一、简答题
1、简述数据库系统的特点。（P9）
答：数据结构化；数据的共享性高，冗余度低，易扩充；数据独立性高；
数据由DBMS统一管理和控制。
2、数据库管理系统的主要功能有哪些?（P11）
（1）数据的安全性保护
（2）数据的完整性保护
（3）并发控制
（4）数据库恢复
3、什么叫数据与程序的物理独立性?什么叫数据与程序的逻辑独立性?为什
么数据库系统具有数据与程序的独立性?（P10）
物理独立性：是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。
逻辑独立性：是指用户的应用程序与数据的逻辑结构是相互独立的，也就是说，数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。
为什么：数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的（外模式/模式映像，模式/模式映像），这两层映像机制保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和物理独立性。
4、试述数据库系统的组成。（P5）
数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员。
5、简述文件系统与数据库系统的区别和联系。（P6）
区别：
数据的管理者：文件系统；数据库管理系统
数据面向的对象：某一应用；现实世界
数据的共享程度：共享性差，冗余度大；共享性高，冗余度小
数据的独立性：独立性差；具有高度的物理独立性和逻辑独立性
数据的结构化：记录有结构，整体无结构；整体结构化，数据模型描述
数据的控制能力：应用程序自己控制；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
联系：
（1）均为数据组织的管理技术
（2）均由数据管理软件管理数据，程序与数据之间用存取方法进行转换
（3）数据库系统是在文件系统的基础上发展而来的
6、DBA的职责是什么?（P35）
（1）决定数据库中的信息容和结构
（2）决定数据库中的存储结构和存取策略
（3）定义数据库的安全性要求和完整性约束条件
（4）监控数据的使用和运行
（5）数据库的改进和重组重构
7、什么是基本表?什么是视图?两者的区别和联系是什么?（P81）
基表：是本身独立存在的表，在SQL中一个关系就对应一个基表。
视图：是从一个或几个基表导出的表。
区别：基表是实际存在保存数据的实体，一个（或多个）基表对应一个存储文件；视图本身并不独立存储在数据库中，即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，视图是一个虚表。
联系：视图是在基表之上建立的，它的结构和容都来自基表；一个视图可以对应多个基表，一个基表也可以建立多个视图，视图是基表在逻辑意义建立的新关系。
8、简述视图的优点。（P125）
（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）视图能够对数据提供安全保护
（5）适当的利用视图可以更清晰的表达查询
9、所有的视图是否都可以更新? 哪类视图是可以更新的，哪类视图是不可更新的?
不是。
一般地，行列子集视图是可更新的。
不可更新的视图：
（1）若视图是由两个以上基表导出的，此视图不允许更新
（2）若视图的字段来自字段表达式或常数，则不允许对此视图执行INSERT和UPDATE操作，但允许DELETE操作
（3）若视图的字段来自聚集函数，则此视图不允许更新
（4）若视图定义中含有GROUP BY子句，则此视图不允许更新
（5）若视图定义中含有DISTINCT短语，则此视图不允许更新
（6）若视图定义中有嵌套查询，并且层查询的FROM子句中涉及的表也是导出该视图的基本表，则此视图不允许更新
（7）一个不允许更新的视图上定义的视图也不允许更新
10、简述 SQL 的特点。（P79）
（1）综合统一
（2）高度非过程化
（3）面向集合的操作方式
（4）以同一种语法结构提供多种使用方式
（5）语言简洁，易学易用
11、关系数据库的完整性规则有哪几类？（P49）
（1）实体完整性
（2）参照完整性
（3）用户自定义完整性
12、写出 Armstrong 推理规则中自反律、增广律、传递律的形式化定义。（P183）
设F是属性集总体U上的一组函数依赖，关系模型R
自反律：若Y包含于X，X包含于U，则X->Y为F所蕴含。
增广律：若X->Y为F所蕴含，且Z包含于U，则若XZ->YZ为F所蕴含。
传递律：若X->Y及Y->Z为F所蕴含，则X->Z为F所蕴含。
13、简述 SQL 中的自主存取控制机制。
同一用户对于不同的数据对象有不同的存取权限，不同的用户对同一对象也有不同的权限，用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户。大型数据库管理系统几乎都支持自主存取控制，目前的SQL标准也对自主存取控制提供支持，这主要通过SQL 的GRANT语句和REVOKE语句来实现。
14、简述数据库中事务的概念及其性质。
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4 个特性：原子性（Atomicity ）、一致性（consistency ）、隔离性( Isolation ）和持续性（Durability ）。这4 个特性也简称为ACID 特性。
15、简述事务的原子性。
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。
16、简述并发操作带来的三类数据不一致性。
