數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與設(shè)計萬常選版第五章練習(xí)題和詳細(xì)答案

第五章關(guān)系數(shù)據(jù)理論一、選擇題1.為了設(shè)計出性能較優(yōu)的關(guān)系模式，必須進(jìn)行規(guī)范化，規(guī)范化主要的理論依據(jù)是（）。A.關(guān)系規(guī)范化理論B.關(guān)系代數(shù)理論C．?dāng)?shù)理邏輯D.關(guān)系運(yùn)算理論2.規(guī)范化理論是關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行邏輯設(shè)計的理論依據(jù)，根據(jù)這個理論，關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須滿足：每一個屬性都是（）。A.長度不變的B.不可分解的C．互相關(guān)聯(lián)的D.互不相關(guān)的3.已知關(guān)系模式R（A，B，C，D，E）及其上的函數(shù)相關(guān)性集合F＝{A→D，B→C，E→A}，該關(guān)系模式的候選關(guān)鍵字是（）。A.ABB.BEC.CDD.4.設(shè)學(xué)生關(guān)系S（SNO，SNAME，SSEX，SAGE，SDPART）的主鍵為SNO，學(xué)生選課關(guān)系SC（SNO，CNO，SCORE）的主鍵為SNO和CNO，則關(guān)系R（SNO，CNO，SSEX，SAGE，SDPART，SCORE）的主鍵為SNO和CNO，其滿足（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF5.設(shè)有關(guān)系模式W（C，P，S，G，T，R），其中各屬性的含義是：C表示課程，P表示教師，S表示學(xué)生，G表示成績，T表示時間，R表示教室，根據(jù)語義有如下數(shù)據(jù)依賴集：D={C→P，（S，C）→G，（T，R）→C，（T，P）→R，（T，S）→R}，關(guān)系模式W的一個關(guān)鍵字是（）。A.（S，C）B.（T，R）C.（T，P）D.（T，S）6.關(guān)系模式中，滿足2NF的模式（）。A.可能是1NFB.必定是1NFC.必定是3NFD.必定是BCNF7.關(guān)系模式R中的屬性全是主屬性，則R的最高范式必定是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF8.消除了部分函數(shù)依賴的1NF的關(guān)系模式，必定是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF9.如果A－>B,那么屬性A和屬性B的聯(lián)系是（）。A.一對多B.多對一C．多對多D.以上都不是10.關(guān)系模式的候選關(guān)鍵字可以有1個或多個，而主關(guān)鍵字有（）。A.多個B.0個C.1個D.1個或多個11.候選關(guān)鍵字的屬性可以有（）。A.多個B.0個C.1個D.1個或多個12.關(guān)系模式的任何屬性（）。A.不可再分B.可以再分C.命名在關(guān)系模式上可以不唯一D.以上都不是13.設(shè)有關(guān)系模式W（C，P，S，G，T，R），其中各屬性的含義是：C表示課程，P表示教師，S表示學(xué)生，G表示成績，T表示時間，R表示教室，根據(jù)語義有如下數(shù)據(jù)依賴集：D={C→P，（S，C）→G，（T，R）→C，（T，P）→R，（T，S）→R}，若將關(guān)系模式W分解為三個關(guān)系模式W1（C，P），W2（S，C，G），W2（S，T，R，C），則W1的規(guī)范化程序最高達(dá)到（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF14.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，任何二元關(guān)系模式的最高范式必定是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF15.在關(guān)系規(guī)范式中，分解關(guān)系的基本原則是（）。I.實現(xiàn)無損連接II.分解后的關(guān)系相互獨(dú)立III.保持原有的依賴關(guān)系A(chǔ).Ⅰ和ⅡB.Ⅰ和ⅢC.ⅠD.Ⅱ16.不能使一個關(guān)系從第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式的條件是（）。A.每一個非屬性都完全函數(shù)依賴主屬性B.每一個非屬性都部分函數(shù)依賴主屬性C.在一個關(guān)系中沒有非屬性存在D.主鍵由一個屬性構(gòu)成17.任何一個滿足2NF但不滿足3NF的關(guān)系模式都不存在（）。A.主屬性對鍵的部分依賴B.非主屬性對鍵的部分依賴C.主屬性對鍵的傳遞依賴D.非主屬性對鍵的傳遞依賴18.設(shè)數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式R＝（A，B，C，D，E），有下列函數(shù)依賴：A→BC，D→E，C→D；下述對R的分解中，哪些分解是R的無損連接分解（）。I.（A，B，C）（C，D，E）II.（A，B）（A，C，D，E）III.（A，C）（B，C，D，E）IV.（A，B）（C，D，E）A.