数据库原理与应用 习题及答案汇 孟凡荣 第1-6章

习题一1.1名词解释数据库(DB)：在计算机的存储设备上合理存放、相关联、有结构的数据集合。数据库系统(DBS)：在计算机系统中引进数据库和数据库管理系统后的组成。或者是实现有组织地、动态地存储大量相关的结构化数据，方便用户使用数据库的计算机软件、硬件资源组成的系统。数据库管理系统(DBMS)：一个操纵和管理数据库的大型软件，它由一组计算机程序构成。它是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据模型：现实世界数据与信息的模拟和抽象。概念数据模型：简称概念模型，是独立于计算机系统的数据模型，完全不涉及信息在计算机中的表示，是面向数据库用户的现实世界模型，主要用来描述现实世界的概念化结构。一对一联系：设有两个实体集A、B，如果对于实体集A中的每一个实体，B中至多有一个实体与之有联系，反之亦然，则称A、B有一对一联系（1：1联系）。一对多联系：设有两个实体集A、B，若A中每个实体与B中任意个实体（包括零个）相联系，而B中每个实体至多和A中一个实体有联系，则称A和B是一对多联系（1：n联系）。多对多联系：设有两个实体集A、B，若两个实体集A、B中的每一个实体都和另一个实体集中任意个实体（包括零个）有联系，则称A、B是多对多联系（m：n联系）。层次模型：层次模型是按照树状（层次）结构表示实体集与实体集之间的联系模型，用记录类型描述表示实体集，每个节点表示一个记录类型。网状模型：用有向图表示实体和实体之间复杂联系的数据结构模型。关系模型：是最重要的一种数据模型，也是目前主要采用的数据模型，用二维表格表示现实世界实体集及实体集间的联系。关键字：能够唯一标识文件中的某一个记录的最小字段集。模式：是由数据库设计者综合所有用户数据，按照统一的观点构造的对数据库全局逻辑结构的描述。外模式：介于模式与应用之间，是用户与数据库之间的接口，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。内模式：也称存储模式，是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。数据独立性：应用程序和数据结构之间相互独立，不受影响。逻辑数据独立性：表示一旦模式发生变化，无需改变外模式或应用程序的能力。物理数据独立性：表示不会因为内模式发生改变而导致概念模式发生改变的能力。数据字典：描述各级模式的信息，主要包括所有数据的结构名、意义、描述定义、存储格式、完整性约束、使用权限等信息。1.2简答（1）适合文件系统：匿名ftp服务器、单机电脑游戏、程序语言编译器适合数据库系统：工资管理系统，教学管理系统等（2）文件系统和数据库系统之间的区别：（a）文件系统用文件将数据长期保存在外存上，数据库系统用数据库统一存储数据；（b）文件系统中的程序和数据有一定的联系，数据库系统中的程序和数据分离；（c）文件系统用操作系统中的存取方法对数据进行管理，数据库系统用DBMS统一管理和控制数据；（d）文件系统实现以文件为单位的数据共享，数据库系统实现以记录和字段为单位的数据共享。文件系统和数据库系统之间的联系：（a）均为数据组织的管理技术；（b）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；（c）数据库系统是在文件系统的基础上发展而来的。（3）逻辑独立性表示一旦模式发生变化，无需改变外模式或应用程序的能力；物理独立性表示不会因为内模式发生改变而导致概念模式发生改变的能力。（4）数据独立性是指应用程序和数据结构之间相互独立，不受影响。包括数据逻辑独立性和数据物理独立性。逻辑独立性表示一旦模式发生变化，无需改变外模式或应用程序的能力；物理独立性表示不会因为内模式发生改变而导致概念模式发生改变的能力。三级模式两级映像保证了数据库系统中的数据具有较高的数据独立性，其中外模式/模式映像保证逻辑独立性，模式/内模式映像保证物理独立性。（5）数据结构，数据操作，数据的约束条件。（6）概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户进行交流的语言。（7）1：1：学校和校长，1：n：部门职工和部门主任，m:n:学生和老师（8）名称优点缺点层次(1)模型简单，对具有一对多层次关系的部门描述非常自然，直观，容易理解，这是层次数据库的突出优点；(2）用层次模型的应用系统性能好，特别是对于那些实体间联系固定的且预先定义好的应用，采用层次模型来实现，其性能优于关系模型；(3)层次数据模型提供了良好的完整性支持。(1)现实世界中很多联系是非层次性的，如多对多联系，一个节点具有多个双亲等，层次模型不能自然的表示这类联系，只能通过引入冗余数据或引入虚拟结点来解决(2)对插入和删除操作的限制比较多(3)查询子女结点必须通过双亲结点网状(1)能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲(3)具有良好的性能，存取效率较高(1)结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握(2)其DDL，DML语言复杂，用户不容易使用。用于记录之间联系是通过存取路径实现的，应用程序访问数据库时必须选择适当的存取路径。因此，用户必须了解系统的结构的细节，加重了编写应用程序的负担关系（1）灵活性和建库的简单性：从软件开发的前景来看，用户与关系数据库编程之间的接口是灵活与友好的。目前在多数RDDMS产品中使用标准查询语言SQL，允许用户几乎毫无差别地从一个产品到另一个产品存取信息。与关系数据库接口的应用软件具有相似的程序访问机制，提供大量标准的数据存取方法。（2）结构简单：从数据建模的前景看，关系数据库具有相当简单的结构（元组），可为用户或程序提供多个复杂的视图。数据库设计和规范化过程也简单易行和易于理解。由于关系数据库的强有力的、多方面的功能，已经有效地支持许多数据库纳应用。（1）数据类型表达能力差（2）复杂查询功能差（3）支持长事务能力差（4）环境应变能力差（9）实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名；属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1，1:n或m:n），或者用箭头表示，单箭头表示1，双箭头表示多。