【正文】 數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù)據(jù)獨立性兩級。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之所以具有較高的數(shù)據(jù)邏輯獨立性，是由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠提供數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和局部邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像和轉(zhuǎn)換功能。當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時，DBA可以通過修改模式／內(nèi)模式之間的映像使數(shù)據(jù)模式不變化。 ③實體集：具有相同特征或能用同樣特征描述的實體的集合稱為實體集。 ⑦ 數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型是一組嚴格定義的概念集合。概念模型不依賴計算機及DBMS，它是現(xiàn)實世界的真實而全面的反映。模型實例如圖54所示。各階段的主要內(nèi)容為： ① 需求分析階段：準確了解并分析用戶對系統(tǒng)的需要和要求，弄清系統(tǒng)要達到的目標和實現(xiàn)的功能。 4 答： 數(shù)據(jù)庫設計有2個特點： ①進行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計時應考慮到計算機硬件、軟件和用戶的實際情況。 6答： 數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，它是進行詳細的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析后所獲得的主要成果。設計概念模型時應當注意．使其有利于向特定的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。11．答： 視圖集成就是把設計好的各于系統(tǒng)的分E－R圖綜合成一個系統(tǒng)的總E－R圖，同時消除屬性沖突、命名沖突、結(jié)構(gòu)沖突，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設計做準備。④K（≧3）個實體型之間的多元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換時也引入一個連結(jié)記錄，并將聯(lián)系轉(zhuǎn)換成K個實體記錄型和連結(jié)記錄型之間的K個系，系的方向均為實體型指向連結(jié)記錄。 數(shù)據(jù)庫的物理設計可以分為兩步進行： ①確定數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，即確定數(shù)據(jù)庫的存取方法和存儲結(jié)構(gòu)： ②對物理結(jié)構(gòu)進行評價。18 答：轉(zhuǎn)換后的關(guān)系模型如下：Student（SNO，SN，SD，SA）；Teacher(TNO，TN，TD，TG）；Course（CNO，CN，PCNO）；ST（SNO，TNO）；SC（SNO，CNO，G）；TC（TNO，CNO）。關(guān)系操作語言包括關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算和基于映像的語言?；谟诚竦恼Z言是具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言。笛卡兒積集合中的每一個元素（dl，d2，…，dn）稱為一個元組。4．答：關(guān)系模型中有三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。6．答：7．答：8．答：A9．答：D10．答：C11．答：B習題五解答1．答：SQL語言集數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制功能于一體．它除了具有一般關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言的特點外， 還具有3個特點：①SQL具有自含式和嵌入式兩種形式：②SQL具有語言簡潔、易學易用的特點③SQL支持三級模式結(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡中的一臺或多臺計算機稱為服務器（Server），其他的計算機稱為客戶機（Client）。其軟件結(jié)構(gòu)為客戶軟件、網(wǎng)絡軟件和服務器軟件。SQL Serve中的索引有群聚和非群聚索引兩種：群聚京引會使表的物理順序與索引順序一致，一個表只能有一個群聚索引；非群聚索引與表的物理順序無關(guān)，一個表可以建立多個非群聚索引。它們分別是Master、Msdb、Model和Tempdb。當系統(tǒng)中有多臺SQL服務器時，還需要將它們鏈接．使它們協(xié)同工作。7．答：①查詢分析器：編輯TransactSQL，將其發(fā)送到服務器，并將執(zhí)行結(jié)果及分析顯示出來或進行存儲。⑧在IIS中配置SQLXh4L支持：設置井管理IIS虛擬目錄。若對于R〈U〉的任意一個可能的關(guān)系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y函數(shù)，或Y函數(shù)依賴于X函數(shù)，記作X→Y。④候選關(guān)鍵字，主關(guān)鍵字，全關(guān)鍵字：設R〈A1，A2，…An〉為一關(guān)系模式，F(xiàn)為R所滿足的一組函數(shù)依賴，X為｛A1，A2，…An｝的子集，如果X滿足：l）X→A，A2，…An∈。