数据库与系统原理期末复习.doc

简答题 14选6
1、 试述关系模型的参照完整性规则？（P44）
若属性(或属性组)F是基本关系R的外码，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上的值必须为：或者取空值(F的每个属性值均为空值)；或者等于S中某个元组的主码值。

2、数据模型的三大要素是什么？（P9）
数据结构、数据模型、完整性约束

3、数据库管系统有哪些主要功能？（P27）
1）数据定义 2）数据操作 3）数据库运行管理 4）数据组织、存储和管理 5）数据库的建立和维护 6）数据通信接口

4、简述等值连接和自然连接的区别和联系？（P50）
θ（连接运算符）是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元组
自然连接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，并且在结果中把重复的属性列去掉

5、简述视图的优点？（P109）
1)视图能简化用户的操作 2)视图使用户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)视图可以对机密的数据提供安全保护

6、说明视图与基本表的区别和联系？（P101）
联系：视图（view）是在基本表之上建立的表，它的结构（即所定义的列）和内容（即所有数据行）都来自基本表，它依据基本表存在而存在。一个视图可以对应一个基本表，也可以对应多个基本表。视图是基本表的抽象和在逻辑意义上建立的新关系。
区别：1）视图是已经编译好的sql语句。而表不是 2）视图没有实际的物理记录。而表有。3）表是内容，视图是窗口 4）表只用物理空间而视图不占用物理空间，视图只是逻辑概念的存在，表可以即时对它进行修改，但视图只能有创建的语句来修改 5）表是内模式，视图是外模式 6）视图是查看数据表的一种方法，可以查询数据表中某些字段构成的数据，只是一些SQL语句的集合。从安全的角度说，视图可以不给用户接触数据表，从而不知道表结构。7）表属于全局模式中的表，是实表；视图属于局部模式的表，是虚表。 8）视图的建立和删除只影响视图本身，不影响对应的基本表。

7、关系模式规范化的基本步骤。（P139）
1）对1NF关系进行投影，消除原关系中非主属性对码的函数依赖，将1NF关系转换为若干个2NF关系。 
2）对2NF关系进行投影，消除原关系中非主属性对码的传递函数依赖，从而产生一组3NF关系。 
3）对3NF关系进行投影，消除原关系中主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖（也就是说，使决定属性都成为投影的侯选码），得到一组BCNF关系。以上三步也可以合并为一步：对原关系进行投影，消除决定属性不是侯选码的任何函数依赖。 
4）对BCNF关系进行投影，消除原关系中非平凡且非函数依赖的多值依赖，即可得到一组4NF关系。
 5）对4NF关系进行投影，消除原关系中不是由候选码所蕴含的连接依赖，即可得到一组5NF关系。

8、数据库的系统故障有哪些类型？（P173）
1)事务故障 2）系统故障 3）介质故障

9、简述三级封锁协议的内容以及不同级别的封锁协议能解决哪些数据不一致性问题？（P167）
　1）一级封锁协议是：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。事务结束包括正常结束（COMMIT）和非正常结束（ROLLBACK）。
一级封锁协议可以防止丢失修改，并保证事务T是可恢复的。使用一级封锁协议可以解决丢失修改问题。
　2）二级封锁协议是：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后方可释放S锁。
二级封锁协议除防止了丢失修改，还可以进一步防止读“脏”数据。
　3）三级封锁协议是：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束才释放。
　三级封锁协议除防止了丢失修改和不读“脏”数据外，还进一步防止了不可重复读。

10、什么是事物以及事物的特性？（P161 、P162）
事物：事物是并发控制的单位，是数据库逻辑工作的单位，它是用户定义的一组操作序列。
事务具有四个特征：原子性（ Atomicity ）、一致性（ Consistency ）、隔离性（ Isolation ）和持续性（ Durability ）。

11、数据库设计分为哪几个阶段？（P184）
1） 需求分析阶段：需求收集和分析，得到数据字典和数据流图。 2）概念结构设计阶段：对用户需求综合、归纳与抽象，形成概念模型，用E-R图表示。3）逻辑结构设计阶段：将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型。4）数据库物理设计阶段：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构。5）数据库实施阶段：建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，程序试运行。6）数据库运行和维护阶段：对数据库系统进行评价、调整与修改。 
12、DBA的主要职责是什么？（P35）

1）设计与定义数据库系统 2）帮助最终用户使用数据库系统 3）监督与控制数据库系统的使用和运行 4)改进和重组数据库系统，调优数据库系统的性能5)转储与恢复数据库 6)重构数据库。
13、数据库管理系统系统有哪几部分组成？（P28）
1)数据定义语言及其翻译处理程序 2）数据操纵语言及其编译（或解释）程序 3）数据库运行控制程序 4）实用程序
14、关系模型的完整性规则有哪几类？
1）实体完整性 2）参照完整性 3）用户定义完整性

大题：关系代数 sql语言 范式 er图
1. 关系代数（P64）
5、设有一个SPJ数据库，包括S、P、J、SPJ四个关系模式：
S(SNO,SNAME,STATUS,CITY);
P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT);
J(JNO,JNAME,CITY);
SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY);
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。
今有若干数据如下：

S表
SNO
SNAME
STATUS
CITY
S1
精益
20
天津
S2
盛锡
10
北京
S3
东方红
30
北京
S4
丰泰盛
20
天津
S5
为民
30
上海