（10）外部模式又称子模式，介于模式和应用之间，是用户与数据库之间的接口，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述；概念模式简称模式，是由数据库设计者综合所有用户数据，按照统一的观点构造的对数据库全局逻辑结构的描述；内部模式也称存储模式，是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。优点是保证了数据的独立性，方便用户使用，利于数据共享，安全保密性好。（11）数据完整性约束指的是为了防止不符合规范的数据进入数据库，在用户对数据进行插入、修改、删除等操作时，DBMS自动按照一定的约束条件对数据进行监测，使不符合规范的数据不能进入数据库，以确保数据库中存储的数据正确、有效、相容。比如：性别只能是男或者女，年龄范围在0-100等。（12）主要职责是参与数据库系统的设计与建立；对系统的运行实行监控；定义数据的安全性要求和完整性约束条件；负责数据库性能的改进和数据库的重组及重构工作。（13）用户通过DBMS访问数据库，当用户提出访问要求后，DBMS接受应用程序的数据请求，对用户的操作请求进行分析，然后由DBMS向操作系统发出请求，操作系统接到命令后，对数据库中的数据进行处理，将结果送到系统缓冲区，并发出读完标志，DBMS接到回答信号后，将缓冲区的数据经过模式映射，变成用户的逻辑记录送到用户工作区，同时给用户回答成功与否的信息。（14）数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。数据字典（Datadictionary）是一种用户可以访问的记录数据库和应用程序源数据的目录。主动数据字典是指在对数据库或应用程序结构进行修改时，其内容可以由DBMS自动更新的数据字典。数据字典的主要作用：数据字典和数据流图共同构成系统的逻辑模型。没有流图数据字典难以发挥作用。没有数据字典，数据流图就不严格。（15）数据库是数据的集合，数据库管理系统是一个操纵和管理数据库的软件，由一组计算机程序构成，位于用户和操作系统之间，对数据库进行有效的管理，数据库系统是在计算机系统中引进数据库和数据库管理系统后的系统。（16）层次数据模型是用树状<层次>结构来组织数据的数据模型。其实层次数据模型就是的图形表示就是一个倒立生长的树，由基本数据结构中的树（或者二叉树）的定义可知，每棵树都有且仅有一个根节点，其余的节点都是非根节点。每个节点表示一个记录类型对应与实体的概念，记录类型的各个字段对应实体的各个属性。各个记录类型及其字段都必须记录。用有向图表示实体和实体之间的联系的数据结构模型称为网状数据模型。其实，网状数据模型可以看做是放松层次数据模型的约束性的一种扩展。网状数据模型中所有的节点允许脱离父节点而存在，也就是说说在整个模型中允许存在两个或多个没有根节点的节点，同时也允许一个节点存在一个或者多个的父节点，成为一种网状的有向图。因此节点之间的对应关系不再是1:n，而是一种m:n的关系，从而克服了层次状数据模型的缺点。（17）容易使用，数据处理速度快且能力强，具有可发展性，兼容性好，强有力的用户语言，和谐性，逻辑结构简单，具有良好的数据保密性和安全性，确保数据的完整性，具有逻辑独立性和物理独立性。（18）Oracle：完整的数据管理功能，分布式数据库系统，支持各种分布式功能，特别是支持Internet应用，界面友好，功能齐全，具有可开放性可移植性可伸缩性等功能，适用于商业。MicrosoftSQLServer：易用性、适合分布式组织的可伸缩性、用于决策支持的数据仓库功能、与许多其他服务器软件紧密关联的集成性、良好的性价比等。适用场合较多；Access：无需编写任何代码，直观的可视化操作，数据交换和共享方便，适用于小公司和大公司部门。1.3判断（1）×（冗余度低）（2）×（数据库系统是在计算机系统中引进数据库和数据库管理系统后的系统）（3）√（4）√（5）×（数据的逻辑独立性不彻底）（6）×（主要职责是参与数据库系统的设计与建立；对系统的运行实行监控；定义数据的安全性要求和完整性约束条件；负责数据库性能的改进和数据库的重组及重构工作）（7）×（8）√（9）×（10）√（11）×（12）√（13）√（14）√（15）√（16）√（17）×（提供了一定程度的逻辑独立性）（18）×（实体对应的数据库术语为记录）（19）√（20）√1.4选择题ACCACABACCDCDBACD1.5设计一个学生档案管理系统（1）a) 学生：学号，姓名，性别，入学年份，出生日期，联系电话，宿舍b) 学院：学院代号，学院名称，学院负责人c) 专业：专业代号，专业名称，专业负责人d) 班级：班级代号，班级名称e) 班主任：工号，姓名，职称f）系部：系名称，系主任（2）学生——学院（所属）1：n学生——专业（学习）1：n班主任——学院（聘任）1：n班主任——班级（管理）1：1班级——学院（属于）1：n班级——专业（属于）1：n学院——专业（开设）1：n（3）习题22.1试述关系模型的三个组成部分。答：关系模型由关系数据结构、关系数据操作和关系完整性约束三部分组成。2.2一个关系模式能否没有关键字？为什么？答：不可以没有关键字，因为关键字是元组的唯一标志，如果没有关键字则无法索引元组。2.3试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中，为什么外部关键字属性的值也可以为空？什么情况下才可以为空？答：实体完整性规则是指若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。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。用户自定义完整性规则是针对某一具体数据的约束条件，由具体环境决定，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。在参照完整性中，如果属性F不是基本关系R的主属性，则可以取空值，否则不能取空值。2.4一个n行、m列的二维表（其中没有两行或两列全同），将行或列交换后，能导出多少个不同的表？答：1个2.5假定关系R和S分别有n和m个元组，试说明下列运算结果中的最小和最大元组个数：⑴⑵⑶其中c是条件表达式⑷，其中L是属性集合答：(1)最小个数为：取m和n中的小者；最大个数为：m+n(2)最小个数为：0；最大个数为：取m和n中的小者(3)最小个数为：0；最大个数为：m*n(4)最小个数为：0；最大个数为：n2.6设有关系R和S，如表2-24和表2-25所示：表2-38关系R表2-39关系SABC367257723443ABC345723计算R∪S，R－S，R∩S，R×S，∏3，2（S），σB﹤’5’（R）答：R∪SABC367257723443345R－SABC367257443R∩SABC723R×SR.AR.BR.CS.AS.BS.C367345367723257345257723723345723723443345443723∏3，2（S）BC4523σB﹤’5’（R）ABC7234432.7如果R是二元关系，那么下面元组表达式的结果是什么？