E-R图的注意点与画法
E-R图的注意点与画法 1 文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？试举例说明。
答：文件系统有三个缺陷：
（1）数据冗余性（redundancy)。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。
（2）数据不一致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。
（3）数据联系弱(poor data relationship)。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。
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2 数据库阶段的数据管理有些什么特点？
答：有五方面的特征：
（1）采用复杂的数据模型表示数据结构。
（2）有较高的数据独立性。
（3）数据库系统为用户提供方便的用户接口。
（4）系统提供四个方面的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、数据完整性、数据安全性，以保证数据库中数据是安全的、正确的、可靠的。
（5）对数据的操作不一定以记录为单位，也可以以数据项为单位，增加了系统的灵活性。
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3 你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别？试举例说明。
答：实体（entity)：是指客观存在可以相互区别的事物。实体可以是具体的对象，如：一个男学生，一辆汽车等；也可以是抽象的事件，如：一次借书、一声场球赛等。
属性（attribute):实体有很多特性，每一个特性称为属性。每个属性有一个值域，其类型可以是整数型、实数型、字符串型。如：学生（实体）有学号、姓名、年龄、性别等属性，相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。
字段（field):标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最小信息单位，所以又称为数据元素或初等项。字段的命名往往和属性相同，如：学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。
记录（record):字段的有序集合称为记录。一般用一个记录描述一个实体，所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。如：一个学生记录，由有序的字段集（学号、姓名、年龄、性别等）组成。
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4 逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？
答：数据描述有两形式：物理描述和逻辑描述。
物理数据描述是指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存放在存储设备上的数据。
物理记录、物理文件（还有物理联系、物理结构等术语），都是用来描述存储数据的细节。
逻辑数据描述是指程序员或用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。
逻辑记录、逻辑文件（还有逻辑联系、逻辑结构等术语），都是用户观点的数据描述。
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5 为某百货公司设计一个ER模型。
百货管辖若干个连锁商店，每家商店经营若干商品，每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。
实体类型“商店”的属性有：商店编号，店号，店址，店经理。实体类型“商品”的属性有：商品编号，商品名，单价，产地。实体类型“职工”的属性有：职工编号，职工名，性别，工资。在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间，商店销售商品的有销售量。
试画出反映商店、商品、职工实体类型及联系类型的ER图，并将其转换成关系模式集。
答：实体：商店（商店编号，店号，店址，店经理）
商品（商品编号，商品名，单价，产地）
职工（职工编号，职工名，性别，工资）
联系：P1－商店销售商品的有销售量间
P2－职工参加某商店工作的开始时
ER图：
关系模式集：商店模式（商店编号，店号，店址，店经理）
商品模式（商品编号，商品名，单价，产地）
职工模式（职工编号，职工名，性别，工资）
P1模式（商店编号，商品编号，月销售量）
P2模式（商店编号，职工编号，开始时间）
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6 试述ER模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的主要特点。
答：ER模型的主要特点：（1）接近于人的思维，容易理解；（2）与计算机无关，用户容易接受。
层次模型的特点：记录之间的联系通过指针实现，查询效率较高。
网状模型的特点：记录之间联系通过指针实现，M：N联系也容易实现（每个M：N联系可拆成两个1：N联系），查询效率较高。
关系模型的特点：用关鍵码而不是用指针导航数据，表格简单，用户易懂，编程时并不涉及存储结构、访问技术等细节。
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7 试述概念模式在数据库结构中的重要地位。
答：概念模式（定义）是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。
数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘中，而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。
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8 数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？
答：数据独立性是指应用程序与数据之间相互独立，不受影响。
数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。
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9 试述DBMS在用户访问数据库过程中所起的作用。
答：DBMS把用户对数据库进行的操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。
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10 试述DBMS的主要功能。
答：DBMS的主要功能有：
（1）数据库的定义功能
（2）数据库的操纵功能
（3）数据库的保护功能
（4）数据库的存储管理
（5）数据库的维护功能
（6）数据字典
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11 试叙DBMS对数据库的保护功能。
答：DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：
（1）数据库的恢复。
（2）数据库的并发控制。
（3）数据库的完整性控制。
（4）数据库的安全性控制。
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12 试叙DBMS对数据库的维护功能。
答：DBMS中主要有四个实用程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用，起着数据库维护的功能：
（1）数据装载程序(loading)
（2）备份程序(backup)
（3）文件重组织程序
（4）性能监控程序
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13 从模块结构看，DBMS由哪些部分组成？
答：从模块结构看，DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器
（1）查询处理器有四个主要成分：DDL编译器，DML编译器，嵌入型DML的预编译器，查询运行核心程序
（2）存储管理器有四个主要成分：授权和完整性管理器，事务管理器，文件管理器，缓冲区管理器
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14 DBS由哪几个部分组成？
答：DBS由四部分组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员。
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15 什么样的人是DBA？DBA应具有什么素质？DBA的职责是什么？
答：DBA是控制数据整体结构的人，负责DBS的正常运行。DBA可以是一个人，在大型系统中也可以是由几个人组成的小组。
DBA应具有下列素质：
（1）熟悉企业全部数据的性质和用途；
（2）对用户的需求有充分的了解；
（3）对系统的性能非常熟悉。
DBA的主要职责有五点：
（1）概念模式定义
（2）内模式定义
（3）根据要求修改数据库的概念模式和内模式
（4）对数据库访问的授权
（5）完整性约束的说明
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16 试对DBS的全局结构作详细解释。
答：略
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17 使用DBS的用户有哪几类？
答：使用DBS的用户有四类：
1）DBA
2）专业用户
3）应用程序员
4）最终用户
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18 DBMS的查询处理器有哪些功能？
答：DBMS的查询处理器可分成四个成分：
1）DML编译器
2）嵌入型DML的预编译器
3）DDL编译器
4）查询运行核心程序
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19 DBMS的存储处理器有哪些功能？
答：DBMS的存储处理器提供了应用程序访问数据库中数据的界面，可分成四个成分：
1）授权和完整性管理器
2）事务管理器
3）文件管理器
4）缓冲区管理器
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20 磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构？
答：数据文件、数据字典、索引文件、统计数据组织
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21 为什么关系中的元组没有先后顺序?
答：因为关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。
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22 为什么关系中不允许有重复元组?
答：如果关系中有重复元组，那么就无法用键来标识唯一的元组。因此在关系模型中对关系作了限制。
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23 关系与普通的表格、文件有什么区别?
