数据库原理及应用教程第三版部分简答题答案--陈志伯.ppt

习题课,目录,第1章 数据库概述 第2章 关系数据库 第3章 SQL 第4章 关系数据库理论 第5章 数据库安全 第6章 数据库设计 第7章 SQL SERVER 2000,2,第1章 作业,P.43 三、简答题 1、4、7、8、13,3,1. 简述数据管理技术发展的三个阶段。各阶段的特点是什么？（P3）,人工管理阶段 数据不保存，由应用程序管理，不共享，不具有独立性。 文件系统阶段 以文件形式长期保存，由文件系统管理，不能共享，程序与数据间有一定独立性。 数据库系统阶段 数据结构化，由DBMS进行统一管理和控制，共享性高、冗余度低，独立性高。,4,4. 数据库系统包括哪几个主要组成部分？各部分的功能是什么？画出整个数据库系统的层次结构图。（P8）,5,数据库 按一定的数据模型（或结构）组织、描述和存储数据 。是存储在计算机内、有组织的、或共享的数据集合。 数据库用户 对数据库进行存储、维护、和检索等操作。可分为终端用户、应用程序员、数据库管理员。 计算机硬件系统 为存储和运行数据库系统提供硬件设备支持。包括CPU、内存、大容量的存储设备、输入输出设备、外部设备等。 计算机软件系统 对数据库的数据进行存取、维护和管理，为用户操作数据库提供界面和接口。包括DBMS及其开发工具、OS和应用系统。,6,7. 试述数据库三级模式结构，说明三级模式结构的优点是什么。（P11、13）,数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为三级：外模式、模式和内模式。 模式（逻辑模式、概念模式）是数据库中全体数据的逻辑结构的特征的描述。一个数据库只有一个模式 。 外模式（子模式、用户模式）是与应用有关的数据的逻辑表示，是数据库终端用户能够看到并允许使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。 内模式（存储模式）是对数据库存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。,7,三级结构模式的优点是： 保证了数据的独立性 简化了用户接口 有利于数据共享 有利于数据的安全保密,8,8. 什么是数据库的数据独立性？它包含哪些内容？（P6）,所谓数据的独立性是指数据库中的数据与应用程序间相互独立，即数据的逻辑结构、存储结构以及存取方式 的改变不影响应用程序。 数据独立性分两级：物理独立性和逻辑独立性 物理独立性是指当数据的物理结构改变时，通过修改映射，使数据库整体逻辑结构不受影响，进而用户的逻辑结构以及应用程序不用改变。 逻辑独立性是指当数据库的整体逻辑结构发生改变时，通过修改映射，使用户的逻辑结构以及应用程序不用改变。,9,13. 实例型间的联系有哪几种？其含义是什么？并举例说明。（P20）,两个实体型之间的联系有三种类型： 一对一联系（1：1）。实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。如，班级与班长、观众与座位 一对多联系（1：n）。实体集A中的一个实体与实体集B中的n(n 0)个实体相联系，反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相联系。如，班级与学生、公司与职员 一对多联系（m：n）。实体集A中的一个实体与实体集B中的n(n 0)个实体相联系，反之，实体集B中的一个实体与实体集A中的m(n 0)个实体相联系。如，教师与学生、工厂与产品,10,11,图1-14 不同实体集实体之间的联系,A,B,A,B,A,B,(a)一对一联系,(b)一对多联系,(c)多对多联系,第2章 作业,P.71 三、简答题 2、4、6、7,12,2. 举例说明什么是实体完整性和参照完整性。（P51）,实体完整性是指主关系键的值不能为空或部分为空 。 学生关系中的主关系键“学号”不能为空 选课关系中的主关系键“学号+课程号”不能部分为空， 即“学号”和“课程号”两个属性都不能为空 参照完整性是指如果关系R2的外部关系键X与关系R1的主关系键相符，则X的每个值或者等于R1中主关系键的某一个值，或者取空值。 学生关系的“系别”是外部关系键，与系别关系的主关系键“系别”相对应。则学生关系中某个学生“系别”的取值或为“空”，否则必须在参照的系别关系中主关系键“系别”的值中能够找到。,13,14,未分配系别,4. 举例说明等值连接与自然连接的区别与联系。