【正文】 語義的語言，并有一些規(guī)定和限制，便于在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)使信息系統(tǒng)從以加工數(shù)據(jù)的程序?yàn)橹行霓D(zhuǎn)向圍繞共享的數(shù)據(jù)庫為中心的新階段。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不再針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)化。讀者可以在自己今后的工作中結(jié)合具體應(yīng)用，認(rèn)真加以體會(huì)和總結(jié)。希望讀者能夠從人們講話或文章的上下文中區(qū)分“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”和“數(shù)據(jù)庫”，不要引起混淆。第1章 緒論1 ．試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。但是在日常工作中人們常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫?？傊褂脭?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是很多的，既便于數(shù)據(jù)的集中管理，控制數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)的利用率和一致性，又有利于應(yīng)用程序的開發(fā)和維護(hù)。解析注意這里的“整體’夕兩個(gè)字。 DBMS 在數(shù)據(jù)庫建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一控制，以保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性，并在多用戶同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫時(shí)進(jìn)行并發(fā)控制，在發(fā)生故障后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，模型有不同的層次。 3 個(gè)實(shí)體型之間的多對(duì)多聯(lián)系和三個(gè)實(shí)體型兩兩之間的三個(gè)多對(duì)多聯(lián)系等價(jià)嗎？為什么？答：3 個(gè)實(shí)體型之間的多對(duì)多聯(lián)系和 3 個(gè)實(shí)體型兩兩之間的 3 個(gè)多對(duì)多聯(lián)系是不等價(jià)，因?yàn)樗鼈儞碛胁煌恼Z義。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)主要有： ( l ）能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親； ( 2 ）具有良好的性能，存取效率較高。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)，通常是模式的子集。答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。在參照完整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為空？什么情況下才可以為空？答：實(shí)體完整性規(guī)則是指若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。(4）以同一種語法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方式。SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO=’J1’ ( 2 ）求供應(yīng)工程 Jl 零件 Pl 的供應(yīng)商號(hào)碼 SNO 。( 5 ）求至少用了供應(yīng)商 Sl 所供應(yīng)的全部零件的工程號(hào) JNO 。(5)找出上海廠商供應(yīng)的所有零件號(hào)碼。(9)由S5供給J4的零件P6改為由S3供應(yīng)。 7 ．試述視圖的優(yōu)點(diǎn)。2 ．?dāng)?shù)據(jù)庫安全性和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性有什么關(guān)系？答：安全性問題不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所獨(dú)有的，所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有這個(gè)問題。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶和數(shù)據(jù)的分離，進(jìn)行自主存取控制（DAC ) ，保護(hù)或限制用戶權(quán)限的傳播。6 ．什么是數(shù)據(jù)庫中的自主存取控制方法和強(qiáng)制存取控制方法？ 答：自主存取控制方法：定義各個(gè)用戶對(duì)不同數(shù)據(jù)對(duì)象的存取權(quán)限。 GRANT SELECT,UPDATE(工資) ON 職工 TO 劉星 ( e ）用戶張新具有修改這兩個(gè)表的結(jié)構(gòu)的權(quán)力。因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)的安全保護(hù)措施都不是完美無缺的，蓄意盜竊破壞數(shù)據(jù)的人總可能存在。動(dòng)態(tài)元組約束是指修改某個(gè)元組的值時(shí)需要參照其舊值，并且新舊值之間需要滿足某種約束條件。CREATE TABLE EMP (Empno NUMBER(4), Ename VARCHAR(10), Age NUMBER(2), CONSTRAINT C1 CHECK ( Aage=60), Job VARCHAR(9), Sal NUMBER(7,2), Deptno NUMBER(2), CONSTRAINT FK_DEPTNO FOREIGN KEY(Deptno) REFFERENCES DEPT(Deptno))。若X224。Y，Y 224。每個(gè)學(xué)生可參加若干學(xué)會(huì)，每個(gè)學(xué)會(huì)有若干學(xué)生。 由于Sno224。Dnum 根據(jù)上述函數(shù)依賴可知，Dept與Office，Dept與Dnum之間不存在傳遞依賴。每個(gè)學(xué)生必須參加所在興趣小組的所有活動(dòng)項(xiàng)目，每個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目要求該興趣小組的所有學(xué)生參加。A2，A2224。 ( 3 ）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè) DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。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(jì)的基礎(chǔ)，并在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中不斷修改、充實(shí)、完蓋。首先設(shè)計(jì)各個(gè)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)地融合起來，綜合成一個(gè)系統(tǒng)的總視圖。