只有ⅣB.Ⅰ和ⅡC.Ⅰ、Ⅱ和ⅢD.都不是19.設(shè)U是所有屬性的集合，X、Y、Z都是U的子集，且Z＝U－X－Y。下面關(guān)于多值依賴的敘述中，不正確的是（）。A.若X→→Y，則X→→ZB.若X→Y，則X→→YC.若X→→Y，且Y′∈Y，則X→→Y′D.若Z＝∮，則X→→Y20.若關(guān)系模式R（U，F(xiàn)）屬于3NF，則（）。A.一定屬于BCNFB.消除了插入的刪除異常C.仍存在一定的插入和刪除異常D.屬于BCNF且消除了插入和刪除異常21.下列說法不正確的是（）。A.任何一個包含兩個屬性的關(guān)系模式一定滿足3NFB.任何一個包含兩個屬性的關(guān)系模式一定滿足BCNFC.任何一個包含三個屬性的關(guān)系模式一定滿足3NFD.任何一個關(guān)系模式都一定有碼22.設(shè)關(guān)系模式R（A，B，C），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)＝{B→C}，則分解P＝{AB，BC}相對于F（）。A.是無損聯(lián)接，也是保持FD的分解B.是無損聯(lián)接，也不保持FD的分解C.不是無損聯(lián)接，但保持FD的分解D.既不是無損聯(lián)接，也不保持FD的分解23.關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化是為了解決關(guān)系數(shù)據(jù)庫中（）的問題而引入的。A.插入、刪除和數(shù)據(jù)冗余B.提高查詢速度C.減少數(shù)據(jù)操作的復(fù)雜性D.保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性24.關(guān)系的規(guī)范化中，各個范式之間的關(guān)系是（）。A.1NF∈2NF∈3NFB.3NF∈2NF∈1NFC.1NF=2NF=3NFD.1NF∈2NF∈BCNF∈3NF25.數(shù)據(jù)庫中的冗余數(shù)據(jù)是指可（）的數(shù)據(jù)。A.容易產(chǎn)生錯誤B.容易產(chǎn)生沖突C.無關(guān)緊要D.由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出26.學(xué)生表（id，name，sex，age，depart_id，depart_name），存在函數(shù)依賴是id→name，sex，age，depart_id；dept_id→dept_name，其滿足（）。A.1NFB.2NF C.3NFD.BCNF27.設(shè)有關(guān)系模式R（S，D，M），其函數(shù)依賴集：F＝{S→D，D→M}，則關(guān)系模式R的規(guī)范化程度最高達(dá)到（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF28.設(shè)有關(guān)系模式R（A，B，C，D），其數(shù)據(jù)依賴集：F＝{（A，B）→C，C→D}，則關(guān)系模式R的規(guī)范化程度最高達(dá)到（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF29.下列關(guān)于函數(shù)依賴的敘述中，哪一條是不正確的（）。A.由X→Y，Y→Z，則X→YZB.由X→YZ，則X→Y，Y→ZC.由X→Y，WY→Z，則XW→ZD.由X→Y，Z∈Y，則X→Z30.X→Y，當(dāng)下列哪一條成立時，稱為平凡的函數(shù)依賴（）。A.X∈YB.Y∈XC.X∩Y＝∮D.X∩Y≠∮31.關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論指出：關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系應(yīng)該滿足一定的要求，最起碼的要求是達(dá)到1NF，即滿足（）。A.每個非主鍵屬性都完全依賴于主鍵屬性B.主鍵屬性唯一標(biāo)識關(guān)系中的元組C.關(guān)系中的元組不可重復(fù)D.每個屬性都是不可分解的32.根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論，關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系要滿足第一范式，部門（部門號，部門名，部門成員，部門總經(jīng)理）關(guān)系中，因哪個屬性而使它不滿足第一范式（）。A.部門總經(jīng)理B.部門成員C.部門名D.部門號33.有關(guān)系模式A（C，T，H，R，S），其中各屬性的含義是：C：課程T：教員H：上課時間R：教室S：學(xué)生根據(jù)語義有如下函數(shù)依賴集：F={C→T，（H，R）→C，（H，T）RC，（H，S）→R}（1）關(guān)系模式A的碼是（）。A.CB.（H，S）C.（H，R）D.（H，T）（2）關(guān)系模式A的規(guī)范化程度最高達(dá)到（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF（3）現(xiàn)將關(guān)系模式A分解為兩個關(guān)系模式A1（C，T），A2（H，R，S），則其中A1的規(guī)范化程度達(dá)到（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF二、簡答題1．