(完整版)数据库系统概念题目及答案
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数据库系统概念试题库及答案1. 什么是数据库系统?数据库系统是一种用于存储、管理和检索数据的软件系统。
它由数据库管理系统(DBMS)和相关的应用程序组成,用于有效地组织和管理大量数据,并提供数据访问和查询功能。
2. 数据库系统的主要组成部分有哪些?数据库系统主要由以下几个组成部分构成:- 数据库:用于存储数据的集合,可以包含多个表或文件。
- 数据库管理系统(DBMS):负责管理数据库的软件系统,提供数据访问、查询、修改和控制等功能。
- 数据库应用程序:基于数据库的应用程序,通过DBMS与数据库交互,实现数据的增删改查等操作。
3. 数据库系统的优势有哪些?数据库系统具有以下几个优势:- 数据共享:多个用户可以同时访问和共享数据库中的数据,提高了工作效率和数据的一致性。
- 数据独立性:数据库系统实现了数据与应用程序的分离,使得数据的结构和存储方式可以独立于应用程序进行修改和调整。
- 数据一致性:通过数据库的事务处理和完整性约束等机制,确保数据的一致性和完整性。
- 数据安全性:数据库系统提供了用户认证、权限控制和数据加密等功能,保护数据的安全性和机密性。
4. 数据库系统的基本概念有哪些?数据库系统涉及的基本概念包括:- 数据模型:描述数据的组织方式和数据之间的关系,常见的数据模型有关系模型、层次模型和网络模型等。
- 数据库模式:数据库模式定义了数据库中表、字段和关系的结构,描述了数据的逻辑结构。
- 数据库实例:数据库实例是数据库模式的一个具体实例,包含了实际存储的数据。
- 数据库操作:包括数据的增加、删除、修改和查询等操作,用于对数据库中的数据进行管理和访问。
5. 数据库系统的查询语言有哪些?数据库系统常用的查询语言有:- 结构化查询语言(SQL):SQL是一种用于操作和查询关系型数据库的标准语言,具有简单易学和广泛应用的特点。
- 查询操作符:数据库系统支持多种查询操作符,如选择、投影、连接和聚合等,用于实现复杂的数据查询和分析。
1.为什么要研究关系规范化理论?答关系数据库的设计直接影响着应用系统的开发、维护及其运行效率。
一个不好的关系模式会导致插入异常、删除异常、数据冗余(修改异常)等问题。
为此,人们提出了关系数据库规范化理论。
它依据函数依赖,采用模式分解的方法,将一个低一级范式的关系模式转换为若干个高一级范式的关系模式的集合,从而消除各种异常,把不好的关系数据库模式转化为好的关系数据库模式。
2.理解并写出下列术语的含义。
函数依赖,平凡函数依赖,非平凡函数依赖, 1NF范式,BCNF范式,3NF范式,规范化,无损连接性,依赖保持性。
答:.函数依赖:设关系模式R(A1,A2,…,An),X,Y是R的两个属性集合,X⊂R(A1,A2,…,An)及Y⊂R(A1,A2,…,An),R[X,Y]是关系只在属性XUY上的投影,当任何时刻R[X,Y]中任意两个元组中的X属性值相同时,则它们的Y属性值也相同.那么称X函数决定Y,或Y函数依赖于X,记作X→Y。
.平凡函数依赖与非平凡函数依赖:当属性集合Y是属性集合X的子集时,则存在函数依赖X→Y。
这说明一组属性函数决定它的所有子集。
这种类型的函数依赖称为平凡函数依赖。
如果X→Y且Y⊄X,则称X→Y是非平凡的函数依赖。
.1NF范式:定义;如果关系模式的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值,则称只属于第一范式(1NF)。
lNF是关系模式的最低要求。
这一限制是在关系的基本性质中提出的,每个关系模式都必须遵守。
.BCNF范式:定义:若关系模式R∈lNF且每个非主属性都完全函数依赖于R 的每个键,关系模式及属于第二范式(只E2NF)。
.3NF范式:定义:.规范化:把一个低一级范式的关系模式转换为若干个高一级范式的关系模式的集合的过程叫做规范化。
.范式:规范化理论认为,一个关系数据库中所有的关系,都应满足一定的要求,它把关系应满足的规范要求分成几级,并为每一级定义了相应的约束条件集,称为范式。
数据库系统课后习题及答案第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
(3、4、5页)答:描述事物的符号记录称为数据;数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合;数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
2.使用数据库系统有什么好处?(12页)答:数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段,这样既便于数据的集中管理,又有利于应用程序的研制和维护,提高了数据的利用率和相容性,提高了决策的可靠性。
3.试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
(8、9、10页)答:1)数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中,相互独立的文件的记录内部是有结构的,管其记录内部已有了某些结构,但记录之间没有联系。
