数据库第5章

第5章数据库完整性与安全性1. 什么是数据库的完整性？什么是数据库的安全性?两者之间有什么区别和联系？解：数据库的完整性是指数据库中数据的正确性、有效性和相容性，其目的是防止不符合语义、不正确的数据进入数据库，从而来保证数据库系统能够真实的反映客观现实世界。

数据库安全性是指保护数据库，防止因用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。

数据的完整性和安全性是两个不同的概念，但是有一定的联系:前者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，安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作，完整性措施的防范对象是不合语义的数据.2。

什么是数据库的完整性约束条件？完整性约束条件可以分为哪几类？解:完整性约束条件是指数据库中的数据应该满足的语义约束条件。

一般可以分为六类:静态列级约束、静态元组约束、静态关系约束、动态列级约束、动态元组约束、动态关系约束.静态列级约束是对一个列的取值域的说明，包括以下几个方面：①数据类型的约束,包括数据的类型、长度、单位、精度等;②对数据格式的约束；③对取值范围或取值集合的约束；④对空值的约束；⑤其他约束.静态元组约束就是规定组成一个元组的各个列之间的约束关系，静态元组约束只局限在单个元组上。

静态关系约束是在一个关系的各个元组之间或者若干关系之间常常存在各种联系或约束。

常见的静态关系约束有：①实体完整性约束；②参照完整性约束；③函数依赖约束.动态列级约束是修改列定义或列值时应满足的约束条件,包括下面两方面：①修改列定义时的约束；②修改列值时的约束。

动态元组约束是指修改某个元组的值时需要参照其旧值，并且新旧值之间需要满足某种约束条件.动态关系约束是加在关系变化前后状态上的限制条件，例如事务一致性、原子性等约束条件。

3. 试述DBMS如何实现完整性控制.解：为了维护数据库的完整性,DBMS提供了以下三种机制：①完整性约束条件定义完整性约束条件也称为完整性规则,是数据库中的数据必须满足的语义约束条件.SQL标准使用了一系列概念来描述完整性,包括关系模型的实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。

第5章数据库安全性（2课时）数据库的数据保护主要包括数据的安全性和数据的完整性。

数据的安全性是为了保护数据库防止恶意的破坏和非法访问，防范对象是非法用户和非法操作。

数据库的完整性是指数据的正确性和相容性，是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，也就是防止数据库中存在不正确的数据，防范对象是不合语义的、不正确的数据。

举例说明数据的完整性（三种完整性各一例）。

为维护数据库的完整性，DBMS必须具备三个功能：1 提供定义完整性约束条件的机制完整性约束条件也称为完整性约束规则，是数据库必须满足的语义约束条件。

SQL标准使用了一系列概念来描述完整性，包括关系模型的实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。

这些完整性一般由SQL的DDL语句来实现。

它们作为数据库模式的一部分存入数据字典中。

2 提供完整性检查的方法DBMS中检查数据是否满足完整性约束条件的机制称为完整性检查。

一般在INSERT、UPDA TE、DELETE语句执行后开始检查，也可以在事务提交时检查。

检查这些操作执行后数据库中的数据库是否违背了完整性约束条件。

3 违约处理DBMS若发现用户的操作违背了完整性约束条件，就采取一定的动作，如拒绝（NOACTION）执行该操作，或级联（CASCADE）执行其他操作，进行违约处理以保证数据的完整性。

目前商用的DBMS产品都支持完整性控制，即完整性定义、检查控制和违约处理都是由DBMS来实现，不必由应用程序来完成，从而减轻了应用程序员的负担。

5.1 实体完整性是关系的两个不变性之一，关系的主属性的取值不能相同，主属性不能取空值，保证在一个关系中不存在两个完全相同的元组。

5.1.1 实体完整性定义关系模型的实体完整性在CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义。

对单属性构成的码有两种说明方法：一种是定义为列级约束条件；一种是定义为表级约束条件。

对多个属性构成的码只有一种说明方法：定义为表级约束条件。

第五章数据库的维护和应用一、例题解析【例题1】设数据表已经打开，为了在表尾增加一条空记录，应使用的命令是（）。

A．APPEND B．APPEND BLANK C．INSERT D．INSERT BLANK【解析】答案A，APPEND命令打开一个输入记录的浏览窗口；答案D，INSERT BLANK是插入一条空记录，但必须将记录指针移动到文件尾；答案B是在文件尾追加一条空记录，这个命令常常配合REPLACE命令用于程序中添加记录。

答案：B【例题2】在打开的职工表在有字符型字段“职称”和数值型字段“工资”等，若要求先按职称的升序，职称相同再按工资降序建立排序好的zcgz．dbf文件，应使用的命令是（）。

