Removed_数据库原理天津大学作业答案

数据库原理复习题

一、名词解释

1. 概念模式

是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。

2. 复制透明性

即用户不必关心数据库在网络中各个结点的数据库复制情况，更新操作引起的波及由系统去处理。

3. 事务的原子性

一个事务对数据库的操作是一个不可分割的操作系列，事务要么完整地被全部执行，要么全部不执行

4．实体完整性规则

这条规则要求关系中元组在组成主键的属性上不能有空值。如果出现空值，那么主键值就起不了唯一标识元组的作用。

5. 嵌入式SQL

将SQL语句嵌入高级程序设计语言中使用,发挥高级语言过程化处理能力强的特点。

6.分片透明性

分片透明性是最高层次的分布透明性，是指用户或应用程序只对全局关系进行操作而不必考虑数据的分片。

7．完全函数依赖

在关系R（U，F）中，如果X→ Y，而对于X的任何真子集X'，Y 对X'均不存在函数依赖，称Y对X完全依赖。

8. 丢失更新

当两个或以上的事务同时修改同一数据集合时,由于并发处理,使得某些事务对此数据集合的修改被忽视了

9. S封锁

共享型封锁。如果事务T对某数据R加上S封锁，那么其它事务对数据R的X 封锁便不能成功，而对数据R的S封锁请求可以成功。这就保证了其他事务可以读取R但不能修改R，直到事务T释放S封锁。

10.参照完整性

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对应（R、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，或者等于S中某个元组的主码值。

11. 3NF

若关系模式R中不存在候选码X，属性组Y，以及非主属性组Z（Z不是

Y的子集），使得X→Y，Y→Z，Y→X成立，则R3NF。

二、简答题

1.为什么视图被称为虚表？基本表与视图的区别是什么？

答：

因为数据库中只存储有关视图的定义而不存储视图所对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中，所以视图被称为虚表。基本表是实际独立存放在

数据库中的表，是实表。

2.简述数据库设计过程中输入的主要内容。

答：

1)总体信息需求

2)处理需求

3)DBMS的特征

4)硬件和操作系统的特征

3.数据库并发操作主要解决哪三个问题？如何保证并行操作的可串行性。

答：

1)丢失更新问题

2)数据不一致分析问题

3)读“脏”数据问题

对任何数据集合进行读写操作之前，事务首先应获得对此数据集合的封锁，在释放一个封锁之后，事务不再获得任何其他封锁

4.在关系数据库中能完全消除数据冗余吗？

答：

不能。要实现关系数据库中表与表之间的联系，必须通过公共属性来完成，这些公共属性可能是一个表的主键，也可能是另一个表的外键，有相应的参照完整性规则来保证表之间的联系。所以关系数据库中存在数据冗余，但能控制数据的冗余度。

5.什么是“运行记录优先原则”？其作用是什么？

答：

在数据库系统中，写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的登记记录

到日志文件中是两个不同的操作，在这两个操作之间有可能发生故障。这时，如果先写了数据库修改，而在运行记录中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改，那么以后也就无法撤消这个修改。为了安全起见，采用“运行记录优先原则”。它包括两点：

（1）至少要等相应运行记录已经写入“日志”文件后，才能允许事务往数据库中写记录。

（2）直至事务的所有运行记录都已写入运行“日志”文件后，才能允许事务完成“END TRANSACTION”处理。

6.死锁的发生是坏事还是好事?试说明理由。如何解除死锁状态?