數(shù)據(jù)量一般都很大，而且數(shù)據(jù)來源于部門中的各個(gè)不同的單位。對(duì)每本書存有：書號(hào)，書名，作者，出版社。 此查詢要求信息系學(xué)生選修了的所有課程名稱。隔離性：一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。6 ．?dāng)?shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)的意義是什么？試比較各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法。為此，必須把轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間各事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改活動(dòng)登記下來，建立日志文件( 109 file ）。4 ．?dāng)?shù)據(jù)庫運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類？哪些故障影響事務(wù)的正常執(zhí)行？哪些故障破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能發(fā)生各種各樣的故障，大致可以分以下幾類：（1）事務(wù)內(nèi)部的故障；（2）系統(tǒng)故障；（3）介質(zhì)故障；（4）計(jì)算機(jī)病毒。事務(wù)具有4 個(gè)特性：原子性（Atomicity ）、一致性（consistency ）、隔離性( Isolation ）和持續(xù)性（Durability ）。 ( 3 ）優(yōu)化器可以考慮數(shù)十甚至數(shù)百種不同的執(zhí)行計(jì)劃，從中選出較優(yōu)的一個(gè)，而程序員一般只能考慮有限的幾種可能性。這就要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫重構(gòu)造。答：數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于給定的 DBMS 。 9 ．試述數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性和設(shè)計(jì)步驟。6 ．?dāng)?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。設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù)。證明：設(shè)R為一個(gè)二目關(guān)系R(A1，A2)，則屬性A1和A2之間可能存在以下幾種依賴關(guān)系：A、A1224。按照語義對(duì)于M 的每一個(gè)值M i , s 有一個(gè)完整的集合與之對(duì)應(yīng)而不問C 取何值，所以M 一一S 。 C、系D(Dept，Dno，Office，Dnum)的最小函數(shù)依賴集如下： Dept224。 由于Class224。系：系名、系號(hào)、系辦公地點(diǎn)、人數(shù)。Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對(duì)X部分函數(shù)依賴定義3：若關(guān)系模式R的每一個(gè)分量是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則關(guān)系模式R屬于第一范式(1NF)。若不特別聲明，總是討論非平凡的函數(shù)依賴。然后要區(qū)分是參照關(guān)系還是被參照關(guān)系。靜態(tài)元組約束就是規(guī)定組成一個(gè)元組的各個(gè)列之間的約束關(guān)系，靜態(tài)元組約束只局限在單個(gè)元組上。敏感度標(biāo)記被分成若干級(jí)別，例如絕密（Top Secret ）、機(jī)密（Secret ） GRANT SELECT ON 職工,部門 TO 王明( b ）用戶李勇對(duì)兩個(gè)表有INSERT 和DELETE 權(quán)力。例如CZ 級(jí)中的自主存取控制( DAC ) , Bl 級(jí)中的強(qiáng)制存取控制（MAC ）。這些安全級(jí)別之間具有一種偏序向下兼容的關(guān)系，即較高安全性級(jí)別提供的安全保護(hù)包含較低級(jí)別的所有保護(hù)要求，同時(shí)提供更多或更完善的保護(hù)能力。SELECT DIST PNO,QTY FROM VSP(2)找出供應(yīng)商S1的供應(yīng)情況。視圖是從一個(gè)或幾個(gè)基本表導(dǎo)出的表。UPDATE P SET COLOR=39。S139。天津39。對(duì)于 J 表： J ( JNO , JNAME , CITY） 。(2）高度非過程化。關(guān)系演算語言：元組關(guān)系演算語言和域關(guān)系演算語言。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。 20 ．試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)由外模式、模式和內(nèi)模式組成。 ( l ）允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親； ( 2 ）一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。 屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來； 解析數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最重要的概念之一。( 4 ）數(shù)據(jù)由 DBMS 統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多個(gè)用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中同一個(gè)數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)工廠的管理信息系統(tǒng)（其中會(huì)包括許多子系統(tǒng)，如庫存管理系統(tǒng)、物資采購系統(tǒng)、作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)等），學(xué)校的學(xué)生管理系統(tǒng)，人事管理系統(tǒng)，圖書館的圖書管理系統(tǒng)，等等，都適合用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。開發(fā)人員就可以專注于應(yīng)用邏輯的設(shè)計(jì)，而不必為數(shù)據(jù)管理的許許多多復(fù)雜的細(xì)節(jié)操心。( 3 ）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ DataBas 。解析在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的概念是廣義的。目前，專門研制 DBMS 的廠商及其研制的 DBMS 產(chǎn)品很多。文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系是：文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)的軟件。