A.SORT ON职称,工资/D Tozcgz.dbfB.SORT ON工资/D,职称/A Tozcgz.dbfC.SORT ON职称+工资Tozcgz.dbfD.SORT ON职称+工资/D Tozcgz.dbf【解析】在SORT命令中,排序的依据只能是关键字段名,而不能使用关键字表达式,因此,答案C和D都是错误的。

答案B是先按工资排序,工资相同再按职称排序,与题意不符，所以正确的答案是Ａ。

答案：Ａ【例题３】在打开的学生档案表中有字符字段“性别”和日期型字段“出生日期”等若要先按性别排序，性别相同时再按出生日期排序创建单索引文件，应使用的命令是（）。

A．INDEX ON性别，出生日期TO Xbrq.idxB．INDEX ON性别＋出生日期TO xbrq.idxC．INDEX ON性别＋STR(出生日期)TO xbrq.idxD．INDEX ON性别＋DTOC（出生日期）TO xbrq.idx【解析】对于多重索引，索引表达式中的各字段数据类型必须是一致的。

本题中，“性别”和“出生日期”的数据类型不一致，为构成一个索引表达式，通常是使用转换函数把非字符型的数据转换成字符型的数据。

这里要用DTOC（）函数将日期型转换成字符型的，因而答案B、C是错误的；答案A中，索引表达式不能是用逗号隔开的式子。

习题51、 理解并给出下列术语的定义：1）设R(U)是一个属性集U 上的关系模式，X 和Y 是U 的子集。

若对于R(U)的任意一个可能的关系r ，r 中不可能存在两个元组在X 上的属性值相等， 而在Y 上的属性值不等， 则称 X 函数确定Y 或 Y 函数依赖于X ，记作X →Y 。

2） 完全函数依赖在R(U)中，如果X →Y ，并且对于X 的任何一个真子集X ’，都有Y 不函数依赖于X ’ ，则称Y 对X 完全函数依赖，记作Y X F −→−3） 部分函数依赖若X →Y ，但Y 不完全函数依赖于X ，则称Y 对X 部分函数依赖，记作Y X p−→−4） 传递函数依赖在R(U)中，如果X →Y ，(Y ⊆X) , Y →X ，Y →Z ， 则称Z 对X 传递函数依赖。

记为：Z X T −→−注: 如果Y →X ， 即X ←→Y ，则Z 直接依赖于X 。

5）候选码设K 为R （U,F ）的属性或属性组合。

若U K F →， 则K 称为R 的侯选码。

6）主码：若候选码多于一个，则选定其中的一个作为主码。

7）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（Foreign key ）也称外码8）如果一个关系模式R 的所有属性都是不可分的基本数据项，则R ∈1NF.9）若R ∈1NF ，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R ∈2NF 。

10）如果R(U,F )∈2NF ，并且所有非主属性都不传递依赖于主码，则R(U,F )∈3NF 。

11）关系模式R （U ，F ）∈1NF ，若X →Y 且Y ⊆ X 时X 必含有码，则R （U ，F ） ∈BCNF 。

12）关系模式R<U ，F>∈1NF ，如果对于R 的每个非平凡多值依赖X →→Y （Y ⊆ X ），X 都含有码，则R ∈4NF 。

2、 关系规范化的操作异常有哪些？1） 数据冗余大2） 插入异常3） 删除异常4） 更新异常3、 第一范式、第二范式和第三范式关系的关系是什么？4、 已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数依赖集合F={A->D,B->C,E-> A},该关系模式的候选码是什么？候选码为：(E,B)5、 已知学生表（学号，姓名，性别，年龄，系编号，系名称），存在的函数依赖集合是{学号->姓名，学号->性别，学号->年龄，学号->系编号，系编号->系名称}，判断其满足第几范式。

第五章 关系数据理论一、 单项选择题1、设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化主要的理论依据是 （ ）A 、关系规范化理论B 、关系运算理论C 、关系代数理论D 、数理逻辑2、关系数据库规范化是为解决关系数据库中（ ）问题而引入的。

A 、插入、删除和数据冗余B 、提高查询速度C 、减少数据操作的复杂性D 、保证数据的安全性和完整性3、当关系模式R （A ，B ）已属于3NF ，下列说法中（ ）是正确的。