答：总而言之，关系是一种规范化了的二维表格，在关系模型中，对关系作了下列规范性限制：
1)关系中每一个属性值都是不可分解的。
2)关系中不允许出现相同的元组(没有重复元组)。
3)由于关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。
4)元组中，属性在理论上也是无序的，但在使用时按习惯考虑列的顺序。
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24 笛卡尔积、等值联接、自然联接三者之间有什么区别?
答：笛卡尔积对两个关系R和S进行操作，产生的关系中元组个数为两个关系中元组个数之积。等值联接则是在笛卡尔积的结果上再进行选择操作，挑选关系第i个分量与第(r+j)个分量值相等的元组；自然连接则是在等值联接(以公共属性值相等为条件)的基础上再行投影操作，去掉S中的公共属性列，当两个关系没有公共属性时，自然连接就转化我笛卡尔积。
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25 如果R是二元关系，那么下列元组表达式的结果是什么?
{t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]≠u[1]∨t[2]≠u[2]))}
解：这个表达式的结果是原关系R。
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26 假设R和S分别是三元和二元关系，试把表达式π1,5(σ2=4∨3=4(R×S))转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)元组表达式；(3)域表达式。
解：
(1)汉语表达式：选择R×S关系中元组第2分量或第3分量与第4分量值相等的元组并取第1列与第5列组成的新关系。
(2)元组表达式：{t|( u)( v)(R(u)∧S(v)∧(u[2]=v[1]∨u[3]=v[1])∧t[1]=u[1]∧t[2]=v[2])}
(3)域表达式:{xv|( y)( z)( u)(R(xyz)∧S(uv)∧(y=u∨z=u))}
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27 假设R和S都是二元关系，试把元组表达式{t|R(t)∧( u)(S(u)∧u[1]≠t[2])}转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)域表达式：(3)关系代数表达式。
解：
(1)汉语表达式：选择R关系中元组第2分量值不等于S关系中某元组第1分量值的元组。
(2)域表达式:{xy|( u)( v)(S(uv)∧(u≠y))}
(3)关系代数表达式：π1,2(σ2≠3(R×S))
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28 试把域表达式{ab|R(ab)∧R(ba)}转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)关系代数表达式；(3)元组表达式。
解：(1)汉语查询句子：选择R中元组第1分量值与第2分量值互换后仍存在于R中的元组。
(2)关系代数表达式：π1，2(σ1=4∧2=3(R×R))；
(3)元组表达式：{t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]=u[2]∧t[2]=u[1])}
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29 设有两个关系R(A，B，C)和S(D，E，F)，试把下列关系代数表达式转换成等价的元组表达式：(1)πA(R)；(2)σB='17'(R)；(3)R×S；(4)πA,F(σC=D(R×S))
解：(1){t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]=u[1])}
(2){t|R(t)∧t[2]='17')}
(3){t|( u)( v)(R(u)∧S(v)∧t[1]=u[1]∧t[2]=u[2]∧t[3]=u[3]∧t[4]=v[1]∧t[5]=v[2]∧t[6]=v[3])}
(4){t|( u)( v)((R(u)∧S(v)∧u[3]=v[4]∧t[1]∧u[1]∧t[2]=v[3])}
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30 在教学数据库S、SC、C中，用户有一查询语句：检索女同学选修课程的课程名和任课教师名。(1)试写出该查询的关系代数表达式；(2)试写出查询优化的关系代数表达式。
解：(1)πCNAME,TEACHER(σSEX='女'(S|X|SC|X|C))
(2)优化为：πCNAME，TEACHER(πCNAME,TEACHER(C)|X|(πS#,C#(SC)|X|πS#(σSEX='女'(S))))
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31 为什么要对关系代数表达式进行优化?
答：对关系代数表达式进行优化的主要是为了提高系统的操作效率，达到执行过程即省时间又省空间的目的。
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32 对于教学数据库的三个基本表
学生 S(S#,SNAME,AGE,SEX)
学习 SC(S#,C#,GRADE)
课程 C(C#,CNAME,TEACHER)
试用SQL的查询语句表达下列查询：
（1）检索LIU老师所授课程的课程号和课程名。
SELECT C#，CNAME
FROM C
WHERE TEACHER=‘LIU’
（2）检索年龄大于23岁的男学生的学号和姓名。
SELECT S#，SNAME
FROM S
WHERE (AGE>23) AND (SEX=‘M’)
（3）检索至少选修LIU老师所授课程中一门课程的女学生姓名。
SELECT
SNAME
FROM S
WHERE SEX=‘F’ AND S# IN
(SELECT S#
FROM SC
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE TEACHER=‘LIU’)
（4）检索WANG同学不学的课程的课程号。
SELECT C#
FROM C
WHERE C# NOT IN
(SELECT C#
FROM SC
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM S
WHERE SNAME='WANG'))
（5）检索至少选修两门课程的学生学号。
SELECT S#
FROM SC
HAVING COUNT(C#)>＝2
（6）检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。
SELECT C#,CNAME
FROM C
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM SC
WHERE SC.S#=S.S# AND SC.C#=C.C#))
（7）检索选修课程包含LIU老师所授课的学生学号。
SELECT S#
FROM S
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM SC
WHERE
S.S#=SC.S# AND C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE TEACHER='LIU'))
（请讨论一下，本题是否可如此：SELECT DISTINGCT
S# FROM SC WHERE EXISTS (SELECT C# FROM C WHERE TEACHER='LIU')）
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32 设有两个基本表R（A，B，C）和S（D，E，F），试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：
（1）πA(R) (2)σB='17'(R) (3)R×S (4))πA,F(σC=D(R×S)
(1)SELECT A FROM R
(2)SELECT * FROM R WHERE B='17'
(3)SELECT A,B,C,D,E,F FROM R,S
(4)SELECT A,F FROM R,S WHERE R.C=S.D
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33 设有两个基本表R（A，B，C）和S（A，B，C）试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：
（1）R∪S （2）R∩S （3）R－S （4）πA,B(R)|X|πB,C(S)
(1)SELECT A,B,C
FROM R,S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT A,B,C
FROM R,S
WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C)
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(2)SELECT A,B,C
FROM R,S
WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C
(3)SELECT A,B,C
FROM R
WHERE NOT EXISTS
(SELECT A,B,C
FROM S
WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C)
(4)SELECT R.A,R.B,S.C
FROM R,S
WHERE R.B=S.B
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34 试叙述SQL语言的关系代数特点和元组演算特点。
答：SQL语言是介乎关系代数和元组演算之间的一种语言：...
