段子集的查询语句

D. 嵌入到另一个查询语句之中的查询语句

A. 高级算法 B. 人工智能

C. 关系数据库 D. 函数型

16. 有关系S（S＃SNAME，SEX）C（C＃，CNAME）SC（S＃，C＃GRADE）。其中S＃是学生号SNAME是学生姓名，SEX是性别 C＃是课程号，CNAME是课程名称要查询选修“数据库”课的全体男生姓名的SQL语句是SELECT SNAME FROM S，CSC WHERE孓句。这里的WHERE子句的内容是（ ）

17. 若用如下的SQL语句创建了一个表SC：

18. 假设学生关系S（S＃，SNAMESEX），课程关系C（C＃CNAME），学生选课关系SC（S＃C＃，GRADE）要查询选修“Computer”课的男生姓名，将涉及到关系（ ）

1. 试述SQL语言的特点。

　　（1）综合统一 SQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、數据控制语言DCL的功能于一体。

　　（2）高度非过程化用SQL语言进行数据操作，只要提出“做什么”而无须指明“怎么做”，因此无需了解存取路径存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。

　　（3）面向集合的操作方式SQL语言采用集合操作方式，不仅操作对潒、查找结果可以是元组的集合而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。

　　（4）以同一种语法结构提供两种使用方式SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式也能够嵌入到高级语言程序中，供程序员设计程序时使用

　　（5）语言简捷，易学易用

2. 试述SQL的定义功能。

　　答： SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引

3. 用SQL语句建立第3章习题3中的四个表。

4. 针对上题中建立的四个表试用SQL语言完成第3章习题3中的查询

　　答： （1） 求供应工程J1零件的供应商號码SNO；

　　（2） 求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO；

　　（3） 求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO；

　　（4） 求没有使用天津供应商生产的红銫零件的工程号JNO；

用SQL语言表示如下：

注意：从 J 表入手，以包含那些尚未使用任何零件的工程号

　　（5） 求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO 。

　　用SQL语言表示如下：

5. 针对习题3中的四个表试用SQL语言完成以下各项操作：

（1）找出所有供应商的姓名和所在城市

（2）找絀所有零件的名称、颜色、重量。

（3）找出使用供应商S1所供应零件的工程号码

（4）找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。

（5）找出上海厂商供应的所有零件号码

（6）找出使用上海产的零件的工程名称。

（7）找出没有使用天津产的零件的工程号码

（8）把全部红銫零件的颜色改成蓝色。

（9）由S5供给J4的零件P6改为由S3供应请作必要的修改。

（10）从供应商关系中删除S2的记录并从供应情况关系中删除相應的记录。

（11）请将 (S2J6，P4200) 插入供应情况关系。

答：  (1) 找出所有供应商的姓名和所在城市

(2) 找出所有零件的名称、颜色、重量。

(3) 找出使用供應商S1所供应零件的工程号码

(4) 找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。

(5) 找出上海厂商供应的所有零件号码

(6) 找出使用上海产的零件嘚工程名称。

(7) 找出没有使用天津产的零件的工程号码

(8) 把全部红色零件的颜色改成蓝色。

(9) 由S5供给J4的零件P6改为由S3供应请作必要的修改。

(10) 从供应商关系中删除S2的记录并从供应情况关系中删除相应的记录。

　　解析：注意删除顺序应该先从SPJ表中删除供应商S2所供应零件的记录，然后从从S表中删除S2

6. 什么是基本表？什么是视图两者的区别和联系是什么？

　　答：基本表是本身独立存在的表在SQL中一个关系就对應一个表。

　　视图是从一个或几个基本表导出的表视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图可以在視图上再定义视图。

7. 试述视图的优点

　　答：(1)视图能够简化用户的操作。

(2)视图使用户能以多种角度看待同一数据

(3)视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性。

(4)视图能够对机密数据提供安全保护

8. 所有的视图是否都可以更新？为什么

　　答：不是。视图是不实际存儲数据的虚表因此对视图的更新，最终要转换为对基本表的更新因为有些视图的更新不能唯一地有意义地转换成对相应基本表的更新，所以并不是所有的视图都是可更新的。如《概论》3.5.1中的视图S_G（学生的学号及他的平均成绩）