理解并給出下列術(shù)語的定義：函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴、完全函數(shù)依賴、候選碼、主碼、外碼、全碼。解析：解答本題不能僅僅把《概論》上的定義寫下來。關(guān)鍵是真正理解和運(yùn)用這些概念。答：函數(shù)依賴：設(shè)R(U)是一個關(guān)系模式，U是R的屬性集合，X和Y是U的子集。對于R(U)的任意一個可能的關(guān)系r，如果r中不存在兩個元組，它們在X上的屬性值相同，而在Y上的屬性值不同，則稱"X函數(shù)確定Y"或"Y函數(shù)依賴于X"，記作X→Y。解析：1）函數(shù)依賴是最基本的一種數(shù)據(jù)依賴，也是最重要的一種數(shù)據(jù)依賴。2）函數(shù)依賴是屬性之間的一種聯(lián)系，體現(xiàn)在屬性值是否相等。由上面的定義可以知道，如果X→Y，則r中任意兩個元組，若它們在X上的屬性值相同，那么在Y上的屬性值一定也相同。3）我們要從屬性間實際存在的語義來確定他們之間的函數(shù)依賴，即函數(shù)依賴反映了（描述了）現(xiàn)實世界的一種語義。4）函數(shù)依賴不是指關(guān)系模式R的在某個時刻的關(guān)系（值）滿足的約束條件，而是指R任何時刻的一切關(guān)系均要滿足的約束條件。答：完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴：在R（U）中，如果X→Y，并且對于X的任何一個真子集X，都有X′→Y，則稱Y對X完全函數(shù)依賴;若X→Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對X部分函數(shù)依賴;候選碼、主碼：設(shè)K為R(U，F(xiàn))中的屬性或?qū)傩越M合，若K→U則K為R的候選碼。若候選碼多于一個，則選定其中的一個為主碼。答：外碼：關(guān)系模式R中屬性或?qū)傩越MX并非R的碼，但X是另一個關(guān)系模式的碼，則稱X是R的外部碼也稱外碼。全碼：整個屬性組是碼，稱為全碼（All-key）。2．建立一個關(guān)于系、學(xué)生、班級、學(xué)會等諸信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。描述學(xué)生的屬性有：學(xué)號、姓名、出生年月、系名、班號、宿舍區(qū)。描述班級的屬性有：班號、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份。描述系的屬性有：系名、系號、系辦公室地點(diǎn)、人數(shù)。描述學(xué)會的屬性有：學(xué)會名、成立年份、地點(diǎn)、人數(shù)。有關(guān)語義如下：一個系有若干專業(yè)，每個專業(yè)每年只招一個班，每個班有若干學(xué)生。一個系的學(xué)生住在同一宿舍區(qū)。每個學(xué)生可參加若干學(xué)會，每個學(xué)會有若干學(xué)生。學(xué)生參加某學(xué)會有一個入會年份。請給出關(guān)系模式，寫出每個關(guān)系模式的極小函數(shù)依賴集，指出是否存在傳遞函數(shù)依賴，對于函數(shù)依賴左部是多屬性的情況討論函數(shù)依賴是完全函數(shù)依賴，還是部分函數(shù)依賴。指出各關(guān)系的候選碼、外部碼，有沒有全碼存在？答：關(guān)系模式：學(xué)生S（S#，SN，SB，DN，C#，SA）班級C（C#，CS，DN，CNUM，CDATE）系D（D#，DN，DA，DNUM）學(xué)會P（PN，DATE1，PA，PNUM）學(xué)生--學(xué)會SP（S#，PN，DATE2）其中，S#—學(xué)號，SN—姓名，SB—出生年月，SA—宿舍區(qū)C#—班號，CS—專業(yè)名，CNUM—班級人數(shù)，CDATE—入校年份D#—系號，DN—系名，DA—系辦公室地點(diǎn)，DNUM—系人數(shù)PN—學(xué)會名，DATE1—成立年月，PA—地點(diǎn)，PNUM—學(xué)會人數(shù)，DATE2—入會年份每個關(guān)系模式的極小函數(shù)依賴集：S：S#→SN，S#→SB，S#→C#，C#→DN，DN→SAC：C#→CS，C#→CNUM，C#→CDATE，CS→DN，(CS,CDATE)→C#D：D#→DN，DN→D#，D#→DA，D#→DNUMP：PN→DATE1，PN→PA，PN→PNUMSP：（S#，PN）→DATE2S中存在傳遞函數(shù)依賴：S#→DN,S#→SA,C#→SAC中存在傳遞函數(shù)依賴：C#→DN（S#，PN）→DATE2和（CS，CDATE）→C#均為SP中的函數(shù)依賴，是完全函數(shù)依賴關(guān)系候選碼外部碼全碼SS#C#，DN無CC#，(CS,CDATE)DN無DD#和DN無無PPN無無SP（S#，PN）S#，PN無3.試由Armostrong公理系統(tǒng)推導(dǎo)出下面三條推理規(guī)則：(1)合并規(guī)則：若X→Z，X→Y，則有X→YZ(2)偽傳遞規(guī)則：由X→Y，WY→Z有XW→Z(3)分解規(guī)則：X→Y，Z包含于Y，有X→Z證：（1）已知X→Z，由增廣律知XY→YZ，又因為X→Y，可得XX→XY→YZ，最后根據(jù)傳遞律得X→YZ。（2）已知X→Y，據(jù)增廣律得XW→WY，因為WY→Z，所以XW→WY→Z，通過傳遞律可知XW→Z。