{t|(u)（R(t)∧R(u)∧(t[1]≠u[1]∨t[2]≠u[2])）}答：R中不重复的元组2.8假设R和S分别是三元和二元关系，试把表达式∏1，5（σ2=4∨3=4（R×S））转换成等价的：⑴汉语查询句子⑵元组表达式⑶域表达式答：（1）求R中的元组与S中的元组串接后,满足R.2=S.1或者R.3=S.1的R.1和S.2。（2）1,5(2=43=4（R×S）)={t|(u)(v)(R(u)S(v)t[1]=u[1]t[2]=v[2](t[2]=v[1]t[3]=v[1]))}（3）略2.9假设R和S都是二元关系，试把元组表达式{t|R(t)∧(u)（S(u)∧u[1]≠t[2]）}}转换为等价的：⑴汉语查询句子⑵关系代数表达式⑶域表达式答：（1）找出那些满足S.1R.2条件的R中的元组。（2）S.1R.2（R）（3）略2.10设数据库中有四个基本表：部门Dept（D#(部门号)，DName（部门名称），DTel（电话号码），DMan（经理工号））职工EMP（E#（职工号），EName（姓名)，ESex（性别），EPost（职务），D#(部门号)）工程PRO（P#（项目号），PName（项目名称），PBud（经费预算））施工EP（E#（职工号），P#（项目号），WH（工时））（1）写出每个表的主码和外码。（2）用关系代数表达式写出职务为“工程师”的姓名和部门名称。（3）用关系代数表达式写出姓名为“潘小光”的职工所在的部门名称和所参与的项目名称。答：（1）关系DEPT，主码是D#关系EMP，主码是E#，外码是D#关系PRO，主码是P#关系EP，主码包含E#和P#两个属性，外码分别是E#和P#（2）∏EName,DName(σEPost=”工程师”(DeptEMP))（3）∏PName,DName(σEName=”潘小光”(DeptEMPPROEP))2.11设数据库中有三个基本表：S（SNo(学号)，SName(姓名)，SSex(性别)，SPro(专业方向)）SC（SNo(学号)，CNo(课程号)，Grade(成绩)）C（CNo(课程号)，CName(课程名)，CPre(先行课)，CCredit(学分)）试用关系代数表达式表示下列查询语句：（1）找出选修网络方向女同学名单（2）求选修15164课程的学生姓名和专业方向（3）求选修数据库原理与应用课程的学生姓名（4）同时选修人工智能及编译技术的学生名单（5）没有被任何人选修的课程名（6）没有选修任何课程的学生性别和姓名（7）至少选修了002号学生选修的全部课程的学生学号（8）求所有课程被选修的情况，列出课程号、课程名、先行课、学分、学号和成绩（9）求每个学生没有选修的课程，列出学号、课程号答：（1）σSPro=”网络”∧SSex=”女”(S)（2）∏SName,SPro(σCNo=”15164”(SSC))（3）∏SName(σCName=”数据库原理与应用”(C)SCS)（4）S(∏SNo,CNo(SC)÷∏CNo(σCName=”人工智能”∨CName=”编译技术”(C)))（5）∏CName(C(∏CNo(C)-∏CNo(SC)))（6）∏SName,SSex(S(∏SNo(S)-∏SNo(SC)))（7）∏SNo,CNo(SC)÷∏CNo(σSno=”002”(SC))（8）CSC（9）∏SNo,Cno(S×SC)-∏SNo,Cno(SC)2.12为什么要对关系代数表达式进行优化？答：对于同一个查询语句，可以用不同的关系代数表达，但是它们之间的效率却可能相差很大,选择不同的关系代数运算顺序，就会得到不同的查询效率，因此，需要变换规则对关系代数表达式进行等价变换，从而将同一查询请求转换为效率最高的关系代数表达式。2.13在2.11中的三个关系中，用户有一个查询语句：检索网络方向的学生选修先行课为计算机网络的课程名和课程学分。⑴写出该查询的关系代数表达式.⑵写出该查询优化的关系代数表达式。⑶画出该查询初始的关系代数表达式的语法树。⑷使用本章中介绍的优化算法，对语法树进行优化，并画出优化后的语法树。答：（1）∏Cname,CCredit(σSPro=”网络”∧CPre=”计算机网络”∧S.SNo=SC.SNo∧SC.CNo=C.CNo(S×SC×C))（2）∏Cname,CCredit((∏SNo(σSPro=”网络”(S))∏SNo,CNo(SC)(∏CNo,CName,CCredit(σCPre=”计算机网络”(C))))（3）C×SSCC×SSCΠΠCname,CCreditσSPro=“网络”∧CPre=“计算机网络”∧S.SNo=SC.SNo∧SC.CNo=C.CNo××CSCSΠCname,CCreditΠCname,CCreditσSC.CNo=C.CNoCσCPre=“计算机网络”σS.SNo=SC.SNoΠCNo,CName,CCredit×ΠSNo,CNoSSCΠSNoσSPro=σSC.CNo=C.CNoCσCPre=“计算机网络”σS.SNo=SC.SNoΠCNo,CName,CCredit×ΠSNo,CNoSSCΠSNoσSPro=“网络”×第三章课后习题答案3.1试述SQL语言的特点。答：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两种使用方式3.2解释下列术语：SQL模式：SQL语言所支持的关系数据库的体系结构，包括视图、基本表、存储文件三个层次。基本表：简称基表。是数据库中实际存在的表，在SQL中一个关系对应于一个表。视图：SQL用视图概念支持非标准的外模式概念。视图是从一个或几个基表导出的表，虽然它也是关系形式，但它本身不实际存储在数据库中，只存放对视图的定义信息（没有对应的数据）。因此，视图是一个虚表（VirtualTable）或虚关系，而基表是一种实关系（PracticalRelation）。单表查询：只涉及到一个关系的查询。连接查询：同时涉及两个以上的表的查询。嵌套查询：将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING条件中的查询。3.3试述SQL语言的特点。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两种使用方式3.4试述SQL体系结构和关系数据库模式之间的关系。