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35 试用SQL查询语句表达下列对教学数据库中三个基本表S、SC、C的查询：
（1）统计有学生选修的课程门数。
SELECT COUNT(DISTINCT C#) FROM SC
（2）求选修C4课程的学生的平均年龄。
SELECT AVG(AGE)
FROM S
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM SC WHERE C#='C4')
（3）求LIU老师所授课程的每门课程的学生平均成绩。
SELECT CNAME,AVG(GRADE)
FROM SC ,C
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE TEACHER='LIU')
GROUP BY C#
（4）统计每门课程的学生选修人数（超过10人的课程才统计）。要求输出课程号和选修人数，查询结果按人数降序排列，若人数相同，按课程号升序排列。
SELECT DISTINCT C#,COUNT(S#)
FROM SC
GROUP BY C#
HAVING COUNT(S#)>10
ORDER BY 2,C# DESC
（5）检索学号比WANG同学大，而年龄比他小的学生姓名。
SELCET SNAME
FROM S AS X
WHERE X.S#>SOME
(SELECT S#
FROM S AS Y
WHERE Y.SNAME='WANG' AND X.AGE<Y.AGE)< p>
（6）检索姓名以WANG打头的所有学生的姓名和年龄。
SELECT SNAME,AGE
FROM S
WHERE SNAME LIKE 'WANG%'
（7）在SC中检索成绩为空值的学生学号和课程号。
SELECT S#,C#
FROM SC
WHERE GRADE IS NULL
（8）求年龄大于女同学平均年龄的男学生姓名和年龄。
SELECT SNAME,AGE
FROM S AS X
WHERE X.SEX='M' AND X.AGE>
(SELECT AVG(AGE) FROM S AS Y WHERE Y.SEX='F')
（9）求年龄大于所有女同学年龄的男学生姓名和年龄。
SELECT SNAME,AGE
FROM S AS X
WHERE X.SEX='M' AND X.AGE>ALL
(SELECT AGE FROM S AS Y WHERE Y.SEX='F')
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36 试用SQL更新语句表达对教学数据库中三个基本表S、SC、C的各个更新操作：
（1）往基本表S中插入一个学生元组（‘S9’，‘WU’，18）。
INSERT INTO S(S#,SNAME,AGE) VALUES('59','WU',18)
（2）在基本表S中检索每一门课程成绩都大于等于80分的学生学号、姓名和性别，并把检索到的值送往另一个已存在的基本表STUDENT（S＃，SANME，SEX）。
INSERT INTO STUDENT(S#,SNAME,SEX)
SELECT S#,SNAME,SEX
FROM S WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM SC WHERE
GRADE<80 AND S.S#=SC.S#)
（3）在基本表SC中删除尚无成绩的选课元组。
DELETE FROM SC
WHERE GRADE IS NULL
（4）把WANG同学的学习选课和成绩全部删去。
DELETE FROM SC
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM S
WHERE SNAME='WANG')
（5）把选修MATHS课不及格的成绩全改为空值。
UPDATE SC
SET GRADE=NULL
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM C WHERE CNAME='MATHS') AND SC.GRADE<60
（6）把低于总平均成绩的女同学成绩提高5%。
UPDATE SC SET GRADE=GRADE*1.05
WHERE GRADE<(SELECT AVG(GRADE) FROM SC)
AND S# IN (SELECT S# FROM S WHERE SEX='F')
（7）在基本表SC中修改C4课程的成绩，若成绩小于等于75分时提高5%，若成绩大于75分时提高4%（用两个UPDATE语句实现）。
UPDATE SC
SET GRADE=GRADE*1.05
WHERE C#='C4' AND GRADE<=75
UPDATE SC
SET GRADE=GRADE*1.04
WHERE C#='C4' AND GRADE>75
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37 预处理方式对于嵌入式SQL的实现有什么重要意义？
答：预处理方式是先用预处理程序对源程序进行扫描，识别出SQL语句，并处理成宿主语言的函数调用形式；然后再用宿主语言的编译程序把源程序编译成目标程序。
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38 在宿主语言的程序中使用SQL语句有哪些规定？
答：在宿主语言的程序中使用SLQ语句有以下规定：
1）在程序中要区分SQL语句与宿主语言语句
2）允许嵌入的SQL语句引用宿主语言的程序变量（称为共享变量）
3）SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间要协调
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39 SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间如何协调？
答：由于SQL语句处理的是记录集合，而宿主语言语句一次只能处理一个记录，因此需要用游标(cousor)机制，把集合操作转换成单记录处理方式。
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40 嵌入式SQL语句何时不必涉及到游标？何时必须涉及到游标？
答：1)INSERT、DELETE、UPDATE语句，查询结果肯定是单元组时的SELECT语句，都可直接嵌入在主程序中使用，不必涉及到游标。
2)当SELECT语句查询结果是多个元组时，此时宿主语言程序无法使用，一定要用游标机制把多个元组一次一个地传送给宿主语言处理。
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41 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?其中平凡的函数依赖集有多少个?非平凡的函数依赖有多少个?
答：在模式R上可能成立的函数依赖最多的个数即为R上函数依赖集的闭包中函数依赖的个数。
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42 对函数依赖X→Y的定义加以扩充，X和Y可以为空属性集，用φ表示，那么X→φ，φ→Y，φ→φ的含义是什么?
答：根据函数依赖的定义，以上三个表达式的含义为：
(1)一个关系模式R(U)中，X，Y是U的子集，r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X]必有t1[φ]=t2[φ]，即X函数决定空属性。即X→φ表示空属性函数依赖于X。这也是任何关系中都存在的。
(2)φ→Y表示Y函数依赖于空属性。由此可知该关系中所有元组中Y属性的值均相同。
(3)φ→φ表示空属性函数依赖于空属性。这是显然的。
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43. 数据系统的生存期分成哪几个阶段?数据库结构的设计在生存期中的地位如何?
答：分成七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行和维护(规需概逻物现维)。数据库结构的设计在生存期中的地位很重要，只有通过逻辑设计、物理设计，才能把概念模式转化为与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构和物理结构。这个设计在整个数据库设计中处于承上启下的地位。
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44. 什么是数据库设计?数据库设计过程的输入和输出有哪些内容?
答：数据库设计是指对于给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。
数据库设计过程的输入包括四部分内容：1)总体信息需求；2)处理需求；(3)DBMS的特征；(4)硬件和OS(操作系统)特征。
数据库设计过程的输出包括两部分内容：(1)完整的数据库结构，其中包括逻辑结构和物理结构；(2)基于数据库结构和处理需求的应用程序的设计原则。输出一般以说明书的形式出现。
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45. 基于数据库系统生存期的数据库设计分成哪几个阶段?