（3）已知Z包含于Y，根據(jù)自反律知Y→Z，又因為X→Y，所以由傳遞律可得X→Z。4.試舉出三個多值依賴的實例。答：（1）關(guān)系模式MSC（M，S，C）中，M表示專業(yè)，S表示學(xué)生，C表示該專業(yè)的必修課。假設(shè)每個專業(yè)有多個學(xué)生，有一組必修課。設(shè)同專業(yè)內(nèi)所有學(xué)生的選修的必修課相同，實例關(guān)系如下。按照語義對于M的每一個值Mi，S有一個完整的集合與之對應(yīng)而不問C取何值，所以M→→S。由于C與S的完全對稱性，必然有M→→C成立。MSCM1S1C1M1S1C2M1S2C1M1S2C2………………（2）關(guān)系模式ISA（I，S，A）中，I表示學(xué)生興趣小組，S表示學(xué)生，A表示某興趣小組的活動項目。假設(shè)每個興趣小組有多個學(xué)生，有若干活動項目。每個學(xué)生必須參加所在興趣小組的所有活動項目，每個活動項目要求該興趣小組的所有學(xué)生參加。按照語義有I→→S，I→→A成立。（3）關(guān)系模式RDP（R，D，P）中，R表示醫(yī)院的病房，D表示責(zé)任醫(yī)務(wù)人員，P表示病人。假設(shè)每個病房住有多個病人，有多個責(zé)任醫(yī)務(wù)人員負(fù)責(zé)醫(yī)治和護(hù)理該病房的所有病人。按照語義有R→→D，R→→P成立。5.下面的結(jié)論哪些是正確的，哪些是錯誤的？對于錯誤的結(jié)論請給出理由或給出一個反例說明之。（1）任何一個二目關(guān)系都是屬于3NF的?！蹋?）任何一個二目關(guān)系都是屬于BCNF的?！蹋?）任何一個二目關(guān)系都是屬于4NF的?！蹋?）若R.A→R.B，R.B→R.C，則R.A→R.C√（6）若R.A→R.B，R.A→R.C，則R.A→R.(B,C)√（7）若R.B→R.A，R.C→R.A，則R.(B,C)→R.A√（8）若R.(B,C)→R.A，則R.B→R.A，R.C→R.A×反例：關(guān)系模式SC（S#，C#，G）（S#，C#）→G，但是S#→G，C#→G第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計一、選擇題1.數(shù)據(jù)流程圖是用于描述結(jié)構(gòu)化方法中（）階段的工具。A.概要設(shè)計B.可行性分析C.程序編碼D.需求分析2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，用E－R圖賴描述信息結(jié)構(gòu)但不涉及信息在計算機(jī)中的表示，這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的（）。A.需求分析階段B.邏輯設(shè)計階段C.概念設(shè)計階段D.物理設(shè)計階段3.在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)模型的過程屬于（）。A.需求分析階段B.邏輯設(shè)計階段C.概念設(shè)計階段D.物理設(shè)計階段4.子模式DDL是用來描述（）。A.數(shù)據(jù)庫的總體邏輯結(jié)構(gòu)B.數(shù)據(jù)庫的局部邏輯結(jié)構(gòu)C.數(shù)據(jù)庫的物理存儲結(jié)構(gòu)D.數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)5.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的概念設(shè)計階段，表示概念結(jié)構(gòu)的常用方法和描述工具是（）。A.層次分析法和層次結(jié)構(gòu)圖B.數(shù)據(jù)流程分析法和數(shù)據(jù)流程圖C.實體聯(lián)系法和實體聯(lián)系圖D.結(jié)構(gòu)分析法和模塊結(jié)構(gòu)圖6.在E－R模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時，M：N的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時，其關(guān)鍵字是（）。A.M端實體的關(guān)鍵字B.N端實體的關(guān)鍵字C.M、N端實體的關(guān)鍵字組合D.重新選取其他屬性7.某學(xué)校規(guī)定，每一個班級最多有50名學(xué)生，至少有10名學(xué)生；每一名學(xué)生必須屬于一個班級。在班級與學(xué)生實體的聯(lián)系中，學(xué)生實體的基數(shù)是（）。A.（0，1）B.（1，1）C.（1，10）D.（10，50）8.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，設(shè)計關(guān)系模式是數(shù)據(jù)庫設(shè)計中（）階段的任務(wù)。A.邏輯設(shè)計階段B.概念設(shè)計階段C.物理設(shè)計階段D.需求分析階段9.關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論主要解決的問題是（）。A.如何構(gòu)造合適的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)B.如何構(gòu)造合適的數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)C.