数据库系统实现整体数据的结构化,是数据库的主要特征之一。
2)在文件系统中,数据的最小存取单位是记录,粒度不能细到数据项。
而在数据库系统中,存取数据的方式也很灵活,可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。
3)文件系统中的文件是为某一特定应用服务的,文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的,因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难,系统不容易扩充。
而在数据库系统中数据不再针对某一应用,而是面向全组织,具有整体的结构化。
5.试述数据库系统的特点。
(9、10、11页)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。
6.数据库管理系统的主要功能有哪些? (4页)答:数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。
7.试述数据模型的概念(13页)、数据模型的作用、数据模型的三个要素。
(14、15页)答:数据模型(Data Model)也是一种模型,它是现实世界数据特征的抽象。
数据库系统概念(章节练习简答题答案)1 .试述sQL 语言的特点。
(l)综合统一。
sQL 语言集数据定义语言DDL 、数据操纵语言DML、数据控制语言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”,而无需指明“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,不仅操作对象、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;作为嵌入式语言,它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。
sQL 的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。
SQL 语言使用cREATE TABLE 语句建立基本表,ALTER TABLE 语句修改基本表定义,DROP TABLE 语句删除基本表;使用CREATE INDEX 语句建立索引,DROP INDEX 语句删除索引;使用CREA TE VIEW 语句建立视图,DROP VIEW 语句删除视图。
3 .什么是基本表?什么是视图?两者的区别和联系是什么?基本表是本身独立存在的表,在sQL 中一个关系就对应一个表。
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,可以在视图上再定义视图。
4.试述视图的优点。
( l )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。
第一章数据库系统概述选择题1实体-联系模型中,属性是指(C)A.客观存在的事物B.事物的具体描述C.事物的某一特征D.某一具体事件2对于现实世界中事物的特征,在E-R模型中使用(A)A属性描述B关键字描述C二维表格描述D实体描述3假设一个书店用这样一组属性描述图书(书号,书名,作者,出版社,出版日期),可以作为“键”的属性是(A)A书号B书名C作者D出版社4一名作家与他所出版过的书籍之间的联系类型是(B)A一对一B一对多C多对多D都不是5若无法确定哪个属性为某实体的键,则(A)A该实体没有键B必须增加一个属性作为该实体的键C取一个外关键字作为实体的键D该实体的所有属性构成键填空题1对于现实世界中事物的特征在E-R模型中使用属性进行描述2确定属性的两条基本原则是不可分和无关联3在描述实体集的所有属性中,可以唯一的标识每个实体的属性称为键4实体集之间联系的三种类型分别是1:1 、1:n 、和m:n5数据的完整性是指数据的正确性、有效性、相容性、和一致性简答题一、简述数据库的设计步骤答:1需求分析:对需要使用数据库系统来进行管理的现实世界中对象的业务流程、业务规则和所涉及的数据进行调查、分析和研究,充分理解现实世界中的实际问题和需求。
分析的策略:自下而上——静态需求、自上而下——动态需求2数据库概念设计:数据库概念设计是在需求分析的基础上,建立概念数据模型,用概念模型描述实际问题所涉及的数据及数据之间的联系。
3数据库逻辑设计:数据库逻辑设计是根据概念数据模型建立逻辑数据模型,逻辑数据模型是一种面向数据库系统的数据模型。
4数据库实现:依据关系模型,在数据库管理系统环境中建立数据库。
二、数据库的功能答:1提供数据定义语言,允许使用者建立新的数据库并建立数据的逻辑结构2提供数据查询语言3提供数据操纵语言4支持大量数据存储5控制并发访问三、数据库的特点答:1数据结构化。
2数据高度共享、低冗余度、易扩充3数据独立4数据由数据库管理系统统一管理和控制:(1)数据安全性(2)数据完整性(3)并发控制(4)数据库恢复第二章关系模型和关系数据库选择题1把E-R模型转换为关系模型时,A实体(“一”方)和B实体(“多”方)之间一对多联系在关系模型中是通过(A)来实现的A将A关系的关键字放入B关系中B建立新的关键字C建立新的联系D建立新的实体2关系S和关系R集合运算的结果中既包含S中元组也包含R中元组,但不包含重复元组,这种集合运算称为(A)A并运算B交运算C差运算D积运算3设有关系R1和R2,经过关系运算得到结果S,则S是一个(D)A字段B记录C数据库D关系4关系数据操作的基础是关系代数。
