南京晓庄学院数据库原理练习题集课案

第一部分 数据库系统概述

（一）选择 1.A

2.B 3.A 4.B 5. A

6. B 7. B 8.D 9. B 10. A

11. A 12.①B ②A ③C． 13. B 14.C 15.①B ②D ③A 16. D 17. C 18. C 19. D 20. A 21. C 22. A 23. C 24. D 25. B 26. D 27. ①A ②B ③D ④C ⑤F 28. B 29. A 30. D 31. C 32. C 33. C 34. A 35. A 36. A 37. D 38. B 39. C 40.B 41. B 42. C 43. B 44. D 45. D

46. C 47. A 48. ①D ②C ③A 49. B

（二）概念、术语

1. 数据库（ DataBase ，简称 DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

2.数据库系统（ DataBas 。 Sytem ，简称 DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。

（理解：解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。）

3.数据库管理系统（ DataBase Management Sytem ，简称 DBMS ) ：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。 DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。

( 理解：DBMS 是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。目前，专门研制 DBMS 的厂商及其研制的 DBMS 产品很多。著名的有美国 IBM 公司的 DB2关系数据库管理系统和 IMS 层次数据库管理系统、美国 Oracle 公司的 oracle 关系数据库管理系统、 Sybase 公司的sybase 关系数据库管理系统、美国微软公司的 SQL Serve，关系数据库管理系统等。)

4.关系模式：是一种用于描述二维表格结构的表示方式，由关系模式和与该关系模式名相关联的属性名表组成。其形式为：关系模式名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。

5.候选键：如果一个属性集能唯一地标识一个关系中的元组而又不含有多余属性，则称该属性值为该关系的候选键。

6.外键：如果关系模式R1中的某属性集是另一个关系模式R2的主键，则该属性在关系模

1

式R1中称为外键。

7.概念模式：是对数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述，体现了全局、整体的数据观点，所以称为数据库的整体逻辑结构。

简述：

(1)简述文件系统与数据库系统的区别。

答：文件系统与数据库系统的区别是：文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。

(2)简述文件系统与数据库系统的联系。 答：文件系统与数据库系统的联系是：文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。解析文件系统是操作系统的重要组成部分；而 DBMS 是独立于操作系统的软件。但是 DBMS 是在操作系统的基础上实现的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文件系统来实现的。

(3)简述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。 答：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。这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此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。

( l ）数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。

( 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：是一组完整性规则的集合。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。

(4)简述层次模型的基本概念，举出一个层次模型的实例。 答：层次模型由满足如下条件的结点组成： （1）根结点：是唯一的一个无双亲结点。（2）其它结点：有且仅有一个双亲结点。 层次模型实例：

( l )教员学生层次数据库模型

2

(2)行政机构层次数据库模型

( 3)行政区域层次数据库模型

(5)简述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例。 答：

网状模型由满足如下条件的结点组成：

( l ）允许一个以上的结点无双亲； ( 2 ）一个结点可以有多于一个的双亲。 网状模型实例 1 :

网状模型实例 2 :

网状模型实例 3 :

3

(6)试述关系模型的概念，定义并解释以下术语： ( l ）关系（ 2 ）属性（ 3 ）域（ 4 ）元组 ( 5 ）主码（ 6 ）分量（ 7 ）关系模式 答：

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。 ( l ）关系：一个关系对应通常说的一张表； ( 2 ）属性：表中的一列即为一个属性； ( 3 ）域：属性的取值范围； ( 4 ）元组：表中的一行即为一个元组； ( 5 ）主码：表中的某个属性组，它可以惟一确定一个元组； ( 6 ）分量：元组中的一个属性值； ( 7 ）关系模式：对关系的描述，一般表示为关系名（属性 1 ，属性 2 ， … ，属性 n )

(7)定义并解释以下术语：模式、外模式、内模式、 DDL 、 DML 模式、外模式、内模式，模式亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。 外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。

内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。

DDL ：数据定义语言，用来定义数据库模式、外模式、内模式的语言。

DML ：数据操纵语言，用来对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改的语句。

(8).简述关系数据库的优缺点。

答：关系数据模型具有下列优点： ( l ）关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。 ( 2 ）关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表示，操作的对象和操作的结果都是关系，所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。 ( 3 ）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。

当然，关系数据模型也有缺点，其中最主要的缺点是，由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理系统的难度。

(9)简述数据库系统三级模式结构及其两级映像？

答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。 外模式是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。 内模式是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给 DBMs 管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在

4

内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两级映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像。正是这两级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

(10)简述数据与程序的逻辑独立性和数据与程序的物理独立性。为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？

答：数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。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，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。

数据库管理系统在三级模式之间提供的两级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

(11)什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？ 答：

数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。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，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

第二部分 关系运算

(一）选择

1. B 2.C 3. D 4.C 5. A 6. C 7. C 8. D 9. D 10. B

14. B 25. C

15. C

11.①B ②C ③D 12. ①B ②A ③C 13. D 16. B 17. A 18. ①D ②B 19. D 20. C 21. ①D ②B ③C ④B ⑤D 22. C 23. A 24. B

(二）概念、术语：

术语：

关系的差运算：设关系R和S具有相同的关系模式，R和S的差运算是由属于R但不属于S的所有元组组成的的集合。

笛卡儿积运算：设关系R和S的目数分别为r和s，R和S的笛卡儿积是一个r+s目的元组

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集合，每个元组的前r个分量来自R中的的一个元组，后s个分量来自S中的一个元组。

关系的笛卡尔定义：笛卡尔积D1×D2× …×Dn的任一子集称为在域D1,D2, …,Dn上的关系。 投影运算：投影运算是按照j1,j2,…,jk的顺序,从关系R中取出列序号为j1,j2,…,jk的k列，并除去结果中的重复无级，构成一个以j1,j2,…,jk为顺序的k目关系。 选择运算：从关系R中挑选出满足公式F的那些元组。

联接运算：从关系R和S的笛卡儿积中选取属性值满足某一比较运算操作的元组。

自然联接运算：从关系R和S的笛卡尔积中选取公共属性值相等的元组，并去除重复的属性。

简述

(1)简述关系数据语言的特点和分类。 答：关系数据语言可以分为三类： 关系代数语言。

关系演算语言：元组关系演算语言和域关系演算语言。 SQL：具有关系代数和关系演算双重特点的语言。

这些关系数据语言的共同特点是，语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。

(2)简述等值连接与自然连接的区别和联系。

答：等值连接表示为R ?? S，自然连接表示为R ?? S；自然连接是除去重复属性的 R.A=S.B等值连接。两者之间的区别和联系如下：

· 自然连接一定是等值连接，但等值连接不一定是自然连接。

·等值连接要求相等的分量，不一定是公共属性；而自然连接要求相等的分量必须是公共属性。

·等值连接不把重复的属性除去；而自然连接要把重复的属性除去。

（三）应用题

1. 设有如下所示的关系模式S、C、SC： S(S#,SNAME,AGE,SEX) C(C#,CNAME,TEACHER) SC(S#,C#,GRADE)

试用关系代数表达式表示下列查询语句：

(1)检索“陆定”老师所授课程的课程号(C#)和课程名(CNAME)。 (2)检索年龄大于20的男学生学号(S#)和姓名(SNAME)。

(3)检索至少选修“陆定”老师所授全部课程的学生姓名(SNAME)。 (4)检索”李翔”同学不学课程的课程号(C#)。 (5)检索至少选修两门课程的学生学号(S#)。

(6)检索全部学生都选修的课程的课程号(C#)和课程名(CNAME)。 (7)检索选修课程包含“陆定”老师所授课程之一的学生学号(S#)。

6

(8)检索选修课程号为k1和k5的学生学号(S#)。 (9)检索选修全部课程的学生姓名(SNAME)。

(10)检索选修课程包含学号为2的学生所修课程的学生学号(S#)。 (11)检索选修课程名为“C语言”的学生学号(S#)和姓名(SNAME)。 解：本题各个查询语句对应的关系代数表达式表示如下：

(1). ∏C#,CNAME(σ (2). ∏S#,SNAME(σ

TEACHER=‘陆定’

(C)) (S))

TEACHER=‘陆定’

AGE>20∧SEX=‘男’

(3). ∏SNAME{s?? [∏S#,C#（sc）÷∏C#(σ (4). ∏C#(C)- ∏C#(σ

SNAME=‘李翔’

(C))]}

(S) ?? SC)

(5). ∏S#(σ[1]=[4]∧[2]≠[5] (SC × SC))

(6). ∏C#,CNAME(C?? (∏S#,C#(sc)÷∏S#(S))) (7). ∏S#(SC?? ∏C#(σ

TEACHER=‘陆定’

(C)))

(C))

(8). ∏S#,C#（sc）÷∏C#(σ

C#=’k1’∨ C#=’k5’

(9). ∏SNAME{s?? [∏S#,C#（sc）÷∏C#(C)]} (10). ∏S#,C#（sc）÷∏C#(σ

S#=’2’