如何構(gòu)造合適的應(yīng)用程序界面D.如何控制不同用戶的數(shù)據(jù)操作權(quán)限10.數(shù)據(jù)庫設(shè)計可劃分為七個階段，每個階段都有自己的設(shè)計內(nèi)容，“為哪些關(guān)系，在哪些屬性上、鍵什么樣的索引”這一設(shè)計內(nèi)容應(yīng)該屬于（）設(shè)計階段。A.概念設(shè)計B.邏輯設(shè)計C.物理設(shè)計D.全局設(shè)計11.假設(shè)設(shè)計數(shù)據(jù)庫性能用“開銷”，即時間、空間及可能的費(fèi)用來衡量，則在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)生存期中存在很多開銷。其中，對物理設(shè)計者來說，主要考慮的是（）。A.規(guī)劃開銷B.設(shè)計開銷C.操作開銷D.維護(hù)開銷12.數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計完成后，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫實施階段，下述工作中，（）一般不屬于實施階段的工作。A.建立庫結(jié)構(gòu)B.系統(tǒng)調(diào)試C.加載數(shù)據(jù)D.擴(kuò)充功能13.從ER圖導(dǎo)出關(guān)系模型時，如果實體間的聯(lián)系是M：N的，下列說法中正確的是（）。A.將N方關(guān)鍵字和聯(lián)系的屬性納入M方的屬性中B.將M方關(guān)鍵字和聯(lián)系的屬性納入N方的屬性中C.增加一個關(guān)系表示聯(lián)系，其中納入M方和N方的關(guān)鍵字D.在M方屬性和N方屬性中均增加一個表示級別的屬性14.在ER模型中，如果有3個不同的實體集，3個M：N聯(lián)系，根據(jù)ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的規(guī)則，轉(zhuǎn)換為關(guān)系的數(shù)目是（）。A.4B.5C.6D.7 二、簡答題1.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。*解析希望同學(xué)能夠認(rèn)真閱讀《概論》的內(nèi)容，了解并掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。這里只概要列出數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的六個階段：1)需求分析2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計3)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計4)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計5)數(shù)據(jù)庫實施6)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)這是一個完整的實際數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程。不僅包括設(shè)計數(shù)據(jù)庫本身，還包括數(shù)據(jù)庫的實施、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復(fù)。2.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的各個階段上的設(shè)計描述。*解析：這是進(jìn)一步了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的具體內(nèi)容。設(shè)計描述是指在各個階段體現(xiàn)設(shè)計內(nèi)容，描述設(shè)計結(jié)果的各種文檔、程序。答：各階段的設(shè)計要點(diǎn)如下：1)需求分析：準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）。2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個獨(dú)立于具體DBMS的概念模型。3)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進(jìn)行優(yōu)化。4)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）。5)數(shù)據(jù)庫實施：設(shè)計人員運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語言、工具及宿主語言，根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫，并進(jìn)行試運(yùn)行。6)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)：在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中對其進(jìn)行評價、調(diào)整與修改。3.