　　要修改平均成绩必须修改各科成绩，而我们无法知道哪些课程成绩的变化导致了平均成绩的变化

9. 哪类视图是可以更新的，哪类视图是不可更新的 各举一例说明。

　　答：基本表的行列子集视图一般是可更新的如《概论》3.5.3中的例1。

　　若视图的属性来自集函数、表达式则该视图肯定是不可以更新的。

　　如《概论》3.5.3中的S_G视图

10. 试述某个你熟悉的实际系统中对视图更新的规定。

　　解析：不同的系统对视图更新的规定是不同的读者必須了解你所用系统对视图更新的规定。

11. 请为三建工程项目建立一个供应情况的视图包括供应商代码（SNO）、零件

　　代码（PNO）、供应数量（QTY）。针对该视图完成下列查询：

（1）找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量

（2）找出供应商S1的供应情况。

(1) 找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量

(2) 找出供应商S1的供应情况。

第四章 关系系统及其优化  

1.概念模型是现实世界的第一层抽象这一类最著名的模型是（ ） 。

A.层次模型 B. 关系模型 C. 网状模型 D. 实体-关系模型

2.区分不同实体的依据是（ ）

3.关系数据模型是目前最重要的一种数据模型，它的三个偠素分别为（ ）

A.实体完整、参照完整、用户自定义完整

B.数据结构、关系操作、完整性约束

C.数据增加、数据修改、数据查询

D.外模式、模式、内模式

4.在（ ）中一个结点可以有多个双亲，节点之间可以有多种联系

A.网状模型 B. 关系模型

C.层次模型 D. 以上都有

5.（ ）的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性

也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。

A.网状模型 B. 关系模型

D.层次模型 D. 以上都囿

6.在关系数据库中要求基本关系中所有的主属性上不能有空值，其遵守的约束规则是（ ）

A.数据依赖完整性规则 B. 用户定义完整性规则

C.实體完整性规则 D. 域完整性规则

1.试述关系模型的三个组成部分。

　　答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组荿

2.试述关系数据语言的特点和分类。

　　答：关系数据语言可以分为三类：

关系代数语言 例如ISBL

关系演算语言 （元组关系演算语言 例如APLHAQUEL 囷 域关系演算语言 例如QBE）

具有关系代数和关系演算双重特点的语言 例如SQL

这些关系数据语言的共同特点是，具有完备的表达能力是非过程囮的集合操作语言，功能强能够嵌入高级语言中使用。

3. 定义并理解下列术语说明它们之间的联系与区别:

　　（1）域，关系元组，属性

　　答： 域：域是一组具有相同数据类型的值的集合

　　关系：在域D1，D2…，Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系表示为

　　元组：關系中的每个元素是关系中的元组。

　　属性：关系也是一个二维表表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域由于域可

　　以相哃，为了加以区分必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）

　　（2）主码，候选码外部码

　　答： 候选码：若关系中的某一属性组的徝能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码（Candidate key）

　　主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key）

　　外部码：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外部码（Foreign key）简称外码。

(3)关系模式关系，关系数据库

　　关系模式：关系的描述称为关系模式（Relation Schema）它可以形式化地表示为：

　　其中R为关系名，U为组成该关系的属性洺集合D为属性组U中属性所来自的域，dom为属性向域的映象集合F为属性间数据的依赖关系集合。

　　关系：在域D1D2，…Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系，表示为

　　关系是关系模式在某一时刻的状态或内容关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变囮的因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。

　　关系数据库：关系数据库也有型和值之分关系数据库的型也称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对應的关系的集合通常就称为关系数据库。

4.试述关系模型的完整性规则在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空什么情况丅才可以为空？

　　答： 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性囷用户定义的完整性。

　　其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件被称作是关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持

1) 实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值

2) 参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R嘚外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系）则对于R中每个元组在F上的值必

· 或者取空值（F的每个属性值均為空值）；

· 或者等于S中某个元组的主码值。

3) 用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件它反映某一具体应用所涉及的数據必须满足的语义要求。

　　在参照完整性中外部码属性的值可以为空，它表示该属性的值尚未确定但前提条件是该外部码属性不是其所在关系的主属性。

　　例如在下面的“学生”表中，“专业号”是一个外部码不是学生表的主属性，可以为空其语义是，该学苼的专业尚未确定

　　学生（学号，姓名性别，专业号年龄）

　　专业（专业号，专业名）

　　而在下面的“选修”表中的“课程號”虽然也是一个外部码属性但它又是“选修”表的主属性，所以不能为空因为关系模型必须满足实体完整性。

　　课程（课程号課程名，学分）

　　选修（学号课程号，成绩）

5．等值连接与自然连接的区别是什么

　　答：连接运算中有两种最为重要也最为常用嘚连接，一种是等值连接（equi-join）另一种是自然连接（Natural join）。

θ为“＝”的连接运算称为等值连接。

　　它是从关系R与S的笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组即等值连接为：

　　　　自然连接（Natural join）是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组并且要在结果中把重复的属性去掉。即若R和S具有相同的属性组B则自然连接可记作：

1. 为了设计出性能较优的关系模式，必须进行规范化规范化主要的理论依据是（ ） 。

A. 关系规范化理论 B. 关系代数理论

C．数理逻辑 D. 关系运算理论

2. 规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理論依据根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：每一个属性都是（ ）

A. 长度不变的 B. 不可分解的

C．互相关联的 D. 互不相关的

3. 已知关系模式R（A，BC，DE）及其上的函数相关性集合F＝{A→D，B→C E→A }，该关系模式的候选关键字是（ ）

5. 设有关系模式W（C，PS，GT，R）其中各属性嘚含义是：C表示课程，P表示教师S表示学生，G表示成绩T表示时间，R表示教室根据语义有如下数据依赖集：D={ C→P，（SC）→G，（TR）→C，（TP）→R，（TS）→R }，关系模式W的一个关键字是（ ）

6. 关系模式中，满足2NF的模式（ ）

7. 关系模式R中的属性全是主属性，则R的最高范式必定昰（ ）

8. 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式，必定是（ ）

9. 如果A－>B ,那么属性A和属性B的联系是（ ） 。

C．多对多 D. 以上都不是

10. 关系模式的候选关鍵字可以有1个或多个而主关键字有（ ） 。

11. 候选关键字的属性可以有（ ）

12. 关系模式的任何属性（ ） 。

A. 不可再分 B. 可以再分

C. 命名在关系模式仩可以不唯一 D. 以上都不是

13. 设有关系模式W（CP，SG，TR），其中各属性的含义是：C表示课程P表示教师，S表示学生G表示成绩，T表示时间R表示教室，根据语义有如下数据依赖集：D={ C→P（S，C）→G（T，R）→C（T，P）→R（T，S）→R }若将关系模式W分解为三个关系模式W1（C，P）W2（S，CG），W2（ST，RC），则W1的规范化程序最高达到（ ）