答：分为5个阶段:简记为(规需概逻物)：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计五个阶段。)。
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46. 什么是比较好的数据库设计方法学?数据库设计方法学应包括哪些内容?
答：一个好的数据库设计方法应该能在合理的期限内，以合理的工作量产生一个有实用价值的数据库结构。数据库设计方法学应包括以下内容：设计过程、设计技术、评价准则、信息需求、描述机制。
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47. 数据库设计的规划阶段应做哪些事情?
答：数据库设计中的规划阶段的主要任务是进行建立数据库的必要性及可行性分析，确定数据库系统在组织中和信息系统中的地位，以及各个数据库之间的联系。
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48. 数据库设计的需求分析阶段是如何实现的?目标是什么?
答：数据库设计的需求分析通过三步来完成：即需求信息的收集、分析整理和评审，其目的在于对系统的应用情况作全面详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据设计者都能够接受的文档。
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49. 评审在数据库设计中有什么重要作用?为什么允许设计过程中有多次的回溯与反复?
答：评审的作用在于确认某一阶段的任务是否全部完成，通过评审可以避免重大的疏漏或错误。允许设计过程中的多次回溯与反复就是为了确保在设计完成数据库系统中不出现重大疏漏或错误。
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50. 数据字典的内容和作用是什么?
答：数据字典的内容一般包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工过程。其作用是对系统中数据做出详尽的描述，提供对数据库数据的集中管理。
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51. 对概念模型有些什么要求?
答：对概念模型一般有以下要求：
概念模型是对现实世界的抽象和概括，它应真实、充分地反映现实世界中事物和事物之间的联系，有丰富的语义表达能力，能表达用户的各种需求，包括描述现实世界中各种对象及其复杂联系、用户对数据对象的处理要求和手段。
概念模型应简洁、明晰，独立于机器、容易理解、方便数据库设计人员与应用人员交换意见，使用户能积极参与数据库的设计工作。
概念模型应易于变动。当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和补充。
概念模型应很容易向关系、层次或网状等各种数据模型转换，易于从概念模式导出也DBMS有关的逻辑模式。
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52. 概念设计的具体步骤是什么?
答：概念设计的主要步骤为：
进行数据抽象、设计局部概念模式；
将局部概念模式综合成全局概念模式；
评审。
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53. 什么是数据抽象?主要有哪两种形式的抽象?数据抽象在数据库设计过程中起什么作用?
答：数据抽象是对人、物、事或概念的人为处理，它抽取人们关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。
数据抽象的形式有：系统状态的抽象，即抽象对象；系统转换的抽象，即抽象运算。
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54. 什么是ER图?构成ER图的基本要素是什么?
答：ER图是用来描述某一组织(单位)的概念模型，提供了表示实体、属性和联系的方法。构成ER图的基本要素是实体、属性和关系。实体是指客观存在并可相互区分的事特；属性指指实体所具有的每一个特性。
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55. 试述采用ER方法的数据库概念设计的过程.
答：利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局ER模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的ER模式，即概念模式。
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56. 逻辑设计的目的是什么?试述逻辑设计过程的输入和输出环境。
答：逻辑设计的目的是把概念设计阶段设计好的基本ER图转换为与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构，包括数据库模式和外模式。
逻辑设计过程中的输入信息有：(1)独立于DBMS的概念模式，即概念设计阶段产生的所有局部和全局概念模式；(2)处理需求,即需求分析阶段产生的业务活动分析结果；(3)约束条件，即完整性、一致性、安全性要求及响应时间要求等；(4)DBMS特性，即特定的DBMS特性，即特定的DBMS所支持的模式、子模式和程序语法的形式规则。
逻辑设计过程输出的信息有：(1)DBMS可处理的模式；(2)子模式；(3)应用程序设计指南；(4)物理设计指南。
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57. 试述逻辑设计阶段的主要内容。
答：逻辑设计主要是把概念模式转换成DBMS能处理的模式。转换过程中要对模式进行评价和性能测试，以便获得较好的模式设计。逻辑设计的主要内容包括：
(1)初始模式的形成
(2)子模式设计
(3)应用程序设计梗概
(4)模式评价
(5)修正模式。
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58. 规范化理论对数据库设计有什么指导意义?
答：在概念设计阶段，已经把关系规范化的某些思想用作构造实体类型和联系类型的标准，在逻辑设计阶段，仍然要使用关系规范化的理论来设计模式和评价模式。规范化的目的是减少乃至消除关系模式中存在的各种异常，改善完整性，一致性和存储效率。
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59.什么是数据库结构的物理设计?试述其具体步骤。
答：数据库结构的物理设计是指对一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，所谓数据库的物理结构主要指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。
物理设计的步骤为：(1)设计存储记录结构，包括记录的组成、数据项的类型和长度，以及逻辑记录到存储记录的映射；(2)确定数据存储安排；(3)设计访问方法，为存储在物理设备上的数据提供存储和检索的能力；(4)进行完整性和安全性的分析、设计；(5)程序设计。
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60. 试叙事务的四个性质，并解释每一个性质对DBS有什么益处?
答：事务的四个性质是：原子性、一致性、隔离性和持久性。
原子性：是保证数据库系统(DBS)完整性的基础。一个事务中所有对数据库的操作是一个不可分割的操作序列。
一致性：一个事务独立执行的结果将保证数据库的一致性，即数据不会因事务的执行而遭受破坏。
隔离性：隔离性要求在并发事务被执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时结果一样，使事务如同在单用户环境下执行一样。
持久性：要求对数据库的全部操作完成后，事务对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中。
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62 事务的COMMIT操作和ROLLBACK操作各做些什么事情?
答：COMMIT操作表示事务成功地结束(提交)，此时告诉系统，数据库要进入一个新的正确状态，该事务对数据库的所有更新都已交付实施。
ROLLBACK操作表示事务不成功地结束，此时告诉系统，已发生错误，数据库可能处在不正确的状态，该事务对数据库的更新必须被撤销，数据库应恢复该事务到初始状态。
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63 UNDO操作和REDO操作各做些什么事情?
答：UNDO操作是反向扫描"日志"文件，撤销对数据库的更新操作，使数据库恢复到更新前的状态；REDO操作正向扫描日志文件，重新做一次更新，使数据库恢复到更新后的状态。
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64 DBS中有哪些类型的故障?哪些故障破坏了数据库? 哪些故障未破坏数据库，但其中某些数据变得不正确?