答：并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏’夕数据。 ( l ）丢失修改（lost update ) 两个事务 Tl 和T2读入同一数据并修改，T2提交的结果破坏了（覆盖了） Tl 提交的结果，导致Tl 的修改被丢失。 ( 2 ）不可重复读（ Non 一 Repeatable Read ) 不可重复读是指事务 Tl 读取数据后，事务几执行更新操作，使 Tl 无法再现前一次读取结果。( 3 ）读“脏”数据（ Dirty Read ) 读“脏’夕数据是指事务 Tl 修改某一数据，并将其写回磁盘，事务几读取同一数据后， Tl 由于某种原因被撤销，这时 Tl 已修改过的数据恢复原值，几读到的数据就与数据库中的数据不一致，则几读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据。
17、在数据库中为什么要并发控制？并发控制技术可以保证事务的哪些特征？
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，破坏数据库的一致性。所以数据库管理系统必须提供并发控制机制
18、什么是封锁？基本的封锁类型有几种？
答：封锁就是事务 T 在对某个数据对象例如表、记录等操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后事务 T 就对该数据对象有了一定的控制，在事务 T 释放它的锁之前，其他的事务不能更新此数据对象。封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。
基本的封锁类型有两种：排它锁（ Exclusive Locks ，简称 x 锁）和共享锁 ( Share Locks，简称 S 锁）。排它锁又称为写锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 X 锁，则只允许 T 读取和修改 A ，其他任何事务都不能再对 A 加任何类型的锁，直到 T 释放 A 上的锁。这就保证了其他事务在 T 释放 A 上的锁之前不能再读取和修改 A 。共享锁又称为读锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 S 锁，则事务 T 可以读 A但不能修改 A ，其他事务只能再对 A 加 S 锁，而不能加 X 锁，直到 T 释放 A 上的 S 锁。这就保证了其他事务可以读 A ，但在 T 释放 A 上的 S 锁之前不能对 A 做任何修改。
19、简述两段封锁协议的容。
在对任何数据进行读、写操作之前，事务首先要获得对该数据的封锁。
2. 在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁。
20、简述数据库系统中活锁和死锁的含义。避免活锁的简单方法是什么？
活锁的含义是该等待事务等待时间太长，似乎被锁住了，实际上可能被激活.避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略。当多个事务请求封锁
同一数据对象时，封锁子系统按请求封锁的先后次序对事务排队，数据对象上的锁一旦释放就批准申请队列中第一个事务获得锁。
21、什么叫做数据库的恢复？数据库恢复的基本技术有哪些？
数据库恢复是指通过技术手段，将保存在数据库中上丢失的电子数据进行抢救和恢复的技术。1、数据转储2、登录日志文件
22、简述数据库系统中可能发生的故障类型，以及数据恢复方法。
（1）事务部的故障；
（2）系统故障；
（3）介质故障；
（4）计算机病毒。
23、简述“运行记录优先原则”。
在数据库系统中，写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的登记记录到日志文件中是两个不同的操作，在这两个操作之间有可能发生故障。这时，如果先写了数据库修改，而在运行记录中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改，那么以后也就无法撤消这个修改。为了安全起见，采用“运行记录优先原则”。它包括两点：
（1）至少要等相应运行记录已经写入“日志”文件后，才能允许事务往数据库中写记录。
（2）直至事务的所有运行记录都已写入运行“日志”文件后，才能允许事务完成“END TRANSACTION”处理。
24、简述日志文件容及其作用。
（1）日志文件是用来记录事务对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。
25、简述数据库设计过程。
这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段： ( l）需求分析； ( 2）概念结构设计； ( 3）逻辑结构设计； ( 4 ）数据库物理设计； ( 5 ）数据库实施； ( 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、运行和维护。设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。
26、需求分析阶段的设计目标是什么?调查的容是什么?
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。调查的容
是“数据”和“处理”，即获得用户对数据库的如下要求： ( l ）信息要求，指用户需要从数据库中获得信息的容与性质，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么要求，处理方式是批处理还是联机处理； ( 3 ）安全性与完整性要求。
27、数据字典的容和作用是什么?