1.数据库系统是采用了数据技术的计算机系统,数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和( C )A.系统分析员 B.程序员 C.数据库管理员 D.操作员3.下面列出的数不清管理技术发展的3个阶段中,没有专门的软对数据进行管理的是DⅠ. 人工管理阶段Ⅱ.文件系统阶段Ⅲ.数据库阶段A.Ⅰ和Ⅱ B.只有Ⅱ C.Ⅱ和Ⅲ D.只有Ⅰ4.下列4项中,不属于数据库系统特点的是( C)。
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.不会因为数据的变化而影响到应用程序B.不会因为数据存储结构与数据逻辑结构的变化而应有程序C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构D.不会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( A )。
A.模式 B.内模式 C.外模式7.要保证数据库的数据独立性,需要修改的是( C )。
A.模式与外模式 B.模式与内模式C.三级模式之间的两层映像D.三层模式8.要何证数据库的逻辑数据独立性,需要修改的是(A )。
A.模式与外模式之间的映像 B.模式与内模式之间的映像C.模式D.三级模式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( C )A.模式 B.物理模式 C.子模式 D.内模式10.下述( D )不是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11.概念模型是现实世界的第一层抽象,它一类模型中最著名的模型是()。
A.层次模型 B.关系模型 C.网状模型 D.实体-联系模型12.区分不同实体的依据是( B )。
A.名称 B.属性 C.对象 D.概念13.关系数据模型是目前最重要的一种数据模型,它的3个要素分别是( B )。
A.实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性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14.在( A )中一个结点可以有多个双亲,结点之间可以有多种联系。
数据库系统概念习题答案数据库系统概念习题答案数据库系统概念是计算机科学中的重要课程之一,它涉及到了数据库的设计、管理和应用等方面。
在学习这门课程时,习题是检验自己掌握程度的重要途径。
下面我将为大家提供一些数据库系统概念课程中常见习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是数据库系统?答:数据库系统是一个能够存储、管理和操作大量结构化数据的软件系统。
它由数据库、数据库管理系统(DBMS)和应用程序组成,能够提供数据的安全性、一致性和可靠性。
2. 数据库系统有哪些特点?答:数据库系统具有以下特点:- 数据共享:多个用户可以同时访问和共享数据库中的数据。
- 数据独立性:数据库系统能够将数据的逻辑表示与物理表示相分离,使得对数据的操作不受物理存储方式的影响。
- 数据一致性:数据库系统能够保证数据的一致性,即数据的更新和修改操作能够满足事务的原子性、一致性、隔离性和持久性要求。
- 数据持久性:数据库系统能够将数据永久地存储在磁盘等非易失性存储介质中,以防止数据丢失。
3. 什么是数据库模式?答:数据库模式是数据库中数据的逻辑结构和特征的描述。
它包括实体、属性和关系等元素的定义,用于描述数据库中各个实体之间的关系和约束条件。
4. 数据库系统的架构有哪些?答:数据库系统的架构主要包括三层:外模式(用户视图)、概念模式和内模式。
- 外模式:也称为用户视图,是用户对数据库中数据的逻辑视图,它定义了用户能够看到和操作的数据。
- 概念模式:也称为全局模式,是数据库中所有数据的逻辑视图,它定义了数据的整体结构和组织方式。
- 内模式:也称为物理模式,是数据库中数据在物理存储介质上的表示方式,它定义了数据在磁盘上的存储结构和访问方法。
5. 数据库设计的步骤有哪些?答:数据库设计的步骤主要包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
- 需求分析:明确用户的需求和要求,确定数据库的功能和性能需求。
- 概念设计:根据需求分析的结果,设计数据库的概念模式,包括实体关系图和属性定义等。