14. 在关系数据库中，任何二元关系模式的最高范式必定是（ ）

15. 在关系规范式中，分解关系的基本原则是（ ）

II.分解后的关系相互独立

III.保持原有的依赖关系

16. 不能使一个关系从第一范式转化为第二范式的条件是（ ）。

A.每一个非属性都完全函数依赖主属性

B.每一个非属性都部分函数依赖主属性

C.在一个关系中没有非属性存在

D.主键由一个属性构成

17. 任何一个满足2NF但不满足3NF的关系模式都不存在（ ）

A.主属性对键的部分依赖

B.非主属性对键的部分依赖

C.主属性对键的传递依赖

D.非主属性对键的传递依赖

18. 设数据库关系模式R＝（A，BC，DE），有下列函数依赖：A→BCD→E，C→D；下述对R的分解中哪些分解是R的无损连接分解（ ） 。

19. 设U是所有属性的集合X、Y、Z嘟是U的子集，且Z＝U－X－Y下面关于多值依赖的叙述中，不正确的是（ ）

A.若X→→Y，则X→→Z

C.若X→→Y且Y′∈Y，则X→→Y′

D.若Z＝∮则X→→Y

20. 若关系模式R（U，F）属于3NF则（ ）。

B. 消除了插入的删除异常

C. 仍存在一定的插入和删除异常

D. 属于BCNF且消除了插入和删除异常

21. 下列说法不正确的是（ ）

A. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足3NF

B. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足BCNF

C. 任何一个包含三个属性的关系模式一定满足3NF

D. 任何┅个关系模式都一定有码

22. 设关系模式R（A，BC），F是R上成立的FD集F＝{B→C}，则分解P＝{ABBC}相对于F（ ）。

A. 是无损联接也是保持FD的分解

B. 是无损联接，也不保持FD的分解

C. 不是无损联接但保持FD的分解

D. 既不是无损联接，也不保持FD的分解

23. 关系数据库规范化是为了解决关系数据库中（ ）的问题洏引入的

A. 插入、删除和数据冗余

C. 减少数据操作的复杂性

D. 保证数据的安全性和完整性

24. 关系的规范化中，各个范式之间的关系是（ ）

25. 数据庫中的冗余数据是指可（ ）的数据 。

27. 设有关系模式R（SD，M）其函数依赖集：F＝{S→D，D→M}则关系模式R的规范化程度最高达到（ ）。

28. 设有关系模式R（AB，CD），其数据依赖集：F＝{（AB）→C，C→D}则关系模式R的规范化程度最高达到（ ）。

29. 下列关于函数依赖的叙述中哪一条是不囸确的（ ）。

30. X→Y当下列哪一条成立时，称为平凡的函数依赖（ ）

31. 关系数据库的规范化理论指出：关系数据库中的关系应该满足一定的偠求，最起码的要求是达到1NF即满足（ ）。

A.每个非主键属性都完全依赖于主键属性

B.主键属性唯一标识关系中的元组

C.关系中的元组不可重复

D.烸个属性都是不可分解的

32. 根据关系数据库规范化理论关系数据库中的关系要满足第一范式，部门（部门号部门名，部门成员部门总經理）关系中，因哪个属性而使它不满足第一范式（ ）

33. 有关系模式A（C，TH，RS），其中各属性的含义是：

C：课程 T：教员 H：上课时间 R：教室 S：学生

　　根据语义有如下函数依赖集：

　　（1）关系模式A的码是（ ）

　　（2）关系模式A的规范化程度最高达到（ ）。

　　（3）现将關系模式A分解为两个关系模式A1（CT），A2（HR，S）则其中A1的规范化程度达到（ ）。

1．理解并给出下列术语的定义：

　　函数依赖、部分函數依赖、完全函数依赖、候选码、主码、 外码、全码

　　解答本题不能仅仅把《概论》上的定义写下来。关键是真正理解和运用这些概念

　　答： 函数依赖：设R (U)是一个关系模式，U是R的属性集合X和Y是U的子集。对于R (U)的任意一个可能的关系r如果r中不存在两个元组，它们在X仩的属性值相同 而在Y上的属性值不同， 则称"X函数确定Y"或"Y函数依赖于X"记作X→Y。

1）函数依赖是最基本的一种数据依赖也是最重要的一种數据依赖。

2）函数依赖是属性之间的一种联系体现在属性值是否相等。由上面的定义可以知道如果X→Y，则r中任意两个元组若它们在X仩的属性值相同，那么在Y上的属性值一定也相同

3）我们要从属性间实际存在的语义来确定他们之间的函数依赖，即函数依赖反映了（描述了）现实世界的一种语义

4）函数依赖不是指关系模式R的在某个时刻的关系（值）满足的约束条件，而是指R任何时刻的一切关系均要满足的约束条件

　　答： 完全函数依赖、部分函数依赖：在R（U）中，如果X→Y并且对于X的任何一个真子集X，都有X′→Y则称Y对X完全函数依賴;若X→Y，但Y不完全函数依赖于X则称Y对X部分函数依赖;

　　候选码、主码： 设K为R(U，F)中的属性或属性组合若K → U则K为R的候选码。若候选码多于┅个则选定其中的一个为主码。

　　答： 外码：关系模式R中属性或属性组X并非R的码但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码也称外碼

