计算机相关思考与练习

第三章思考与练习题
一、选择题
1．设一个关系为R，如果它的每个属性都是不可再分的，则称这个关系是符合（ A ）。

A、第一范式
B、第二范式
C、第三范式
D、BNC范式
2．在第一个关系中出现，在第二个关系中不出现的记录组成的关系称为两个关系的（ C ）。

A、交
B、并
C、差
D、笛卡儿积
二、简答题
1.设关系模式R有N个属性，在模式R上可能成立的函数依赖有多少个？
参考答案：
函数依赖有N×（N-1）个
2.设有关系模式R（职工号，职工名，工程号，工程名，工资），假设一个职工可参加多个工程，在每个工程中各领一份工资。

那么请回答以下问题：
（1）请写出这个关系模式的函数依赖和主关键字；
函数依赖包括：职工号→职工名，工程号→工程名，（职工号,工程号）→工资
主键为（职工号，工程号）
（2）这个关系符合第几范式，为什么？
这个关系符合第一范式，因为它的每个属性都不可再分。

（3）请举例说明，这个关系存在哪些问题；
这个关系没有达到第二范式，可能出现数据冗余和操作异常。

例如，某个职工参与了多个工程的工作，他的职工号、职工名会重复多次存储。

同样，如果一个工程有多名职工参加，工程号和工程名也会重复我次存储。

另外，如果现在增加了一个新的工程，但暂时还没有安排职工参加，那么由于主键是（职工号，工程号），这个工程的信息可能无法插入。

（4）请把这个关系模式分解成3NF，并说明理由。

修改后的各个关系如下：
职工关系＝（职工号，职工名）
工程关系＝（工程号，工程名）
职工选择工程关系＝（职工号，工程号，工资）
（注：此处的工资是指职工参加某个工程得到的劳动报酬）
3.关系完整性的主要内容是什么？为什么要保证关系的完整性？
参考答案：
关系完整性就是关系模型中数据的正确性、一致性和有效性。

关系完整性又包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性三个方面。

只有保证了关系的完整性，才能使数据库中的数据正确、一致和有效。

4.SQL Server中进行关系完整性的主要方法是什么，请写出相应的SQL语句。

参考答案：
1)SQL Server通过约束机制来实现数据库完整性保护。

主要包括：Primary Key约束、Foreign Key约束、Default约束、Unique约束、Check约束等。

Primary Key约束：
学号 char (8) NOT NULL
PRIMARY KEY(学号)
Foreign Key约束：
学号 char (8) NOT NULL
REFERENCES 学生表(学号)
Default约束：
成绩 numeric(9,2) DEFAULT 0.00
Unique约束：
学号 char (8) NOT NULL
UNIOQUE(学号)
Check约束：
年龄 int CHECK (年龄)17 and 年龄<25)
2)使用规则实施数据的完整性。

创建规则的语法结构如下：
CREATE RULE 规则名 AS 条件表达式
3)使用默认实施数据完整性经管。

创建默认的语法如下：
CREATE DEFAULT 默认名 AS 默认值
5.为什么要进行规范化？规范化的相关理论是什么？请简要说明。

参考答案：
为确保数据库设计的正确性，在数据库逻辑设计阶段，常使用关系规范化理论来指导关系型数据库的设计。

其基本思想是，每个关系都应满足一定的规范，才能使关系模式设计合理，达到减少冗余，提高查询效率的目的。

一个好的数据库关系，应该没有数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常问题的存在，这就必须进行规范化处理。

规范化使用的理论是函数依赖。

6.什么是一个“好”的关系模式，一个“不好”的关系模式有什么缺点？
参考答案：
“好”的关系模式通常是指符合第三范式要求的关系，“不好”的关系模式会存在数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常等问题。

7.请写出一个符合第三范式的关系模式，并说明理由。

参考答案：
学生=(学生号，姓名，性别，专业)
课程=(学生号，课程号，成绩）
选课=(课程号，课程名，课程学分)
第四章思考与练习题
一、填空题
1．数据库设计一般包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施和运行维护等阶段。

