數據庫原理課后習題答案

1、1、試說明數據、數據庫、數據庫管理系統(tǒng)和數據庫系統(tǒng)的概念以及它們之間的關系。答：(1)數據(Data)：描述事物的符號記錄稱為數據。數據的種類有數字、文字、圖形、圖像、聲音、正文等。數據與其語義是不可分的。(2)數據庫(Database,簡稱可共享的數據集合。數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存，(3)數據庫系統(tǒng)(Database System，簡稱DBS)：數據庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數據庫后的系統(tǒng)構成，一般由數據庫、數據庫管理系統(tǒng)(及其開發(fā)工具)、應用系統(tǒng)、數據庫管理員構成。(4)數據庫管理系統(tǒng)（Database Management System，簡稱DBMS )：數據庫管

2、理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數據管理軟件，用于科學地組的主要功能包括數據庫的建立和維護功能、數據定義功能、數據組織存儲和管理功能、數據操作功能、事務的管理和運行功能。數據庫系統(tǒng)包括數據庫、數據庫管理系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、數據庫管理員，所以數據庫系統(tǒng)是個大的概念。數據庫是長期存儲在計算機內的有組織、可共享的大量的數據集合，數據庫管理系統(tǒng)是由管理員操作管理2、數據管理技術的發(fā)展主要經歷了哪幾個階段？答： 兩個階段，文件管理和數據庫管理。人們理解；第三是數據模型要能夠很方便地在計算機上實現。由于用一種模型同時很好地滿足這三方面的要求在目前是比較困難的，因此在數據庫系統(tǒng)中就可以針對不同的使用對象和應

3、用目的，采用不同的數據模型。根據模型應用的不同目的，將這些模型分為概念層數據模型和組織層數據模型兩大類，以方便對信息的描述。2、概念層數據模型和組織層數據模型分別是針對什么進行的抽象？答：概念層數據模型是對現實世界的抽象，形成信息世界模型；組織層數據 DBMS 支持的數據組織模型。3、解釋關系模型中的主碼、外碼、主屬性、非主屬性的概念，并說明主碼、外碼的作用。答：主碼是關系表中用于唯一確定一個元組的一個屬性或最小屬性組，其作用是使表中的每一行數據彼此不重復且有意義。外碼是引用另一個表的主鍵（也可以是候選鍵）的表中的一個列，其作用是表示兩個或多個實體之間的關聯關系。主屬性：關系模型中使用主碼作為

4、記錄的唯一標識，主碼所包含的屬性稱為關系的主屬性。非主屬性：關系模型中使用主碼作為記錄的唯一標識，主碼所包含的屬性稱為關系的主屬性，其他的非主碼屬性稱為非主屬性。4、設有如下兩個關系模式，試指出每個關系模式的主碼、外碼，并說明外碼的引用關系。復，同一天可以生產多種產品，每種產品有唯一的產品號 。一產品在同 一時間只銷售一次?！爱a品號”引 答：數據完整性約束主要包括三大類，即實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。實體完整性是保證關系數據庫中所有的表都必須有主鍵，且主鍵不允許為空。參照完整性用于描述實體之間的關聯關系。用戶定義的完整性實際上是約束關系中屬性的取值范圍，即保證數據庫中的數據符合現

5、實語義。6、數據庫系統(tǒng)包含哪三級模式？試分別說明每一級模式的作用？答：數據庫系統(tǒng)包含的三級模式為：內模式、模式和外模式。外模式是對現實系統(tǒng)中用戶感興趣的整體數據結構的局部描述，用于滿足不同數據庫用戶征的描述，是對數據庫整體數據結構的子集或局部重構。模式是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖。內模式是對整個數據庫的底層表示，它描述了數據的存儲結構。7、數據庫系統(tǒng)的兩級映像的功能是什么？它帶來了哪些功能？答：數據庫系統(tǒng)的兩級映像是外模式模式映像和模式內模式映像。模式內模式映像定義了概念視圖和存儲的數據庫的對應關系，它說明了概念層的記錄和字段在內部層次怎樣表示。如果數據庫

6、的存儲結構改變了，那么，必須對模式內模式映像進行必要的調整，使模式能夠保持不變。外模式模式映像定義了特定的外部視圖和概念視圖之間的對應關系，當概念模式的結構可發(fā)生改變時，也可以通過調整外模式模式映像間的映像關系，使外模式可以保持不變。8、數據庫三級模式劃分的優(yōu)點是什么？它能帶來哪些數據獨立性？答：數據庫的三級模式的劃分實際上將用戶、邏輯數據庫與物理數據庫進行了劃分，使彼此之間的相互干擾減到最少。這三個模式的劃分實際上帶來了兩個數據獨立性，即物理獨立性和邏輯獨立性。這使得底層的修改和變化盡量不影響到上層。9、簡單說明數據庫管理系統(tǒng)包含的功能。答：數據庫管理系統(tǒng)是數據庫系統(tǒng)的核心軟件，一般說來，其