答：数据库系统故障有事务故障、系统故障、介质故障。其中介质故障破坏数据库，系统故障未破坏数据库但使其中某些数据变得不正确。
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65 什么是“运行记录优先原则”？其作用是什么？
答：在数据库系统中，写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的登记记录到日志文件中是两个不同的操作，为了避免在完成这两个操作时，由于发生故障而破坏数据库的一致性，应先将运行记录写下来，这就是“运行记录优先原则”。
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66 什么是数据库的恢复？恢复的基本原则是什么，恢复如何实现？
答：数据库的恢复是指当数据库系统遭到破坏时，通过一些技术，使数据库恢复到遭到破坏前的正确状态。恢复的基本原则就是冗余，即数据的重复存储。恢复的常用方法有：定期对整个数据库进行复制或转储；建立日志文件；恢复。
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67 数据库的并发操作会带来哪些问题？如何解决？
答：数据库的并发操作会带来三类问题：丢失更新问题；不一致分析问题和“脏数据”的读出。解决的办法就是采用“封锁”技术。
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68 有哪些“丢失更新”问题？如何处理？
答：如两个事务要对某数据进行操作，但是由于并发调度的的原因，使得在一个事务对某数据的更新不能被另一事务所接受，导致更新操作的丢失。处理的办法就是对并发操作采用封锁技术，在一个事务操作时，另一事务进入等待状态直到前一事务解锁。
还有一种丢失更新问题是由事务的ROLLBACK引起的，如事务T2依赖于事务T1，在T1更新后未提交（COMMIT）而是ROLLBACK（回退），使得T2读取脏数据。处理的办法是使用PXC协议，不允许事务T1执行解锁操作直到事务执行到终点（COMMIT或提交）。
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69 为什么DML只提供解除S封锁的操作，而不提供解除X封锁的操作？
答：在DML中，PX协议并不完善，修正后的PXC协议规定：X封锁必须保留到事务终点（COMMIT或ROLLBACK），这个协议能防止由恢复引起的更新丢失现象。而多个事务可以对同一数据加上S封锁（读取但不能修改）因此可以由事务用UNLOCK解除各自对数据的封锁。
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70 为什么有些封锁需保留到事务终点，而有些封锁可随时解除？
答：因为有的封锁需要更新数据，保留到终点才能确认是否提交或回退以避免脏数据的读出，所以这些封锁需要保留到事务终点。而有些事务全部或部分操作只是读取数据，那么这一部分操作的封锁可以随时解除，因为它不涉及更新数据操作。
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71 死锁的发生是坏事还是好事?试说明理由。如何解除死锁状态?
答：死锁的发生即是坏是又是好事，说是坏是是因为它使并发事务不能继续执行下去，造成时间开销却不产生结果。说是好事是因为在某些时候我们要利用它来解决更新操作导致的数据库不一致状态。通过系统的死锁解决机制挑选一个事务作为牺牲品，撤消并恢复到初始状态。
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72 试叙述"串行调度"与"可串行化调度"的区别。
答：串行调度是多个事务按照一定的次序依次执行；而可串行化调度是指一个并发调度的结果与某一串行调度执行的结果等价时的并发调度。串行调度在某一时刻只有一个事务在执行，而可串行调度在某一时刻有多个事务同时被处理。
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73 什么是数据库的完整性? DBMS的完整性子系统的功能是什么?
答：数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。DBMS完整性子系统的功能是：(1)监督事务的执行，并测试是否违反完整性规则；(2)如有违反，则采取恰当的操作，如拒绝、报告违反情况，改正错误等方法进行处理。
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74 完整性规则由哪几个部分组成?关系数据库的完整性规则有哪几类?
答：完整性规则由三部分组成：
触发条件：即什么时候使用规则进行检查；
约束条件：即要检查什么样的错误；
ELSE子句：即查出错误后如何处理。
完整性规则有以下三类：
域完整性规则，用于定义属性的取值范围；
域联系的规则，定义一个或多个关系中，属性值间的联系、影响和约束。
关系完整性规则，定义更新操作对数据库中值的影响和限制。
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75 试详述SQL中的完整性约束机制。
答：SQL中的完整性约束规则有主键约束、外键约束、属性值约束和全局约束等多种形式。
主键约束。它是数据中最重要的一种约束。在关系中主键值不允许空也不允许出现重复，主键可用主键子句或主键短语进行定义。
外键约束。根据参照完整性规则，依赖关系中外键或者为空值，或者是基本关系（参照关系）中的该键的某个值。外键用外键关系子句定义。
属性值约束。当要求某个属性的值不允许空值时，那么可以在属性定义后加上关键字：NOT NULL ，这是非空值约束。还可以用CHECK子句对一个属性值加以限制以及使用域约束子句CREAT DOMAIN 定义新域并加以属性值检查。
全局约束。在关系定义时，可以说明一些比较复杂的完整性约束，这些约束涉及到多个属性间的联系或不同关系间的联系，称为全局约束。主要有基于元组的检查子句和断言。前者是对单个关系的元组值加以约束，后者则可对多个关系或聚合操作有关的完整性约束进行定义。
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76 参照完整性规则在SQL可以用哪几种方式实现?删除基本关系的元组时，依赖关系可以采取的做法有哪三种?修改基本关系的主键值时，依赖关系可以采取的做法有哪三种?
答：参照完整性规则要求"不引用不存在的实体"，在SQL中可以采用外键子句定义外键以及在属性值上进行约束如基于属性的检查、以及全局约束中的基于元组的检查子句等方式实现。
删除基本关系元组或修改基本关系的主键值时，依赖关系可以采用的做法有：
RESTRICT方式：只有当依赖关系中没有一个外键值与被删除/修改的基本关系中的主键值相对应时，系统才能执行删除操作，否则拒绝删除或修改。
SET NULL方式：删除/修改基本元组或基本关系的主键值时，将依赖关系中所有与基本关系中被删除/修改主键值相对应的外键值置为空值。
CASCADE方式：若删除则将依赖关系中所有外键值与基本关系中要删除的主键值相对应的元组一并删除，若修改则将依赖关系中所有与基本关系中要修改的主键值相对应的外键值一并修改为新值。
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77 试对SQL2中的基于属性的检查约束、基于元组的检查约束和断言三种完整性约束进行比较：各说明什么对象?何时激活?能保证数据库的一致性吗?