可编辑修改精选全文完整版试题四一、单项选择题得分本大题共20小题,每小题分,共30分在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内;错选、多选或未选均无分;1. 数据库系统的特点是、数据独立、减少数据冗余、避免数据不一致和加强了数据保护;A.数据共享B.数据存储C.数据应用D.数据保密2.数据库系统中,物理数据独立性是指;A.数据库与数据库管理系统的相互独立B.应用程序与DBMS的相互独立C.应用程序与存储在磁盘上数据库的物理模式是相互独立的D.应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立3.在数据库的三级模式结构中,描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是;A.外模式B.内模式C.存储模式D.模式4. 关系模型的数据结构是;A.层次结构B.二维表结构C.网状结构 D.封装结构5. 关系模型中,一个候选码;A.可由多个任意属性组成B.至多由一个属性组成C.可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成D.必须由多个属性组成6.自然连接是构成新关系的有效方法;一般情况下,当对关系R和S使用自然连接时,要求R和S含有一个或多个共有的;A.元组B.行C.记录D.属性7.设关系R和S的属性个数分别是2和3,那么R S等价于1<2A.σ1<2R⨯S B.σ1<4R⨯SC.σ1<2R S D.σ1<4R S8.SQL语言具有的功能;A.关系规范化、数据操纵、数据控制B.数据定义、数据操纵、数据控制C.数据定义、关系规范化、数据控制D.数据定义、关系规范化、数据操纵9.假定学生关系是SS,SNAME,SEX,AGE,课程关系是CC,CNAME,TEACHER,学生选课关系是SCS,C,GRADE;要查找选修“COMPUTER”课程的“女”学生姓名,将涉及到关系;A.S B.SC,C C.S,SC D.S,C,SC10. 已知关系SPJS,P,J,QTY,把对关系SPJ的属性QTY的修改权授予用户张三的T-SQL语句是 CA. GRANT QTY ON SPJ TO 张三B. GRANT UPDA TE ON SPJ TO张三C. GRANT UPDA TE QTY ON SPJ TO张三D. GRANT UPDA TE ON SPJ QTY TO张三11.图1中是关系完备的系统A B C D图112.在RU中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X',都有X'→Y,则;A. Y函数依赖于XB. Y对X完全函数依赖C.X为U的候选码D. R属于2NF13.关系规范化中的插入操作异常是指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14.在数据库设计中, E-R图产生于A.需求分析阶段B.物理设计阶段C.逻辑设计阶段D.概念设计阶段15.在合并分E-R图时必须消除各分图中的不一致;各分E-R图之间的冲突主要有三类,即属性冲突、命名冲突和结构冲突,其中命名冲突是指;A.命名太长或太短B.同名异义或同义异名C.属性类型冲突D.属性取值单位冲突16.事务是数据库运行的基本单位;如果一个事务执行成功,则全部更新提交;如果一个事务执行失败,则已做过的更新被恢复原状,好像整个事务从未有过这些更新,这样保持了数据库处于状态;A.安全性B.一致性C.完整性D.可靠性17. 用来记录对数据库中数据进行的每一次更新操作;A.后援副本B.日志文件C.数据库D.缓冲区18.若事务T对数据对象A加上S锁,则;A.事务T可以读A和修改A,其它事务只能再对A加S锁,而不能加X 锁;B.事务T可以读A但不能修改A,其它事务能对A加S锁和X锁;C.事务T可以读A但不能修改A,其它事务只能再对A加S锁,而不能加X 锁;D.事务T可以读A和修改A,其它事务能对A加S锁和X锁;19. 设有两个事务T1、T2,其并发操作如图1所示,下面评价正确的是A. 该操作不存在问题B.该操作丢失修改C.修改该操作不能重复读D.该操作读“脏”数据T1 T2readAreadBsum=A+BreadAA=A2writeAreadAreadBsum=A+BwriteA+B图220. 已知事务T 1的封锁序列为:LOCK SA …LOCK SB …LOCK XC…UNLOCKB …UNLOCK A …UNLOCK C事务T 2的封锁序列为:LOCK SA …UNLOCK A …LOCK SB…LOCK XC …UNLOCK C …UNLOCK B则遵守两段封锁协议的事务是 和T 2 D .没有二、填空题本大题共10小题,每小题1分,共10分请在每小题的空格中填上正确答案;错填、不填均无分;1. 数据管理经历了人工管理、文件系统、 三个阶段;2. 数据模型由数据结构、数据操作和 三部分组成;3. 在Student 表的Sname 列上建立一个聚簇索引的SQL 语句为:CREATE Stusname ON studentSname4. SELECT 语句查询条件中的谓词“=ANY ”与运算符 等价;5. 关系模式R{A,B,C},{A,C →B,A,B →C,B →C}最高可达到第 范式;6. 数据抽象主要有分类和 两种;7. 存在一个等待事务集{T 0,T 1,…,T n },其中T 0正等待被T 1锁住的数据项,T 1正等待被T 2锁住的数据项,T n-1正等待被T n 锁住的数据项,且T n 正等待被T 0锁住的数据项,这种情形称为 ; 8. “为哪些表,在哪些字段上,建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计中的 设计阶段;9. 并发控制的主要方法是 机制;10. 故障分为事务故障、 和介质故障三种;三、简答题本大题共3小题,每小题5分,共15分1. 