P表
PNO
PNAME
COLOR
WEIGHT
P1
螺母
红
12
P2
螺栓
绿
17
P3
螺丝刀
蓝
14
P4
螺丝刀
红
14
P5
凸轮
蓝
40
P6
齿轮
红
30

J表
JNO
JNAME
CITY
J1
三建
北京
J2
一汽
长春
J3
弹簧厂
天津
J4
造船厂
天津
J5
机车厂
唐山
J6
无线电厂
常州
J7
半导体厂
南京
SPJ表
SNO
PNO
JNO
QTY
S1
P1
J1
200
S1
P1
J3
100
S1
P1
J4
700
S1
P2
J2
100
S2
P3
J1
400
S2
P3
J2
200
S2
P3
J4
500
S2
P3
J5
400
S2
P5
J1
400
S2
P5
J2
100
S3
P1
J1
200
S3
P3
J1
200
S4
P5
J1
100
S4
P6
J3
300
S4
P6
J4
200
S5
P2
J4
100
S5
P3
J1
200
S5
P6
J2
200
S5
P6
J4
500

试分别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SNO；
答
关系代数
πSNO(σJNO=’J1’ ( SPJ)）

（2） 求供应工程J1零件P1的供应商号 SNO;
答
关系代数
πSNO(σJNO=’J1’ ⋀ PNO=’P1’ (SPJ))

（3） 求供应工程J1零件为红色的供应商号 SNO;
答
关系代数
πSNO(πSNO,PNO(σJNO=’J1’(SPJ)) ⋈ πPNO(σCOLOR=’红’(P)))

(4) 求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号 JNO;
答
关系代数
πJNO(J)-πJNO(πSNO(σCITY=’天津’(S)) ⋈ πSNO,PN0，JNO(SPJ)
πPNO(σCOLOR=’红’(P)))
解析
减法运算中被减的部分是使用了天津供应商生产的红色零件的所有工程号，πJNO（J）是全部工程的工程号，两者相减就是没有使用天津供应商生出的红色零件的工程号，包括没有使用任何零件的工程号。
(5)求至少用了S1供应商所供应的全部零件的工程号JNO;
答
关系代数
πJNO，PNO(SPJ)÷πPNO(σSNO=’s1’(SPJ))
解析
上面公式中除号前的部分是所有工程与该工程所用的零件，除号后的部分是S1所供应的全部零件号。对于SPJ表中的某一个JNO，如果该工程使用的所有零件的集合包含S1所供应的全部零件号，则该JNO符合本题条件，在除法运算的结果集中。可以看到，使用关系代数的除法运算概念清晰，语言表达也很简单。

2. sql语言
1.
1）找出所有供应商的姓名和所在的城市。
SELECT SNAME，CITY
FROM S；

2）找出上海厂同提供的所有零件号码
SELECT DISTINCT PNO
FROM SPJ WHERE SNO IN
（SELECT SNO FROM S WHERE CITY=‘上海’）；
3)把所有红色的零件的颜色改成蓝色
UPDATE P SET COLOR=’蓝’ WHERE COLOR=’红’
4)从供应商的关系中删除S2的记录，并从供应关系中删除相应记录。
DELETE FROM SPJ WHERE SNO=‘2’；DELETE FROM S WHERE SNO=‘S2’；

2假设有下面两个关系模式：
职工（职工号，姓名，年龄，职务，工资，部门号），其中职工号为主码；
部门（部门号，名称，经理名，地址，电话号），其中部门号是主码。
用SQL语言定义这两个关系模式，要求在模式中完成以下完整性约束条件的定义：
定义每个模式的主码；定义参照完整性；定义职工年龄不超过60岁。
答：CREATE TABLE DEPT
(Deptno NUMBER(2),
Deptname VARCHAR(10),
Manager VARCHAR(10),
PhoneNumber Char(12)
CONSTRAINT PK_SC PRIMARY KEY (Deptno));
CREATE TABLE EMP
(Empno NUMBER(4) primary key,
Ename VARCHAR(10),
Age NUMBER(2),
CONSTRAINT C1 CHECK (Aage < =60),
Job VARCHAR(9),
Sal NUMBER(7,2),
Deptno NUMBER(2),
CONSTRAINT FK_DEPTNO
FOREIGN KEY(Deptno)
REFERENCES DEPT(Deptno));

3.er图
1.试给出3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。
课程
教员
学生
参加
科研项目
领导
部门
答：

1 m
讲授
1

n
教员
1 m n
总经理

2学校总有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授没人各带若干研究生，每个学生选修若干课程，每门课程可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的概念模型。
答：

学校

1
校-系

n
系

系-班
系-室
1 1

班级
教研室
n n

1 1
班-生
室-教

指导
n n
教员
学生
n 1

选修
m

课程
n

读者
书
借书
1
n
年龄
读者号
姓名
读者号
读者号
读者号
借出日期
应还日期
读者号
读者号
读者号
读者号
3.请设计一个图书馆数据库，此数据库中对每个借阅者保存读者记录，包括读者号，姓名，地址，性别，年龄，单位。对每本书存有：书号，书名，作者，出版社。对每本被借出的书存有读者号、借出日期和应还日期。要求：给出E-R图，再将其转换为关系模型。
答：
E-R图为：

关系模型为：
读者（读者号，姓名，地址，性别，年龄，单位）
书（书号，书名，作者，出版社）
借书（读者号，书号，接触日期，应还日期）