SQL语言支持关系数据库体系结构，即外模式、模式和内模式，利用SQL语言可以实现对三级模式的定义、修改和数据的操纵功能，在此基础上形成了SQL体系结构；在SQL体系结构中的视图对应了关系数据模式的外模式，基本表对应了关系数据模式的模式，存储文件对应了关系数据模式的内模式。3.5SQL是如何实现实体完整性、参照完整性和用户定义完整性的？实体完整性要求表的主码的完整性。可以通过建立唯一索引、PRIMARYKEY约束、UNIQUE约束，以及列的IDENTITY属性来实施实体完整性。参照完整性维持被参照表和参照表之间的数据一致性，通过主键（PRIMARYKEY）约束和外键（FOREIGNKEY）约束来实现。用户定义完整性可以定义特定业务规则。UNIQUE、NOTNULL约束，CHECK谓词都可以用于实现用户定义完整性。3.6讨论当对一个视图进行更新的时候可能会出现什么样的问题？若视图的属性来自属性表达式或常数，则不允许对视图执行INSERT和UPDATE操作，但允许执行DELETE操作。若视图的属性来自库函数，则不允许对此视图更新。若视图定义中有GROUPBY子句，则不允许对此视图更新。若视图定义中有DISTINCT任选项，则不允许对此视图更新。若视图定义中有嵌套查询，并且嵌套查询的FROM子句涉及导出该视图的基本表，则不允许对此视图更新。若视图由两个以上的基本表导出，则不允许对此视图更新。如果在一个不允许更新的视图上再定义一个视图，这种二次视图是不允许更新的。3.7设有两个基本表R(A,B,C)和S(A,B,C)试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：⑴R∩S：(select*fromR)INTERSECT(select*fromS)⑵R－S：(select*fromR)EXCEPT(select*fromS)⑶R∪S：(select*fromR)UNION(select*fromS)⑷R×S：select*fromR,S3.8对于教学数据库的三个基本表：S(学号，姓名，年龄，性别)SC(学号，课程号，成绩)C(课程号，课程名，任课教师姓名）试用SQL语句表达下列查询：⑴查询姓刘的老师所授课程的课程号和课程名。SELECT课程号,课程名FROMCWHERE任课教师姓名=’刘%’;⑵查询年龄大于23岁的男同学的学号和姓名。SELECT学号,姓名FROMSWHERE性别=’男’AND年龄>23;⑶查询学号为S3的学生所学课程的课程号、课程名和任课教师姓名。SELECT课程号,课程名,任课教师姓名FROMCWHERE课程号IN(SELECT课程号FROMSCWHERE学号=’S3’);⑷查询“张小飞”没有选修的课程号和课程名。SELECT*FROMCWHERENOTEXISTS (SELECT学习.课程号 FROMSC,SWHERESC.课程号=C.课程号ANDS.学号=SC.学号ANDS.姓名='张小飞');⑸查询至少选修了3门课程的学生的学号和姓名。SELECT学号,姓名FROMSWHERE学号IN (SELECT学号FROMSCGROUPBY学号HAVINGCOUNT(课程号)>=3);⑹查询全部学生都选修了的课程编号和课程名称。SELECT课程号,课程名FROMCWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESC.课程号=C.课程号ANDS.学号=SC.学号));⑺在SC中删除尚无成绩的选课元组。DELETEFROMSCWHERE成绩ISNULL;⑻把“高等数学”课的所有不及格成绩都改为60。UPDATESCSET成绩=60WHERE成绩<60AND课程号IN(SELECT课程号FROMCWHERE课程名='高等数学');⑼把低于总评均成绩的女同学的成绩提高5%。UPDATESCSET成绩=成绩*1.05WHERE学号IN (SELECT学号FROMSWHERE性别=’女’)AND成绩<(SELECTAVG(成绩)FROMSC);⑽向C中插入元组（‘C8’，‘VC++’，‘王昆’）INSERTINTOCVALUES（’C8’,’VC++’,’王昆’）;3.9设有下列四个关系模式：PRODUCT(MAKER,MODEL,TYPE)PC(MODEL,SPEED,RAM,HD,CD,PRICE)LAPTOP(MODEL,SPEED,RAM,SCREEN,PRICE)PRINTER(MODEL,COLOR,TYPE,PRICE)注：PRODUCT表中TYPE属性列的取值为pc或laptop或printer；PRINTER表中color属性列的取值为ture或false，代表彩色或单色。试用SQL语句表达下列查询：⑴找出价格高于1万5千元，并且运行速度低于同价位PC的平均运行速度的LAPTOP。SELECT*FROMLAPTOPWHEREPRICE>15000ANDSPEED<(SELECTAVG(SPEED) FROMPCWHEREPC.PRICE=LAPTOP.PRICE);⑵找出生产价格最低的彩色打印机的厂家。SELECTMAKERFROMPRODUCTWHEREMODELIN(SELECTMODELFROMPRINTERWHERECOLOR=trueANDPRICE<=(SELECTMIN(PRICE)FROMPRINTER));⑶计算由厂家“HP”生产的PC机和LAPTOP机的平均价格。(SELECTTYPE,AVG(PRICE) FROMPC,PRODUCTWHEREPC.MODEL=PRODUCT.MODELAND PRODUCT.MAKER=’HP’ GROUPBYTYPE)UNION(SELECTTYPE,AVG(PRICE) FROMLAPTOP,PRODUCTWHEREAPTOP.MODEL=PRODUCT.MODELANDPRODUCT.MAKER=’HP’GROUPBYTYPE;)⑷计算各厂商所生产的LAPTOP机的显示器的平均尺寸。SELECTMAKER,AVG(SCREEN)FROMLAPTOP,PRODUCTWHERELAPTOP.MODEL=PRODUCT.MODELGROUPBYMAKER;⑸找出每一个生产厂商的PC机的最高价格。SELECTMAKER,MAX(PRICE)FROMPC,PRODUCT WHEREPC.MODEL=PRODUCT.MODELGROUPBYMAKER;⑹计算生产打印机的各个厂商所生产的PC机的硬盘的平均容量。