简述等值连接与自然连接的区别和联系;2.说明视图与基本表的区别和联系3.简述事务的特性;四、设计题第1题20分,第2题10分,共30分1.设有一个工程供应数据库系统,包括如下四个关系模式:●SSno,Sname, Status,City;●PPno,Pname,Color,Weight;●JJno,Jname,City;●SPJSno,Pno,Jno,Qty;供应商表S由供应商号、供应商名、状态、城市组成;零件表P 由零件号、零件名、颜色、重量组成;工程项目表J由项目号、项目名、城市组成;供应情况表SPJ由供应商号、零件号、项目号、供应数量组成;1用关系代数查询没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号;3分2用关系代数查询至少使用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO;3分3用ALPHA语言查询供应工程J1零件为红色的供应商号SNO;2分4用T-SQL语句建立“供应商”S表主码必须定义;2分5用SQL查询工程J1使用的各种零件的名称和使用数量;3分6用SQL查询没有使用天津供应商生产的零件的工程号;3分7用SQL语句将全部红色零件改为蓝色;2分8用SQL语句将S2,P4,J6,400插入供应情况关系;2分2.设有关系STUDENTS,SNAME,SDEPT,MNAME,CNAME,GRADE,S,CNAME 为候选码,设关系中有如下函数依赖:S,CNAME→SNAME,SDEPT,MNAMES→SNAME,SDEPT,MNAMES,CNAME→GRADESDEPT→MNAME试求下列问题:1关系STUDENT属于第几范式3分2如果关系STUDENT不属于BCNF,请将关系STUDENT逐步分解为巧BCNF;7分要求:写出达到每一级范式的分解过程,并指明消除什么类型的函数依赖;五、综合题15分某医院病房管理系统中,包括四个实体型,分别为:科室:科名,科地址,科电话病房:病房号,病房地址医生:工作证号,姓名,职称,年龄病人:病历号,姓名,性别且存在如下语义约束:①一个科室有多个病房、多个医生,一个病房只能属于一个科室,一个医生只属于一个科室;②一个医生可负责多个病人的诊治,一个病人的主管医生只有一个;③一个病房可入住多个病人,一个病人只能入住在一个病房;注意:不同科室可能有相同的病房号;完成如下设计:1画出该医院病房管理系统的E-R图;5分2将该E-R图转换为关系模型;5分要求:1:1和1:n的联系进行合并3指出转换结果中每个关系模式的主码和外码;5分试题四参考答案与评分标准一、选择题每题分1.A 2.C 3.D 4.B 5.C 6.D 7.B 8.B 9.D 10.C11.C 12.B 13.D 14.D 15.B 16.B 17.B 18.C 19.C 20.A二、填空题每题1分1. 数据库系统2. 完整性约束3. CLUSTER INDEX4. IN5.三6.聚集7.死锁8.物理9.封锁10.系统故障三、简答题每题5分1、参考答案:答: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,即等值连接为:R∞S={trts|tr∈R∧ts∈S∧trA=tsB}A=B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;2、参考答案:答:视图是从一个或几个基本表导出的表,它与基本表不同,是一个虚表,数据库中只存放视图的定义,而不存放视图对应的数据,这些数据存放在原来的基本表中,当基本表中的数据发生变化,从视图中查询出的数据也就随之改变;视图一经定义就可以像基本表一样被查询、删除,也可以在一个视图之上再定义新的视图,但是对视图的更新操作有限制;3、参考答案:答:事务具有四个特性,即ACID特性:1原子性:事务中包括的所有操作要么都做,要么都不做;2一致性:事务必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态;3隔离性:一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的;4持续性:事务一旦提交,对数据库的改变是永久的;四、设计题1、参考答案:1πJno J-πJnoσCity='天津' S SPJσColor='红' P2πPno,Jno SPJ÷πPnoσSno='S1' SPJ3RANGE P PXGET W : ='J1'∧∃PX=∧PX..Color='红'4CREATE TABLE SSno CHAR6 PRIMARY KEY,Sname CHAR10,Status INT,City CHAR20;5SELECT Pname,TotalQty FROM SELECT Pno,SUMQty TotalQty FROM SPJ WHERE Jno='J1' GROUP BY Pno X,P WHERE =;6SELECT Jno FROM J WHERE Jno NOT IN SELECT Jno FROM SPJ WHERE Sno IN SELECT Sno FROM S WHERE City='天津';或:SELECT Jno FROM J WHERE NOT EXISTS SELECT FROM