由于數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，不僅可以被多個(gè)應(yīng)用共享使用，而且容易增加新的應(yīng)用，這就使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大，易于擴(kuò)充。一般地講，數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的概念的集合。9 ．定義并解釋概念模型中以下術(shù)語：實(shí)體，實(shí)體型，實(shí)體集，屬性，碼，實(shí)體聯(lián)系圖（ E 一 R 圖）答：實(shí)體：客觀存在并可以相互區(qū)分的事物叫實(shí)體。這些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。21 ．定義并解釋以下術(shù)語：模式、外模式、內(nèi)模式、 DDL 、 DML 模式、外模式、內(nèi)模式，亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員必須參加用戶需求調(diào)查和系統(tǒng)分析，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。答：連接運(yùn)算符是“=”的連接運(yùn)算稱為等值連接。 sQL 的數(shù)據(jù)定義功能包括定義表、定義視圖和定義索引。( 3 ）求供應(yīng)工程 Jl 零件為紅色的供應(yīng)商號(hào)碼 SNO 。P139。上海39。 AND JNO=39。答：基本表的行列子集視圖一般是可更新的。目前各國引用或制定的一系列安全標(biāo)準(zhǔn)中，最重要的是美國國防部（DoD ）正式頒布的《 DoD 可信計(jì)算機(jī)系統(tǒng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》 （伽sted Co 哪uter system Evaluation criteria ，簡稱TcsEc ，又稱桔皮書）。建立形式化的安全策略模型并對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有主體和客體實(shí)施DAC 和MACo B3 級(jí)安全域。7 .SQL 語言中提供了哪些數(shù)據(jù)控制（自主存取控制）的語句？請(qǐng)?jiān)嚺e幾例說明它們的使用方法。 CREATE VIEW 部門工資 AS SELECT ,MAX(工資),MIN(工資),AVG(工資) FROM 職工,部門 WHERE = GROUP BY GRANT SELECT ON 部門工資 TO 楊蘭。2 ．?dāng)?shù)據(jù)庫的完整性概念與數(shù)據(jù)庫的安全性概念有什么區(qū)別和聯(lián)系？答:數(shù)據(jù)的完整性和安全性是兩個(gè)不同的概念，但是有一定的聯(lián)系。 2 ）受限刪除（ RESTRICTED ) 。X，Y是屬性集U的子集。224。Y且Y不是X的子集時(shí),X必含有碼，則RU，F(xiàn)∈BCNF。Sbirth，Sno224。Pname，Class224。 (3)各關(guān)系模式的候選碼、外部碼，全碼如下： A、學(xué)生S候選碼：Sno；外部碼：Dept、Class；無全碼 B、班級(jí)C候選碼：Class；外部碼：Dept；無全碼 C、系D候選碼：Dept或Dno；無外部碼；無全碼 D、學(xué)會(huì)M候選碼：Mname；無外部碼；無全碼3 ．試由amstrong 公理系統(tǒng)推導(dǎo)出下面三條推理規(guī)則：( l ）合并規(guī)則：若X 一Z , X 一Y ，則有X 一YZ ( 2 ）偽傳遞規(guī)則：由x 一Y ，明吟z 有翔一z ( 3 ）分解規(guī)則：x 一Y , zcy ，有x 一z 證明( l ）已知X 一Z ，由增廣律知喲，YZ ，又因?yàn)閄 一Y ，可得獄一X 卜）YZ ，最后根據(jù)傳遞律得x 一YZ 。（1）任何一個(gè)二目關(guān)系是屬于3NF。A2，A2 224。答：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同階段形成數(shù)據(jù)庫的各級(jí)模式，即： ( l ）在概念設(shè)計(jì)階段形成獨(dú)立于機(jī)器特點(diǎn)，獨(dú)立于各個(gè) DBMS 產(chǎn)品的概念模式，在本篇中就是 E 一 R 圖； ( 2 ）在邏輯設(shè)計(jì)階段將 E 一 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 ( Vi 娜），形成數(shù)據(jù)的外模式； ( 3 ）在物理設(shè)計(jì)階段，根據(jù) DBMS 特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。答：數(shù)據(jù)抽象是對(duì)實(shí)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。 ( 2 ）逐步集成，用累加的方式一次集成兩個(gè)分 E 一 R 圖。在源數(shù)據(jù)入庫之前要采用多種方法對(duì)它們進(jìn)行檢驗(yàn)，以防止不正確的數(shù)據(jù)入庫。它減輕了用戶選擇存取路徑的負(fù)擔(dān)。答：各個(gè)關(guān)系系統(tǒng)的優(yōu)化方法不盡相同，大致的步驟可以歸納如下： ( l ）把查詢轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部表示，通常用的內(nèi)部表示是語法樹。答：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)簡單，但必須等待正運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束才能進(jìn)行。顯然，這會(huì)降低數(shù)據(jù)庫的可用性。例如某工廠的庫存管理系統(tǒng)中，要把數(shù)量為Q 的某種零件從倉庫1 移到倉庫2 存放。即利用優(yōu)化算法，把原始的語法樹轉(zhuǎn)換成優(yōu)化的形式。查詢優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)不僅在于用戶不必考慮如何最好地表達(dá)查詢以獲得較好的效率，而且在于系統(tǒng)可以比用戶程序的“優(yōu)化’夕做得更好。數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造則是指部分修改數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式，即修改原設(shè)計(jì)的邏輯和物理結(jié)構(gòu)。 11 ．什么是數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)？試述其設(shè)計(jì)步驟。這些對(duì)象具有某些共同的特性和行為。答：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)既是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的綜合性技術(shù)又是一項(xiàng)龐大的工程項(xiàng)目。因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)屬性，所以無非平凡的多值依賴。因?yàn)殛P(guān)系模式中只有兩個(gè)屬性，所以無傳遞。( 3 ）已知zcy ，根據(jù)自反律知、吟z ，又因?yàn)閤 一Y ，所以由傳遞律可得x 一Z 。Cyear，Pname224。Dept，DEPT224。224。