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計部分形成的數(shù)據(jù)庫模式。答：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同階段形成數(shù)據(jù)庫的各級模式，即：l在概念設(shè)計階段形成獨(dú)立于機(jī)器特點(diǎn)，獨(dú)立于各個DBMS產(chǎn)品的概念模式，在本篇中就是E-R圖；l在邏輯設(shè)計階段將E-R圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式；然后在基本表的基礎(chǔ)上再建立必要的視圖(View)，形成數(shù)據(jù)的外模式；l在物理設(shè)計階段，根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。概念模式是面向用戶和設(shè)計人員的，屬于概念模型的層次；邏輯模式、外模式、內(nèi)模式是DBMS支持的模式，屬于數(shù)據(jù)模型的層次。可以在DBMS中加以描述和存儲。4.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn)。答：數(shù)據(jù)庫設(shè)計既是一項涉及多學(xué)科的綜合性技術(shù)又是一項龐大的工程項目。其主要特點(diǎn)有：1)數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件和干件（技術(shù)與管理的界面）的結(jié)合。2)從軟件設(shè)計的技術(shù)角度看，數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合，也就是說，整個設(shè)計過程中要把結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計和行為（處理）設(shè)計密切結(jié)合起來。5.需求分析階段的設(shè)計目標(biāo)是什么？調(diào)查的內(nèi)容是什么？答：需求分析階段的設(shè)計目標(biāo)是通過詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)）工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。調(diào)查的內(nèi)容是“數(shù)據(jù)”和“處理”，即獲得用戶對數(shù)據(jù)庫的如下要求：（1）信息要求。指用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)。由信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中需要存儲哪些數(shù)據(jù)。（2）處理要求。指用戶要完成什么處理功能，對處理的響應(yīng)時間有什么要求，處理方式是批處理還是聯(lián)機(jī)處理。（3）安全性與完整性要求。6.數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？答：數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容通常包括：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理過程五個部分其中數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位，若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。數(shù)據(jù)字典的作用：數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，在需求分析階段建立，是下一步進(jìn)行概念設(shè)計的基礎(chǔ)，并在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中不斷修改、充實、完善。（注意，數(shù)據(jù)庫設(shè)計階段形成的數(shù)據(jù)字典與后面講到的數(shù)據(jù)字典不同，后者是DBMS關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，當(dāng)然兩者是有聯(lián)系的）。7.什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)？試述其特點(diǎn)和設(shè)計策略。答：概念結(jié)構(gòu)是信息世界的結(jié)構(gòu)，即概念模型，其主要特點(diǎn)是：（1）能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。是對現(xiàn)實世界的一個真實模型。（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機(jī)的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計成功的關(guān)鍵。（3）易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時，容易對概念模型修改和擴(kuò)充。（4）易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計策略通常有四種：·自頂向下。