(SC))

CNAME=‘C语言’

(11). ∏S#,SNAME{s?? [∏S#(SC?? σ

(C))]}

2.关系R和S如下图所示，试计算R÷S。

R A a a a b b c c

答案：

B b b b d d k k C c e h e d c e D d f k f l d f S C c e D d f A a c

7

B b k

3.设有如图所示的关系R和S，计算： (1)R1=R-S

R S (2)R2＝R∪S

(3)R3＝R∩S A B C A B C (4)R4＝R×S

a b c b a f

d a d b a f

c b d

解：本题各小题的结果如图所示。

R-S R∪S

A B C A B C

a b c a b c

b a f c b d c b d

d a f

R∩S R×S A B C A B C A B C

b a f a b c b a f

a b c d a f

b a f b a f

b a f d a f

c b d b a f c b d d a f

4.设有如图所示的关系R，S和T，计算： (1)R1=R∪S

R S T (2)R2＝R-S

(3)R3＝R ?? T A B A B B C (4)R4=R ?? T

a d d a b b

A＜C

b e b a c c (5)R5＝∏A(R)

c c b c b d (6)R6=σA=C(R×T)

解：本题各小题的结果如下图所示。 R1 R2 R3 R4 R5 R6 A B A B C A B B C A A B B C A B a d a d C c c a d b c a b e b b b e b e a d c c b c c c c 8

c c c c a d b d c

d a b e c c b a b e b d d e c c b d

5．设有如图所示的关系R，S，计算： (1)R1=R ?? S

A B C C D E (2)R2=R ?? S

3 6 7 3 4 5 [2]<[2]

4 5 7 7 2 3 (3)R3=σB=d(R×S)

7 2 3

4 4 3 解：本题各小题的结果如下图所示。 R1 A B C C D E R2

A B C D E 7 2 3 3 4 5 3 6 7 2 3 4 5 7 2 3 A B C C D E 7 2 3 4 5 R3 7 2 3 3 4 5 4 4 3 4 5 4 4 3 3 4 5

6．设有如图所示的两上关系E1和E2，其中E2是从E1中经过关系运算所形成的结果，试给出该运算表达式。

E1 E2

A B C B C 1 2 3 5 6

4 5 6 8 9

7 8 9

解：从E1生成E2所经过的关系运算是：∏2,3（σB>2(E1)）或∏2,3（σC>3(E1)）。

7．设有如下所示的三个关系S、C和SC。用关系代数表达式表示下列要求，并求出结果。

S 学号 姓名 年龄 性别 籍贯 20001 20002 20003 20004 20005

课程号 C001 C002 9

王小严 20 李 白 21 陈志坚 23 王 兵 20 张 红 22 女 男 男 男 女 北京 上海 长沙 上海 武汉 课程名 高等数学 数据结构 C 教师 李 娟 刘小东 办公室 416 415 C003 C004

操作系统 编译原理 吴 浩 王 伟 415 415 学号 20001 20001 20001 20001 20002 20003 20003 20003 20004 20004 20005 20005 SC 课程号 C001 C002 C003 C004 C001 C001 C002 C004 C001 C004 C001 C003 成绩 90 90 85 87 90 75 70 56 90 85 95 80

(1).检索籍贯为上海的学生姓名、学号和选修的课程号。 (2).检索选修操作系统的学生姓名、课程号和成绩。 (3).检索选修了全部课程的学生姓名、年龄。 解：

(1).R1=∏2,1,6(σ籍贯=’上海’(s?? sc)) 或：R1=∏姓名,S.学号,课程号(σ籍贯=’上海’(s?? sc)) 或：R1=∏姓名,S.学号,课程号(σ籍贯=’上海’(s)?? sc) (2). R2= ∏2,6,7(s?? sc?? σ课程名=’操作系统’(C)) 或：R2=∏姓名,SC.课程号，成绩(s?? sc??σ课程名=’操作系统’(C)) (3). R3=∏2,3(s?? ∏1,2（sc）÷∏1(C))） 或：R3=∏姓名,年龄(s?? (∏学号,课程号（sc）÷∏课程号(C))) 检索结果如下：

R1 姓名 学号 课程号 李 白 王 兵 王 兵 20002 20004 20004 R2 课程号 C003 C003 R3 年龄 20 C001 C001 C004 姓名 王小严 张 红 成绩 85 80 姓名 王小严

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8.以下述数据库各关系模式为例，

仓库（仓库号，城市，面积） 职工（仓库号，职工号，工资）

订购单（职工号，供应商号，订购单号，订购日期） 供应商（供应商号，供应商名称，地址） 用关系代数完成以下检索。 解：

(1)．检索在仓库2工作的职工的工资。 关系代数表示：

∏职工号，工资（σ仓库号=“WH2“（职工））

(2)．检索在上海工作的职工的工资。 解：

关系代数表示：

∏职工号，工资（σ城市=“上海”（仓库）??职工） (3)．检索北京的供应商名称。 解：

关系代数表示：

∏供应商名称（σ地址=“北京“（供应商））

(4)．检索目前与职工E6有业务联系的供应商名称。 解：

关系代数表示：

∏供应商名称（σ职工号=“E6“（订购单）??（ 供应商）

(5)．检索所有职工的工资大于1220的仓库所在的城市。 解：

关系代数表示： ∏城市（仓库??（ （ ∏仓库号（职工）-∏仓库号（σ工资≤“1220“（职工））））

(6)．检索和北京的所有供应商都有业务联系的职工的工资。 解：

关系代数表示：

a. R=∏供应商号（σ地址=“北京“（供应商）） **先取得北京的供应商号 b. ∏工资（职工??（ ∏职工号，供应商号（订购单）÷R））

9．用关系代数完成下面各项操作（各个关系模式及关系如后所示）。

供应商（SNO，SNAME，CITY）--供应商号，供应商名，城市

零件（PNO，PNAME，COLOR，WEIGHT）--零件号,名称，颜色，重量 工程（JNO，JNAME，CITY）--工程号，工程名，城市

供应（SNO，PNO，JNO，QTY）--供应商号，零件号，工程号，数量 (1)．求供应工程J1零件的单位号码SNO (2)．求供应工程J1零件P1的单位号码SNO (3)．求供应工程J1零件为红色的单位号码SNO

(4)．求没有使用天津供应商的红色零件的工程号JNO (5)．求至少用了单位S1所供应的全部零件的工程号JNO. 解：

(1). ∏SNO(σJNO=‘J1’(SPJ))

(2). ∏SNO(σJNO=‘J1’∧ PNO=‘P1’(SPJ))

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(3). ∏SNO(σ

JNO=‘J1’

(SPJ) ?? ∏PNO(σ

COLOR=‘红’

(P)))

（设计思路：

? ∏PNO(σ? ∏SNO(σ

COLOR=‘红’JNO=‘J1’

(P)) ①先找出红色零件的零件号

(SPJ) ?? ①)）

(S)) ?? SPJ?? ∏PNO(σ

COLOR=‘红’

(4).

∏JNO（J）－∏JNO(∏SNO(σ（设计思路：

? ? ? ? )

(5).∏JNO,PNO (SPJ)÷ ∏PNO (σ号JNO

SNO=‘S1’

CITY=‘天津’

(P)) )

1) ∏SNO(σ2) ∏PNO(σ

CITY=‘天津’COLOR=‘红’

(S)) ： ①找出天津供应商号

(P)) ： ②找出红色零件号

3) ∏JNO(① ?? SPJ?? ② ) ： ③找出使用了天津供应商红色零件的工程号 4) ∏JNO（J）－ ③ ： 得到未使用天津供应商的红色零件的工程号

(SPJ)) ：至少用了单位S1所供应的全部零件的工程

第三部分 关系数据库语言SQL

（一）选择

1. B

6. B 11. C 16. A 21. C

2. C 3. B 7. A. 8. A 12 . A 13. C 17. B

18. C

4. C 9. D 14. B 19. A

5. D 10. C 15. C 20. A

(二）概念、术语

术语

聚合函数：能够根据查询结果的记录集或根据查询结果的记录集中某列值的特点返回一个汇总信息的函数。

分组查询：在SQL语言中，把元组按某个或某些列上相同的值分组，然后再对各组进行相应操作的查询方式称为分组查询。

视图：也称用户视图或外模式，反映了数据库的局部逻辑结构，是数据库应用系统中各不同用户看到和使用的数据库。 简述

(1)简述数据定义语句、数据查询语句、数据操纵语句和数据控制语句的功能用途是什么？ 答：数据定义语句用于定义数据库的逻辑结构，包括定义基本表、定义视图和定义索引。 数据查询语句按不同查询条件实现对数据库中数据的检索查询。

数据操纵语句用于更改和操作表中的数据，包括数据插入、数据修改和数据删除。 数据控制语句法实现用户授权、基本表和视图授权、事务控制、完整性和安全性控制等。 (2)简述 SQL 的定义功能。

答：SQL 的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。 SQL 语言使用 cREATE TABLE 语句建立基本表， ALTER TABLE 语句修改基本表定义， DROP TABLE 语句删

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除基本表；使用 CREATE INDEX 语句建立索引， DROP INDEX 语句删除索引；使用 CREATE VIEW 语句建立视图， DROP VIEW 语句删除视图。 (3)简述视图的优点。 答：

( l ）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。

（三）应用题

1．

参考答案：

（1）查询201002班男生的信息。

select * from s where class=‘201002’ and ssex=‘男’

（2）查询最低分大于70、最高分小于90的学生的姓名。 select sname from sc,s group by s# having min(grade)>70 and max(grade)<90

（3）查询所有女生记录信息，并以班级降序排列。 select * from s where ssex=‘女’ order by class desc

（4）查询选取修数据结构课程的学生姓名及所在专业代码。

select sname,scode# from s,sc,c where s.s#=sc.s# and sc.c#=c.c# and cname=‘数据结构’; （5）查询至少有5名学生选修的并以3开头的课程号的平均分。

select avg(grade) from sc where c# like ‘3%’ group by s# having count(*)>=5 2.