答：如下表：
约束形式
说明对象
激活条件
是否保证一致性
基于属性的检查
只对一个属性值加以约束
插入或修改属性值时
不一定
基于元组的检查
对单个关系的元组值加以约束
在插入或修改元组时
不一定
断言
多个关系或聚合操作
任何变动
保证
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78 设教学数据库的模式如下：
S(S#,SNAME,AGE,SEX)
SC(S#,C#,GRADE)
C(C#,CNAME,TEACHER)
试用多种方式定义下列完整性约束：
(1)在关系S中插入学生年龄值应在16～25岁之间
(2)在关系SC中插入元组时，其S#值和C#值必须分别在S和C中出现。
(3)在关系SC中修改GRADE值时，必须仍在0～100之间。
(4)在删除关系C中一个元组时，首先要把关系SC中具有同样C#的元组全部删去。
(5)在关系S中把某个S#值修改为新值时，必须同时把关系SC中那些同样的S#值也修改为新值。
答：(1)定义S时采用检查子句：
CREAT TABLE S(
S# CHAR(4),
SNAME char (10) NOT NULL ,
AGE SMALLINT ,
primary key(S#)
CHECK (AGE>=16 and AGE<=25))
(2)采用外键子句约束
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#)
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
(3)采用元组检查
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#)
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
CHECK (GRADE>=0 and AGE<=100))
(4)采用外键约束
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#),
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
)
注，在ON DELETE短语缺省的时候表示RESTRICT方式。
(5)采用外键约束
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#) ON UPDATE CASCADE ,
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
)
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79 在教学数据库的关系S、SC、C中，试用SQL2的断言机制定义下列两个完整性约束：
(1)学生必须在选修Maths课后，才能选修其他课程。
(2)每个男学生最多选修20门课程
解：(1)
CREAT ASSERTION ASS1 CHECK
( NOT EXISTS
( SELECT S FROM SC
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE
CNAME<>'MATHS')
AND S# NOT IN
(SELECT S# FROM SC
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE
CNAME='MATHS')));
(2)
CREAT ASSERTION ASS2 CHECK
( 20>=ALL(SELECT COUNT (SC.C#)
FROM S,SC
WHERE S.S#=SC.S AND SEX='M'
GROUP BY S#));
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80 什么是数据库的安全性?有哪些安全措施?
答：数据库的安全性是指保护数据库防止不合法的使用，以免数据的泄漏、非法更改和破坏。
可以从以下方面设置数据库的安全措施：环境级、职员级、OS级、网络级和数据库系统级。
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81 什么是"权限"?用户访问数据库可以有哪些权限?对数据库模式有哪些修改权限?
答：用户使用数据库的方式称为权限。用户访问数库的权限有：读权限、插入权限、修改权限、删除权限。用户修改数据库模式的权限有索引权限、资源权限、修改权限、撤销权限。
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82 试解释权限的转授与回收。
答：在数据库系统中,为了保证数据的安全性，用户对数据的操作必须首先从DBA处获得权限，才能进行对数据的操作。同时数据库系统也允许用户将获得的权限转授给其他用户，也允许把已授给其他用户的权限再回收上来。
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83 SQL 语言中的视图机制有哪些优点?
答：视图机制使系统具有三个优点：数据安全性、数据独立性和操作简便性。
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84 SQL2中用户权限有哪几类?并作必要的解释。
答：SQL2中定义了六类用户权限，分别是：
(1)SELECT :允许用户对关系或视图执行SELECT操作。
(2)INSERT ：允许用户对关系或视图执行INSERT操作，如果还说明了一个属性表，那么表示只能插入这些属性的值，关系中其他属性值将置为缺省值或为空值。
(3)DELETE：允许用户对关系或视图执行DELETE操作。
(4)UPDATE：允许用户对关系或视图执行UPDATE操作，如果还说明了一个属性表，那么表示只能修改这些属性的值，否则表示可以修改关系中任一属性值。
(5)REFERENCES：允许用户定义新关系时，引用其他关系的主键作为外键。
(6)USAGE：允许用户使用定义的域。
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85 数据加密法有些什么优点?如何实现?
答：数据加密可以更好地保证数据的完全性，加密采用加密算法给把源文变为密文来实现。常用的加密算法有"替换方法"和明键加密法。
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86. 什么是数据的再组织设计?试述其重要性。
答：数据再组织是指对数据的概念模式、逻辑结构或物理结构的改变。数据再组织，通常是由于环境，需求的变化或性能原因而进行的，如信息定义的改变，增加新的数据类型，对原有的数据提出了新的使用要求，改用具有不同物理特征的新存储设备以及数据库性能下降等都要求进行数据库的重新组织。
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87. 数据系统投入运行后，有哪些维护工作?
答：数据系统投入运行后，主要维护工作有：(1)维护数据库的安全性与完整性控制及系统的转储和恢复；(2)性能的监督、分析与改进；(3)增加新功能；(4)发现错误，修改错误。
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88 试叙数据从集中存储、分散存储到分布存储的演变过程。
答：早期的数据库规模不大，采用集中式数据库系统，对集中存储的数据进行管理和使用优点突出，但是后来，随着数据库应用的不断发展，数据库规模不断扩大，使得集中存储的数据库及数据库系统的设计和操作都比较复杂，安全性也较差，因此采用了数据分散存储的办法，将数据库分成多个建立在多台计算机上，此时的各个数据库的管理和应用程序均是分开并独立的。随着计算机网络通信的发展，有可能把分散在各处的数据库系统通过网络通信连接起来，因此出现了分布式的数据库系统，这时的数据库虽然分别存在各地的计算机上，但它们之间通过分布式数据管理系统可以进行联系，分布式存储是集中存储和分散存储的结合。
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89与集中式DBS、分散式DBS相比，分布式DBS有哪些特点?
答：与集中式DBS相比，分布式DBS中数据库的存储是分布性的，即数据不是存储在同一场地，而是分布存储在多个场地。与分散式DBS相比，分布式DBS中数据库具有"逻辑整体性"，即表面上看，分布式数据的数据库分散在各个场地，但这些数据在逻辑上却是一个整体，如同一个集中式数据库。
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90 试解释下列术语：同构同质型DDBS，同构异质型DDBS，异构DDBS。
答：同构同质型DDBS：是指各个场地都采用同一类型的数据模型，并且是同一型号数据库管理系统。
同构异质型DDBS：是指各个场地都采用同一类型的数据模型，但是数据库管理系统是不同型号的。
异构型DDBS是指各个场地的数据模型是不是的类型。
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91 分布式数据库系统有哪些优点和缺点?
答：分布式数据库系统的优点是：
(1)具有灵活的体系结构
(2)适应分布式的管理和控制机构
(3)经济性能优越
(4)系统的可靠性高、可用性好
(5)局部应用的响应速度快
(6)可扩展性好，易于集成现有系统。
分布式数据库系统的缺点：
(1)系统开销大，主要花在通信部分
(2)复杂的存取结构，原来在集中式系统中有效存取数据的技术，在分成式系统中都不再适用
(3)数据的安全生和保密性较难处理。
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92 分布式数据库中，"数据分配"有哪些策略?"数据分片"有哪些策略? 数据分片的准则是什么?