SPJ,S WHERE = AND = AND City='天津';或:SELECT Jno FROM J WHERE NOT EXISTS SELECT FROM SPJ WHERE = AND EXISTS SELECT FROM S WHERE = AND City='天津';7UPDATE P SET Color='蓝' WHERE Color='红';8INSERT INTO SPJ V ALUES'S2','P4','J6',400评分标准:第1、2、5、6每题3分,其余每题2分,书写是否正确、规范、合理需酌情处理,能正确写出大体结构给一半分,局部漏写、错写视情节扣分,大体结构不正确一律不给分;2、参考答案:1关系STUDENT是1NF,因为F中存在非主属性S NAME,SDEPT,MNAME对侯选码S,CNAME的部分函数依赖;2首先消除部分函数依赖S,CNAME→SNAME,SDEPT,MNAME将关系分解为:R1S,SNAME,SDEPT,MNAME,F1 = { S→SNAME,SDEPT,MNAME}R2S,CNAME,GRADE,F2={S,CNAME→GRADE}在关系R1中存在非主属性对候选码的传递函数依赖S→SDEPT,所以将R1进一步分解:R11S,SNAME,SDEPT ,F11 = { S→SNAME,SDEPT}R12SDEPT,MNAME,F12 = { SDEPT→MNAME}在R2,R11,R12关系模式中函数依赖都是非平凡的,并且决定因素均是候选码,所以上述三个关系模式均是BCNF;评分标准:1回答R是1NF并正确说明理由3分,没有正确回答出理由扣1分;2两次分解各3分,每步所得的两个关系模式各分;正确回答消除什么类型的函数依赖和正确说明所得的三个关系模式是BCNF各1分;五、综合题参考答案:1本题的E-R图如下图所示;某医院病房管理系统的基本E-R图2转化后的关系模式如下:科室科名,科地址,科电话病房病房号,病房地址,科名医生工作证号,姓名,职称,年龄,科名病人病历号,姓名,性别,主管医生,病房号,科名3每个关系模式的主码、外码如下:科室:主码是科名;病房:主码是科名十病房号,外码是科名;医生:主码是工作证号,外码是科名;病人:主码是病历号,外码是科名十病房号;评分标准:1四个联系各分,名称一定可表达联系含义,联系类型错误不给分;四个实体型属性漏写、错写扣分,漏写一个实体型扣1 分;2转化后的科室关系模式、病房关系模式、医生关系模式各1分,有一个属性不正确均不给分,病人关系模式2分,漏写一个属性扣1分,3病房关系模式主码1 分、病人关系模式外码分,其余各分;。
1. 数据库系统的主要目标是()。
A. 数据共享B. 数据管理C. 数据存储D. 数据检索答案:A解析:数据库系统的主要目标是实现数据共享,避免数据冗余,提高数据独立性。
2. 数据库系统的发展经历了以下几个阶段()。
A. 层次数据库和网状数据库阶段、关系数据库技术阶段、后关系数据库技术阶段B. 数据文件管理阶段、数据库系统阶段、数据库系统高级阶段C. 数据库系统阶段、数据库系统高级阶段、大数据时代数据库系统阶段D. 层次数据库和网状数据库阶段、关系数据库技术阶段、数据库系统高级阶段答案:A解析:数据库系统的发展经历了层次数据库和网状数据库阶段、关系数据库技术阶段、后关系数据库技术阶段。
3. 以下哪个不是数据库系统的特点()。
A. 数据共享B. 数据冗余C. 数据独立性D. 数据完整性答案:B解析:数据库系统的特点包括数据共享、数据独立性、数据完整性,不包括数据冗余。
4. 数据库系统的三级模式结构包括()。
A. 内模式、模式、外模式B. 内模式、外模式、数据字典C. 内模式、模式、数据字典D. 模式、外模式、数据字典答案:A解析:数据库系统的三级模式结构包括内模式、模式、外模式。
5. 关系数据库的基本数据结构是()。
A. 图B. 矩阵C. 树D. 关系答案:D解析:关系数据库的基本数据结构是关系。
二、填空题1. 数据库系统是指()。
答案:一个相互关联的数据集合和一组用于管理这些数据的软件系统。
2. 数据库系统的核心是()。
答案:数据库管理系统。
3. 数据库系统的三级模式结构中的“内模式”对应于()。
答案:物理模式。
4. 关系数据库中的“关系”是指()。
答案:一个二维表。
5. 关系数据库中的“关系模式”是指()。
答案:一个关系的结构。
三、简答题1. 简述数据库系统的特点。
答案:(1)数据共享:数据库系统允许多个用户同时访问和修改数据。
(2)数据冗余:数据库系统通过数据冗余来提高数据的可靠性和一致性。
1.为什么要研究关系规范化理论?答关系数据库的设计直接影响着应用系统的开发、维护及其运行效率。
一个不好的关系模式会导致插入异常、删除异常、数据冗余(修改异常)等问题。
为此,人们提出了关系数据库规范化理论。
它依据函数依赖,采用模式分解的方法,将一个低一级范式的关系模式转换为若干个高一级范式的关系模式的集合,从而消除各种异常,把不好的关系数据库模式转化为好的关系数据库模式。
2.理解并写出下列术语的含义。
函数依赖,平凡函数依赖,非平凡函数依赖, 1NF范式,BCNF范式,3NF范式,规范化,无损连接性,依赖保持性。