SELECTMAKER,AVG(HD)FROMPC,PRODUCTWHEREPC.MODEL=PRODUCT.MODELANDMAKERIN(SELECTMAKERFROMPRODUCTWHERETYPE=’printer’)GROUPBYMAKER;3.10试设计如图3-2中显示的数据库模式Library，用来记录书籍、借书人和书籍借出的情况，参照完整性在图中用有向弧来表示。请用SQL语言建立图中的关系模式，并完成下列操作：CREATETABLEPUBLISHER( NAMECHAR(20)PRIMARYKEY, ADDRESSCHAR(30), PHONECHAR(12));CREATETABLEBOOK( BOOKIDCHAR(4)PRIMARYKEY, TITLECHAR(20), PUBLISHERNAMECHAR(20)REFERENCESPUBLISHER(NAME));CREATETABLEAUTHOR( BOOKIDCHAR(4)REFERENCESBOOK(BOOKID), AUTHORCHAR(8), PRIMARYKEY(BOOKID));CREATETABLEBORROWER( CARDIDCHAR(4)PRIMARYKEY, NAMECHAR(8), ADDRESSCHAR(30), PHONECHAR(12));CREATETABLEBORROW( BOOKIDCHAR(4)REFERENCESBOOK(BOOKID), CARDIDCHAR(4)REFERENCESBORROWER(CARDID), DATEOUTDATETIME, DUEOUTDATETIME, IS_RETURNBOOL, PRIMARYKEY(BOOKID,CARDID);)⑴查询“高等教育出版社”出版的所有图书名称和编号。SELECTBOOKID,TITLEFROMBOOKWHEREPUBLISHERNAME=’高等教育出版社’;⑵查询所有作者是“郭雨辰”的图书的编号和名称。SELECTBOOKID,TITLEFROMBOOKWHEREBOOKIDIN(SELECTBOOKIDFROMAUTHORWHEREAUTHOR=’郭雨辰’);⑶查询“王丽”借过的所有图书的名称。SELECTTITLEFROMBOOKWHEREBOOKIDIN (SELECTBOOKID FROMBORROW WHERECARDIDIN (SELECTCARDID FROMBORROWER WHERENAME=’王丽’);⑷查询“李明”在2018年上半年期间借过的图书名称。SELECTTITLEFROMBOOKWHEREBOOKIDIN (SELECTBOOKID FROMBORROW WHEREDATEOUTBETWEEN‘2018/1/1’AND‘2018/6/30’ANDCARDIDIN (SELECTCARDID FROMBORROWER WHERENAME=’李明’);⑸建立视图，显示2017年期间没有被人借过的图书编号和名称。CREATEVIEWUNPOPULARBOOKASSELECTBOOKID,TITLEFROMBOOKWHEREBOOKIDNOTIN (SELECTBOOKID FROMBORROW WHEREDATEOUTBETWEEN‘2017/1/1’AND‘2017/12/31’);⑹建立超期未归还书籍的视图，显示图书编号和名称，以及借书人姓名和电话。CREATEVIEWDELAYASSELECTBOOKID,TITLE,NAME,PHONEFROMBOOK,BORROW,BORROWERWHEREBOOK.BOOKID=BORROW.BOOKIDANDBORROW.CARDID=BORROWER.CARDIDANDIS_RETURN=false;⑺建立热门书籍的视图，显示2017年期间借出次数最多的10本图书名称。CREATEVIEWPOPULARBOOKASSELECTTOP10TITLEFROMBOOK,BORROWWHEREBOOK.BOOKID=BORROW.BOOKIDANDDATEOUTBETWEEN'2017/1/1'AND'2017/12/31'GROUPBYTITLEORDERBYCOUNT(TITLE)desc⑻增加新书《大数据》，书号为“TP319-201”，该书由“广西师范大学出版社”出版，作者为“涂子沛”。INSERTINTOBOOKVALUES(‘TP319-201’,‘大数据’,‘广西师范大学出版社’);INSERTINTOAUTHORVALUES(‘TP319-201’,‘涂子沛’);⑼将“高等教育出版社”的电话改为“010－64054588”。UPDATEPUBLISERSETPHONEHERENAME=’高等教育出版社’;⑽删除书号为“D001701”的书籍信息。DELETEFROMBOOKWHEREBOOKID=’D001701’;3.11针对3.10建立的表，用SQL语言完成下列操作：⑴把对所有表的INSERT权限授予“张丽”，并允许她将此权限授予其他用户；GRANTINSERTONDATABASELibraryTO‘张丽’WITHGRANTOPTION;⑵把查询和修改BORROWER的权限受给用户“王伟”。GRANTSELECT,UPDATEONTABLEBORROWERTO‘王伟’;4.1、下表给出的关系R为第几范式？是否存在操作异常？若存在，则将其分解为高一级范式。分解完成的高级范式中是否可以避免分解前关系中存在的操作异常？ 解：它为1NF。因为该关系的候选码为（工程号，材料号），而非主属性“开工日期”和“完工日期”部分函数依赖于候选码的子集“工程号”，即： ∴它不是2NF。 它存在操作异常，如果工程项目确定后，若暂时未用到材料，则该工程的数据因缺少码的一部分（材料号）而不能进入到数据库中，出现插入异常。若某工程下马，则删去该工程的操作也可能丢失材料方面的信息。 将其中的部分函数依赖分解为一个独立的关系，则产生如下所示的两个2NF关系模式：R1（工程号，材料号，数量，价格）R2(工程号，开工日期，完工日期) 分解后，新工程确定后，尽管还未用到材料，该工程数据可在关系R2中插入。某工程数据删除时，仅对关系R2操作，也不会丢失材料方面的信息。