（P58）,等值连接与自然连接的区别 自然连接要求相等属性值的属性名相同，而等值连接不要求 自然连接是去掉重复列的等值连接 等值连接与自然连接的联系 在等值连接的情况下，当连接属性X与Y具有相同属性组时，把连接结果中重复的属性列去掉，就可得到自然连接的结果。,15,6. 已知关系R，S，T如图2-12所示，求下列关系代数的运算结果：,（1）R S （2）RS （3）R- S （4）A（S） （5）R*T （6）RT （7）R.A=a2 (R T),16,A C,T,R,S,6. 已知关系R，S，T如图2-12所示，求下列关系代数的运算结果：,（1）R S （2）RS （3）R- S （4）A（S） （5）R*T （6）RT （7）R.A=a2 (R T),17,A C,R S,R,S,R S,R -S,A（S）,6. 已知关系R，S，T如图2-12所示，求下列关系代数的运算结果：,（1）R S （2）RS （3）R- S （4）A（S） （5）R*T （6）RT （7）R.A=a2 (R T),18,A C,T,R,R*T,6. 已知关系R，S，T如图2-12所示，求下列关系代数的运算结果：,（1）R S （2）RS （3）R- S （4）A（S） （5）R*T （6）RT （7）R.A=a2 (R T),19,A C,T,R,R.A=a2 (RT),7. 以第1章的图1-22所示的教学管理数据库为例，用关系代数式表示以下各种查询要求。,(1)T1老师所授课程的课程号和课程名 (2)年龄大于18岁的男同学的学号、姓名、系别 (3)“李力”老师所讲授课程的课程号、课程名、课时 (4)学号为S1的同学所选修课程的课程号、课程名和成绩 (5)“钱尔”同学所选修课程的课程号、课程名和成绩 (6)至少选修“刘伟”老师所授全部课程的学生姓名 (7)“李思”同学未选修的课程号和课程名 (8)全部学生都选修了的课程的课程号、课程名 (9)选修了课程号为C1和C2的学生的学号和姓名 (10)选修了全部课程的学生的学号和姓名,20,第3章作业,P.134 三、设计题 2 P.135 四、简答题 5,21,2. 假设有一个书店，书店的管理者要对书店的经营状况进行管理，需要建立一个数据库，其中包括两个表： 存书（书号，书名，出版社，版次，出版日期，作者，书价，进价，数量） 销售（日期，书号，数量，金额） 请用SQL实现书店管理者的下列要求： （1）建立存书表和销售表； （2）掌握书的库存情况，列出当前库存的所有书名、数量、余额（余额进价数量，即库存占用的资金）； （3）统计总销售额； （4）列出每天的销售报表，包括书名、数量和合计金额（每一种书的销售总额）； （5）分析畅销书，即列出本期（从当前日期起，向前30天）销售数量大于100的书名、数量。,22,（1）建立存书表和销售表；,Book (ISBN, title, publisher, edition, publication date, author, book price, purchase price, quantity) CREATE TABLE Book (ISBN CHAR(17) PRIMARY KEY, Title VARCHAR(50) NOT NULL, Publisher VARCHAR(50) , Edition CHAR(2), P_date CHAR(10), Author CHAR(8), B_price MONEY, P_price MONEY, B_Quantity INT CHECK Quantity=0),23,（1）建立存书表和销售表；,Sales (date, ISBN, quantity, amount) CREATE TABLE Sales (SNo CHAR(12) PRIMARY KEY, S_date DATATIME, ISBN CHAR(17) NOT NULL, S_quantity INT, S_amount MONEY),24,（2）掌握书的库存情况，列出当前库存的所有书名、数量、余额（余额进价数量，即库存占用的资金）； SELECT Title, B_Quantity , P_price B_Quantity AS Balance FROM Book （3）统计总销售额； SELECT SUM(S_amount ) AS Amount,25,（4）列出每天的销售报表，包括书名、数量和合计金额（每一种书的销售总额）；,SELECT S_date, Title, SUM(S_quantity ) AS Quantity , SUM(S_amount ) AS Amount FROM Book, Sales WHERE Sales.ISBN=Book.ISBN GROUP BY S_data, Title,26,（5）分析畅销书，即列出本期（从当前日期起，向前30天）销售数量大于100的书名、数量。