答:.函数依赖:设关系模式R(A1,A2,…,An),X,Y是R的两个属性集合,X⊂R(A1,A2,…,An)及Y⊂R(A1,A2,…,An),R[X,Y]是关系只在属性XUY上的投影,当任何时刻R[X,Y]中任意两个元组中的X属性值相同时,则它们的Y属性值也相同.那么称X函数决定Y,或Y函数依赖于X,记作X→Y。
.平凡函数依赖与非平凡函数依赖:当属性集合Y是属性集合X的子集时,则存在函数依赖X→Y。
这说明一组属性函数决定它的所有子集。
这种类型的函数依赖称为平凡函数依赖。
如果X→Y且Y⊄X,则称X→Y是非平凡的函数依赖。
.1NF范式:定义;如果关系模式的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值,则称只属于第一范式(1NF)。
lNF是关系模式的最低要求。
这一限制是在关系的基本性质中提出的,每个关系模式都必须遵守。
.BCNF范式:定义:若关系模式R∈lNF且每个非主属性都完全函数依赖于R 的每个键,关系模式及属于第二范式(只E2NF)。
.3NF范式:定义:.规范化:把一个低一级范式的关系模式转换为若干个高一级范式的关系模式的集合的过程叫做规范化。
.范式:规范化理论认为,一个关系数据库中所有的关系,都应满足一定的要求,它把关系应满足的规范要求分成几级,并为每一级定义了相应的约束条件集,称为范式。
.无损连接性:设有关系模R(U)中存在函数依赖集F,R被分解为R1(U1),…,Rk (Uk),如果这些关系模式的自然连接与原关系模式R完全相等,则称该分解具有无损连接性。
.依赖保持性:设有关系模式R(U)中存在函数依赖集F,R被分解加R1(U1),…,Rk (Uk),且Ri(Ui)(1≤i≤k)所包含的函数依赖集为Fi,如果∪1k Fi与F等价,则称该分解具有依赖保持性。
3.什么叫关系模式分解?为什么要有关系模式分解?关系模式分解要遵守什么规则?答:关系模式分解指采用投影的方式将一个关系模式R(U)分解为R1(U1),…,R k (Uk),其中不存在Ui⊆Uj(1≤i,j≤k),并且U1∪U2∪…∪Uk=U。
关系模式分解是规范化的主要手段,通过关系模式分解可以把一个低一级范式的关系模式分解为若干个高一级范式的关系模式的集合。
关系模式分解应当具有无损连接性和依赖保持性。
4.要建立关于系、学生、班级、研究会等信息的一个关系数据库.规定:一个系有若干个专业.每个专业每年只招一个班级,每个班级有若干名学生,一个系的学生住在同一个宿舍区。
每个学生可以参加若干个研究会.每个研究会有若干名学生。
描述学生的属性有:学号、姓名、出生年月、系号、班号、宿舍区。
描述班组的属性有:班号、专业名、系号、人数、入校年份。
描述系的属性有:系号、系名、系办公地点、人数。
描述研究会的属性有:研究会名、成立年份、地点、人数。
学生参加某研究会,有一个入会年份。
试给出上述数据库的关系模式;写出每个关系的最小函数依赖集(基本的函数依赖,不是导出的函数依赖);指出关系的候选键、外键、有没有全键。
.答·学生:学生(学号,姓名,出生年月,系号,班号,宿舍区)最小函数依赖集:班号→系号,系号→宿舍区,学号→班号,学号→姓名,学号→出生年月。
候选键:学号。
外键:系号,班号。
·班级:班级(班号,专业名,系号,人数,入校年份)最小函数依赖集:班号→专业名,专业名→系号,候选键:班号。
外键:系号。
.系:系(系号,系名,系办公地点,人数)最小函数依赖集:系号→系名,系号→系办公地点候选键:系号或者系名。
外部键:无。
·研究会:研究会(研究会名,成立年份,地点,人数)最小函数依赖集:研究会名→成立年份候选键:研究会名。
外部键;无。
.研究会会员:研究会会员(研究会名,学号.入会年份)最小函数依赖集:(研究会名,学号) →入会年份候选键:(研究会名,学号)。
外部键:研究会名,学号。
填空题1.一个不好的关系模式会存在、和等弊病。
2.函数依赖与属性间的联系类型有关。
当X,Y之间是“1对1”联系时,则存在函数依赖;当X,Y之间是“多对1”联系时,则只存在函数依赖;当X,y之间是“多对多”联系时,则。
3.函数依赖的基本性质有:、、。
4.当属性集合X是属性集合Y的子集时,则存在函数依赖Y→X。
这种类型的函数依赖称为。
如果Y→X且X⊄Y,则称Y→X是。
5.若关系模式R∈1NF,且及中的每个都是,则R∈BCNF。
6.规范化过程.是通过投影分解,把的关系模式“分离”为模式。
但这种投影分解不是惟一的,要求分解既,又具有。
1.插入异常删除异常冗余太大2.X→Y和Y→X X→Y XY之间不存在函数依赖性3.4.平凡函数依赖非平凡的函数依赖6.低一级范式若干个高一级范式保持函数依赖无损连接性选择题1.以下关于函数依赖的说法正确的是。
A.函数依赖和关系表中各属性列的取值有关,因此当关系中各属性列取值发生变化时,函数依赖必然发生改变B.属性间的联系方式与函数依赖密切相关,无论哪种联系方式都对应一种函数依赖C.X→Y是否成立仅取决于X、Y属性集上的值,与其他属性(集)的取值无关D.以上都不是2.当X,Y之间是”1对多”联系时,则存在函数依赖。
A.X→Y B.Y→XC.X→Y、Y→X D.以上都不是3.函数依赖的扩张性是。
A.如果存在函数依赖X→Y及W→Z,则必然存在XW→YZB.如果X→Y及X→Z,则存在着X→YZC.如果存在函数依赖X→YZ,则必然存在X→Y及X→ZD.当属性集合X是属性集合Y的子集时,则存在函数依赖Y→X.4.任何二元关系模式所属的最高范式是。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF5.关于关系模式的键,以下说法正确的是。