4.2D+={DHG}4.3F中A+=ABCDECD+=CDEG中A+=ABCDECD+=CDE据此，可以得知F中每个函数依赖均在G+中，G中每个函数依赖均在F+中（具体描述略），所以F=G4.4ACD+=ABCD=U并且对于ACD的任一真子集的闭包均不等于U所以ACD为候选码4.5(1)AB+=ABCD AC+=ACD DE+=ABCDE ⑵求R的所有候选码BE，CE，DE⑶求F的最小覆盖Fm={B→C，DE→B，C→D，D→A}4.6Fm={A→C，C→A，B→C，D→C}4.7不具有4.8均不具有4.9F={BC,DA}ρ={AD,BC}KEY=BD,有损分解，保持依赖，均属于BCNFF={ABC,CA,CD}ρ={ACD,BC}KEY=AB,BC,无损分解，依赖不保持，均属于BCNFF={ABC,CAD}ρ={ABC,AD}KEY=A,C,无损分解，依赖保持，均属于BCNFF={AB,BC,CD}ρ={ACD,AB}KEY=A,无损分解，依赖不保持，AB属于BCNF，ACD属于2NFF={AB,BC,CD}ρ={AD,AB,CD}KEY=A,有损分解，依赖不保持，均属于BC范式F={ABC,CA,DA}ρ={ACD,BC}KEY=AB,BC,无损分解，依赖不保持，均属于BCNF4.10具有无损连接性（1）候选码：AB（2）Fmin={AB→C，C→D，D→E}(3)ρ＝{R1（ABC），R2（CD），R3（DE）}4.11Fm={ABC BEC CABDEG}4.12（1）函数依赖候选码：（职工名，项目名）由于部门名，部门经理部分函数依赖于码，因此该模式只满足第一范式，所以采用投影分解法将一个1NF的关系分解为多个2NF分解为两个关系模式，以消除这些部分函数依赖∈∈但是2NF关系模式中，部门名和部门经理传递函数依赖于项目名，即中SL消除传递函数依赖：∈∈4.13解：因为关系模式至少是1NF关系，即不包含重复组并且不存在嵌套结构，给出的数据集显然不可直接作为关系数据库中的关系，改造为1NF的关系如下。系名课程名教师名计算机系DB张伟计算机系DB王强信控系AI孙兰信控系AI宋灵信息安全系DS张燕信息安全系DS李杰数学系CM刘海4.14解：各关系模式如下：学生(学号,姓名,出生年月,系名,班级号,宿舍区)班级(班级号,专业名,系名,人数,入校年份)系(系名,系号,系办公地点,人数)社团(社团名,成立年份,地点,人数)加入社团（社团名，学号，学生参加社团的年份）学生(学号,姓名,出生年月,系名,班级号,宿舍区)“学生”关系的最小函数依赖集为：Fmin={学号→姓名,学号→班级号,学号→出生年月,学号→系名，系名→宿舍区}以上关系模式中存在传递函数依赖，如:学号→系名，系名→宿舍区候选键是学号,外部键是班级号,系名。班级(班级号,专业名,系名,人数,入校年份)“班级”关系的最小函数依赖集为：Fmin={(系名,专业名)→班级号,班级号→人数，班级号→入校年份，班级号→系名，班级号→专业名}(假设没有相同的系，不同系中专业名可以相同)以上关系模式中不存在传递函数依赖。“(系名,专业名)→班级号”是完全函数依赖。候选键是(系名,专业名),班级号，外部键是系名。系(系名,系号,系办公地点,人数)“系”关系的最小函数依赖集为：Fmin={系号→系名,系名→系办公地点,系名→人数，系名→系号}以上关系模式中不存在传递函数依赖候选键是系名,系号社团(社团名,成立年份,地点,人数)“社团”关系的最小函数依赖集为：Fmin={社团名→成立年份,社团名→地点,社团名→人数}以上关系模式中不存在传递函数依赖。候选键是社团名加入社团（社团名，学号，学生参加社团的年份）“加入社团”关系的最小函数依赖集为：Fmin={（社团名，学号）→学生参加社团的年份}“（社团名，学号）→学生参加社团的年份”是完全函数依赖。以上关系模式中不存在传递函数依赖。候选键是（社团名，学号）。习题55.1名词解释数据库设计答：数据库设计是指对于一个给定的应用环境，根据用户的需求，在某一具体的数据库管理体统上，构造一个性能良好的数据模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的信息要求和处理要求。基于3NF的数据库设计方法答：基于3NF的数据库设计方法是一种结构化设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，确定数据库模式中的全部属性和属性间的依赖关系，将它们组织在一个单一的关系模式中，然后再分析模式中不符合3NF的约束条件，将其进行投影分解，规范成若干个3NF关系模式的集合。基于E-R模型的数据库设计方法答：基于E-R模型的数据库设计方法是由P.P.S.chen于1976年提出的数据库设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，用E-R图构造一个反映现实世界实体之间联系的企业模式，然后再将此企业模式转换成基于某一特定的DBMS的概念模式。5.2什么是数据库设计？试述数据库设计的步骤。答：数据库设计是指对于一个给定的应用环境，根据用户的需求，在某一具体的数据库管理体统上，构造一个性能良好的数据模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的信息要求和处理要求。其中：信息需求信息需求表示一个单位所需要的数据及其结构，表达了对数据库的内容及结构的要求，也就是静态要求。信息需求定义所设计的数据库将要用到的所有信息，描述实体、属性、联系的性质，描述数据之间的联系。处理需求处理需求表示一个单位需要经常进行的数据处理，表达了基于数据库的数据处理要求，也就是动态要求。处理需求定义所设计的数据库将要进行的数据处理，描述操作的优先次序、操作执行的频率和场合，描述操作与数据之间的联系。因此，数据库设计就是把现实世界中的数据，根据各种应用处理的要求，加以合理地组织，使其满足硬件和操作系统的特性；同时，利用已有的DBMS建立数据库，使其能够实现应用系统的目标。数据库设计的基本步骤包括：需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计数据库实施数据库运行和维护5.3试述数据库设计需求分析阶段的任务和方法。答：需求分析的任务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。需求分析常用的方法有：跟班分析。通过亲身参加业务工作来了解业务活动的情况。这种方法可以比较准确地理解用户的需求，但比较耗费时间。开调查会。通过与用户座谈来了解业务活动情况及用户需求。座谈时，参加者之间可以相互启发。请专人介绍和询问。对某些调查中的问题，可以请专业人员介绍情况并进行咨询。设计调查表请用户填写。如果调查表设计得合理，这种方法是很有效，也很易于用户接受的。查阅记录。即查阅与原系统有关的数据记录，包括原始单据、账簿、报表等。5.4数据流图和数据字典的内容和作用分别是什么？答：数据流图是结构化分析方法中用于表示系统逻辑模型的一种工具，它以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程。