關(guān)系模式R〈U，F(xiàn)〉∈1NF，如果對于R的每個非平凡多值依賴X→→Y，X必含有碼，則稱 R〈U，F(xiàn)〉∈4NF。教學系表中，碼為系號。設：G2＝｛A→C，B→A，B→C，D→A，D→C，BD→A｝，得： =C∵A ∴C→A不冗余判斷B→A是否冗余。判斷AB→E是否冗余。設：G8=｛ AB→E，BE→C，CE→F，CF→B，C→A，D→E，D→F｝得：=CFABE∵ D ∴CF→D不冗余判斷C→A是否冗余。3）不是BCNF、因為模式中存在候選碼為AD、BCD和BE。 ③對S4分解。10 答：BCNF。 4）服從3NF。 7） 正確。 ③把投影運算和選擇運算同時進行。 3 答． ①用戶標識與鑒別：②存取控制：③自主存取控制方法．④強制存取控制方法：⑤視圖機制；③審計．o數(shù)據(jù)加密。 ②針對數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)可以分為靜態(tài)約束和動態(tài)約束：靜態(tài)約束是指數(shù)據(jù)庫每一確定狀態(tài)時的數(shù)據(jù)對象所應滿足的約束條件．它是反映數(shù)據(jù)庫狀態(tài)穩(wěn)定時的約束．動態(tài)約束是指數(shù)據(jù)庫從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時．新、舊值之間所應滿足的約束條件．它是反映數(shù)據(jù)庫狀態(tài)變遷的約束。封鎖具有三個環(huán)節(jié)．第一個環(huán)節(jié)是申請加鎖．第二個環(huán)節(jié)是獲得鎖；第三個環(huán)節(jié)是釋放鎖。 二級封鎖協(xié)議；是事務T對要修改的數(shù)據(jù)必須先加X鎖．直到事務結(jié)束才釋放X鎖；要讀取的數(shù)據(jù)必須先加S鎖．讀完后即可釋放S鎖。 21 答； 活鎖是封鎖的無序造成的、解決方法是采用先來先服務的方法，即對要求封鎖數(shù)據(jù)的事務排隊．使前面的事務先獲得數(shù)據(jù)的封鎖權(quán)。第二階段是釋放到鎖．也稱為收縮階段。 ③死鎖．這種多事務交錯等待的僵持局面稱為死鎖。 意向鎖的含義是．如果對一個結(jié)點加意向鎖。 24 答． 如果一個事務運行過程中沒有其他事務同時運行，即沒有受到其他事務的干擾，那么就可以認為該事務的運行結(jié)果是正常的，可串行性是井發(fā)事務正確性的準則 為了保證并發(fā)操作的正確性．DBMS的并發(fā)控制機制必須提供一定的手段來保證調(diào)度是可串行化的。 二級封鎖協(xié)議不但能夠防止丟失修改．還可進一步防u讀“臟”數(shù)據(jù)。 17 答： 封鎖機制作為井發(fā)控制的重要手段．利用封鎖的特性和封鎖協(xié)議，它在井發(fā)操作保證事務的隔離性．用正確的方式調(diào)度并發(fā)操作．是一個用戶事務的執(zhí)行不受其他事務的干擾．從而避免造成數(shù)據(jù)的不一致性。 CONSTRAINT CI CHECK（年齡 ＜60）． CONSTRAIN C2 FOREIGN KEY（部門號） REFEENCES部門（部門號））； CREAT TABLE部門（部門號CHAR（5）PRIMARY KEY． 名稱CHAR（l）． 經(jīng)理名 CHAR（8）． 電話 CHAR(8)． CONSTRAINT C3 FOREIGN KEY（經(jīng)理名） REFERECES職工（姓名））； 13 答； 數(shù)據(jù)庫的井發(fā)控制就是為了控制數(shù)據(jù)庫，防止多用戶并發(fā)使用數(shù)據(jù)庫時造成數(shù)據(jù)錯誤和程序運行錯誤，保證數(shù)據(jù)的完整性。 2）REVOKE INSERT，DELETE ON職工, 部門 FROM李勇； 3）REVOKE SELECT，UPDATE（工資）ON職工 FROM劉星 4）REVOKE ALTER TABLE FROM張新 5）REVOKE ALL PRIVILGESON職工，部門 FROM周平 6）REVOKE SELECT ON部門統(tǒng)計 TO楊蘭； 7 答： 數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。 15 答． D 16 答： B 17 答： D 18 答． B 19 答： B ③選擇低層的存取路徑。 3） 正確。 2）不服從4NF。 S6＝BIO，F(xiàn)6＝。2）F＝｛S→D，I→S，1→Q．B→Q｝ 令P＝BOISQD ①由于R的碼為IBO．選擇S→D分解。 求得：CF=CA DCp 不能以C→D代替CF→D不能以CF→D不冗余F=｛ AB→E，BE→C，CE→F，CF→B，CF→D，C→A，D→E，D→F｝6 答：l）是BCNF。設：G4=｛ AB→E,BE→C,CE→A ,CE→F，CF→B，CF→D，C→A，D→E，D→F｝得：=CDAEFB ∵ B∈ ∴CD→B冗余判斷CE－A是否冗余。設：G6＝｛A→C，C→A， B→C，BD→A｝， 得：=D ∵C ∴D→C不冗余判斷BD→A是否冗余。2）①將F中的函數(shù)依賴都分解為右部為單屬性的函數(shù)依賴。2．答：（1）學生（學號，姓名，出生日期，班號）；班級（班級編碼，專業(yè)名，系號，人數(shù)．入校年份）；教學系（系名，系號，辦公室地點，人數(shù)，宿舍區(qū)）；學會（學會名，成立年份，地點，人數(shù)）；參加（學號，學會名，入去年份）。⑤1NF，2NF，3NF，BCNF：果關(guān)系模式R，其所有的屬性均為簡單屬性，即每個屬性都是不可再分的，則稱R屬于第一范式；若R∈1NF，且每一個非主屬性完全依賴于碼，則R∈2NF；關(guān)系模式R〈U，F(xiàn)〉中若不存在這樣的碼X、屬性組Y及非主屬性使得X→Y、Y→Z成立，則稱R〈U，F(xiàn)〉∈E3NF；系模式R〈U，F(xiàn)〉∈1NF。（學號，課程名）→成績，（學號 課程名）姓名。