参考答案：

（1）查询来自南京或上海的学生学号和姓名。

select s#,sname from s where placeofb='上海' or placeofb='南京' （2）查询选修课程号为C401001的学号和成绩，并要求对查询结果按成绩降序排列，如果成绩相同则按学号升序排列。

select s#,grade from sc where c#='C401001' order by grade desc,s# asc （3）查询计算机科学或网络工程专业姓张的学生的信息。

select * from s where scode# in (select scode# from ss where ssname=’计算机科学’or ssname=’网络工程’) and sname like '张%' （4）查询缺少了成绩的学生的学号和课程号。

select s#,c# from sc where grade is null

（5）查询每个专业的男、女生分别有多少人数。

select scode#,ssex,count(*) from s group by scode#,ssex

3. 参考答案：

(1).找出店员人数不超过100人或者在长沙市的所有商店的代号和商店名。

SELECT A#，ANAME FROM A；

WHERE WQTY＜＝100 OR CITY＝“长沙” (2).找出供应书包的商店名。

SELECT A.ANAME FROM A，B，AB；

WHERE A.A#＝AB.A# AND B.B#=AB.B# AND B.BNAME=“书包”

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(3).找出至少供应代号为256的商店所供应的全部商品的商店名和所在城市。

SELECT A.ANAME，A.CITY FROM A，B；

WHERE A.A#＝AB.A# AND AB.B# IN

(SELECT AB.B#； FROM AB

WHERE A#=“256”)

SELECT ANAME,CITY FROM A AX WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM A AY WHERE

AY.A#=’256’AND NOT EXISTS(SELECT * FROM A AZ WHERE AZ.A#=AX.A# AND AZ.A#=AY.A#))

4. 参考答案：

(1).CREATE VIEW R-S-T

AS SELECT R.A，B，C，S.D，E，F FROM R，S，T

WHERE R.A＝S.A AND S.D＝T.D (2).SELECT AVG(C)，AVG(E) FROM R-S-T GROUP BY A

5. 参考答案： (1).SELECT B FROM R，S

WHERE R.A＝S.A AND C＞50 (2).UPDATE R SET B=‘b4’ WHERE A IN (SELECT A FROM S

WHERE C＝40)

6. 参考答案：

(1).SELECT DISTINCT PROV FROM S

WHERE SD=“信息系” (2).SELECT SN，GR FROM S，SC

WHERE SD=“英语系”AND CN=“计算机”AND S.SNO＝SC.SNO ORDER BY GR DESC； 7. 参考答案：

(1).取出所有工程的全部细节；

SELECT * FROM JB

(2).取出所在城市为上海的所有工程的全部细节；

SELECT * FROM JB

WHERE CITY=“上海”

(3).取出重量最轻的零件代号；

SELECT PN FROM PB

WHERE WEIGHT=

14

(SELECT MIN(WEIGHT) FROM PB)

(4).取出为工程J1提供零件的供应商代号；

SELECT SN FROM SPJB

WHERE JN＝“J1”

(5).取出为工程J1提供零件P1的供应商代号；

SELECT SN FROM SPJB；

WHERE JN=‘Jl’AND PN＝‘Pl’

(6).取出由供应商S1提供零件的工程名称；

SELECT JB.JNAME FROM JB，SPJB

WHERE JB.JN＝SPJB.JN AND SPJB.SN=‘S1’ (7).取出供应商S1提供的零件的颜色；

SELECT DISTINCT PB.COLOR FROM PB，SPJB

WHERE PB.PN＝SPJB.PN AND SPJB．SN=‘S1’ (8).取出为工程J1或J2提供零件的供应商代号；

SELECT DISTINCT SN FROM SPJB

WHERE JN=‘J1’OR JN=‘J2’

(9).取出为工程J1提供红色零件的供应商代号；

SELECT DISTINCT SPJB.SN FROM SPJB，PB

WHERE PB.PN=SPJB.PN AND SPJB.JN=‘J1’AND PB.COLOR=‘红’

(10).取出为所在城市为上海的工程提供零件的供应商代号；

SELECT DISTINCT SPJB.SN FROM SPJB, JB

WHERE SPJB.JN=JB.JN AND JB.CITY‘上海’

(11).取出为所在城市为上海或北京的工程提供红色零件的供应商代号；

SELECT SPJB.SN FROM PB,JB SPJB WHERE SPJB.PN=PB.PN AND JB.JN=SPJB.JN AND PB.COLOR=’红’ AND JB.CITY=’上海’ (12).取出供应商与工程所在城市相同的供应商提供的零件代号；

SELECT DISTINCT SPJB.PN FROM SB,JB,SPJB

WHERE SB.SN=SPJB.SN AND JB.JN=SPJB.JN AND SB.CITY=JB.CITY (13).取出上海的供应商提供给上海的任一工程的零件的代号；

SELECT SPJB.PN FROM SB,JB,SPJB

WHERE SB.SN=SPJB.SN AND JB.JN=SPJB.JN AND SB.CITY=’上海’ (14).取出至少由一个和工程不在同一城市的供应商提供零件的工程代号；

SELECT DISTINCT SPJB.JN FROM SB,JB,SPJB

WHERE SB.SN=SPJB.SN AND JB.JN=SPJB.JN AND SB.CITY＜＞JB.CITY (15).取出上海供应商不提供任何零件的工程的代号；

SELECT DISTINCT JN FROM SPJB

WHERE JN NOT IN

(SELECT DISTINCT SPJB.JN

15

FROM SB,SPJB

WHERE SB.SN=SPJB.SN AND SB.CITY=’上海’)

(16).取出这样一些供应商代号，它们能够提供至少一种由红色零件的供应商提供的零件；

SELECT DISTINCT SPJB.SN FROM PB,SPJB WHERE SPJB.PN IN (SELECT SPJB.PN

FROM SPJB,SB,PB

WHERE SB.SN=SPJB.SN AND PB.PN=SPJB.PN AND PB.COLOR=’红’) (17).取出由供应商S1提供零件的工程的代号；

SELECT DISTINCT SPJB.JN FROM SB,PB,SPJB

WHERE SB.SN=SPJB.SN AND PB.PN=SPJB.PN AND SB.SN=’S1’

8. 参考答案：

(1).检索在北京的供应商的名称。

SELECT SNAME FROM SUPPLIER WHERE ADDR=“北京”； (2).检索发给供应商S6的订购单号。

SELECT ONO FROM ORDER WHERE SNO=“S6”；

(3).检索出职工E6发给供应商S6的订购单号。

SELECT ONO FROM ORDER

WHERE SNO=“S6” AND ENO=“E6”；

(4).检索出向供应商S3发过订购单的职工的职工号和仓库号。

SELECT ENO，WHNO FROM EMPLOYEE WHERE ENO IN

（SELECT ENO FROM ORDER WHERE SNO=“S3”）；

或：SELECT ENO，WHNO

FROM EMPLOYEE，ORDER

WHERE EMPLOYEE.ENO=ORDER.ENO AND ORDER.SNO=“S3”； (5).检索出目前与S3供应商没有联系的职工信息。

SELECT * FROM EMPLOYEE WHERE ENO NOT IN

（SELECT ENO

FROM ORDER WHERE SNO=“S3”）；

(6).检索出目前没有任何订购单的供应商信息。

16

SELECT * FROM SUPPLIER WHERE SNO NOT IN

（SELECT SNO FROM ORDER）；

(7).检索出和职工E1、E3都有联系的北京的供应商信息。

SELECT * FROM SUPPLIER

WHERE ADDR=“北京” AND

(EXISTS (SELECT * FROM ORDER WHERE SNO=SUPPIER.SNO AND ENO=“E3”))

AND

(EXISTS (SELECT * FROM ORDER WHERE SNO=SUPPIER.SNO AND ENO=“E6”))； (8).检索出目前和华通电子公司有业务联系的每个职工的工资。 SELECT ENO，SALARY FROM EMPLOYEE WHERE ENO IN