构造数据流图的目的是为了系统分析师与用户能够进行明确的交流，以便指导系统的设计，并为后续工作打下基础。数据字典是将数据流程图中各个要素的具体内容和特征，以特定格式记录下来，所形成的文档。它主要包括：数据项、数据结构、数据流、加工、文件、外部实体等内容。数据字典是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。数据本身将存放在物理数据库中，由数据库管理系统管理。数据字典有助于这些数据的进一步管理和控制，为设计人员和数据库管理员在数据库设计、实现和运行阶段控制有关数据提供依据。5.5视图集成时，分E-R图之间的冲突有哪些？解决这些冲突的方法是什么？答：属性冲突属性域冲突，即属性值的类型、取值范围或取值集合不同，如零件号，有的部门作为整数对待，有的部门则使用字符串。不同部门对零件号的编码也可能不同。属性取值单位冲突：如零件重量，有的部门以公斤为单位，有的部门以克为单位。命名冲突包括同名异义和异名同义。如科研项目，财务科称为项目，科研处称为课题，生产管理处称为工程，这就是一个异名同义的例子。结构冲突同一对象在不同应用中具有不同的抽象。如在教学管理中，职称是一个属性；而在人事管理中，因为职称与工资、住房挂钩，因此是一个实体。同一实体在不同局部视图中所包含的属性不完全相同。实体间的联系在不同分E-R图中为不同类型：如生产子系统分E-R图中，产品和零件构成1:n联系。而物资子系统分E-R图中，产品、零件、供应商三者构成多对多联系。解决这些冲突的方法有：修改视图使得相互一致合并视图重构5.6试述数据库逻辑结构设计的步骤。答：将E-R模型转换为等价的关系模式按需要对关系模式进行规范化对规范化后的模式进行评价根据局部应用的需要，设计用户外模式5.7试述E-R图转换成关系模型的转换规则。答：E-R图向关系模型的转换一般应遵循如下原则：实体的转换。一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。联系的转换。一个联系转化为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系的属性转化为关系的属性，该关系的码则有几种情况：若联系为1:1，则每个实体的码均是该关系的候选码。若联系为1:n，则关系的码为n端实体的码。若联系为m:n，则关系的码为诸实体码的组合。三个或三个以上实体间的多元联系、同一实体集内的自反联系的转换规则与二元联系相同。（3）具有相同码的关系模式可合并。5.8规范化理论对数据库设计有什么指导意义。答：在概念设计阶段，已经把关系规范化的某些思想用作构造实体类型和联系类型的标准，在逻辑设计阶段，仍然要使用关系规范化的理论来设计模式和评价模式。规范化的目的是减少乃至消除关系模式中存在的各种异常，改善完整性、一致性和存储效率。5.9试述数据库逻辑结构设计结果的优化方法。答：确定范式级别考察关系模式的函数依赖关系，确定范式等级。找出所有“数据字典”中得到的数据之间的依赖关系，对各模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。按照数据依赖理论对关系模式逐一进行分析，考察是否存在部分函数依赖、传递函数依赖和多值依赖等，确定各关系模式属于第几范式。实施规范化处理确定范式级别后，根据应用需求，判断它们对于这样的应用环境是否合适，确定对于这些模式是否进行合并或分解。5.10试述数据库物理结构设计的内容和步骤。答：数据库最终要存储在物理设备上。对于给定的逻辑数据模型，选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，称为数据库物理设计。数据库物理设计可分为两步：确定物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率5.11数据库实施阶段的主要任务是什么？答：数据库实施主要包括以下工作：建立实际数据库结构组织数据入库编制和调试应用程序数据库试运行5.12数据库系统投入运行后，有哪些维护工作？答：数据库的转储和恢复数据库的安全性、完整性控制数据库性能的监督、分析和改进数据库的重组织和重构造5.13某商业集团管理系统的数据库信息如下。该系统中包含三个实体集：一是“仓库”实体集，属性有仓库号、仓库名和地址等；二是“商店”实体集，属性有商店号、商店名、地址等；三是“商品”实体集，属性有商品号、商品名、单价。设仓库与商品之间存在“库存”联系，每个仓库可存储若干种商品，每种商品存储在若干仓库中，每个仓库每存储一种商品有存储日期及存储量；商店与商品之间存在着“销售”联系，每个商店可销售若干种商品，每种商品可在若干商店里销售，每个商店销售一种商品有月份和月销售量两个属性。请在上述背景介绍的基础上，完成如下数据库设计：（1）试画出E-R图，并在图上注明联系类型；（2）将E-R图转换成满足3NF的关系模式，并标识主外键（用下划线标识主码，用波浪线标识外键）答：（1）（2）仓库（仓库号，仓库名，地址）商店（商店号，商店名，地址）商品（商品号，商品名，单价）销售（商店号，商品号，销售月份，销量量）库存（仓库号，商品号，存储日期，存储量）5.14现针对学生参与教师的科研项目建立“科研项目管理数据库系统”，其中，学生信息包括：学号，姓名，性别，所在学院；学院信息包括：学院编号，学院名称，办公电话；教师信息包括：教师编号，姓名，性别，职称，所在学院；项目信息包括：项目编号，项目名称，开始时间，结束时间，项目负责人，职称。各实体之间的关系为：一个学生可以参与教师的多个项目，一个项目可以有多个学生参加，每个学生选定项目后要承担相应的任务；一个教师可以主持多个项目，一个项目只能由一个教师作为项目负责人。请在上述背景介绍的基础上，完成如下数据库设计：（1）画出“科研项目管理数据库系统”的E-R图。（2）将E-R图转换为一组符合3NF要求的关系模式，并标出每个关系模式的主外健用下划线标识主码，用波浪线标识外键）答：（1）（2）学生（学号，姓名，性别，学院编号）学院（学院编号，学院名称，办公电话）教师（教师编号，姓名，性别，职称，学院编号）项目（项目编号，项目名称，开始时间，结束时间，教师编号）参与（学号，项目编号，任务）5.15某工厂零件管理系统的需求分析如下。一个车间有多个工人，每个工人有职工号、姓名、年龄、性别、工种；一个车间生产多种产品，产品有产品号、价格；一个车间生产多种零件，一种零件也可能为多个车间制造，零件有零件号、重量、价格；一种产品由多种零件组成，一种零件也可装配到多种产品中，产品与零件均存入仓库中；厂内有多个仓库，仓库有仓库号、主任姓名、电话；请在上述背景介绍的基础上，完成如下数据库设计：（1）请画出该系统的ER图（2）并给出相应的关系模型，并标出每个关系模式的主外健用下划线标识主码，用波浪线标识外键）。