,SELECT Title SUM(S_quantity) AS Quantity FROM Book, Sales WHERE Sales.ISBN=Book.ISBN AND (S_date BETWEEN GETDATE( )-30 AND GETDATE( ) GROUP BY Title HAVING SUM(S_quantity)100 ORDER BY SUM(S_quantity) DESC,27,5.设有如下四个基本表S，C，SC，T，结构如图3-25所示。,28,(1)用SQL的DDL语言创建S表，S#为主键，SN不能为空。 (2)创建计算机系学生的视图，该视图的属性列由学号、姓名、课程号和任课教师号组成。 (3)检索计算机系年龄在20岁以上的学生学号。 (4)检索姓王的教师所讲课程的课程号及课程名称。 (5)检索张三同学所学课程的成绩，列出SN、C#、GR。 (6)检索选修总收入超过1000元的教师所讲课程的学生姓名、课程号和成绩。 (7)检索没有选修C1课程且选修课程数为两门的学生的姓名和平均成绩，并按平均成绩降序排列。 (8)检索选修和张三同学所选修课程中任意一门相同的学生姓名，课程名。 (9)S1同学选修了C3,将此信息插入SC表中。 (10)删除S表中没有选 修任何课程的学生记录。,29,(1)用SQL的DDL语言创建S表，S#为主键，SN不能为空。 CREATE TABLE S ( S# CHAR(6) CONSTRAINT S_Prim PRIMARY KEY, SN CHAR(8) CONSTRAINT SN_CONT NOY NULL, AGE INT, DEPT VARCHAR(20) (2)创建计算机系学生的视图，该视图的属性列由学号、姓名、课程号和任课教师号组成。 CREATE VIEW S_SC_T (S#,SN,C#,T#) AS SELECT S.S#, SN, SC.C#, T# FROM S, SC, T WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=T.C#,30,(3)检索计算机系年龄在20岁以上的学生学号。 S#(DEPT=计算机 AND AGE 20)(S) SELECT S# FROM S WHERE DEPT=计算机 AND AGE 20 (4)检索姓王的教师所讲课程的课程号及课程名称。 C#,CN(TN=王%)(T*C) SELECT T.C# C#, CN FROM T,C WHERE T.C#=C.C# AND TN LIKE 王%,31,(5)检索张三同学所学课程的成绩，列出SN、C#、GR。 SN,C#,GR(SN=张三)(S*SC) SELECT SN,C#,GR FROM S,SC WHERE SN=张三 AND S.S#=SC.S# (6)检索选修总收入超过1000元的教师所讲课程的学生姓名、课程号和成绩。 SN,C#,GR(C#(SAL+COMM)1000(T)*S*SC) SELECT SN,SC.C# C#,GR FROM S,SC,T WHERE (SAL+COMM)1000 AND S.S#=SC.S# AND SC.C#=T.C#,32,(7)检索没有选修C1课程且选修课程数为两门的学生的姓名和平均成绩，并按平均成绩降序排列。 SELECT * INTO S_Temp FROM S WHERE C1 NOT IN (SELECT C# FROM SC WHERE S#=S.S#) SELECT SN, AVG(GR) AS AVG FROM S_Temp JOIN SC ON S_Temp.S#=SC.S# GROUP BY S_Temp.S# HAVING COUNT(*)=2 ORDER BY AVG(GR) DESC,33,(7)检索没有选修C1课程且选修课程数为两门的学生的姓名和平均成绩，并按平均成绩降序排列。 SELECT SN, AVG(GR) AS AVG FROM S, SC WHERE S.S#=SC.S# GROUP BY S.S# HAVING (COUNT(*)=2) AND (S.S# NOT IN(SELECT S# FROM SC WHERE C#=C1) ORDER BY AVG(GR) DESC,34,(7)检索没有选修C1课程且选修课程数为两门的学生的姓名和平均成绩，并按平均成绩降序排列。 