答：数据字典是系统中各类数据描述的集合。数据字典的容通常包括：( l ）数据项； ( 2 ）数据结构； ( 3 ）数据流； ( 4 ）数据存储； ( 5 ）处理过程五个部分。其中数据项是数据的最小组成单位，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和数据存储的逻辑容。数据字典的作用：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。
28、简述数据库完整性和安全性的概念。
完整性是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的输入和输出，即所谓垃圾进垃圾出所造成的无效操作和错误结果。后者是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。也就是说，安全性措施的防对象是非法用户和非法操作，完整性措施的防对象是不合语义的数据。
29、设有关系模式R （A，B，C，D），F是R上成立的FD集，F = {D→A，
D→B}，
试写出关系模式R的候选键，并说明理由。
C D
7．假设某商业集团数据库中有一关系模式R如下：
R （商店编号，商品编号，数量，部门编号，负责人）
如果规定：
（1）每个商店的每种商品只在一个部门销售；
（2）每个商店的每个部门只有一个负责人；
（3）每个商店的每种商品只有一个库存数量。
试回答下列问题：
（1）根据上述规定，写出关系模式R的基本函数依赖；
（2）找出关系模式R的候选码；
（3）试问关系模式R最高已经达到第几式？为什么？
（4）如果R不属于3NF，请将R分解成3NF模式集。
8、
设有如下商品库存关系R：
请仅在R中已给出数据的围分析其函数依赖关系并解答如下问题：
（1）、R最高为第几式？为什么？（3分）
（2）、将它分解为满足3NF式的关系模式。（5分）
（3）、分解后比分解前有什么好处？为什么？（5分）
9、数据模型分析，关系模型R（U，F）
U=ABCDEG，F={AD→E，AC→E，CB→G，BCD→AG，BD→A，AB→G,A→C}
（1）求此模型的最小函数依赖集。
（2）求出关系模式的候选码。
（3）此关系模型最高属于哪级式。
（4）将此模型按照模式分解的要求分解为3NF。
3、学生运动会模型:
●有若干班级,每个班级包括: 班级号,班级名,专业,人数
●每个班级有若干运动员,运动员只能属于一个班,包括:运动员号,,性别,年
龄
●有若干比赛项目,包括:项目号,名称,比赛地点
●每名运动员可参加多项比赛,每个项目可有多人参加
●要求能够公布每个比赛项目的运动员名次与成绩
●要求能够公布各个班级团体总分的名次和成绩
解题要求:
(1)画出每个实体及其属性关系、实体间实体联系的E-R图.
(2)根据试题中的处理要求:完成数据库逻辑模型,包括各个表的名称和属性.并
指出每个表的主键和外键。
4、某单位的现实世界中有工程、水泥、供应商三种实体。假设，一个工程只
能用一种型号的水泥，一种型号的水泥可用于多个工程；一个供应商可生产多种型号的水泥，一种型号的水泥可被多个供应商生产；一个供应商可为多个工程供应水泥，一个工程也可从多个供应商采购水泥。要求能够反映：一个工程使用的是什么型号的水泥；一个工程从不同的供应商那里分别采购了多少水泥、采购单价分别是多少、已经分别支付了多少购买款；一个供应商为哪些工程供应了水泥、供应的水泥型号分别是什么、分别供应了多少水泥、单价分别是多少；等等。
请完成如下设计与分析：
（1）、设计满足上述应用特性的E-R图，并根据一般常识标明每个实体及联
系的若干属性。
（2）、将该E-R图转换为等价的关系模型结构，并用下划线标明每个关系模
式的关键字（码）。
（3）、在上述设计和转换过程中，什么情况下用到关系规化理论？作用何在？试举例说明之。
5、有论文和作者两个实体，论文有题目、期刊名称、年份和期号等属性，作
者有、单位、地址等属性。一篇论文可能有多个作者，且一位作者可能写过多篇论文，在每一篇论文中有作者的顺序。
要求完成下列各题：
（1）.根据上述规则设计E-R模型。
（2）. 按规化要求设计出3NF的数据库模式，并指出每个关系的主键和外键7、某汽车维修站拟开发一套小型汽车维修管理系统，对车辆的维修情况进行管理。
（1）．对于新客户及车辆，汽车维修管理系统首先登记客户信息，包括：客户编号、客户名称、客户性质（个人、单位）、折扣率、联系人、联系等信息；还要记录客户的车辆信息，包括：车牌号、车型、颜色等信息。一个客户至少有一台车。客户及车辆信息如表1-1所示。