（SELECT ENO FROM ORDER WHERE SNO IN

（SELECT SNO FROM SUPPLIER WHERE SNAME=“华通电子公司”））；

或：SELECT ENO，SALARY

FROM EMPLOYEE，ORDER，SUPPLIER

WHERE EMPLOYEE.ENO=ORDER.ENO AND ORDER.SNO=SUPPLIER.SNO AND SUPPLIER.SNAME =“华通电子公司”；

(9).检索出与工资在1220元以下的职工没有联系的供应商的名称。

SELECT SNAME FROM SUPPLIER WHERE SNO NOT IN

（SELECT SNO FROM ORDER WHERE ENO IN

（SELECT ENO FROM EMPLOYEE WHERE SALARY<1220））；

(10).检索出向S4供应商发出订购单的仓库所在的城市。

SELECT CITY FROM WAREHOUSE

WHERE WHNO IN (SELECT WHNO FROM EMPLOYEE

WHERE ENO IN (SELECT ENO FROM ORDER WHERE SNO=“S4”))； 或：SELECT CITY

FROM WAREHOUSE，EMPLOYEE，ORDER WHERE WAREHOUSE.WHNO=EMPLOYEE.WHNO

AND EMPLOYEE.ENO=ORDER.ENO AND ORDER.SNO=“S4”； (11).检索出在上海工作并且向S6供应商发出了订购单的职工号。

SELECT ENO FROM EMPLOYEE WHERE WHNO IN

(SELECT WHNO FROM WAREHOUSE WHERE CITY=“上海”) AND ENO IN (SELECT ENO FROM ORDER WHERE SNO=“S6”)；

或：SELECT ENO

17

FROM EMPLOYEE，WAREHOUSE，ORDER WHERE EMPLOYEE.WHNO=WREHOUSE.WHNO AND WREHOUSE.CITY=“上海”

AND EMPLOYEE.ENO=ORDER.ENO AND ORDER.SNO=“S6”；

(12).检索出在广州工作并且只向S6供应商发出了订购单的职工号。

SELECT ENO FROM EMPLOYEE

WHERE WHNO IN (SELECT WHNO FROM WAREHOUSE WHERE CITY=“广州”)

AND ENO IN (SELECT ENO FROM ORDER WHERE SNO=“S6”) AND NOT EXISTS (SELECT * FROM ORDER

WHERE SNO<>“S6” AND ORDER.ENO=EMPLOYEE.ENO)；

(13).检索出由工资多于1230元的职工向北京的供应商发出的订购单号。

SELECT ONO FROM ORDER

WHERE （ENO IN SELECT ENO FROM EMPLOYEE WHERE SALARY>1230） AND （SNO IN SELECT SNO FROM SUPPLIER WHERE ADDR=“北京” ）； 或：SELECT ONO

FROM ORDER，EMPLOYEE，SUPPLIER

WHERE ORDER.ENO= EMPLOYEE.ENO AND EMPLOYEE.SALARY>1230

AND ORDER.SNO= SUPPLIER.SNO AND SUPPLIER. ADDR=“北京”；

(14).检索出仓库的个数。

SELECT COUNT（DISTINCT WHNO） FROM WAREHOUSE； (15).检索出有最大面积的仓库信息。

SELECT *

FROM WAREHOUSE OUTER

WHERE OUTER.SIZE=（SELECT MAX（SIZE） FROM WAREHOUSE INNER）； (16).检索出所有仓库的平均面积。

SELECT AVG(SIZE) FROM WAREHOUSE；

(17).检索出向S4供应商发出订购单的那些仓库的平均面积。

SELECT AVG(SIZE) FROM WAREHOUSE

WHERE WHNO IN （SELECT WHNO FROM EMPLOYEE

WHERE ENO IN （SELECT ENO FROM ORDER WHERE SNO=“S4”））；

(18).检索出每个城市的供应商个数。

SELECT COUNT(DISTINCT SNO) FROM SUPPLIER GROUP BY CITY；

(19).检索出每个仓库中工资多于1220元的职工个数。

SELECT COUNT(ENO) FROM EMPLOYEE WHERE SALARY>1220 GROUP BY WHNO； 或：SELECT COUNT(ENO)

18

FROM EMPLOYEE GROUP BY WHNO

HAVING SALARY>1220；

(20).检索出和面积最小的仓库有联系的供应商的个数。

SELECT COUNT(DISTINCT SNO) FROM ORDER WHERE ENO IN

SELECT ENO FROM EMPLOYEE

WHERE WHNO IN

SELECT WHNO FROM WAREHOUSE OUTER

WHERE OUTER.SIZE IN (SELECT MIN(SIZE)

FROM WAREHOUSE INNER)；

(21).检索出工资低于本仓库平均工资的职工信息。

SELECT * FROM EMPLOYEE OUTER

WHERE OUTER.SALARY<(SELECT AVG(SALARY) FROM EMPLOYEE INNER GROUP BY WHNO)；

9. 参考答案：

(1).插入一个新的供应商元组（S9，智通公司，沈阳）。

INSERT INTO SUPPLIER VALUES(’S9’，’智通公司’，’沈阳’)； (2).删除目前没有任何订购单的供应商。

DELETE FROM SUPPLIER

WHERE NOT EXISTS （SELECT * FROM ORDER WHERE ORDER.SNO=SUPPLIER.SNO）； 或：DELETE FROM SUPPLIER

WHERE SNO NOT IN （SELECT SNO FROM ORDER）； (3).删除由在上海仓库工作的职工发出的所有订购单。

DELETE FROM ORDER

WHERE ENO IN （SELECT ENO FROM EMPLOYEE

WHERE WHNO IN (SELECT WHNO FROM WAREHOUSE WHERE CITY=’上海’))；

(4).北京的所有仓库增加100m2的面积。

UPDATE WAREHOUSE

SET SIZE=SIZE+100 WHERE CITY=’北京’； (5).给低于所有职工平均工资的职工提高5%的工资。

UPDATE EMPLOYEE OUTER

SET OUTER.SALARY=OUTER.SALARY*1.05

WHERE OUTER.SALARY

10. 参考答案：

(1). 检索所有选修了课程号为“C112”的课程的学生的学号和分数；

SQL语句：

SELECT 学号,分数 FROM 学习 WHERE 课程号=’C112’

（SELECT 学号,分数 FROM 学习1分，WHERE 课程号=’C112’1分）

19

关系代数：

π学号，分数(?课程号=’C112’(学习))

（π学号，分数1分，?课程号=’C112’(学习)1分。

(2)． 检索“英语”专业学生所学课程的信息，包括学号、姓名、课程名和分数；

SQL语句：

SELECT 学生.学号,姓名,课程名,分数

FROM 学生,学习,课程

WHERE 学习.学号=学生.学号 AND 学习.课程号=课程.课程号 AND 专业

=’英语’

关系代数：

π

学号，姓名，课程名，分数

(π

学号，姓名

(?专业=’英语’

(学生))

学习

π

课程号，课程名

(课程))

(3)． 检索“数据库原理”课程成绩高于90分的所有学生的学号、姓名、专业和分数；

SQL语句：

SELECT 学生.学号,姓名,专业,分数

FROM 学生,学习,课程

WHERE 学生.学号=学习.学号 AND 学习.课程号=课程.课程号 AND分

数>90 AND 课程名=‘数据库原理’

关系代数：

π

学号，姓名，专业,分数

(π

库原理’(课程)))

学号，姓名，专业

(学生)(?分数>90

(学习))π

课程号，课程名

(? 课程名=’数据

(4)． 检索没学课程号为“C135”课程的学生信息，包括学号，姓名和专业；

SQL语句：

SELECT 学号,姓名,专业

FROM 学生

WHERE 学号 NOT IN

（SELECT 学号 FROM 学习 WHERE 课程号=‘C135’）

关系代数：

(π

学号

(学生)-π

学号

(?课程号=‘C135’

(学习)))(π

学号，姓名，专业

(学生))

(5)． 检索至少学过课程号为“C135”和“C219”的课程的学生的信息，包括学号、姓名和专业。

SQL语句：

SELECT 学号,姓名,专业 FROM 学生 WHERE 学号 IN

（SELECT X1.学号 FROM 学习 X1，学习 X2 WHERE X1.学号=X2.学号 AND X1.课程号=‘C135’AND X2.课程号=‘C219’） 关系代数：

(π

20

学号，课程号

(学习)÷π

课程号

(?课程号=‘C135’∨课程号=‘C219’

(课程)))π

学号,姓名，专业

（学生）

11. 参考答案：

(1)ЛCN (ЛCNO,SNO(SC)÷ЛSNO(S)ЛCNO,CN(C)) SELECT CN FROM C

WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM S WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SC,S,C

