数据库练习题

1 理论知识 一．什么是数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统？  数据（Data）：是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。  数据库(DB)：是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。  数据库管理系统(DBMS)：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。  数据库系统(DBS)：是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。 二．试述数据库系统的特点。 （1）数据结构化：整体数据的结构化是数据库的主要特征之一  不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织  不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系 数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释  数据的最小存取单位是数据项 （2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充： 数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用。 （3）数据独立性高 物理独立性：指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性：指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的 （4）数据由DBMS统一管理和控制 三．简述数据库管理系统的主要功能 （1）数据定义功能 提供数据定义语言(DDL)，定义数据库中的数据对象， （2）数据组织、存储和管理 分类组织、存储和管理各种数据，确定组织数据的文件结构和存取方式，实现数据之间的联系，提供多种存取方法提高存取效率 2

（3）数据操纵功能 提供数据操纵语言(DML)， 实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改) （4）数据库的建立和维护功能(实用程序) 数据库初始数据装载转换，数据库转储，介质故障恢复，数据库的重组织，性能监视分析等。 （5）数据库的事务管理和运行管理及其它功能 数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制，保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。DBMS与网络中其它软件系统的通信，两个DBMS系统的数据转换，异构数据库之间的互访和互操作。

四．简述关系模型的构成 关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束三部分构成。 （1）单一的数据结构-关系 在关系模型中，现实世界的实体及实体之间的各种联系均用关系来表示。在用户看来，关系模型的数据结构是一张二维表。 （2）关系操作 关系模型给出了关系操作的能力，但不对RDBMS语言给出具体的语法要求。 关系模型中常用的关系操作包括：选择、连接、投影、除、并、交、差等查询操作和增加、删除、修改操作两大部分。查询的表达能力是其中最主要的部分。 关系操作的特点是基和操作方式，即操作的对象和结果都是集合。 （3）关系的三类完整性 关系模型允许定义三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中实体完整性、参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，应由关系系统自动支持。用户定义的完整性是应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束。 五．试述数据库系统结构及其优点。 (1)模式（也称逻辑模式） 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，一个数据库只有一个模式。 (2)外模式（也称子模式或用户模式） 3

数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。一个数据库有多个模式。 (3)内模式（也称存储模式） 是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，一个数据库只有一个内模式。 (4)每一个外模式，数据库系统都有一个外模式／模式映象，定义外模式与模式之间的对应关系，当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，使外模式保持不变，应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据的逻辑独立性 (5)数据库中模式／内模式映象是唯一的，模式／内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映象，使模式保持不变，应用程序不受影响。保证了数据的物理独立性。 六．什么是数据库完整性？ • 数据库完整性就是确保数据库中的数据的一致性和正确性。 七．举例说明关系模型数据库的完整性规则。 关系模型中三类完整性约束：实体完整性，参照完整性，用户定义的完整性。 （1）实体完整性规则（Entity Integrity） 若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值 举例：选修（学号，课程号，成绩） “学号、课程号”为主码，则两个属性都不能取空值。 （2）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。 举例：选修（学号，课程号，成绩） “学号”和“课程号”是选修关系中的主属性，按照实体完整性和参照完整性规则，它们只能取相应被参照关系中已经存在的主码值。 4

（3）用户定义的完整性：是针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。 举例：选修（学号，课程号，成绩） 成绩值必须在0到100之间。 八．什么是数据模型及其要素? 数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。 数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。 (1)数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统的静态特性的描述。 (2)数据操作：是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。 (3)数据的约束条件：是完整性规则的集合，完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。 九．试述关系数据库系统中视图(VIEW)的定义，引进VIEW的概念有什么优点 视图是从一个或几个基本表导出的表。视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中。视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图。 引进VIEW的优点有： (1)视图能够简化用户的操作。 (2)视图使用户能以多种角度看待同一数据。 (3)视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性。 (4)视图能够对机密数据提供安全保护。 十．简述数据库设计的过程及各阶段的主要任务。 ⒈需求分析阶段：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。 ⒉概念结构设计阶段：是整个数据库设计的关键。通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。 ⒊逻辑结构设计阶段：将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型并对其进行优化。 5

⒋数据库物理设计阶段：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。 ⒌数据库实施阶段：运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，逻辑设计和物理设计的结果建立数据库、编制与调试应用程序、组织数据入库并进行试运行。 ⒍数据库运行和维护阶段：数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复 十一．所学各章涉及的其他理论知识 6

创建数据库 在E:\DATABASE目录下建立数据库文件S_T，其主文件逻辑文件名为S_T_DATA,物理文件名均为S_TDATA，初始容量2MB，最大容量50MB，允许按5%比例增长；其日志文件逻辑文件名S_T_LOG,物理文件名均为S_TLOG，初始容量2MB，最大容量10MB，允许按5%比例增长。 答案： create database S_T on (name =S_T_DATA, filename='E:\DATABASE\ S_TDATA.mdf', size=2mb, maxsize=50mb, filegrowth=5%) log on (name = S_T_LOG, filename=' E:\DATABASE\S_TLOG.LDF', size=2mb, maxsize=10mb, filegrowth=5%)

SQL语句 一．3.3数据定义（创建表）：例5～例7， 二．3.4数据查询：例1～例3，例6～例18，例23～例28，例31，例39～例40 三．3.5数据更新：例1～例3，例5，例6，例8，例9 四．3.6视图：例1，例3，例4 7

关系范式 属性 类型 意义 属性 类型 意义 Sno CHAR(9) 学号 Cno CHAR (4) 课程号 Sname CHAR (20) 姓名 Grade SMALLINT 成绩 Ssex CHAR (2) 性别 Sage SMALLINT 年龄 Sdept CHAR (20) 所在系 1. 设有关系模式Student（Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept，Cno，Grade），各个属性的含义见前面的说明，每个学生选中某门课程后有一个成绩。 （1）指出该关系模式的主码，给出所有的数据依赖？ （2）它为第几范式？为什么？ （3）将它分解为高一级范式，并指出各关系模式中的主码。 答案： （1）Student的主码是（Sno，Cno）。所有数据依赖是：Sno→Sname，Sno→Ssex，Sno→Sage，Sno→Sdept，（Sno，Cno）→Sname，（Sno，Cno）→Ssex，（Sno，Cno）→Sage，（Sno，Cno）→Sdept，（Sno，Cno）→Grade （2）因为关系模式Student每个属性都是不可分的数据项，所以Student是1NF（或是1范式） 又因为：Student的主码是（Sno，Cno），而（Sno，Cno）→Sname，Sno→Sname，所以，Sname对码（Sno，Cno）存在部分函数依赖，所以Student不是第二范式。 （3）分解为： Student0（Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept）， 主码是Sno，由于每个非主属性对码都是完全函数依赖，所以Student0属于2NF SC（Sno，Cno，Grade）， 主码是（Sno，Cno），非主属性Grade对码（Sno，Cno）是完全函数依赖，所以SC属于2NF