答：（1）（2）车间（车间号，地址）工人（职工号，姓名，年龄，性别，工种，车间号）仓库（仓库号，主任姓名，电话）产品（产品号，价格，仓库号）零件（零件号，重量，价格，仓库号）制造（车间号，零件号）装配（零件号，产品号）5.16设计一个学校的图书管理系统，请给出该系统的需求分析并进行数据库设计，具体要求为：（1）实体数不少于5个，每个实体的属性3--6个，实体之间的关系至少要包含1:n,m:n两种联系类型。（2）给出该系统的E-R图。（3）将E-R图转换为一组符合3NF要求的关系模式，并标识主外键（用下划线标识主码，用波浪线标识外键）。答：（1）图书实体属性图：借阅者实体属性图：管理员实体属性图书库实体属性图：学院实体属性图：(2)(3)图书（图书编号，书名，作者姓名，出版社，出版日期，在库数，入库日，出库日期，书库编号）借阅者（借阅证号，姓名，学院编号，借书数量）管理员（管理员编号，姓名，职称，书库编号）书库（书库编号，书库名称，地点）学院（学院编号，学院名称）借阅（借阅证号，图书编号，借出日期，归还日期，到期日期，拖欠日期，罚款数目）管理（管理员编号，借阅证号）处理（管理员编号，图书编号）习题66.1什么是事务？它与一般的程序有什么不同？为什么一般程序不提ACID特性？答：事务代表了用户要完成的一项工作任务，是将一组数据库操作打包起来形成一个逻辑独立的工作单元，这个工作单元不可分割，其中包含的数据库操作要么全部都发生，要么全部都不发生。程序和事务是两个不同的概念，程序虽然也包含一组操作，但这组操作没有蕴含不可分割的原子性概念，程序执行过程中可能会出错或发生异常。程序一般不提ACID特性，原因在于程序通常处理的是内存数据结构，其数据一致性体现在程序代码逻辑中。如果需要保证非易失性数据的ACID特性，则程序中可以包含一个或多个事务，通过事务来处理ACID特性。6.2什么是日志文件？为什么要使用日志文件？登记日志文件时为什么必须先写日志文件，后写数据库？日志文件能否和数据库存储在一起，为什么？答：日志文件是用来记录对数据库每一次更新活动的文件。使用日志文件，在系统发生故障时根据日志文件中的记录可以将数据库恢复到数据库事务执行之前的状态，也可以重新执行一个事务，保证数据库处于一个一致的状态。登记日志文件时必须先写日志文件，后写数据库。原因是事务执行过程中可能发生故障数据库一致性遭到破坏，此时需要通过日志文件进行恢复。日志文件必须和数据库存储在不同的磁盘上，避免磁盘损坏导致数据库和日志文件都遭到破坏，数据库无法恢复。6.3数据库运行过程中常见的故障有哪几类？试述对各类故障的恢复策略。答：数据库运行过程中常见的故障有：事务故障、系统故障、介质故障。事务故障是在事务执行过程中发生的故障，事务故障一定在事务提交前发生，这时应撤消（Undo）该事务对数据库一切更新，是由系统自动完成的，对用户透明。系统故障是指造成系统停止运转并要求系统重新启动的事件。系统故障会使内存数据丢失，这样会使已提交的事务对数据库的更新还留在工作区而未写入数据库，所以，对所有已提交的事务需要重做，而对未提交的事务必须撤消所有对数据库的更新。恢复是由系统在重新启动时自动完成的，不须用户的干预。介质故障是指外存故障，如磁盘损坏、磁头碰撞、瞬时强磁场干扰等，这类故障将使数据库受到破环。发生介质故障后，磁盘上的数据都可能被破坏。这时，恢复的方法是重装数据库，然后重做已经完成的事务。6.4什么是检查点？设置检查点有什么作用？设置检查点时系统将做什么动作？答：检查点是一个数据库事件，DBMS按一定的间隔在日志文件中设置一个检查点。采用检查点技术，在系统故障恢复时，记入重做队列的事务，只是从最近一个检查点之后到发生故障时已提交的事务，这样可以大大减少重做的工作量。检查点发生时要暂停事务执行，将上一个检查点之后已提交事务留在内存工作区所有更新的数据写入数据库，并在日志文件中写入一个检查点记录。6.5给予下述问题的简要回答。什么是并发？答：多个事务在时间上交叉执行并发地存取数据库，这种执行方式称为并发存取。并发操作会引起什么问题？答：丢失修改（更新）、不可重复读、读“脏”数据。什么是丢失更新？答：当两个事务T1和T2先后对同一数据对象A进行修改并写入数据库，后写入的结果会覆盖掉先写入的结果，导致先写入的事务修改结果丢失了，即丢失修改问题。什么是读脏数据？答：读“脏”数据，简称脏读，是指一个事务读取了另一个未提交的事务中的数据。什么是读值不可复现？答：一个事务没有执行任何更新操作，但同一个查询操作执行两次或多次，结果不一致，就说明产生了不可重复读的现象，即读值不可复现。什么样的并发操作是正确的？答：当一个事务集的并发调度与它的某一串行调度是等价的，则称该并发调度是可串行化的。可串行化调度的结果保持数据库的一致性，是正确的。串行调度和可串行化调度有什么区别？答：一个调度中各个事务没有交叉执行而是串行执行，则该调度称为串行调度。当一个事务集的并发调度与其某一串行调度等价，则称该并发调度是可串行化调度。6.6有两个事务：T1：lock（A），lock（B），unlock（A），unlock（B）T2：lock（B），unlock（B），lock（A），unlock（A）它们有多少种调度方式？其中有多少种是可串行化的？答：本题中，合法调度要求保持事务内部操作的先后次序，且满足加锁约束：事务在数据对象R上加锁则其他事务不允许在R上加锁。根据要求可以枚举出11种合法的调度方式，其中包含两种串行调度，其余9种并发调度都不是可串行化调度。6.7什么是两段锁协议？什么是严格的2PL协议？如何实现2PL协议？答：两段锁协议（简称2PL协议），是一种能够实现并发调度可串行化的封锁协议。两段锁协议规定：（1）在任何数据对象进行读、写操作之前，事务要获得对数据对象的加锁；（2）在释放任意一个锁之后，事务不再允许获得任何其他加锁。把所有锁都放在事务结束时释放的两段锁协议称为严格的2PL协议。在实现中，两段锁协议把事务的加锁过程分成扩展和收缩阶段，其中扩展阶段逐步增加锁，收缩阶段逐步释放锁。6.8什么叫活锁？如何防止活锁？答：系统可能使某个事务永远处于等待状态，得不到封锁的机会，这种现象称为系统进入了活锁。采用先来先服务的策略可以防止活锁。6.9什么叫死锁？如何预防和处理死锁？答：如果系统中有两个或两个以上的事务都处于等待状态，并且每个事务都在等待其中另一个事务解除封锁，它才能够继续执行下去，结果造成任何一个事务都无法继续执行，这种现象称为系统