答：数据分配策略主要有：
集中式：所有数据均安排在同一个场地上。
分割式：所有数据只有一份，分别被安置在若干个场地。
全复制式：数据在每个场地重复存储。
混合式：数据库分成若干可相交的子集，每一子集安置在一个或多个场地上，但是每一场地未必保存全部数据。
数据分片的方式有以下三种：
水平分片：按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集，每个子集为关系的一个片段。
垂直分片：把一个全局关系的属性集分成若干子集，并在这些子集上做投影运算，每个投景为垂直分片。
混合型分片：将水平分片与垂直分片方式综合使用则为混合型分片。
数据分片应遵循的准则为：
(1)完备性条件：必须把全局关系的所有数据映射到各个片段中，绝不允许发生属于全局关系的某个数据不属于任何一个片段。
(2)重构条件：划分所采用的方法必须确保能够由各个片段重建全局关系。
(3)不相交条件：要求一个全局关系被划分后得到的各个数据片段互相不重叠。
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93 试叙述分布式DBS的体系结构，它有什么特征?
答：分布式DBS的体系结构分为四级：全局外模式、全局概念模式、分片模式和分配模式。
(1)全局外模式：它们是全局应用的用户视图，是全局概念模式的子集。
(2)全局概念模式：全局概念模式定义了分布式数据库中所有数据的逻辑结构。
(3)分片模式：分片模式定义片段以及定义全局关系与片段之间的映象。这种映象是一对多的，即每个片段来自一个全局关系，而一个全局关系可分成多个片段。
(4)分配模式：片段是全局关系的逻辑部分，一个片段在物理上可以分配到网络的不同场地上。分配模式根据数据分配策略的选择定义片段的存放场地。
分布式DBS的分层体系结构有三个特征：
(1)数据分片和数据分配概念的分离，形成了"数据分布独立性"概念。
(2)数据冗余的显式控制。
(3)局部DBMS的独立性。
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94 试叙述分布式DBMS的功能及组成。
答：其主要功能有：
(1)接受用户请求，并判定把它送到哪里，或必须访问哪些计算机才能满足该请求。
(2)访问网络数据字典，或者至少了解如何请求和使用其中的信息。
(3)如果目标数据存储于系统的多个计算机上，就必须进行分布式处理。
(4)通信接口功能，在用户、局部DBMS和其他计算机的DBMS之间进行协调。
(5)在一个异构型分布式处理环境中，还需提供数据和进程移植的支持。这里的异构型是指各个场地的硬件、软件之间存在一定差别。
DDBMS组成：应包括以下四个子系统：
查询子系统
完整性子系统
调度子系统
可靠性子系统
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95 分布式系统中影响查询的主要因素是什么?
答：分布式系统中，影响查询的主要因素数据经网络的传输时间，数据传输量是衡量查询时间的一个主要指标，不同场地间的联接操作和并操作是导致数据舆的主要原因
96 基于半联接的查询优化策略的基本思想是什么?
答：数据在网络中传输时，如果以整个关系传输，然后将关系与另一场地关系进行联接，则传输数据量大，而在联接时并非每个数据都参与操作或有用，因此，考虑到不参与操作的值或无用的值不必经网络来回传输，则可以减少传输的数据量。这就是基于半联接的查询优化策略的基本思想。
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97 表7.2中有两个关系R和S，试计算下列表达式的值：
(1)R|X|S (2)R|X S (3)S|X R
(4)R|X|S (5)R|X S (6)S|X R
B=B B=B B=B
(7)R|X|S (8)R|X S (9)S|X R
A=D A=D A=D
_____
A B C
2 3 4
5 6 7
8 3 4
7 5 8
关系R
_____
B C D
3 4 7
5 6 8
5 8 2
关系S
解：如下：
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98 试述基于半联接查询的优化策略。
答：假设场地1的关系R和场地2的关系S在属性R.A和S.B上做联接操作，采用半联接方法表示这个联接操作，可以减少数据传输量
R |×| S =(R |× S ) |×| S
A=B A=B A=B
等式右边的式子称为"半联接程序"：第一步，在场地2计算关系S在属性B上的投影πB(S),然后把πB(S)从场地2传输到场地1.
第二步；在场地1执行半联接，把结果R'传到场地2，第三步在场地2执行R'与S的联接操作得到结果。
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99 试述客户/服务器式DBS的一般结构。此时数据库应用的功能如何划分?
答：客户/服务器式DBS是在客户/服务器计算机网络上运行的DBS，这个计算机网络中，有一些计算机扮演客户，另一些计算机扮演服务者(即客户机/服务器)。客户/服务体系结构的关键在于功能的分布。一些功能放在客户机(前端机)上运行，另一些功能则放在服务器(后端机)上执行。此时数据库应用的功能分成两部分：
前端部分：由一些应用程序构成，例如，格式处理、报表输出、数据输入、图形，实现前端处理和用户界面。
后端部分：包括存取结构、查询优化、并发控制、恢复等系统程序，完成事务处理和数据访问控制。
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100 试述分布式DBS的物理级客户/服务器体系结构。
答：客户/服务器式的分布式DBS中，把DBMS软件分成两级：客户级和服务器级。如某些场地可能只运行客户机软件，某些场地可能只运行专用的服务器软件，而在有一些场地可能客户机软件和服务器软件都运行。
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101 在分布式DBS中，DBMS的功能如何划分? 有哪两种方法?
答：第一种方法是把集中式DBMS的功能放在服务器一级，提供给若干客户一个SQL服务器，每个客户机接收用户的查询命令，并解释SQL查询，提供用户接口和宿主语言接口的功能。
第二种方法是基于面向对象方法，把DBMS的软件功能以更加集成的方式划分到客户机和服务器中。
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102 在典型的分布式DBMS中，软件模块分成哪三级?