SELECT SN, AVG(GR) AS AVG FROM S, SC WHERE S.S#=SC.S# AND (SC.S# ALL(SELECT S# FROM SC WHERE C#=C1) GROUP BY SC.S# HAVING (COUNT(*)=2) ORDER BY AVG(GR) DESC,35,(8)检索选修和张三同学所选修课程中任意一门相同的学生姓名，课程名。 SN,CN (S*SC(C#,CN(SN=张三(S) *SC*C) SELECT SN, CN FROM S,SC,C WHERE S.S# = SC.S# AND SC.C# = C.C# AND SC.C# IN (SELECT C# FROM S,SC WHERE S.S# = SC.S# AND SN=张三),36,(9)S1同学选修了C3,将此信息插入SC表中。 INSERT INTO SC (S#,C#) VALUES (S1, C3) (10)删除S表中没有选 修任何课程的学生记录。 DELETE FROM S WHERE S# NOT IN (SELECT DISTINCT S# FROM SC),37,第4章作业,P.174 三、设计题 3、6、12、20,38,3. 什么叫关系模式分解？为什么要有关系模式分解？模式分解要遵守什么准则？,（P150定义4.11） 关系模式分解就是运用关系代数的投影运算把一个关系模式分拆成几个关系模式，从关系实例的角度看，就是用几个小表来替换原来的一个大表。 通过分解，使得数据结构更合理，避免数据操作时出现的异常情况。 即具有无损连接性，又保持函数依赖集。,39,40,6. 设有关系模式R（A，B，C，D），函数依赖FA C，C A，B AC，D AC （1）求（AD）+，B+。 （2）求出R的所有候选键。 （3）求出F的最小函数依赖集Fmin。 （4）根据函数依赖关系，确定关系模式R属于第几范式。 （5）将R分解为3NF，并保持列损连接性和函数依赖性。 （6）将R分解为BCNF，并保持无损连接性。,12. 设有关系模式R（A，B，C，D，E），函数依赖集FA C，B D，C D，DE C，CE A。 判断AD，AB，BE，CDE，AE是否为无损连接分解？,41,12. 设有关系模式R（A，B，C，D，E），函数依赖集FA C，B D，C D，DE C，CE A。 判断AD，AB，BE，CDE，AE是否为无损连接分解？,42,43,20. 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个宿舍区。每个学生可参加若干研究会，每个研究会有若干学生。 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：系号、系名、系办公室地点、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依赖集（即基本的函数依赖集，不是导出的函数依赖）；指出是否存在传递函数依赖；对于函数依赖左部是多属性的情况，讨论其函数信赖是完全函数信赖还是部分函数信赖，指出 各关系的候选健 、外部关系键。,关系模式 学生（学号，姓名，出生年月，系名，班号，宿舍区） 班级（班号，专业名，系名，人数，入校年份） 系（系号，系名，系办公室地点，人数） 研究会（研究会名，成立年份，地点，人数） 学生入会（学号，研究会名，入会年份）,44,学生（学号，姓名，出生年月，系名，班号，宿舍区） F学号姓名，学号出生年月，学号系名，学号班号，系名宿舍区 传递函数依赖：学号宿舍区 部分函数依赖：无 候选键：学号 外部关系键：无,45,班级（班号，专业名，系名，人数，入校年份） F班号专业名，专业名/入校年份班号，专业名系名，班号人数 传递函数依赖：班号系名 部分函数依赖：无 候选键：入校年份/班号，入校年份/专业名 外部关系键：系名（可能）,46,系（系号，系名，系办公室地点，人数） F系号系名，系名系号，系号系办公室地点，系名系办公室地点，系名人数，系号人数 传递函数依赖：无 部分函数依赖：无 候选键：系号，系名 外部关系键：无,47,研究会（研究会名，成立年份，地点，人数） F研究会名成立年份，研究会名地点，研究会名人数 传递函数依赖：无 部分函数依赖：无 候选键：研究会名 外部关系键：无,48,学生入会（学号，研究会名，入会年份） F学号/研究会名入会年份 传递函数依赖：无 部分函数依赖：无 候选键：学号/研究会名 外部关系键：学号，研究会名,49,第5章作业,P.218 三、简答题 1、2、6、9、10,50,1. 