WHERE SC.SNO=S.SNO AND SC.CNO=C.CNO));（3分）

(2)ЛSN(SσG>90(SC) σCN=’DB’(C) ) SELECT SN FROM S, SC, C

WHERE S.SNO=SC.SNO AND SC.CNO=C.CNO AND CN=’DB’AND G>90; (3)CTEATE VIEW SDB AS

SELECT SNO, SN FROM S, SC, C

WHERE S.SNO=SC.SNO AND SC.CNO=C.CNO AND C.CN=’DB’;

(4)UPDATE SC SET G=1.1*G WHERE CNO IN

(SELECT CNO FROM C

WHERE CN=’英语’)；

12. 参考答案：

① 用SQL语句建立数据表SC，以(Sno, Cno)作为主键 CREATE TABLE SC ( Sno CHAR(5), Cno CHAR(1), Grade INT,

PRIMARY KEY (Sno,Cno) );

② 向Student表插入一条记录（95011, 张三, 女, 19，CS）

INSERT INTO Student VALUES('95011', '张三', '女', 19, 'CS'); ③ 检索计算机系(CS)所有女同学的姓名和年龄； SELECT Sname, Sage FROM Student

WHERE Sdept='CS' AND Ssex='女';

④ 检索选修了2号课程学生的学号、姓名、成绩，并按成绩降序排序； SELECT Student.Sno, Sname, Grade

FROM Student INNER JOIN SC ON Student.Sno=SC.Sno WHERE SC.Cno='2' ORDER BY Grade DESC

⑤ 建立一个信息系(IS)所有不及格(Grade<60)学生的视图vwStudent。

21

CREATE VIEW vwStudent AS SELECT Student.*

FROM Student INNER JOIN SC ON Student.Sno=SC.Sno WHERE Sdept='IS' AND Grade < 60

第四部分 关系数据库模式设计

（一）选择

1. ①A ②D 2. A 6. B 7. A. 8. C 11. C 12 . B 13. A 3. B

9. D 14. B 4. A 10. B 15. B

5. C

16. B 17. ①C ②B 18. C 19. B 20. B 21. C 22. ①E ②B ③E ④E ⑤B 23. C 26.D 27. ①A. ②B

(二）概念、术语

24. A 25. B

术语：

函数依赖：设有关系模式R（A1，A2，…，An）的子集X、Y。如果对于具体关系r的任何两个元组u和v，只要u[X]=v[X]，就有u[Y]=v[Y]，则称X函数决定Y，或Y函数依赖X，记为X→Y。

函数依赖集F的闭包F+：所有被F逻辑蕴含的函数依赖所组成的依赖集合称为F的闭包。 1NF:在一个关系模式R中，如果R的每一个属性的值域中的值都是不可再分的最小数据单位，则称R为第一范式，记为1NF。

2NF:如果一个关系模式R属于1NF，并且它的每一个非主属性都完全依赖于它的每一个候选键，则称R为第二范式，记为2NF。

3NF:如果一个关系模式R属于1NF，并且R的任何一个非主属性都不传递依赖于它的任何一个候选键，则称R为第三范式，记为3NF。

BNCF:设有关系模式R(U,F)，F是R上的函数依赖，X和A是U的子集，且A不包含于X。如果对于F中的每个函数依赖X->A，X都是R的一个候选键，则称R是BCNF。

简述关系数据模型的规范化设计过程。 答：关系模型的规范化设计就是按照函数依赖理论和范式理论，对逻辑结构设计的第一步所设计的关系模型进行规范化设计，基本设计方法可归纳为如下5步：

（1） 参照每个关系模式的语义及其内涵，分别写出每个关系模式中各个属性之间的数据

依赖，进而确定每个关系模式的函数依赖集。

（2） 求每个关系模式的函数依赖集的最小依赖集。

（3） 将求得的每个关系模式分摊函数依赖集中的决定因素相同的函数依赖进行合并。 （4） 按照关系模式分解理论和函数依赖理论，对每个关系模式及与之相关的函数依赖进

行分解，使得分解后的关系模式 至少满足第三范式或BCNF范式。

（5） 通过以上的模式分解过程后，可能出现某些完全相同的关系模式，所以要将完全相

同的几个关系模式“合并”成一个单独的关系模式，即消除掉多余的关系模式。

22

（三）应用题

参考答案：

(1)每个关系模式的最小函数依赖集如下：

a.学生S 的最小函数依赖集如下:{Sno?Sname，Sno?Sbirth，Sno?Class，Class?Dept，DEPT?Rno}

传递依赖如下：

由于Sno?Dept，而Dept?Sno不成立 ，Dept?Rno（宿舍区）,所以Sno与Rno之间存在着传递函数依赖。

由于Class?Dept，Dept ? Class不成立，Dept?Rno, 所以Class与Rno之间存在着传递函数依赖。

由于Sno?Class，Class?Sno不成立，Class?Dept, 所以Sno与Dept之间存在着传递函数依赖。

B、班级C(Class，Pname，Dept，Cnum，Cyear)的最小函数依赖集如下: {Class?Pname，Class?Cnum，Class?Cyear，Pname?Dept} 由于Class?Pname，Pname?Class不成立，Pname?Dept,所以C1ass与Dept之间存在着传递函数依赖。

C、系D(Dept，Dno，Office，Dnum)的最小函数依赖集如下： {Dept?Dno，Dno?Dept，Dno?Office，Dno?Dnum} 根据上述函数依赖集可知，各属性间不存在传递依赖。

D、学会M(Mname，Myear，Maddr，Mnum)的最小函数依赖集如下：

{Mname?Myear，Mname?Maddr，Mname?Mnum}, 该模式不存在传递依赖。 (2)各关系模式的候选键、外键如下：

A、学生S候选键：Sno；外键：Dept、Class. B、班级C候选键：Class；外部键：Dept。 C、系D候选键：Dept或Dno；无外键。 D、学会M候选键：Mname；无外键。

2．已知学生关系模式 叁考答案：

(1)关系模式S的基本函数依赖如下：

Sno→Sname，SD→Sdname，Sno→SD，(Sno，Course) →Grade 关系模式S的候选键为：（Sno，Course）。

(2) 关系模式S是属于1NF的，候选键为(Sno，Course)，非主属性中的成绩完全依赖于候选键，而其它非主属性对候选键的函数依赖为部分函数依赖，所以不属于2NF。 (3) 关系模式S的一个满足3NF,并保持函数依赖和无损连接性的分解如下： S1(Sno，Sname，SD) S2(SD，Sdname)

S3(Sno，Course，Grade)

3、叁考答案：

（1）关系模式R的基本函数依赖如下： (商店编号，商品编号) →部门编号，（商店编号，部门编号）→负责人，(商店编号，商品编号) →数量 （2）关系模式R的候选键为：（商店编号，商品编号, 部门编号）。

（3） 关系模式R是属于1NF的，码为（商店编号，商品编号, 部门编号），非主属性对键的函数依赖全为部分函数依赖，所以不属于2NF。

（4） 关系模式R的一个满足3NF,并保持函数依赖和无损连接性的分解如下： R1(商店编号，商品编号, 部门编号, 数量) R2(商店编号，部门编号, 负责人)

4．叁考答案：

23

①{{门店编号，顾客编号}→消费总额，顾客编号→顾客名称, 顾客编号→地址, 顾客编号→电话}

②{R1{门店编号，顾客编号，消费总额}，R2{顾客编号，顾客名称，地址，电话}

5．叁考答案： 经分析有：

候选关键字：学号(每个学生只有惟一的学号)

最小依赖集：{学号→姓名，学号→出生日期，学号→班号，系名→宿舍区，班号→系名}

存在传递函数依赖：

传递

学号→系名→宿舍区，∴有学号————→宿舍区；

传递

班号→系名→宿舍区，∴有班号————→宿舍区；

传递 学号→班号→系名，∴有学号————→系名；

6．叁考答案： (1).R是BCNF。

R候选关键字为XY，F中只有一个函数依赖，而该函数依赖的左部包含了R的候选关键字XY。

(2).R是3NF。

R候选关键字为XY和XZ，R中所有属性都是主属性，不存在非主属性对的候选关键字的传递依赖。 (3).R是BCNF。

R候选关键字为X和Y，∵X→YZ，∴X→Y，X→Z，由于F中有Y→Z，Y→X，因此Z是直接函数依赖于X，而不是传递依赖于X。又∵F的每一函数依赖的左部都包含了任一候选关键字，∴R是BCNF。 (4).R是BCNF。

R的候选关键字为X，而且F中每一个函数依赖的左部都包含了候选关键字X。 (5).R是BCNF。

R的候选关键字为XY，而且F中函数依赖的左部包含了候选关键字XY。 (6).R是1NF。

R的候选关键字为WX，则Y，Z为非主属性，又由于X→Z，因此F中存在非主属性对候选关键字的部分函数依赖。

7. 叁考答案：

根据候选关键字的定义：如果函数依赖X→U在R上成立，且不存在任何X’? X，使得X→U也成立，则称X是R的一个候选关键字。由此可知，候选关键字只可能由A，C，E组成，但有E→A，所以组成候选关键字的属性可能是CE。

+

计算可知：(CE)=ABCDEP，即CE→U

++

而：C=CP，E＝ABE ∴R只有一个候选关键字CE。

8．叁考答案：

根据候选关键字的定义，R的候选关键字只可能由F中各个函数依赖的左边属性组成，即C，S，所以组成候选关键字的属性可能是CS。

+

计算可知：(CS)=CGNST，即CS→U

++

而：C=CT，S=NS

∴R只有一个候选关键字CS。

9．参考答案：

+

(1)令X＝{B}，X(0)＝B，X(1)=BD，X(2)＝BD，故B＝BD。 (2) R的所有候选键是A，BC，CD，E。

24

10．叁考答案：

(1) CE是R的候选键。

(2)ρ的无损连接性判断表最后一步如下表所示，由此判断具有无损连接性。

Ri A B C D E AB AE CE BCD AC a1 a1 a1 a1 a1 a2 a2 a2 a2 a2 b13 b23 a3 a3 a3 b14 b14 a4 a4 a4 b15 a5 a5 b45 b55

11．叁考答案：

解：p的无损连接性判断结果表如下表所示，由此判断具有无损连接性。

Ri A B C D E AD AB BE CDE AE

12.