（2）．记录维修车辆的故障信息。包括：维修类型（普通、加急）、作业分类（大、中、小修）、结算方式（自付、三包、索赔）等信息。维修厂的员工分
为：维修员和业务员。车辆维修首先委托给业务员。业务员对车辆进行检查和故障分析后，与客户磋商，确定故障现象，生成维修委托书。如表1-2所示。
表1-2 维修委托书
No.20070702003 登记日期：
（3）．维修车间根据维修委托书和车辆的故障现象，在已有的维修项目中选择并确定一个或多个具体维修项目，安排相关的维修工及工时，生成维修派工单。维修派工单如表1-3所示。
表1-3 维修派工单
（4）．客户车辆在车间修理完毕后，根据维修项目单价和维修派工单中的工时计算车辆此次维修的总费用，记录在委托书中。
根据需求阶段收集的信息，设计的实体联系图。按规化要求设计出3NF的数据库模式，并指出每个关系的主键和外键
8、某宾馆需要建立一个住房管理系统，部分的需求分析结果如下：
(1)一个房间有多个床位，同一房间的床位具有相同的收费标准。不同房
间的床位收费标准可能不同。
(2)每个房间有房间号（如201, 202等）、收费标准、床位数目等信息。
(3)每位客人有、、性别、出生日期和地址等信息。
(4)对每位客人的每次住宿，应该记录其入住日期、退房日期和预付款额
信息。
(5)管理系统可查询出客人所住房间号。
9、根据需求阶段收集的信息，设计的实体联系图。按规化要求设计出3NF的
数据库模式，并指出每个关系的主键和外键
10、某单位资料室需要建立一个图书管理系统，初步的需求分析结果如下：（1）资料室有图书管理员若干名，他们负责己购入图书的编目和借还工作，每名图书管理员的信息包括工号和；
（2）读者可在阅览室读书，也可通过图书流通室借还图书，读者信息包括读者ID、、和Email，系统为不同读者生成不同的渎者ID；
（3）每部书在系统中对应惟—的一条在版编目数据（CIP，以下简称书目），书目的基本信息包括ISBN号、书名、作者、出版商、出版年月，以及本资料室拥有该书的册数（以下简称册数），不同书目的ISBN号不相同；
（4）资料室对于同一书目的图书可拥有多册（本），图书信息包括图书ID、ISBN号、存放位置、当前状态，每—本书在系统中被赋予惟一的图书ID；（5）一名读者最多只能借阅十本图书，且每本图书最多只能借两个月，读者借书时需由图书管理员登记读者ID、所借图书ID、借阅时间和应还时间，读者还书时图书管理员在对应的借书信息中记录归还时间；
（6）当某书目的可借出图书的数量为零时，读者可以对其进行预约登记，即记录读者ID、需要借阅的图书的ISBN号、预约时间。
某书目的信息如表2－1所示，与该书目对应的图书信息如表2-2所示。
表2－1 书目信息
表2－2 图书信息
系统的主要业务处理如下：
（1）入库管理：图书购进入库时，管理员查询本资料室的书目信息，若该书的书目尚未建立，则由管理员编写该书的书目信息并录入系统，然后编写并录入图书信启、：否则，修改该书目的册数，然后编写并录入图书信息，对于进入流通室的书，其初始状态为“未借出”，而送入阅览室的书的状态始终为“不外借”。
（2）借书管理：读者借书时，若有，则由管理员为该读者办理借书手续，并记录该读者的借书信息，同时将借出图书的状态修改为“已借出”。
（3）预约管理：若图书流通室没有读者要借的书，则可为该读者建立预约
登记，需要记录读者ID、书的ISBN号、预约时间和预约期限（最长为lO天）。一旦其他读者归还这种书，就自动通知该预约读者。系统将自动清除超出预约期限的预约记录并修改相关信息。
（4）还书管理：读者还书时，则记录相应借还信息中的“归还时间”，对于超期归还者，系统自动计算罚金（具体的计算过程此处省略）。系统同时自动查询预约登记表。若存在其他读者预约该书的记录，则将图书的状态修改为“已预约”，并将该图书ID写入相应的预约
记录中（系统在清除超出预约期限的记录时解除该图书的“已预约”状态）；否则，将该图书的状态修改为“未借出”。
（5）通知处理：对于已到期且未归还的图书，系统通过Email自动通知读者；若读者预约的书已到，系统则自动通过Email通知该读者来办理借书手续。
根据以上说明设计的实体联系图。按规化要求设计出3NF的数据库模式，并指出每个关系的主键和外键。
建立存储过程实现借书功能。
10、甲公司的经营销售业务目前是手工处理的，随着业务量的增长，准备采用关系数据库对销售信息进行管理。经销业务的手工处理主要涉及三种表：订单、客户表和产品表。