A 、它一定消除了插入和删除异常B 、一定属于BCNFC 、仍存在一定的插入和删除异常D 、A 和C 都是4、在关系DB 中，任何二元关系模式的最高范式必定是（ ）A 、1NFB 、2NFC 、3NFD 、BCNF5、当B 属性函数依赖于A 属性时，属性A 与B 的联系是（ ）A 、1对多B 、多对1C 、多对多D 、以上都不是6、在关系模式中，如果属性A 和B 存在1对1的联系，则说（ ）A 、A B B 、B A C 、A B D 、以上都不是7、关系模式中，满足2NF 的模式，（ ）A 、可能是1NFB 、必定是1NFC 、必定是3NFD 、必定是BCNF8、关系模式R 中的属性全部是主属性，则R 的最高范式必定是（ ）A 、2NFB 、3NFC 、BCNFD 、4NF9、关系模式的候选关键字可以有（ c ），主关键字有（ 1个 ）A 、0个B 、1个C 、1个或多个D 、多个10、如果关系模式R 是BCNF 范式，那么下列说法不正确的是（ ）。

A 、R 必是3NFB 、R 必是1NFC 、R 必是2NFD 、R 必是4NF11、图4.5中给定关系R （ ）。

A 、不是3NFB 、是3NF 但不是2NFC 、是3NF 但不是BCNFD 、是BCNF12、设有如图4.6所示的关系R ，它是（ ）A 、1NFB 、2NFC 、3NFD 、4NF二、 填空题1、如果模式是BCNF ，则模式R 必定是（3NF ），反之，则（ 不一定 ）成立。

第五章习题一、选择题：1．关系规范化中的删除操作异常是指①，插入操作异常是指②。

A．不该删除的数据被删除B．不该插入的数据被插入C．应该删除的数据未被删除D．应该插入的数据未被插入答案：①A ②D2．设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化主要的理论依据是____。

A．关系规范化理论B．关系运算理论C．关系代数理论D．数理逻辑答案：A3．规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。

根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是____。

A．互不相关的B．不可分解的C．长度可变的D．互相关联的答案：B4．关系数据库规范化是为解决关系数据库中____问题而引人的。

A．插入、删除异常和数据冗余B．提高查询速度C．减少数据操作的复杂性D．保证数据的安全性和完整性答案：A5．规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常，删除异常以及____的缺陷。

A．数据的不一致性B．结构不合理C．冗余度大D．数据丢失答案：C6．当关系模式R（A，B）已属于3NF，下列说法中____是正确的。

A．它一定消除了插入和删除异常B．仍存在一定的插入和删除异常C．一定属于BCNF D．A和C都是答案：B7．关系模型中的关系模式至少是____。

A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF答案：A8．在关系DB中，任何二元关系模式的最高范式必定是____。

A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF答案：D9．在关系模式R中，若其函数依赖集中所有候选关键宇都是决定因素，则R最高范式是____。

A．2NF B．3NF C．4 NF D．BCNF答案：C10．当B属性函数依赖于A属性时，属性A与B的联系是____。

A．1对多B．多对1 C．多对多D．以上都不是答案：B11．在关系模式中，如果属性A和B存在1对1的联系，则说____。

A．A→B B．B→A C．A↔B D．以上都不是答案：C12．候选码中的属性称为____。

第5章习题解答1．选择题（1）为数据表创建索引的目的是_______。

A．提高查询的检索性能B．节省存储空间C．便于管理D．归类（2）索引是对数据库表中_______字段的值进行排序。

A．一个B．多个C．一个或多个D．零个（3）下列_______类数据不适合创建索引。

A．经常被查询搜索的列B．主键的列C．包含太多NULL值的列D．表很大（4）有表student（学号, 姓名, 性别, 身份证号, 出生日期, 所在系号），在此表上使用_______语句能创建建视图vst。

A．CREATE VIEW vst AS SELECT * FROM studentB．CREATE VIEW vst ON SELECT * FROM studentC．CREATE VIEW AS SELECT * FROM studentD．CREATE TABLE vst AS SELECT * FROM student（5）下列_______属性不适合建立索引。

A．经常出现在GROUP BY字句中的属性B．经常参与连接操作的属性C．经常出现在WHERE字句中的属性D．经常需要进行更新操作的属性（6）下面关于索引的描述不正确的是_______。

A．索引是一个指向表中数据的指针B．索引是在元组上建立的一种数据库对象C．索引的建立和删除对表中的数据毫无影响D．表被删除时将同时删除在其上建立的索引（7）SQL的视图是_______中导出的。

A．基本表B．视图C．基本表或视图D．数据库（8）在视图上不能完成的操作是_______。

A．更新视图数据B．查询C．在视图上定义新的基本表D．在视图上定义新视图（9）关于数据库视图，下列说法正确的是_______。

A．视图可以提高数据的操作性能B．定义视图的语句可以是任何数据操作语句C．视图可以提供一定程度的数据独立性D．视图的数据一般是物理存储的（10）在下列关于视图的叙述中，正确的是_______。