2．数据库应用系统的建设包括结构设计和行为设计两个方面。

3．数据库设计的主要原则包括表设计原则、字段设计原则和其他原则。

4．E-R图的设计关键在于对实体、联系的选择和表示。

5．物理设计的主要内容包括存储记录的格式设计、存储方法设计、访问方法设计以及完整性和安全性考虑。

二、简答题
1．请简要说明数据库应用系统设计的步骤。

参考答案：
数据库应用系统设计的步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。

2．数据库设计的目的是什么，请谈谈你的理解。

参考答案：
数据库设计指的是设计数据库及其应用系统的技术，是指对于一个给定的应用环境，包括硬件环境和操作系统、数据库经管系统（DBMS）等软件环境，如何使用这个环境来表达用户的要求，构造最优的数据库模式，建立数据库及围绕数据库展开的应用系统，使之能够有效地收集、存储、操作和经管数据，满足企业组织中各类用户的应用需求（信息需求和处理需求）。

3．基本表设计的主要原则是什么，坚持这些原则有什么好处？
参考答案：
基本表设计最主要的原则是关系规范化，尽可能达到第三范式。

规范化有助于消除数据库中的数据冗余，减少更新异常。

规范化有好几种形式，但第三范式通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡。

简单来说，遵守第三范式规范的数据库的表设计原则是：“One Fact in One Place”（一个事实对应一个地方），即某个表只包括其本身基本的属性，当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。

表之间的关系通过外键相连接。

4．进行SQL Server数据库设计时，一般有哪些命名规则？
参考答案：
首先，命名的长度应尽量充足。

假设某企业现有职工在一千人以内，如果用数字表示职工号的话，职工号的长度为3位即可，它最大可以表示999个职工。

但是，如果考虑到企业未来的发展，那么职工号最好设为4位，当企业职工数目突破千人时，根本无需重构整个数据库。

其次，小心保留词。

要保证字段名没有与SQL等保留词或者常用访问方法名发生冲突。

最后，慎用使用触发器。

触发器在保证数据完整性方面发挥着积极作用，但它同时也会带来效率方面的问题，因此要慎用。

触发器的功能通常可以用其他方式实现。

5．什么是数据流程图，数据字典的主要作用是什么，谈谈你的理解。

参考答案：
数据流图（Data Flow Diagram，简记DFD），是在业务流程分析基础上，描述实际数据流动和加工过程的图形表示法，它一般有4种符号，即外部实体、数据流、加工和存储。

外部实体数据的来源和去向；数据流用带箭头的连线表示，反映数据的流动方向；加工用椭圆、圆或方框代表（本教材利用圆形表示加工），表示对数据的加工处理动作；存储表示数据的存档情况。

数据字典（Data Dictionary，简记DD），是对数据流程图中数据流和存储结构的描述。

在数据库应用系统设计中，数据字典是表、视图设计的主要依据。

6．什么是E-R图，它的作用是什么？
参考答案：
E－R图是E-R（实体-关系）方法的重要组成部分。

E-R方法是描述概念模型的有力工具。

E-R图方法是一种有效的信息抽象方法。

在E-R图中，用长方形表示实体，用椭圆形表示属性，用菱形表示联系。

在图形内标识它们的名字，它们之间用无向线段相连，表示联系的线段上标明是哪种联系。

它的作用是采用E-R图模型将现实世界的信息结构统一用实体、属性以及实体之间的联系来描述。

7．简要说明需求分析阶段的主要任务和目的。

参考答案：
需求分析阶段的主要目的是回答“干什么”的问题。

需要从多方面对拟开发数据库应用系统的企事业单位进行调查，收集和分析各项应用对信息和处理两方面的需求。

了解和掌握数据库应用系统开发对象（或称用户）的工作业务流程和每个岗位、每个环节的职责，了解和掌握信息从开始产生或建立，到最后输出、存档或消亡所经过的传递和转换过程，了解和掌握各种人员在整个系统活动过程中的作用；通过同用户充分地交流和沟通，决定那些工作应由计算机来做，哪些工作仍由手工来做，决定各种人员对信息和处理各有什么要求，对视屏操作界面和报表输出格式各有什么要求，对数据（信息）的安全性（保密性）和完整性各有什么要求等等。

需求分析阶段的主要工作就是，通过调查从用户处获得对数据库的下列需求。

信息需求：用户将从数据库中获得的信息的内容和性质，有信息要求导出数据要求，即在数据库中存储哪些数据。

处理需求：用户要完成什么处理功能，对某种处理的执行频度、用户要求的响应时间，以及处理的方式是联机处理还是批处理等。

安全性和完整性的约束。