7、功能主要包括以下5個方面。(1) 數據定義和操縱功能 (2) 數據庫運行控制功能(3) 數據庫的組織、存儲和管理(4) 建立和維護數據庫(5)數據通信接口第三章nchar(10)的區(qū)別是什么？它們各能存放多少個字符？占用多少空間？答：char(10)是定長字符串類型，是普通字符編碼，nchar(10)是定長字符串類型，統(tǒng)一字符編碼。char(10)存放10個字符，占用10個字節(jié)空間；nchar(10)存放10個字符，占用20個字節(jié)空間。varchar(n)的區(qū)別是什么？其中n的含義是什么？各占用多少空間？答：char(n)是定長字符串類型，varchar(n)是可變長字符串類型，它按數據的實際

8、長度來分配空間。其中n的含義都是能夠存儲的字符的個數，對于char(n)類型其所占的空間固定為n個字節(jié)；對于varchar(n)其所占空間最多不超過n或2*n個字節(jié)。3、數據完整性的含義是什么？答：數據的完整性是為了防止數據庫中存在不符合應用語義的數據，為了維護數據的完整性，數據庫管理系統(tǒng)提供了一種機制來檢查數據庫中的數據，是數據完整性約束條件。4、 在對數據進行什么操作時，系統(tǒng)檢查DEFAULT約束？在進行什么操作時，檢查CHECK約束？答：在進行插入操作時檢查 DEFAULT 約束。在進行插入和更新操作時檢查CHECK約束。5、UNIQUE 約束的作用是什么？答：UNIQUE 約束的作用是

9、保證數據的取值不重復。第四章建立教學數據庫文件，并插入相關元組。數據庫中包括5個表：學生表：課程表：S（SNO，SNAME，SEX，SAGE，SDEPT，BPLACE ）C（CNO，CNAME，CREDIT，SEMSTER）學生選課表：SC（SNO，CNO，GRADE）教師表：T (TNO, TNAME, TAGE, 教師授課表：TC (TNO,CNO,TIME)以上面的教學數據庫文件為例，完成以下查詢：1）查詢學生的全部信息。SELECT * FROM Student2）查詢選修了課程的學生號SELECT DISTINCT SNO FROM SC3）查詢選修C1或C2且分數大于等于85分學生

10、的學號、課程號。SELECT DISTINCT SNO, CNO FROM SC WHERE CNO IN(C1,C2)4）找出年齡在2023歲之間的學生的學號、姓名和年齡SELECT SNO , SNAME, SAGE FROM Student WHERE SAGE BETWEEN20 AND 235）查詢姓名中第二個漢字是“力”的教師號和姓名SELECT TNO ,TNAME FROM Teacher WHERE TNAME 6）查詢選修該課程的學生人數超過3的課程號。SELECT CNO FROM SC GROUP BY CNO HAVING COUNT(*)37）查詢所有選課學生的學號

11、、姓名、選課名稱及成績。SELECT S.SNO, SNAME, CNAME, GRADE FROM STUDENT S JOIN SCON S.SNO=SC.SNO JOIN COURSE C ON C.CNO=SC.CNO8）查詢其他系中比計算機系任一教師工資高的教師的姓名和工資。SELECT TNAME, SAL FROM Teacher WHERE SAL(SELECT MAX(SAL)FROM Teacher JOIN TC ON T.TNO=TC.TNO WHERE TDEPT=計算機系)9）查詢講授課程號為C5的教師姓名。SELECT TNAME FROM Teacher t J

12、OIN TC ON t.TNO=TC.TNO10）將學號為960100的學生全部選課記錄（課程號、分數）插入到學生選課SC表中INSERT INTO SC VALUES 11）將信息系所有學生年齡增加1歲。UPDATE STUDENT SET SAGE=SAGE+1 WHERE 12）刪除劉偉教師的記錄。DELETE FROM TEACHER WHERE 一、試說明使用視圖的好處。答：1、簡化數據查詢語句2、使用戶能從多角度看待同一數據3、提高了數據的安全性4、提供了一定程度的邏輯獨立性二、使用視圖可以加快數據的查詢速度，這句話對嗎？為什么？答：不對。因為數據庫管理系統(tǒng)在對視圖進行查詢時，首先