答：

死锁的发生即是坏是又是好事。

（1）使并发事务不能继续执行下去，造成时间开销却不产生结果。

（2）在某些时候我们要利用它来解决更新操作导致的数据库不一致状态。

解除死锁状态：抽出某个事务作为牺牲品，把它撤消，做回退操作，解除它的所有封锁，并恢复到初始状态。

7．什么是数据库的恢复？数据库恢复的基本原则是什么？

答：

当数据库系统受到破坏时，通过恢复技术，使数据库恢复到遭到破坏之前的正确状态。数据库恢复的基本原则是重复存储，即“冗余”。

8. 简述数据库概念模型的主要特点。

答：

1）对现实世界的抽象和概括，能真实，充分的反映现实世界的事物和事物之间的联系

2）简洁、明晰、独立于计算机系统、便于理解

3）易于变动和修改

4）易于向给定的数据库逻辑模式转换。

9. 简述数据库恢复的几种方法。

答：

1）定期对整个数据库进行复制与转储

2）建立日志文件

3）当故障发生后，使用日志文件对数据库进行恢复

10.数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？

答：

数据独立性是指应用程序与数据之间相互独立，不受影响。

数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。

11.简述在SQL中，DELETE语句与DROP TABLE的区别。

答：

DELETE的作用是删除表中的元组，表的模式依然存在，而DROP TABLE 是将表的结构和元组全部删除，表被删除(DROP)后就不再存在了。

12. 登记日志文件时，为什么必须先写日志文件，后写数据库。

答：

写日志文件与写数据库是两个不同的操作。在这两个操作中可能出现故障，若先写数据库而后续的写日志的操作时出现了故障，则不能对数据库进行恢复。反之若先写日志文件，但没有对数据库进行修改，则恢复时只是进行一次没有必要的undo而已，不会影响数据库的正确性，所以一定要先写日志文件，后写数据库。

13. 试述关系和关系模式之间的联系和区别。

答：

a）关系模式是关系的型，而关系是前者的值。

b）前者是静态的，后者是动态的。

c）可将二者统称为关系。

故，联系：关系实际上是关系模式上某一时刻的状态或内容；

区别：关系模式是静态而稳定的，关系是随时间不断变化的，因为关

系操作在不断的更新着数据库和数据。

14. 简要说明数据与程序的物理独立性；数据与程序的逻辑独立性；数据库系统具有数据与程序的独立性。

答：

a）当数据库的存储结构改变了(例如选用了另一种存储结构)，由数据库管理员对模式／内模式映象作相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变。保证了程序与数据的物理独立性,简称数据的物理独立性。

b）当需要改变模式时(例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型、改变数据间的联系等)，由数据库管理员对各个外模式／模式的映象作相应改变，而使外模式保持不变，从而不必修改或重写应用程序改。而应用程序是依据数据的外模式编写的，保证了数据与程序的逻辑独立性。简称数据的逻辑独立性。

c）特定的应用程序是在外模式描述的数据结构上编制的，它依赖于特定的外模式，与数据库的模式和存储结构独立。不同的应用程序有时可以共用同一个外模式。数据库的二级映象保证了数据库外模式的稳定性，从而从底层保证了应用程序的稳定性，除非应用需求本身发生变化，否则应用程序一般不需要修改。

15．试述数据库系统的三级模式结构，以及这种结构的优点。

答：

操作、越权使用数据库利用计算机进行犯罪活动等等，都会破坏数据库中的数据。数据库保护就是要排除和防止对于数据库的干扰和破坏，确保数据库中的数据安全可靠、正确、有效，以及在遇到破坏时能尽快恢复。主要是通过安全性控制、完整性控制、并发性控制数据库恢复这四方面进行的。

三、试叙述分布式DBMS的功能。

答：主要功能有：

(1)接受用户请求，并判定把它送到哪里，或必须访问哪些计算机才能满足该请求。

(2)访问网络数据字典，或者至少了解如何请求和使用其中的信息。

(3)如果目标数据存储于系统的多个计算机上，就必须进行分布式处理。

(4)通信接口功能，在用户、局部DBMS和其他计算机的DBMS之间进行协调。

(5)在一个异构型分布式处理环境中，还需提供数据和进程移植的支持。这里的异构型是指各个场地的硬件、软件之间存在一定差别。

四、简述数据字典的内容和作用

答：主要功能有：

(1)接受用户请求，并判定把它送到哪里，或必须访问哪些计算机才能满足该请求。

(2)访问网络数据字典，或者至少了解如何请求和使用其中的信息。

(3)如果目标数据存储于系统的多个计算机上，就必须进行分布式处理。

(4)通信接口功能，在用户、局部DBMS和其他计算机的DBMS之间进行协调。

(5)在一个异构型分布式处理环境中，还需提供数据和进程移植的支持。这里的

异构型是指各个场地的硬件、软件之间存在一定差别。

五、

1.对于教学数据库的三个基本表

学生S(S#,SNAME,AGE,SEX)

学习SC(S#,C#,GRADE)

课程C(C#,CNAME,TEACHER)

试用SQL语句表示：检索WANG同学不学的课程号。

答：

SELECT C#

FROM C

WHERE C# NOT IN

（SELECT C#

FROM SC

WHERE S# IN

SELECT S#

FROM S

WHERE SNAME=‘WANG’）

2. 建立一个学生关系表Student，表中有5个字段：学号Sno（字符型）、姓名Sname（字符型）、性别Sex（字符型）、年龄Age（整型）、系别Dept（字符型），其中Sno是关系的码；建立一个学生选课关系表SC，表中有3个字段：学号Sno（字符型）、课程号Cno（字符型）、成绩Grade（数值型），其中Sno、Cno