什么是数据库保护？数据库的安全性保护功能包括哪几个方面？解释它们的含义。,为了适应和满足数据共享的环境和要求，DBMS要保证整个系统的正常运转，防止数据意外丢失和不一致数据的产生，以及数据库遭受破坏后能迅速地恢复正常，这就是数据库的安全保护。 对数据库的安全保护功能是通过四方面实现的，即安全性控制、完整性控制、并发性控制和数据库恢复。,51,安全性控制是指要尽可能地杜绝所有可能的数据库非法访问。 完整性控制是指防止合法用户使用数据库时向数据库中加入不符合语义的数据。 并发性控制就是要以正确的方式管理并发事务，避免并发事务之间的相互干扰造成数据的不一致性，保证数据库的完整性。 数据库恢复是指系统具有的检测故障并把数据从错误状态中恢复到某一正确状态的功能。,52,2. 什么是数据库的安全性？试述DBMA提供的安全性控制功能包括哪些内容。,数据库的安全性是指保护数据库以防止非法使用所造成的数据泄露、更改或破坏。 DBMS提供的安全性控制功能包括： 用户标识和鉴定 用户存取权限控制 定义视图 数据加密 审计,53,6. 并发操作会带来什么样的后果？,产生数据的不一致性。包括： 丢失更新 污读 不可重读,54,9. 数据库运行过程中可能产生的故障有哪几类，各类故障如何恢复？,事务故障 事务撤销（UNDO），即利用日志文件中所记载的信息，强行回滚（ROLLBACK）该事务，将数据库恢复到修改前的初始状态。 系统故障 强行撤销所有未完成的事务 重做（REDO）所有已提交的事务 介质故障 装入最新的数据库后备副本，恢复到最近的可用状态 根据最新的日志文件重做已完成的事务,55,10. 简述规则和CHECK约束的区别与联系,联系 规则和CHECK约束都是实施数据完整性的方法； 规则和CHECK约束都可用于规定和限制表中列的值； 规则和CHECK约束可以同时使用。,56,区别 规则可直接作用于表中的列或用户自定义数据类型，CHECK约束不能直接作用于用户自定义数据类型； 规则是单独存储的独立的数据库对象， CHECK约束是与其作用的表存储在一起的； 规则与其作用的表或用户自定义数据类型是相互独立的，CHECK约束与其作用的表及列是紧密联系的； 表的一列或一个用户自定义数据类型只能与一个规则绑定，而表的一列可以同时有多个CHECK约束。,57,第6章作业,P.249 三、设计题 2、3 P.250 四、简答题 1、6,58,三2. 图6-21(a)，(b)和(c)所示给出某企业管理系统三个不同的局部E-R图，将其合成一个全局E-R图，并设置各个实体以及联系的属性（允许增加必要的属性，也可将实体的属性改为联系的属性）。,59,设备处,职员,部门,厂商,零件,工人,设备,零件,三3. 经过需求分析可知，某医院病房计算机管理系统中需要管理以下信息： 科室：科室名、科室地址、科室电话、医生姓名 病房：证词号、床位号、所属科室 医生：工作证号、姓名、性别、出生日期、联系电话、职称、所属科室名 病人：病历号、姓名、性别、出生日期、诊断记录、主管医生、病房号 其中，一个科室有多个病房、多名医生，一个病房只属于一个科室，一个医生只属于一个科室，但可负责多个病人的诊治，一个病人的主管医生只有一个。 根据以上需求分析的情况，完成以下有关的设计： （1）画出该计算机管理系统中有关信息的E-R图； （2）将该E-R图转换为对应 的关系模式； （3）指出转换以后的各关系模式的范式等级和对应的候选键。,60,四1. 数据库设计分为哪几个阶段？每个阶段的主要工作是什么？,答：按规范设计法可将数据库设计分为六个阶段 需求分析阶段 概念结构设计阶段 逻辑结构设计阶段 物理结构设计阶段 数据库实施阶段 数据库运行与维护阶段,61,四1. 数据库设计分为哪几个阶段？每个阶段的主要工作是什么？,答：按规范设计法可将数据库设计分为六个阶段 需求分析阶段 收集所有用户信息内容和处理要求，分析和规格化。 概念结构设计阶段 把用户的信息要求统一到一个整体逻辑结构中。 逻辑结构设计阶段 将概念模型转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。,62,四1. 数据库设计分为哪几个阶段？每个阶段的主要工作是什么？,答：按规范设计法可将数据库设计分为六个阶段 物理结构设计阶段 为逻辑数据模型建立一个完整的能实现的数据库结构，包括存储结构和存取方法 数据库实施阶段 原始数据入库，建立一个具体的数据库并编写和调