A.一个关系模式可以有多个主键B.一个关系模式可以有多个候选键C.主键所包含的属性称为主属性D.不是哪个关系模式都有键6.若关系模式R中的函数依赖的决定因素(前面的部分)都是键,则R所属的最高范式为。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF1.C 2.B 3.A 4.D 5.B 6.D1.设有关系模式R(0,I,S,Q,D,B) ,其函数依赖集合为S→D,I→B,IS →Q,B→O,试求:(1)R的候选键。
(2)如果R不属于3NF,将R分解为3NF(具有无损连接性和依赖保持性)。
2.设关系模式R(A,B,C,D,E,P),R的函数依赖集F为A→D,E→D,D→B,BC→D,DC→A。
试求:(1)R的候选键。
(2)将及分解为BCNF,并具有无损连接性。
数据库设计方法、规范与技巧一、数据库设计过程数据库技术是信息资源管理最有效的手段。
数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,有效存储数据,满足用户信息要求和处理要求。
数据库设计中需求分析阶段综合各个用户的应用需求(现实世界的需求)。
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(信息世界模型),用E-R图来描述。
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,形成数据库逻辑模式。
然后根据用户处理的要求,安全性的考虑,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。
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,设计索引,形成数据库内模式。
1. 需求分析阶段需求收集和分析,结果得到数据字典描述的数据需求(和数据流图描述的处理需求)。
需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。
需求分析的方法:调查组织机构情况、调查各部门的业务活动情况、协助用户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。
常用的调查方法有:跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表请用户填写、查阅记录。
分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。
自顶向下的结构化分析方法(Structured Analysis,简称SA方法)从最上层的系统组织机构入手,采用逐层分解的方式分析系统,并把每一层用数据流图和数据字典描述。
数据流图表达了数据和处理过程的关系。
系统中的数据则借助数据字典(Data Dictionary,简称DD)来描述。
数据字典是各类数据描述的集合,它是关于数据库中数据的描述,即元数据,而不是数据本身。
数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分(至少应该包含每个字段的数据类型和在每个表内的主外键)。
数据项描述={数据项名,数据项含义说明,别名,数据类型,长度,取值范围,取值含义,与其他数据项的逻辑关系}数据结构描述={数据结构名,含义说明,组成:{数据项或数据结构}}数据流描述={数据流名,说明,数据流来源,数据流去向,组成:{数据结构},平均流量,高峰期流量}数据存储描述={数据存储名,说明,编号,流入的数据流,流出的数据流,组成:{数据结构},数据量,存取方式}处理过程描述={处理过程名,说明,输入:{数据流},输出:{数据流},处理:{简要说明}}2. 概念结构设计阶段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,可以用E-R图表示。
概念模型用于信息世界的建模。
概念模型不依赖于某一个DBMS支持的数据模型。
概念模型可以转换为计算机上某一DBMS支持的特定数据模型。
概念模型特点:(1) 具有较强的语义表达能力,能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。
(2) 应该简单、清晰、易于用户理解,是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。
概念模型设计的一种常用方法为IDEF1X方法,它就是把实体-联系方法应用到语义数据模型中的一种语义模型化技术,用于建立系统信息模型。
使用IDEF1X方法创建E-R模型的步骤如下所示:2.1 第零步——初始化工程这个阶段的任务是从目的描述和范围描述开始,确定建模目标,开发建模计划,组织建模队伍,收集源材料,制定约束和规范。
收集源材料是这阶段的重点。
通过调查和观察结果,业务流程,原有系统的输入输出,各种报表,收集原始数据,形成了基本数据资料表。
2.2 第一步——定义实体实体集成员都有一个共同的特征和属性集,可以从收集的源材料——基本数据资料表中直接或间接标识出大部分实体。