13、檢查要查詢的視圖是否存在，如果存在，則從數據字典中提取視圖的定義，把視圖的定義語句對視圖語句結合起來，轉換成等價的對基本表的查詢，然后再執(zhí)行轉換后的查詢，所以使用視圖不可以加快數據的查詢速度。三、利用第3章建立的Student、Course和SC表，寫出創(chuàng)建滿足下述要求的視圖的SQL語句。（1）查詢學生的學號、姓名、所在系、課程號、課程名、課程學分。答：CREATE VIEW IS_S_CASSELECT Sno，Sname，Sdept，Cno，Cname，CreditFROM Student S JOIN SC ON S.Sno=SC.SnoJOIN Course C ON C.Cno=SC

14、.Cno四、利用第三題建立的視圖，完成如下查詢：（1）查詢考試成績大于等于90分的學生的姓名、課程號和成績。答：SELECT Sname，Cno，GradeFROM IS_SCWHERE Grade=90五、修改第三題（4）定義的視圖，使其查詢每個學生的學號，總學分以及總的選課門數。答：ALTER VIEW IS_CCASSELECT FROM SC JOIN Course C ON SC.Cno=C.CnoGROUP BY Sno一、關系規(guī)范化中的操作異常有哪些？它是由什么引起的？解決的方法是什么？答：操作異常：數據冗余問題、數據更新問題、數據插入問題和數據刪除問題。它是由關系模式中某些屬性

15、之間存在的“不良”的函數依賴關系一起的。解決的方法是進行模式分解，即把一個關系模式分解成兩個或多個關系模式，在分解的過程中消除那些“不良”的函數依賴，從而獲得良好的關系模式。二、第一范式、第二范式和第三范式關系的定義分別是什么？答：不包含重復組的關系（即不包含非原子項的屬性）是第一范式的關系。如果RR(U,F)2NF。如果R(U,F)3NF。三、什么是部分依賴？什么是傳遞依賴？請舉例說明。答：如果XY，有對于X的真子集XY成立，則稱Y部分函數依賴于如果XY，YZ，則稱Z傳遞函數依賴于X。例：1、SC（Sno，Sname，Cno，Credit，Grade）主碼為（Sno，Cno）SnoSname

16、 姓名部分函數依賴于學號和課程號2、S（Sno，Sname，Dept，Dept_master） 主碼為SnoSnoDept DeptDept_masterSnoDept_master系主任傳遞函數依賴于學號四、第三范式的關系模式是否一定不包含部分依賴關系？答：是。因為滿足第三范式的關系模式一定滿足第二范式，一定不包含部分函數依賴關系。六、設有關系模式：學生修課（學號，姓名，所在系，性別，課程號，課程設一個學生可以選多門課程，一門課程可以被多名學生選。一個學生有唯一的所在系，每門課程有唯一的課程號和學分。請指出此關系模式的候選碼，判斷此關系模式是第幾范式的，若不是第三范式的，請將其規(guī)范化為第三范

17、式關系模式，并指出分解后的每個關系模式的主碼和外碼。 第一范式學生（學號，姓名，所在系，性別）課程（課程號，課程名，學分）學生修課（學號，課程號，成績）學號為引用學生關系模式的外碼課程號為引用課程關系模式的外碼其語義為：一個學生只在一個系的一個班學習，一個系只有一個系主任，一個班只有一個班主任，一個系可以有多個班。 請指出此關系模式的候選碼，判斷此關系模式是第幾范式的，若不是第三范式的，請將其規(guī)范化為第三范式關系模式，并指出分解后的每個關系模式的主碼和外碼。答：候選碼為：學號 第二范式學生（學號，姓名，所在系，班號）所在系為引用系關系模式的外碼班號為引用班關系模式的外碼系（所在系，系主任）班（

18、班號，班主任）八、設有關系模式：教師授課（課程號，課程名，學分，授課教師號，教師學分，每名教師（由教師號決定）有確定的教師名，每門課程可以由多名教師教授，每名教師也可以講授多門課程，每名教師對每門課程有確定的授課時數。指出此關系模式的候選碼，判斷此關系模式屬于第幾范式，若不屬于第三范式，請將其規(guī)范化為第三范式關系模式，并指出分解后的每個關系模式的主碼和外碼。 第一范式課程（課程號，課程名，學分）教師（授課教師號，教師名）教師授課（課程號，授課教師名，授課時數）課程號為引用課程關系模式的外碼授課教師號為引用教師關系模式的外碼練習 1：下表給出的關系 R 為第幾范式？是否存在操作異常？若存在，將其