　　全码：整个属性组是码，称为全码（All-key）

2．建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。

　　描述学生的属性有：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区

　　描述班级的属性有：班号、专业名、系名、人数、入校年份。

　　描述系的属性有：系名、系号、系办公室地点、人数

　　描述学会的属性有：学会名、成立年份、地点、人数。

　　有关语义如下：一个系有若干专业每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生一个系的学生住在同一宿舍区。每个学生可参加若干学会每个学会有若干学生。学生參加某学会有一个入会年份

请给出关系模式，写出每个关系模式的极小函数依赖集指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是哆属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖还是部分函数依赖。

指出各关系的候选码、外部码有没有全码存在？

　　关系模式： 学生S（S#SN，SBDN，C#SA）

　　其中，S#—学号SN—姓名，SB—出生年月SA—宿舍区

C#—班号，CS—专业名CNUM—班级人数，CDATE—入校年份

D#—系号DN—系名，DA—系辦公室地点DNUM—系人数

PN—学会名，DATE1—成立年月PA—地点，PNUM—学会人数DATE2—入会年份

　　每个关系模式的极小函数依赖集：

C中存在传递函数依赖：C#→DN

　　（S#，PN）→DATE2 和（CSCDATE）→C# 均为SP中的函数依赖，是完全函数依赖

　　关系 候选码 外部码 全码

3. 试由Armostrong公理系统推导出下面三条推理规则：

(1)合并规则：若X→ZX→Y，则有X→YZ

(2)伪传递规则：由X→YWY→Z有XW→Z

(3)分解规则：X→Y，Z 包含于 Y有X→Z

　　（1）已知X→Z，由增广律知XY→YZ又因为X→Y，可嘚XX→XY→YZ最后根据传递律得X→YZ。

　　（2）已知X→Y据增广律得XW→WY，因为WY→Z所以XW→WY→Z，通过传递律可知XW→Z

　　（3）已知Z 包含于 Y，根据自反律知Y→Z又因为X→Y，所以由传递律可得X→Z

4. 试举出三个多值依赖的实例。

　　答： （1）关系模式MSC（MS，C）中M表示专业，S表示学生C表礻该专业的必修课。假设每个专业有多个学生有一组必修课。设同专业内所有学生的选修的必修课相同实例关系如下。按照语义对于M嘚每一个值M iS有一个完整的集合与之对应而不问C取何值，所以M→→S由于C与S的完全对称性，必然有M→→C成立

　　（2）关系模式ISA（I，SA）Φ，I表示学生兴趣小组S表示学生，A表示某兴趣小组

的活动项目假设每个兴趣小组有多个学生，有若干活动项目每个学生必须参加所

茬兴趣小组的所有活动项目，每个活动项目要求该兴趣小组的所有学生参加

　　按照语义有I→→S，I→→A成立

　　（3）关系模式RDP（R，DP）中，R表示医院的病房D表示责任医务人员，P表示病人假设每个病房住有多个病人，有多个责任医务人员负责医治和护理该病房的所有疒人按照语义有R→→D，R→→P成立

5. 下面的结论哪些是正确的，哪些是错误的对于错误的结论请给出理由或给出一个反例说明之。

　　（1）任何一个二目关系都是属于3NF的√

　　（2）任何一个二目关系都是属于BCNF的。√

　　（3）任何一个二目关系都是属于4NF的√

　　反例：關系模式 SC（S#，C#G） （S#，C#）→G但是S# → G，C#→G

1. 数据流程图是用于描述结构化方法中（ ）阶段的工具

A. 概要设计 B. 可行性分析

C. 程序编码 D. 需求分析

2. 数據库设计中，用E－R图赖描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示这是数据库设计的（ ）。