②SELECT中增加了[TOP〈數(shù)值〉［PERCENT］短語，增加了〈列名或表達式〉[AS］〈列別名〉及〈列別名〉＝〈表達式〉的列組表示方法。服務器網(wǎng)絡連接工具用于設置本機作為服務器時允許的連接協(xié)議，以支持不同配置的客戶端。⑤數(shù)據(jù)管理：實現(xiàn)記錄的添加、刪除和修改以及數(shù)據(jù)的傳遞與復制等。每次創(chuàng)建一個新數(shù)據(jù)庫時，SQL Server先制作一個model數(shù)據(jù)庫的拷貝，然后再將這個拷貝擴展成要求的規(guī)模。觸發(fā)器主要用于保證數(shù)據(jù)的完整性。4．答：SQL Server的數(shù)據(jù)庫對象包括表、視圖、用戶、角色、索引、數(shù)據(jù)類型、默認值、存儲過程、觸發(fā)器和約束等。多層客戶機／服務器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以簡單地分為：后端服務器、中間端服務器和客戶機，其中，中間端服務器可以是多層的。游標是系統(tǒng)為用戶開設的一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 存放SQL語句的執(zhí)行結(jié)果。由于外碼在被參考關(guān)系A(chǔ)中，是非主屬性，其值為空，不影響關(guān)系的實體完整性。關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式。如果F與基本關(guān)系s的主碼KS相對應，則稱廳是基本關(guān)系R的外碼。2 答：關(guān)系操作語言靈活方便，表達能力和功能都非常強大，其主要特點是：關(guān)系操作語言操作一體化；關(guān)系操作的方式是一次一集合方式；關(guān)系操作語言是高度非過程化的語言。圖中：職工：職工號，姓名，住址；商品部：商品部號，名稱；商品：商品代號，價格，型號，出廠價格；生產(chǎn)廠家：廠名，地址。 16． 答： 轉(zhuǎn)換后的關(guān)系模型如圖511 所示。如果將1：l聯(lián)系與某一端實體集所對應的關(guān)系合并，則需要在被合并關(guān)系中增加屬性，其新增的屬性為聯(lián)系本身的屬性和與聯(lián)系相關(guān)的另一個實體集的碼。 ②將一般的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換成特定的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型。概念結(jié)構(gòu)能轉(zhuǎn)化為機器世界中的數(shù)據(jù)模型，并用DBMS實現(xiàn)這些需求。 概念結(jié)構(gòu)獨立于數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和支持數(shù)據(jù)庫的DBMS．其主要特點是： ①概念模型是現(xiàn)實世界的一個真實模型：概念模型應能真實、充分地反映現(xiàn)實世界能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。 5 答： 需求分析階段的設計目標是：弄清現(xiàn)實世界要處理的對象及相互關(guān)系，清楚原系統(tǒng)的概況和發(fā)展前景，明確用戶對系統(tǒng)的各種需求，得到系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理方法，確定新系統(tǒng)的功能和邊界。 ⑤數(shù)據(jù)庫實施階段：運用DBMS提供的數(shù)據(jù)操作語言和宿主語言．根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯設計和物理設計的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫、編制與調(diào)試應用程序、組織數(shù)據(jù)入庫并進行系統(tǒng)試運行。圖55 網(wǎng)狀模型實例圖8．答： A，D 9．答： C 數(shù)據(jù)庫是根據(jù)數(shù)據(jù)模型建立的 因而數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 ⑤ 碼：碼也稱關(guān)鍵字，它能夠惟一標識一個實體。習題二 解答 1．答： ① 實體：現(xiàn)實世界中存在的可以相互區(qū)分的事物或概念稱為實體。 16．答： 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映像技術(shù)是指外模式與模式之間的映像、模式與內(nèi)模式之間的映象技術(shù)，這二級映像技術(shù)不僅在三級數(shù)據(jù)模式之間建立了聯(lián)系，同時也保證了數(shù)據(jù)的獨立性。數(shù)據(jù)邏輯獨立性高是指當數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)改變時，它們對應的應用程序不需要改變?nèi)钥梢哉＿\行。通過外模式，可以方便用戶使用和增強數(shù)據(jù)的安全性。 數(shù)據(jù)庫管理員負責監(jiān)視和分析系統(tǒng)的性能，使系統(tǒng)的空間利用率和處理效率總是處于較高的水平。 數(shù)據(jù)庫管理員的重要職責是保證數(shù)據(jù)庫的安全性和數(shù)據(jù)完整性。 ④ 應用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)包括為特定的應用環(huán)境建立的數(shù)據(jù)庫、開發(fā)的各類應用程序及編寫的文檔資料，它們是一個有機整體。具體要求為：① 計算機內(nèi)存要盡量大；② 計算機外存也要盡量大；③ 計算機的數(shù)據(jù)傳輸速度要快。②有較高的