19、分解為高一級范式。工程號材料號數量 開工日期完工日期 單價P1P1P1P2P2I1I2I3I1I4980598059805981198119902990299029912991225030018025030018R 滿足 1NF碼：工程號+材料號操作異常：數據冗余，插入異常，刪除異常,修改異常分析原因：（工程號，材料號） 開工日期工程號 開工日期存在部分函數依賴，不滿足2NF（工程號，材料號） 單價材料號單價存在部分函數依賴，不滿足2NF分解為：R1（工程號，材料號，數量）R2（材料號，單價）R3（工程號，開工日期，完工日期）第七章一、試說明事務的概念及四個特征。一個事務內的所有語句被作為一個

20、整體，要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行。四個特征：原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性三、在數據庫中為什么要有并發(fā)控制機制？答：數據庫系統(tǒng)一個明顯的特點是多個用戶共享數據庫資源，尤其是多個用戶可以同時存取相同數據。在這樣的系統(tǒng)中，在同一時刻同時運行的事務可達數百個。若對多用戶的并發(fā)操作不加控制，就會造成數據庫存、取的錯誤，破壞數據的一致性和完整性。所以數據庫中要有并發(fā)控制機制。四、并發(fā)控制的措施是什么？答：在數據庫環(huán)境下，進行并發(fā)控制的主要方式是使用封鎖機制，即加鎖。具體的控制由鎖的類型決定。基本的鎖類型有兩種：排它鎖（X鎖）和共享鎖（S T給數據對象A 加了S T 可以讀改 A，其他事務只能再給A 加

21、S 鎖，而不能加X T 釋放了A 上的S 鎖為止。 T給數據對象A 加了X T 讀取和修改允許其他事務再給A 加任何類型的鎖和進行任何操作。五、設有3 個事務：T1、T2 和T3，其所包含的動作為：T1：A=A+2T2：A=A*2T3：A=A*2設 A 的初值為最終的結果分別是什么？ 種策略。分別是T1T2T3 結果分別是六、當某個事務對某段數據加了S鎖之后，在此事務釋放鎖之前，其他事物還可以對此段數據添加什么鎖？答：S 鎖七、什么是死鎖？如何預防死鎖？答：如果事務 T1 封鎖了數據 R1，T2 封鎖了數據 R2，然后 T1 又請求封鎖數據 R2，由于 T2 已經封鎖了數據 R2，因此 T1

22、等待 T2 釋放 R2 上的鎖，然后T2又請求封鎖數據R1，由于T1封鎖了數據R1，因此T2 也只能等待 T1釋放R1上的鎖.這樣就會出現T1等待T2 先釋放R2 T2又等待T1先釋放R1 上的鎖的局面，此時T1 和T2 都在等待對方先釋放鎖，因而形成死鎖。預防死鎖的方法有多種，常用的方法有一次封鎖法和順序封鎖法。八、三級封鎖協(xié)議分別是什么？各級封鎖協(xié)議的主要區(qū)別是什么？每一級封鎖協(xié)議能保證什么？答：一級封鎖協(xié)議：對事務T 要修改的數據加X 鎖，直到事務結束才釋放。二級封鎖協(xié)議：一級封鎖協(xié)議加上事務 T 對要讀取的數據加 S 鎖，讀完后即釋放S 鎖。三級封鎖協(xié)議：一級封鎖協(xié)議加上事務 T 對要

23、讀取的數據加 S 鎖，并直到事務結束才釋放。各級封鎖協(xié)議的主要區(qū)別在于讀操作是否需要申請封鎖，以及何時釋放鎖。一級封鎖協(xié)議可以防止丟失修改，并保證事務T 是可恢復的。二級封鎖協(xié)議除了可以防止丟失修改外，還可以防止讀“臟”數據。三級封鎖協(xié)議除了可以防止丟失修改和不讀“臟”數據外，還可以進一步防止不可重復讀。十二、數據庫故障大致分為幾類？（考題：判斷故障類型）答：1、事務內部的故障2、系統(tǒng)故障3、其他故障十四、數據庫恢復的技術有哪些？答：1、數據庫備份技術2、事務日志備份技術第八章三、數據庫結構設計包含那幾個過程？答：數據庫結構設計包括概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計。五、概念結構應該具有哪些特點？答：有豐富的語義表達能力。易于交流和理解。易于更改。易于像各種數據模型轉換。六、概念結構設計的策略是什么？答：自底向上。先定義每個局部應用的概念結構，然后按一定的規(guī)則把它們集成起來，從而得到全局概念結構。自頂向下。先定義全局概念結構。然后在逐步細