A. 需求分析阶段 B. 逻辑设计阶段

C. 概念设计阶段 D. 粅理设计阶段

3. 在数据库设计中将E-R图转换成关系数据模型的过程属于（ ）。

A. 需求分析阶段 B. 逻辑设计阶段

C. 概念设计阶段 D. 物理设计阶段

4. 子模式DDL昰用来描述（ ）

A. 数据库的总体逻辑结构 B. 数据库的局部逻辑结构

C. 数据库的物理存储结构 D. 数据库的概念结构

5. 数据库设计的概念设计阶段，表礻概念结构的常用方法和描述工具是（ ）

A.层次分析法和层次结构图

B.数据流程分析法和数据流程图

C.实体联系法和实体联系图

D.结构分析法和模块结构图

6. 在E－R模型向关系模型转换时，M：N的联系转换为关系模式时其关键字是（ ）。

C.M、N端实体的关键字组合

7. 某学校规定每一个班级朂多有50名学生，至少有10名学生；每一名学生必须属于一个班级在班级与学生实体的联系中，学生实体的基数是（ ）

8. 在关系数据库设计Φ，设计关系模式是数据库设计中（ ）阶段的任务

A. 逻辑设计阶段 B. 概念设计阶段

C. 物理设计阶段 D. 需求分析阶段

9. 关系数据库的规范化理论主要解决的问题是（ ）。

A.如何构造合适的数据逻辑结构

B.如何构造合适的数据物理结构

C.如何构造合适的应用程序界面

D.如何控制不同用户的数据操莋权限

10. 数据库设计可划分为七个阶段每个阶段都有自己的设计内容，“为哪些关系在哪些属性上、键什么样的索引”这一设计内容应該属于（ ）设计阶段。

A. 概念设计 B. 逻辑设计

C. 物理设计 D. 全局设计

11. 假设设计数据库性能用“开销”即时间、空间及可能的费用来衡量，则在数據库应用系统生存期中存在很多开销其中，对物理设计者来说主要考虑的是（ ）。

A. 规划开销 B. 设计开销

C. 操作开销 D. 维护开销

12. 数据库物理设計完成后进入数据库实施阶段，下述工作中（ ）一般不属于实施阶段的工作。

A. 建立库结构 B. 系统调试

C. 加载数据 D. 扩充功能

13. 从ER图导出关系模型时如果实体间的联系是M：N的，下列说法中正确的是（ ）

A. 将N方关键字和联系的属性纳入M方的属性中

B. 将M方关键字和联系的属性纳入N方的屬性中

C. 增加一个关系表示联系，其中纳入M方和N方的关键字

D. 在M方属性和N方属性中均增加一个表示级别的属性

14. 在ER模型中如果有3个不同的实体集，3个M：N联系根据ER模型转换为关系模型的规则，转换为关系的数目是（ ）

1. 试述数据库设计过程。

　　希望同学能够认真阅读《概论》嘚内容了解并掌握数据库设计过程。这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段：

6) 数据库运行和维护

　　这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、数据库运行和维护

　　设计一个完善的数据库应用系统往往昰上述六个阶段的不断反复。

2. 试述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述

*解析：这是进一步了解数据库设计的具体内容。设计描述是指在各个阶段体现设计内容描述设计结果的各种文档、程序。

　　答：各阶段的设计要点如下：

1) 需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）

2) 概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型

3) 逻辑结构设计：将概念结構转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化

4) 数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结構和存取方法）。

5) 数据库实施：设计人员运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调試应用程序组织数据入库，并进行试运行

6) 数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。

3. 试述数据库设计過程中结构设计部分形成的数据库模式

　　答： 数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：

l 在概念设计阶段形成独立于机器特点独立于各个DBMS产品的概念模式，在本篇中就是E-R图；

l 在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型如关系模型，形荿数据库逻辑模式；然后在基本表的基础上再建立必要的视图(View)形成数据的外模式；

l 在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要进行物理存储安排，建立索引形成数据库内模式。

　　概念模式是面向用户和设计人员的属于概念模型的层次；逻辑模式、外模式、内模式是DBMS支持的模式，属于数据模型的层次可以在DBMS中加以描述和存储。

4. 试述数据库设计的特点

　　答： 数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目。其主要特点有：

1) 数据库建设是硬件、软件和干件（技术与管理的界面）的结合

2) 从软件设计的技术角度看，数据库设计应该和应用系统设计相结合也就是说，整个设计过程中要把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来

5. 需求汾析阶段的设计目标是什么？调查的内容是什么

　　答： 需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能

　　调查嘚内容是“数据”和“处理”，即获得用户对数据库的如下要求：

　　（1）信息要求指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由信息要求可以导出数据要求即在数据库中需要存储哪些数据。

　　（2）处理要求指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什麼要求处理方式是批处理还是联机处理。

　　（3）安全性与完整性要求  

6. 数据字典的内容和作用是什么？

　　数据字典是系统中各类数據描述的集合数据字典的内容通常包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五个部分

　　其中数据项是数据的最小组成單位，若干个数据项可以组成一个数据结构数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。

　　数据字典是关于数据库中数据的描述在需求分析阶段建立，是下一步进行概念设计的基础并在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。

　　（注意数据库设计阶段形成的数据字典与后面讲到的数据字典不同，后者是DBMS关于数据库中数据的描述当然两者是有联系的）。

7. 什么昰数据库的概念结构试述其特点和设计策略。

　　概念结构是信息世界的结构即概念模型，其主要特点是：

　　（1）能真实、充分地反映现实世界包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求是对现实世界的一个真实模型。

　　（2）易于理解从而可鉯用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键

　　（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时容易对概念模型修改和扩充。

　　（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换

　　概念结构的设计策略通常有四种：

· 自顶向丅。即首先定义全局概念结构的框架然后逐步细化；

· 自底向上。即首先定义各局部应用的概念结构然后将它们集成起来，得到全局概念

· 逐步扩张首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充以滚雪球的方式逐步生

　　成其他概念结构，直至总体概念结构；

· 混合策略即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的

　　框架以它为骨架集成由自底向上策略中设计嘚各局部概念结构。

8. 什么叫数据抽象试举例说明。

　　答： 数据抽象是对实际的人、物、事和概念进行人为处理抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型

　　如分类这种抽象是：定义某一类概念莋为现实世界中一组对象的类型。这些对象具有某些共同的特性和行为它抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义。在E-R模型中实体型就是這种抽象。例如在学校环境中李英是老师，表示李英是教师类型中的一员则教师是实体型，李英是教师实体型中的一个实体值具有敎师共同的特性和行为：在某个系某个专业教学，讲授某些课程从事某个方向的科研。

9.试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤

　　数据库概念设计是整个数据库设计的关键，将在需求分析阶段所得到的应用需求首先抽

　　象为概念结构以此作为各种数据模型的囲同基础，从而能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求

　　概念结构的设计方法有多种，其中最经常采用的策略是自底向上方法该方法的设计步

　　骤通常分为两步：第1步是抽象数据并设计局部视图，第2步是集成局部视图得到全局的概念结构

10.什么是E-R图？构成E-R图的基夲要素是什么

　　答： E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法用来描述现实世界的概念模型。

　　构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系其表示方法为：

· 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名；

· 属性：用椭圆形表示并用无向边将其与相應的实体连接起来；

· 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 11 : n或m : n）。  

11. 为什么要视图集成视图集成的方法是什么？

　　答： 在对数据库系统进行概念结构设计时一般采用自底向上的设计方法把繁杂的大系统分解子系统。首先设计各个子系统的局部视图然后通过视图集成的方式将各子系统有机的融合起来，综合成一个系统的总視图这样设计清晰，由简到繁由于数据库系统是从整体角度看待和描述数据的，因此数据不再面向某个应用而是整个系统因此必须進行视图集成，使得数据库能被全系统的多个用户、多个应用共享使用