即首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化；·自底向上。即首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來，得到全局概念結(jié)構(gòu)；·逐步擴(kuò)張。首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)；·混合策略。即將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計一個全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。8.什么叫數(shù)據(jù)抽象？試舉例說明。答：數(shù)據(jù)抽象是對實際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述，這些概念組成了某種模型。如分類這種抽象是：定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型。這些對象具有某些共同的特性和行為。它抽象了對象值和型之間的“ismemberof”的語義。在E-R模型中，實體型就是這種抽象。例如在學(xué)校環(huán)境中，李英是老師，表示李英是教師類型中的一員，則教師是實體型，李英是教師實體型中的一個實體值，具有教師共同的特性和行為：在某個系某個專業(yè)教學(xué)，講授某些課程，從事某個方向的科研。9.試述數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性和設(shè)計步驟。答：重要性：數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵，將在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求首先抽象為概念結(jié)構(gòu)，以此作為各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，從而能更好地、更準(zhǔn)確地用某一DBMS實現(xiàn)這些需求。設(shè)計步驟：概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法有多種，其中最經(jīng)常采用的策略是自底向上方法，該方法的設(shè)計步驟通常分為兩步：第1步是抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計局部視圖，第2步是集成局部視圖，得到全局的概念結(jié)構(gòu)10.什么是E-R圖？構(gòu)成E-R圖的基本要素是什么？答：E-R圖為實體-聯(lián)系圖，提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實世界的概念模型。構(gòu)成E-R圖的基本要素是實體型、屬性和聯(lián)系，其表示方法為：·實體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名；·屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來；·聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1，1:n或m:n）。11.為什么要視圖集成？視圖集成的方法是什么？答：在對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般采用自底向上的設(shè)計方法，把繁雜的大系統(tǒng)分解子系統(tǒng)。首先設(shè)計各個子系統(tǒng)的局部視圖，然后通過視圖集成的方式將各子系統(tǒng)有機(jī)的融合起來，綜合成一個系統(tǒng)的總視圖。這樣設(shè)計清晰，由簡到繁。由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)的，因此數(shù)據(jù)不再面向某個應(yīng)用而是整個系統(tǒng)。因此必須進(jìn)行視圖集成，使得數(shù)據(jù)庫能被全系統(tǒng)的多個用戶、多個應(yīng)用共享使用。一般說來，視圖集成可以有兩種方式：·多個分E-R圖一次集成；·逐步集成，用累加的方式一次集成兩個分E-R圖。無論采用哪種方式，每次集成局部E-R圖時都需要分兩步走：（1）合并。解決各分E-R圖之間的沖突，將各分E-R圖合并起來生成初步E-R圖。（2）修改和重構(gòu)。消除不必要的冗余，生成基本E-R圖。12.什么是數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計？試述其設(shè)計步驟。答：數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計就是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的基本E-R圖轉(zhuǎn)換為與選用的DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。設(shè)計步驟為：（1）將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型；（2）將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)