参考答案: A a1 a1 a1 a1 a1 b12 a2 a2 b42 b52 b13 b13 a3 a3 a3 a4 a4 a4 a4 a4 b15 b25 a5 a5 a5 B a2 a2 a2 C a3 a3 a3 D b14 a4 b34 E a5 a5 a5 ABE BDE BCE a1 a1 a1 故保持无损连接性。

13．叁考答案：令X={D}，X(0)=D。

在F中找出左边是D子集的函数依赖，其结果是：D→HG，∴X(1)＝X(0)HG=DGH， 显然有X(1)≠X(0)。

在F中找出左边是DGH子集的函数依赖，未找到，则X(2)＝DGH。由于X(2)＝X(1)，

+

则：D=DOH 14．叁考答案：

+

令X＝{BD}，X(0)＝BD，X(1)＝BDEG，X(2)＝BCDEG，X(3)＝ABCDEG，故(BD)＝ABCDEG。

15．叁考答案：

+

令X＝{D}，X(0)＝D，X(1)＝DG，X(2)＝DG，故D＝DG。

+

令X＝{C}，X(0)＝C，X(1)＝AC，X(2)＝ABC，X(3)＝ABC，故C＝ABC。

+

令X＝{A}，X(0)＝A，X(1)＝AB，X(2)＝AB，故A＝AB。

令X＝{CD}，X(0)＝CD，X(1)＝CDG，X(2)＝ACDG，X(3)＝ACDEG，X(4)＝ABCDEG，

+

故(CD)=ABCDEG。

+

令X＝{AD}，X(0)＝AD，X(1)＝ABD，X(2)＝ABDG，X(3)＝ABDG，故(AD)＝ABDG。

+

令X＝{AC}，X(0)＝AC，X(1)＝ABC，X(2)=ABC，故(AC)=ABC。

+

令X＝{ACD}，X(0)=ACD，X(1)=ABCD，X(2)＝ABCDG，X(3)＝ABCDEG，故(ACD)＝ABCDEG。

25

16．参考答案：

（1）不是。 （2）（图书编号，读者编号，借阅日期）。 （3）存在。（图书编号，读者编号，借阅日期）→书名、（图书编号，读者编号，借阅日期）→作者名、（图书编号，读者编号，借阅日期）→出版社、（图书编号，读者编号，借阅日期）→读者姓名（四个函数依赖任选一个即可）

（4）1NF。因为存在非主属性对码的部分函数依赖。

17叁考答案：

(1).将F中依赖右部属性单一化：

F1＝{E→G，G→E，F→E，F→G，H→E，H→G，FH→E} (2).对于FH→E，由于有F→E，则为多余的，则： F2＝{E→G，G→E，F→E，F→G，H→E，H→G}

(3).由于E→G，所以在F2中的F→E和F→G以及H→E和H→G之一是多余的，则： F3＝{E→G，G→E，F→G，H→G} 或F3＝{E→G，G→E，F→G，H→E} 或F3＝{E→G，G→E，F→E，H→E}

或F3＝{E→G，G→E，F→E，H→G}

（4）F3中函数依赖左部均为单属性，没有多余属性，所以是一个最小函数数依赖集。

18．叁考答案：

+

(1).令X＝{AD}，X(0)＝AD，X(1)=ACD，X(2)=ACD，故(AD)＝ACD。

(2).将F中的函数依赖右部属性单一化： A→C C→A F1= B→A B→C D→A D→C 在Fl中去掉多余的函数依赖：

∵B→A，A→C ∴B→C是多余的。 又∵D→A，A→C ∴D→C是多余的。

A→C C→A F2= B→A D→A 函数依赖集的最小集不是惟一的，本题中还可以有其他答案。

∵F2中所有依赖的左部却是单属性，∴不存在依赖左部有多余的属性 ∴ A→C C→A Fm= B→A D→A

(3)BD是R的唯一的候选键。

(4)由(2)可求出满足3NF的具有依赖保持性的分解为ρ={AC，BD，DA}。

因BD是R的候选关键字,令ρ＝ρ∪{BD}，

∴将R满足3NF并具有无损连接性与保持依赖性的一个分解是p＝{AC，BA，DA，

BD}。

19．叁考答案：

(1)R的两个候选键是(ST，ZIP)和(CITY，ST)。 (2)R满足3NF。

20．叁考答案：

26

(1) R的候选键是CE。

(2).求出最小依赖集F′＝{A→D，E→D，D→B，BC→D，CD→A} 将R分解的3NF：ρ＝{AD，DE，BD，BCD，ACD，CE}。

21．叁考答案：

(1). ρ1的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ1不具有无损连接性。 (此处表略，请复习时自行画出…)

(2). 令R1={UVY}，R2={WXYZ}，由函数依赖集F可推得 Y->UV,即R1∩R2->(R1-R2),故ρ2具有无损连接性。

或由无损连接性判断表(此处表略，请复习时自行画出…) 可知ρ2具有无损连接性

22．已知R(Al，A2，A3，A4，A5)为关系模式，其上函数依赖集：

F＝{Al→A3，A3→A4，A2→A3，A4A5→A3，A3A5→A1}

ρ={Rl(Al，A4)，R2(A1，A2)，R3(A2，A3)，R4(A3，A4，A5)，R5(Al，A5)} 判断ρ是否具有无损连接性。

叁考答案：ρ的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ不具有无损连接性。 (此处表略，请复习时自行画出…)

23．设有关系模式R(B，O，I，S，Q，D}，其上函数依赖集： F＝{S→D，I→B，IS→Q，B→O}

如果用SD，IB，ISQ，BO代替R，这样的分解是具有无损连接吗? 叁考答案：ρ={Rl(S，D)，R2(I，B)，R3(I，S，Q)，R4(B，O) }

ρ的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ具有无损连接性。 (此处表略，请复习时自行画出…)

24．叁考答案： (1)R具有唯一候选键JH。

(2). ρ的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ不具有无损连接性。 (此处表略，请复习时自行画出…)

(3).求出最小依赖集F′={F→I，J→I，I→Gl GH→I，IH→F} ∴满足3NF且保持依赖性的分解为： ρ＝{FI，JI，IG，GHI，IHF}

∴ρ＝{FI，JI，IG，GHI，IHF，JH}具有无损连接性和依赖保持性

25叁考答案： (1) X(0)=AE； (2)在F中，决定因素是AE的子集的函数依赖有A→D,E→C且CD?X(0)，所以有X(1)=ACDE； (3)在F中，决定因素是ACDE的子集的函数依赖有A→D,E→C和CD→P，且CDP? X(1),所以有X(2) =ACDEP； (4)在F中，决定因素是ACDEP的子集的函数依赖仍然只有A→D,E→C和CD→P，且CDP? X(2)，所以有X+= X(2)=ACDEP。

26. 叁考答案： (1) (AB)+=ABCD (AC)+=ACD (DE)+=ABCDE (2) 求R的候选键

①根据F对R的所有属性进行分类：E为L类属性，ABCD为LR类属性，令Y={A,B,C,D}。

27

②E+=E,但ABCDE不属于E+，所以E不是候选键。 ③在Y中取任一属性Z，求(EZ)+。

(AE)+=AE,但ABCDE不属于(AE)+，所以AE不是候选键。 (BE)+=ABCDE,ABCDE属于(BE)+，所以BE是候选键。 (CE)+=ABCDE,ABCDE属于(CE)+，所以CE是候选键。 (DE)+=ABCDE,ABCDE属于(DE)+，所以DE是候选键。 ④在Y中依次取2个、3个和4个属性组成集合Z，求(EZ)+。由于本题中此类组合的求(EZ)+均包含了已求出的候选键，所以本部不能求出新的候选键。 R的候选键为BE、CE和DE。 （3）求F的最小依赖集