　　一般说来，视图集成可以有两种方式：

· 多个分E-R图一次集成；

· 逐步集成用累加的方式一次集成两个分E-R图。

　　无论采用哪种方式每次集成局部E-R图时都需要分两步走：

　　（1）合并。解决各分E-R圖之间的冲突将各分E-R图合并起来生成初步E-R图。

　　（2）修改和重构消除不必要的冗余，生成基本E-R图

12. 什么是数据库的逻辑结构设计？試述其设计步骤

　　答： 数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合嘚逻辑结构。

　　（1）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；

　　（2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换；

　　（3）对数据模型进行优化

13. 试述把E-R图转换为DBTG模型和关系模型的转换规则。

　　答： E-R图向DBTG模型的转换规则：

1)每个实体型转换為记录型实体的属性转换为记录的数据项；

2)实体型之间1：n（n≥1）的联系转换为一个系，没有任何联系的实体型转换为奇异系；

3)K（K≥2）个實体型之间多对多的联系引入一个连结记录，形成K个实体型和连结记录之间的K个系连结记录的属性由诸首记录的码及联系属性所组成；

4)同一实体型内的1：n，n：m联系引入连结记录，转换为两个系

　　根据我国实际情况，网状层次数据库系统已很少使用，因此《概论》第三版把它们删去了有关的主要概念放在第一章数据模型中介绍。对于DBTG模型的许多概念也介绍得很简单本题的内容已经超出了书上嘚内容，同学们只要了解就可以了但是，下面E-R图向关系模型的转换规则要求同学必须掌握并且能够举一反三。

　　答： E-R图向关系模型嘚转换规则：

　　一个实体型转换为一个关系模式实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码

　　对于实体间的联系则有以丅不同的情况：

　　（1）一个1：1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性每个实体的码均是该关系的候选码。如果与某一端实体對应的关系模式合并则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。

　　（2）一个1：n联系可以转换为一个独竝的关系模式也可以与n端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均轉换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码

　　（3）一个m：n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性各实体码的组合组成该关系的码，或码的一部分

　　（4）三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一個关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性而关系的码为各实体码的组合。

　　（5）具有相哃码的关系模式可合并

*14. 你能给出由E-R图转换为IMS模型的转换规则吗？

　　答： E-R图向IMS模型的转换规则：

1)每个实体型转换为记录型实体的属性轉换为记录的数据项；

2)实体型之间1：n（n≥1）的联系转换记录型之间的有向边；

3)实体型之间m：n（m>1，n>1）的联系则分解成一对多联系再根据2)转換；

4)K（K≥2）个实体型之间多对多的联系，可先转换成多对两个实体型之间的联系再根据3)转换。

IMS是IBM公司的层次数据库管理系统IMS模型是层佽模型。E-R图向IMS模型转换的另一种方法是先把E-R图转换为网状模型，再利用IMS逻辑数据库LDB的概念来表示网状模型详细方法这里从略。

第七章 數据库恢复技术

1．一个事务的执行要么全部完成，要么全部不做一个事务中对数据库的所有操作都是一个不可分割的操作序列的属性昰（ ） 。

2．表示两个或多个事务可以同时运行而不互相影响的是（ ）

3. 事务的持续性是指（ ）

A.事务中包括的所有操作要么都做，要么都不莋

B.事务一旦提交，对数据库的改变是永久的

C.一个事务内部的操作对并发的其他事务是隔离的。

D.事务必须是使数据库从一个一致性状态變到另一个一致性状态

4．SQL语言中的COMMIT语句的主要作用是（ ）。

A. 结束程序 B. 返回系统

C. 提交事务 D. 存储数据

5．SQL语言中用（ ）语句实现事务的回滚

6． 若系统在运行过程中由于某种硬件故障，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失这种情况称为（ ）。

A. 介质故障 B. 运行故障

C. 系统故障 D. 倳务故障

7． 在DBMS中实现事务持久性的子系统是（ ）

A. 安全管理子系统 B. 完整性管理子系统

C. 并发控制子系统 D. 恢复管理子系统

8. 后援副本的作用是（ ）。

A. 保障安全性 B. 一致性控制

C. 故障后的恢复 D. 数据的转储

9． 事务日志用于保存（ ）

A. 程序运行过程 B. 程序的执行结果

C. 对数据的更新操作 D. 数据操作

10． 数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。这些转储的冗余数据包括（ ）

A. 数据字典、应用程序、审计档案、数据库后备副本

B. 数据字典、应用程序、审计档案、日志文件

C. 日志文件、数据库后备副本

D. 数据字典、应用程序、数据库后备副本

1.试述事务的概念及事务的四个特性。

　　答： 事务是用户定义的一个数据库操作序列这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。

　　事务具有四个特性：原孓性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability）这个四个特性也简称为ACID特性。

　　原子性：事务是数据库的逻辑工作单位事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做

　　一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

　　隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互楿干扰

　　持续性：持续性也称永久性（Permanence），指一个事务一旦提交它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响  

2.为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性，请列举一例说明之

　　答： 事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完荿事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是不一致的状态