是关系的码，用SQL语言完成下列功能：

1）建立学生关系表Student和学生选课关系表SC。

2）查询计算机系（’CS’）所有同学的姓名和各科成绩。

3）添加一个学生记录，学号为20020003，姓名为吴刚，性别为男，年龄为19岁，所在系为计算机系。

4）逻辑删除李江同学的相关记录。

答：① CREATE TABLE Student (Sno CHAR(8) NOT NULL UNIQUE,

Sname CHAR(18),

Sex CHAR(2),

Age INT,

Dept CHAR(20);

CREATE TABLE SC (Sno CHAR(5) NOT NULL,

Cno CHAR(5) NOT NULL,

Grade SMALLINT,

②SELECT Sname, Cno, Grade FROM Student, SC WHERE Sdept=’ CS’ AND Student.Sno= SC.Sno;

③INSERT INTO Student VALUES (‘20020003’, ‘吴刚’, ’男’, 19 , ’计算机系’);

④DELETE FROM SC WHERE Sname=’李江’ AND Student.Sno= SC.Sno;

DELETE FROM STUDENT WHERE Sname=’李江’;

3.用SQL语句实现如下操作：

设有关系模式：Employees(ssn, name, sex, age, department)

其中：ssn为员工号，name为姓名，sex为性别，age为年龄，department为工作部门。

①用SQL语句的数据定义语句，建立Employees表。其中员工号不能为空且

其值是唯一的。

②用SQL语句的插入语句，将一名新员工的员工信息进行记录（员工号：

07216008，姓名：笑笑，性别：女，年龄：24，所在部门：CS）。

③用SQL语句的修改语句，将员工笑笑的年龄改为26。

④用SQL语句的查询语句，查询全体员工的姓名、性别和所在的部门。

⑤用SQL语句的控制语句，把对Employees表的查询权限授予用户simon。

答案：

1．①create table Employees(

ssn number not null unique,

name char(10),

sex char(2),

age number,

department char(50))

②insert into Employees

values(07217008, ‘笑笑’, ‘女‘, 24, ‘CS’)

③update Employees

set age = 26

where name = ‘笑笑’

④select name, sex, department

from Employees

⑤grant select on table Employees to simon

4.有一学生基本信息表，其结构如下：

create table xs

( 学号char(6) not null ,

姓名char(8) not null,

专业名char(10) ,

性别bit not null ,

出生时间smalldatetime ,

入学时间smalldatetime not null default(getdate()),

总学分decimal(4,1),

备注text

)

按照要求写出查询的SQL语句。

1）查看xs表中总分在50分以上的前5名学生情况

2）对表xs中的总学分，求所有学生的平均学分

3）对表xs中的总学分，求计算机专业学生的平均学分。

4）对表xs, 统计女生学生人数。（设性别为0的代表女性）

5）对表xs中，统计专业个数。

答案：

select top 5 * from xs where 总学分>=50

1）select avg(总学分) as 平均学分from xs

2）select avg(总学分) as 平均学分from xs where 专业名=‘计算机’

3）select count(*) as 女生人数from xs where 性别=0

4）select count(distinct 专业名) as 专业个数from xs

5. 设有如下关系模式：

S(SNO, SNAME, CITY)；

P(PNO, PNAME, COLOR, WEIGHT)；

J(JNO, JNAME, CITY)；

SPJ(SNO,PNO, JNO, QTY)

供应商表S由供应商号SNO、供应商姓名SNAME，供应商所在城市CITY组成，零件表P由零件号PNO、零件名称PNAME、零件颜色COLOR，零件重量WEIGHT组成，工程项目表J由项目号JNO、项目名JNAME、所在城市CITY组成，供应情况表由供应商号SNO，零件号PNO、项目号JNO、供应数量QTY组成。

（1）用SQL语句创建表S

（2）用SQL语句完成如下查询：

a．求供应工程J1零件的供应商号码SNO

b．求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO

c．求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO：

答案：

a)CREATE TABLE S (

SNO CHAR (10) NOT NULL UNIQUE,

SNAME CHAR (30),

CITY CHAR (30));

b)a．SELECT SNO FROM SPJ WHERE JNO =’J1’

b．SELECT SNO FROM SPJ WHERE JNO = ’J1’ AND PNO = ‘P1’;

c．SELECT SNO FROM SPJ, P WHERE JNO = ‘J1’ AND P. PNO = SPJ.PNO AND P.COLOR = ‘RED’;