①根据分解规则，将F分解成右端只有单属性的依赖集： F1={AB→D,B→C, B→D,DE→B,C→D,D→A} ②去除冗余的函数依赖

可依次找出F1中冗余的函数依赖有：AB→D，B→D； 所以有F2={B→C, DE→B,C→D,D→A} ③验证函数依赖左部有无多余属性

用D→B代替DE→B，判断是否能从F2中导出D→B。因为DF2+=AD，不包含B，所以从F2中不能导出D→B，E不是多余属性。

再用E→B代替DE→B，判断是否能从F2中导出E→B。由于EF2+=E，不包含B，所以从F2中不能导出E→B。

所以，Fmin=F2={B→C, DE→B,C→D,D→A}。

27. 叁考答案：

(1)因为(R1?R2)→(R1-R2)=(AB?AC)→(AB-AC)=A→B, 由F知A→B成立，故?1是无损联接分解。

(2)虽然(R1?R3)→(R1-R3)=(AB?BC)→(AB-BC)=B→A，由F可知B→A不为F所蕴含，但(R3?R1)→(R3-R1)=(BC?AB)→(BC-AB)=B→C,由F可知B→C成立，所以?2是无损联接分解。

(3)因为(R2?R3)→(R2-R3)=(AC?BC)→(AC-BC)=C→A, 由F可知C→A不为F所蕴含， 并且(R3?R2)→(R3-R2)=(BC?AC)→(BC-AC)=C→B， 由F可知C→B不为F所蕴含，所以?3不是无损联接分解。

28. 叁考答案：

(1)R1?R2=E，R1-R2=AB，R2-R1=CDP，所以如果E→AB或E→CDP之一成立，则?保持无损联接。由F可得E→AB为F所蕴含，所以?是无损联接分解。

(2)根据R1(ABE)可得F在R1上的投影F1={ A→B , E→A },由此可求得R1的候选键为E，非主属性AB完全依赖于候选键，但由于存在非主属性B传递依赖于候选键E，故R1是第二范式。

根据R2（CDEP）可得F在R2上的投影F2={C→P，CE→D},由此可求得R2的候选键是CE。由于存在非主属性P部分函数依赖候选键CE，所以R2是第一范式。

29．叁考答案：：

28

(1).F＝{(S#，C#)→G，C#→TN，TN→D}

(2).关系模式R的候选键为(S#，C#),存在非主属性对键的部分函数依赖，所以为1NF。 (3).R的最小函数依赖集F＝{(S#，C#)→G，C#→TN，TN→D}

∴R的一个保持依赖和无损连接的3NF分解为ρ＝{R1，R2，R3} 其中：R1=(S#，C#，G) R2＝(C#，TN)

R3＝(TN，D)

30．

叁考答案：它为1NF。因为该关系的候选键为(工程号，材料号)，而非主属性“开工日期”和“完工日期”部分函数依赖于候选键的子集“工程号”，即： P

(工程号，材料号)——→开工日期 P

(工程号，材料号)——→完工日期 ∴它不是2NF。

将其中的部分函数依赖分解为一个独立的关系，则产生如下所示的两个2NF关系子模式：

R1

工程号 材料号 数量 价格 P1 P1 P1 P2 P2 R2

工程号 开工日期 P1 P2

2000.5 2000.11 完工日期 2001.5 2001.12 I1 I2 I3 I1 I4 4 250 6 300 15 180 6 250 18 350 第五部分 数据库设计

（一）选择

1. B 6. B 11. D 16. D

2. C 7. C. 12 . B 17. C 3. B 4. D 5. C 8. C 9. A 10. D 13. ①C ②F 14. C 18. A 19. D

15. A

(二）概念、术语

术语

29

数据库生命周期：把数据库应用系统从开始规划，设计实现，运行使用，直到被新的系统取代而停止使用的整个时期称为数据库生命周期。

一对一联系：如果实体集E1中每一个实体（至少有一个）至多与实体集E2中的一个实体有联系；反之，实体集E2中的每一个实体至多与实体集E1中的一个实体有联系，则称E1和E2为一对一联系，记为1：1；

一对多联系：如果实体集E1中至少有一个实体与实体集E2中的一个以上的实体有联系；反之，实体集E2中的每一个实体至多与实体集E1中的一个实体有联系，则称E1和E2为一对多联系，记为1:N。

多对多联系：如果实体集E1中至少有一个实体与实体集E2中的一个以上的实体有联系；反之，实体集E2中至少有一个实体与实体集E1中一个以上的实体有联系，则称E1和E2为多对多联系，记为M:N。

简述

（1）简述数据库设计过程。

参考答案：数据库设计过程的大致包括六个阶段： ( l ）需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。 ( 2 ）概念结构设计：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。 ( 3 ）逻辑结构设计：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。 ( 4 ）数据库物理设计：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）。 ( 5 ）数据库实施：设计人员运用 DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，根据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。 ( 6 ）数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。

（2）简述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。

参考答案：数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即： ( l ）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个 DBMS 产品的概念模式，如 E -R 图； ( 2 ）在逻辑设计阶段将 E -R 图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式，然后在基本表的基础上再建立必要的视图，形成数据的外模式； ( 3 ）在物理设计阶段，根据 DBMS 特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。

（3）简述需求分析阶段的调查的内容是什么？

参考答案：需求分析阶段的调查的内容是“数据’和“处理”，即获得用户对数据库的如下要求： ( l ）信息要求，指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质，由信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据； ( 2 ）处理要求，指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理； ( 3 ）安全性与完整性要求。

（4）简述数据库的逻辑结构设计及其设计步骤。

参考答案：数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的概念模型（如E-R 图）转换为与选用的 DBMS 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。设计步骤为 : ( l ）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型； ( 2 ）将转换来的关系、网状、层次模型向特定 DBMS 支持下的数据模型转换； ( 3 ）对数据模型进行优化。

30

（5）简述数据库物理设计的内容和步骤。 参考答案：数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于给定的 DBMS 。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构，就是数据库的物理设计的主要内容。数据库的物理设计步骤通常分为两步： ( l ）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构； ( 2 ）对物理结构进行评价，评价的重点是时间效率和空间效率。

（三）应用题 1．参考答案：

(1) ．学生与课程的联系类型是多对多联系。 (2) ．课程与教师的联系类型是多对多联系。 (3) ．学生与教师的联系类型是一对多联系。 (4) ．完善E-R图的结果如下所示。

m n 学生 课程 选修 n

k 讲授

p l 指导 教师

2．参考答案：

E-R图转换为如下关系模式： 单位（单位号，地址，电话）

职工（职工号，姓名，性别，年龄，单位号）

3参考答案：本题对应的E-R图如下所示。

职工号 部门名 经理 产品名 产品内部编号 1 m n m 职工部门 属于 销售 产品 m 型号 生产 姓名住址 价格 n 制造商 名称 地址 31

4．参考答案：本题对应的E-R图如下所示。 单位号 地址 电话

单位 1 D-E m 职工

姓名 性别 年龄

5．参考答案：

(1)．本题的E-R图如下图所示。

科名 科地址 病房号 床位号

m 1 病房 科室 组成 1 1

k 入住 从属

m m

m 1 诊治 病人 医生

病历号 姓名 性别 工作证号 姓名 职称

(2)．对应的关系模型结构如下：

科室（科名，科地址，科电话） 病房（病房号，床位号，科室名）

医生（工作证号，姓名，职称，科室名，年龄）

病人（病历号，姓名，性别，诊断，主管医生，病房号） (3)．各关系模式的候选键如下：

科室的候选码是：科名；

病房的候选码是：科室名+病房号； 医生的候选码是：工作证号；

32

科电话 年龄 病人的候选码是：病历号。 6．参考答案： （1）．全局E-R图如下所示。 1 m 教师 单位 属于

1 1 m

拥有 讲授 开课

m m n m n 学生 选修 课程 全局E-R图

（2）．该全局E-R图转换为等价的关系模型表示的数据库逻辑结构如下：

单位（单位名，电话）

教师（教师号，姓名，性别，职称，单位名） 课程（课程编号，课程名，单位名）

学生（学号，姓名，性别，年龄，单位名） 讲授（教师号，课程编号） 选修（学号，课程编号）

7．参考答案：

(1)．满足上述需求的E-R图如图所示。 单位 借书证号 姓名

借书人

n 借书日期 借阅 出版社名 电报编号 还书日期

m m 1 出版 图书 出版社 电话

数量 位置 书名 书号 邮编 地址

(2)．转换为等价的关系模型结构如下：

借书人（借书证号，姓名，单位）

图书（书号，书名，数量，位置，出版社名） 出版社（出版社名，电报，电话，邮编，地址） 借阅（借书证号，书号，借书日期，还书日期）

33

8. 参考答案：

关系模型：

作者（作者号，姓名，年龄，性别，电话，地址） 主键：作者号 出版社（出版社号，名称，地址，联系电话） 主键：出版社号 出版（作者号，出版社号，书的数量） 主键：作者号、出版社号