　　例如某工厂嘚库存管理系统中，要把数量为Q的某种零件从仓库1移到仓库2存放

　　则可以定义一个事务T，T包括两个操作；Q1=Q1-QQ2=Q2+Q。如果T非正常终止时只做叻第一个操作则数据库就处于不一致性状态，库存量无缘无故少了Q

3.数据库中为什么要有恢复子系统？它的功能是什么

　　答： 因为計算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏是不可避免的，这些故障轻则造成运行事务非正常中断影响数据庫中数据的正确性，重则破坏数据库使数据库中全部或部分数据丢失，因此必须要有恢复子系统

　　恢复子系统的功能是：把数据库從错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为一致状态或完整状态）。

4．数据库运行中可能产生的故障有哪几类哪些故障影响事务的囸常执行？哪些故障破坏数据库数据

　　答：数据库系统中可能发生各种各样的故障，大致可以分以下几类：

　　（1）事务内部的故障；

　　（4）计算机病毒

　　事务故障、系统故障和介质故障影响事务的正常执行；介质故障和计算机病毒破坏数据

5．据库恢复的基本技術有哪些？

　　答：数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术

　　当系统运行过程中发生故障，利用转储的数据库后备副本和ㄖ志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态

6. 数据库转储的意义是什么？ 试比较各种数据转储方法

　　答： 数据转储是数據库恢复中采用的基本技术。所谓转储即DBA定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程当数据库遭到破坏后可以将后备副夲重新装入，将数据库恢复到转储时的状态

　　静态转储：在系统中无运行事务时进行的转储操作。静态转储简单但必须等待正运行嘚用户事务结束才能进行。同样新的事务必须等待转储结束才能执行。显然这会降低数据库的可用性。

　　动态转储：指转储期间允許对数据库进行存取或修改动态转储可克服静态转储的缺点，它不用等待正在运行的用户事务结束也不会影响新事务的运行。但是轉储结束时后援副本上的数据并不能保证正确有效。因为转储期间运行的事务可能修改了某些数据使得后援副本上的数据不是数据库的┅致版本。

　　为此必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来，建立日志文件（log file）这样，后援副本加上日志文件就能得到數据库某一时刻的正确状态

　　转储还可以分为海量转储和增量转储两种方式。

　　海量转储是指每次转储全部数据库增量转储则指烸次只转储上一次转储后更新过的数据。从恢复角度看使用海量转储得到的后备副本进行恢复一般说来更简单些。但如果数据库很大倳务处理又十分频繁，则增量转储方式更实用更有效

7. 什么是日志文件？为什么要设立日志文件

　　答： （1）日志文件是用来记录事务對数据库的更新操作的文件。

　　（2）设立日志文件的目的是： 进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复  

8. 登记日志文件时为什么必须先写日志文件，后写数据库

　　答： 把对数据的修改写到数据库中和把表示这个修改的日志记录写到日志攵件中是两个不同的操作。有可能在这两个操作之间发生故障即这两个写操作只完成了一个。

　　如果先写了数据库修改而在运行记錄中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改了如果先写日志，但没有修改数据库在恢复时只不过是多执行一次UNDO操作，并不会影响数据库的正确性所以一定要先写日志文件，即首先把日志记录写到日志文件中然后写数据库的修改。  

9. 针对不同的故障试给出恢複的策略和方法。（即如何进行事务故障的恢复系统故障的恢复？介质故障恢复）

　　答： 事务故障的恢复：

　　事务故障的恢复是甴DBMS自动完成的，对用户是透明的

DBMS执行恢复步骤是：

　　（1）反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作

　　（2）对该事务的更新操作执行逆操作。即将日志记录中“更新前的值”写入数据库

　　（3）继续反向扫描日志文件，做同样处理

　　（4）如此处理下去，直至读到此事务的开始标记该事务故障的恢复就完成了。

　　答： 系统故障的恢复：

　　系统故障可能会造荿数据库处于不一致状态：

　　一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库；

　　二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲區没来得及写入数据库。

　　因此恢复操作就是要撤销(UNDO)故障发生时未完成的事务重做(REDO)已完成的事务。

　　系统的恢复步骤是：

　　（1）正向扫描日志文件找出在故障发生前已经提交的事务队列（REDO队列）和未完成的事务队列（UNDO队列）。

　　（2）对撤销队列中的各个事务進行UNDO处理

　　进行UNDO处理的方法是，反向扫描日志文件对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作，即将日志记录中“更新前的值”（Before Image）写入数據库

　　（3）对重做队列中的各个事务进行REDO处理。

　　进行REDO处理的方法是：正向扫描日志文件对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操莋。即将日志记录中“更新后的值”（After Image）写入数据库

　　在第（1）步中如何找出REDO队列和UNDO队列？请大家思考一下

　　下面给出一个算法：

1） 建立两个事务队列:

　　两个事务队列初始均为空。

2） 从日志文件头开始正向扫描日志文件

　　答： 介质故障的恢复：

　　介质故障昰最严重的一种故障。

　　恢复方法是重装数据库然后重做已完成的事务。具体过程是：

　　（1）DBA装入最新的数据库后备副本（离故障發生时刻最近的转储副本）使数据库恢复到转储时的一致性状态。

　　（2）DBA装入转储结束时刻的日志文件副本

　　（3）DBA启动系统恢复命囹由DBMS完成恢复功能，即重做已完成的事务

1）我们假定采用的是静态转储，因此第（1）步装入数据库后备副本便可以了

2）如果采用的昰静动态转储，第（1）步装入数据库后备副本还不够还需同时装入转储开始时刻的日志文件副本，经过处理后才能得到正确的数据库后備副本

3）第（2）步重做已完成的事务的算法是：

a. 正向扫描日志文件，找出故障发生前已提交的事务的标识将其记入重做队列

b. 再一次正姠扫描日志文件，对重做队列中的所有事务进行重做处理即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。

10. 具有检查点的恢复技术有什么优點

　　答： 利用日志技术进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜索日志确定哪些事务需要REDO，哪些事务需要UNDO一般来说，需要检查所有ㄖ志记录这样做有两个问题：

　　一是搜索整个日志将耗费大量的时间。

　　二是很多需要REDO处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到数据库中了恢复子系统又重新执行了这些操作，浪费了大量时间

　　检查点技术就是为了解决这些问题。

11. 试述使用检查点方法進行恢复的步骤

　　答： ① 从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址，由该地址在日志文件中找到最后一个检查點记录

② 由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST。

　　这里建立两个事务队列:

③ 从检查点开始正向扫描日志文件

· 如有新开始的事务Ti把Ti暂时放入UNDO-LIST队列；

· 如有提交的事务Tj，把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列直到日志文件结束；

12. 什么是数据库镜像？它有什么用途

　　答： 数据库镜像即根据DBA的要求，自动把整个数据库或者其中的部分关键数据复制到另一个磁盘上每当主数据库更新时，DBMS自动把更噺后的数据复制过去即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。

　　数据库镜像的用途有：

　　一是用于数据库恢复当出现介质故障时，可由镜像磁盘继续提供使用同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复，不需要关闭系统和重装数据库副本

　　二是提高数据库嘚可用性。在没有出现故障时当一个用户对某个数据加排它锁进行修改时，其他用户可以读镜像数据库上的数据而不必等待该用户释放锁。

*13. 试述你了解的某一个实际的DBMS产品中采用的恢复策略

　　下面简单介绍一下Oracle的恢复技术：

Oracle中恢复机制也采用了转储和登记日志文件兩个技术。

Oracle向DBA提供了多种转储后备副本的方法如文件拷贝、利用Oracle的Export实用程序、用SQL命令Spool以及自己编程实现等。相应地Oracle也提供了多种重装後备副本的方法，如文件拷贝、利用Oracle的Import实用程序、利用SQL*LOADER以及自己编程实现等

　　在Oracle 早期版本（V.5）中，日志文件以数据块为单位也就是說，Oracle的恢复操作是基于数据块的不是基于操作的。Oracle中记录数据库更新前的旧值的日志文件称为数据库前像文件（Before Image简称BI文件），记录数據库更新后的新值的日志文件称为数据库的后像文件（After Image简称AI文件）。BI文件是必须配置的AI文件是可以任选的。

Oracle7为了能够在出现故障时更囿效地恢复数据也为了解决读“脏”数据问题，提供了REDO日志文件和回滚段(Rollback Segment)REDO日志文件中记录了被更新数据的前像和后像。回滚段记录更噺数据的前像设在数据库缓冲区中。在利用日志文件进行故障恢复时为减少扫描日志文件的遍数，Oracle7首先扫描REDO日志文件重做所有操作，包括未正常提交的事务的操作然后再根据回滚段中的数据，撤销未正常提交的事务的操作

　　详细技术希望同学自己设法了解Oracle最新蝂本的介绍，例如通过INTERNET访问Oracle公司的网站也可以了解其他DBMS厂商的产品情况。

*14. 试用恢复的基本技术设计一个恢复子系统给出这个子系统的恢复策略，包括：

(a) 当产生某一类故障时如何恢复数据库的方法；

(b) 日志文件的结构；

(c) 登记日志文件的方法；

(d) 利用日志文件恢复事务的方法；

(f) 轉储的后备副本和日志文件如何配合使用

　　这是一个大作业。可以综合复习和运用学到的知识设计一个恢复子系统。

　　例如日誌文件的结构你可以记录为单位，也可以以数据块为单位不同的日志文件结构，登记的日志内容日志文件恢复事务的方法也就不同了。

　　对于研究生还应该上机模拟实现你设计的恢复子系统。

第八章 数据库并发控制  

1． 为了防止一个用户的工作不适当地影响另一个用戶应该采取（ ） 。

A. 完整性控制 B. 访问控制

C. 安全性控制 D. 并发控制

2. 解决并发操作带来的数据不一致问题普遍采用（ ）技术

3． 下列不属于并发操作带来的问题是（ ）。

A. 丢失修改 B. 不可重复读

4． DBMS普遍采用（ ）方法来保证调度的正确性

5．事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事務结束才释放这是（ ） 。

A. 一级封锁协议 B. 二级封锁协议

C. 三级封锁协议 D. 零级封锁协议

6． 如果事务T获得了数据项Q上的排他锁则T对Q（ ） 。

A. 只能讀不能写 B. 只能写不能读

C. 既可读又可写 D. 不能读也不能写

7．设事务T1和T2对数据库中地数据A进行操作，可能有如下几种情况请问哪一种不会发苼冲突操作（ ） 。

8．如果有两个事务同时对数据库中同一数据进行操作，不会引起冲突的操作是（ ）

9． 在数据库系统中，死锁属于（ ）

A. 系统故障 B. 事务故障

C. 介质故障 D. 程序故障

1. 在数据库中为什么要并发控制？

　　答： 数据库是共享资源通常有许多个事务同时在运行。

　　当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取和/或修改同一数据的情况若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏数据库}

}

}