9. 参考答案：E - R 图为：

关系模型为：

读者（读者号，姓名，地址，性别,年龄，单位） 书（书号，书名，作者，出版社）

借书（读者号，书号，借出日期，应还日期）

第六部分 数据库保护技术

（一）选择

1. C

34

2. A 3. D 4. C 5. B

6. B 11. C 16. D 21.A 26.D 31.C 36.A

7. B. 8. C 12 . B 13. A 17. B 18. C 22.A 23.D 27.D 28.C 32.C 33.C 37. ①A ②B 9. B 14. B 19.B 24.B 29.B 34.D ③C 10. C 15. B 20.D 25.C 30.B 35.C

④B ⑤C

（二）概念、术语：

术语

事务的原子性：一个事务或者成功地结束，或者什么都不做，即对数据库不产生任何影响。 事务的隔离性：是指一个事务内部的操作及使用的数据对其它并发事务是隔离的，并发执行的两个或多个事务可以同时运行而互不影响。

事务的永久性：一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的，随后的其它操作或故障都不会对其结果有任何影响。

完整性约束：是保护数据库中数据正确性和相容性所做的各种检查或数据应满足的约束条件。

触发器：是一个能因某一个事件触发而由系统自动执行的SQL语句序列。 引用完整性约束：也称为参照完整性约束，是指一个关系的外键值必须与另一个关系的主键值相匹配。

实体完整性约束：也称主键完整性约束，是指每个关系的主键值必须非空且唯一。

排他锁：当某个事务T为修改某个数据项A且不允许其他事务修改该数据项，或不允许其它事务对该数据项加S锁时，该事务可以对A加排他锁。

共享锁：当某个事务T希望阻止其他事务修改正为它读取的某个数据项A时，该事务可以对A加共享锁。 简述

（1）简述事务中的提交和回滚.

参考答案：事务中的提交(COMMIT)是提交事务的所有操作。具体说就是将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中去，事务正常结束。事务中的回滚(ROLLBACK)是数据库滚回到事务开始时的状态。具体地说就是，在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继续执行，系统将事务中对数据库的所有已完成的更新操作全部撤消，使数据库回滚到事务开始时的状态。

（2）数据库的并发操作会带来哪些问题？如何解决？ 参考答案：数据库并发操作会带来的数据不一致性问题包括丢失修改、读过时数据和读“脏”数据。对于并发操作带来的问题，可以用并发控制的方法调度并发操作，避免造成数据的不一致性，使一个用户事务的执行不受其它事务的干扰。一级锁协议可防止丢失修改；二级锁协议不仅可以防止丢失修改，而且可以防止读“脏”数据。三级锁协议除了防止丢失修改和不读“脏”数据外，还可防止读过时数据。 （3）简述基本的封锁类型及它们的含义。

参考答案：基本的封锁的类型有排它锁(“X”锁)和共享锁(“S”锁)两种。

若事务T对数据A加上X锁，则只允许事务T读取和修改数据A，其他事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。

若事务T对数据A加上S锁，则其他事务可以再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的锁。

35

（4）简述数据库在运行过程中可能产生的故障主要有哪几类?

参考答案：数据库在运行过程中可能产生的故障有如下几类： (1)．事务故障

事务在运行过程中由于种种原因，如输入数据的错误，运算溢出，违反了某些完整性限制，某些应用程序的错误，以及并行事务发生死锁等，使事务未能运行到正常终止点之前就被撤消了，这种情况称为“事务故障”。

(2)．系统故障

系统故障是指系统在运行过程中，由于某种原因，如OS和DBMS代码错误，操作员操作失误，特定类型的硬件错误(如CPU故障)，突然停电等造成系统停止运行，致使事务在执行过程中以非控方式终止。这时，内存中的信息丢失，而存储在外存储上的数据未受影响，这种情况称为“系统故障”。

(3)．介质故障

系统在运行过程中，由于某种硬件故障，如磁盘损坏，磁头碰撞，或由于OS的某种潜在的错误，瞬时强磁场干扰，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失，称之为“介质故障”。

（5）简述怎样进行系统故障的恢复?

参考答案：当系统故障发生时，造成数据库处于不一致状态的原因有两个，一个是一些未完成事务对数据库的部分更新已写入数据库中，另一个是一些已提交事务对数据库的更新还留在内存缓冲区，没来得及写回数据库。因此，基本的恢复分为以下两步： (1)．根据日志文件建立重做队列和撤消队列

从头扫描日志文件，找出故障前已提交的事务记录，将其事务标识放入重做队列；还要找出故障前尚未完成的事务，将该事务放入撤消队列。

(2)．对重做队列中的事务进行重做处理，对撤消队列中的事务进行撤消处理

对于重做处理(REDO)，正向扫描日志文件，再根据重做队列，将已完成的事务的所有操作重新执行；对于撤消处理(UNDO)，反向扫描日志文件，再根据撤消队列，将未完成的事务的更新操作执行逆操作。

（6）简述怎样进行介质故障的恢复?

参考答案：在发生介质故障时，磁盘上的物理数据库被破坏，这时的恢复操作分为以下几步：

(1)．重装转储后援副本，使数据库恢复到转储时的一致状态；

(2)．从故障开始，反向阅读日志文件，找出已提交事务标记作重做队列；

(3)．从起始点开始正向阅读日志文件，根据重做队列的记录，重做所有已完成的事务，将数据库恢复至故障前某一时刻的一致状态。

（7）简述数据库的并发控制。

参考答案：数据库是一个共享资源，它允许多个用户程序并行地存取数据库中的数据，但是，如果系统对并行执行的操作不加以控制就会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的完整性。

并发控制的主要方法是采用封锁机制。封锁是事务T在对某个数据对象操作之前，先向系统发出请求对其加锁。基本的封锁类型有两种：排它锁(X锁)和共享锁(S锁)。所谓X锁是事务T对数据A加上X锁时，只允许事务T读取和修改数据A，其他任何事务都不量能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。所谓S锁，是事务T对数据A加上S锁时，其他事物只能再对数据A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。

36

（4）简述数据库在运行过程中可能产生的故障主要有哪几类?

参考答案：数据库在运行过程中可能产生的故障有如下几类： (1)．事务故障

事务在运行过程中由于种种原因，如输入数据的错误，运算溢出，违反了某些完整性限制，某些应用程序的错误，以及并行事务发生死锁等，使事务未能运行到正常终止点之前就被撤消了，这种情况称为“事务故障”。

(2)．系统故障

系统故障是指系统在运行过程中，由于某种原因，如OS和DBMS代码错误，操作员操作失误，特定类型的硬件错误(如CPU故障)，突然停电等造成系统停止运行，致使事务在执行过程中以非控方式终止。这时，内存中的信息丢失，而存储在外存储上的数据未受影响，这种情况称为“系统故障”。

(3)．介质故障

系统在运行过程中，由于某种硬件故障，如磁盘损坏，磁头碰撞，或由于OS的某种潜在的错误，瞬时强磁场干扰，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失，称之为“介质故障”。

（5）简述怎样进行系统故障的恢复?

参考答案：当系统故障发生时，造成数据库处于不一致状态的原因有两个，一个是一些未完成事务对数据库的部分更新已写入数据库中，另一个是一些已提交事务对数据库的更新还留在内存缓冲区，没来得及写回数据库。因此，基本的恢复分为以下两步： (1)．根据日志文件建立重做队列和撤消队列

从头扫描日志文件，找出故障前已提交的事务记录，将其事务标识放入重做队列；还要找出故障前尚未完成的事务，将该事务放入撤消队列。

(2)．对重做队列中的事务进行重做处理，对撤消队列中的事务进行撤消处理

对于重做处理(REDO)，正向扫描日志文件，再根据重做队列，将已完成的事务的所有操作重新执行；对于撤消处理(UNDO)，反向扫描日志文件，再根据撤消队列，将未完成的事务的更新操作执行逆操作。

（6）简述怎样进行介质故障的恢复?

参考答案：在发生介质故障时，磁盘上的物理数据库被破坏，这时的恢复操作分为以下几步：

(1)．重装转储后援副本，使数据库恢复到转储时的一致状态；

(2)．从故障开始，反向阅读日志文件，找出已提交事务标记作重做队列；

(3)．从起始点开始正向阅读日志文件，根据重做队列的记录，重做所有已完成的事务，将数据库恢复至故障前某一时刻的一致状态。

（7）简述数据库的并发控制。

参考答案：数据库是一个共享资源，它允许多个用户程序并行地存取数据库中的数据，但是，如果系统对并行执行的操作不加以控制就会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的完整性。

并发控制的主要方法是采用封锁机制。封锁是事务T在对某个数据对象操作之前，先向系统发出请求对其加锁。基本的封锁类型有两种：排它锁(X锁)和共享锁(S锁)。所谓X锁是事务T对数据A加上X锁时，只允许事务T读取和修改数据A，其他任何事务都不量能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。所谓S锁，是事务T对数据A加上S锁时，其他事物只能再对数据A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。

36

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