答：以下三级：
(1)服务器级软件：负责场地的局部数据管理
(2)客户机软件：负责进行分布式管理，从数据字典中获取数据分布的信息，并处理涉及多场地的全局查询。
(3)通信软件：负责提供各场地间的数据传输。
答：文件系统有三个缺陷：
（1）数据冗余性（redundancy)。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。
（2）数据不一致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。
（3）数据联系弱(poor data relationship)。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。
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2 数据库阶段的数据管理有些什么特点？
答：有五方面的特征：
（1）采用复杂的数据模型表示数据结构。
（2）有较高的数据独立性。
（3）数据库系统为用户提供方便的用户接口。
（4）系统提供四个方面的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、数据完整性、数据安全性，以保证数据库中数据是安全的、正确的、可靠的。
（5）对数据的操作不一定以记录为单位，也可以以数据项为单位，增加了系统的灵活性。
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3 你怎样理解实体、属性、记录、字段这些概念的类型和值的差别？试举例说明。
答：实体（entity)：是指客观存在可以相互区别的事物。实体可以是具体的对象，如：一个男学生，一辆汽车等；也可以是抽象的事件，如：一次借书、一声场球赛等。
属性（attribute):实体有很多特性，每一个特性称为属性。每个属性有一个值域，其类型可以是整数型、实数型、字符串型。如：学生（实体）有学号、姓名、年龄、性别等属性，相应值域为字符、字符串、整数和字符串型。
字段（field):标记实体属性的命名单位称为字段或数据项。它是可以命名的最小信息单位，所以又称为数据元素或初等项。字段的命名往往和属性相同，如：学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。
记录（record):字段的有序集合称为记录。一般用一个记录描述一个实体，所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。如：一个学生记录，由有序的字段集（学号、姓名、年龄、性别等）组成。
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4 逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？
答：数据描述有两形式：物理描述和逻辑描述。
物理数据描述是指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存放在存储设备上的数据。
物理记录、物理文件（还有物理联系、物理结构等术语），都是用来描述存储数据的细节。
逻辑数据描述是指程序员或用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。
逻辑记录、逻辑文件（还有逻辑联系、逻辑结构等术语），都是用户观点的数据描述。
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5 为某百货公司设计一个ER模型。
百货管辖若干个连锁商店，每家商店经营若干商品，每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。
实体类型“商店”的属性有：商店编号，店号，店址，店经理。实体类型“商品”的属性有：商品编号，商品名，单价，产地。实体类型“职工”的属性有：职工编号，职工名，性别，工资。在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间，商店销售商品的有销售量。
试画出反映商店、商品、职工实体类型及联系类型的ER图，并将其转换成关系模式集。
答：实体：商店（商店编号，店号，店址，店经理）
商品（商品编号，商品名，单价，产地）
职工（职工编号，职工名，性别，工资）
联系：P1－商店销售商品的有销售量间
P2－职工参加某商店工作的开始时
ER图：
关系模式集：商店模式（商店编号，店号，店址，店经理）
商品模式（商品编号，商品名，单价，产地）
职工模式（职工编号，职工名，性别，工资）
P1模式（商店编号，商品编号，月销售量）
P2模式（商店编号，职工编号，开始时间）
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6 试述ER模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的主要特点。
答：ER模型的主要特点：（1）接近于人的思维，容易理解；（2）与计算机无关，用户容易接受。
层次模型的特点：记录之间的联系通过指针实现，查询效率较高。
网状模型的特点：记录之间联系通过指针实现，M：N联系也容易实现（每个M：N联系可拆成两个1：N联系），查询效率较高。
关系模型的特点：用关鍵码而不是用指针导航数据，表格简单，用户易懂，编程时并不涉及存储结构、访问技术等细节。
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7 试述概念模式在数据库结构中的重要地位。
答：概念模式（定义）是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成。概念模式不仅要描述概念记录类型，还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性、安全性等要求。
数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述存储在磁盘中，而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。
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8 数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？
答：数据独立性是指应用程序与数据之间相互独立，不受影响。
数据联系是指同一记录内部各字段间的联系，以及记录之间的联系。
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9 试述DBMS在用户访问数据库过程中所起的作用。
答：DBMS把用户对数据库进行的操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。
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10 试述DBMS的主要功能。
答：DBMS的主要功能有：
（1）数据库的定义功能
（2）数据库的操纵功能
（3）数据库的保护功能
（4）数据库的存储管理
（5）数据库的维护功能
（6）数据字典
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11 试叙DBMS对数据库的保护功能。
答：DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：
（1）数据库的恢复。
（2）数据库的并发控制。
（3）数据库的完整性控制。
（4）数据库的安全性控制。
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12 试叙DBMS对数据库的维护功能。
答：DBMS中主要有四个实用程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用，起着数据库维护的功能：
（1）数据装载程序(loading)
（2）备份程序(backup)
（3）文件重组织程序
（4）性能监控程序
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13 从模块结构看，DBMS由哪些部分组成？
答：从模块结构看，DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器
（1）查询处理器有四个主要成分：DDL编译器，DML编译器，嵌入型DML的预编译器，查询运行核心程序
（2）存储管理器有四个主要成分：授权和完整性管理器，事务管理器，文件管理器，缓冲区管理器
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14 DBS由哪几个部分组成？
答：DBS由四部分组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员。
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15 什么样的人是DBA？DBA应具有什么素质？DBA的职责是什么？
答：DBA是控制数据整体结构的人，负责DBS的正常运行。DBA可以是一个人，在大型系统中也可以是由几个人组成的小组。
DBA应具有下列素质：
（1）熟悉企业全部数据的性质和用途；
（2）对用户的需求有充分的了解；
（3）对系统的性能非常熟悉。
DBA的主要职责有五点：
（1）概念模式定义
（2）内模式定义
（3）根据要求修改数据库的概念模式和内模式
（4）对数据库访问的授权
（5）完整性约束的说明
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16 试对DBS的全局结构作详细解释。
答：略
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17 使用DBS的用户有哪几类？
答：使用DBS的用户有四类：
1）DBA
2）专业用户
3）应用程序员
4）最终用户
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18 DBMS的查询处理器有哪些功能？
答：DBMS的查询处理器可分成四个成分：
1）DML编译器
2）嵌入型DML的预编译器
3）DDL编译器
4）查询运行核心程序
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19 DBMS的存储处理器有哪些功能？
答：DBMS的存储处理器提供了应用程序访问数据库中数据的界面，可分成四个成分：
1）授权和完整性管理器
2）事务管理器
3）文件管理器
4）缓冲区管理器
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20 磁盘存储器中有哪四类主要的数据结构？
答：数据文件、数据字典、索引文件、统计数据组织
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21 为什么关系中的元组没有先后顺序?
答：因为关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。
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22 为什么关系中不允许有重复元组?
答：如果关系中有重复元组，那么就无法用键来标识唯一的元组。因此在关系模型中对关系作了限制。
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23 关系与普通的表格、文件有什么区别?
答：总而言之，关系是一种规范化了的二维表格，在关系模型中，对关系作了下列规范性限制：
1)关系中每一个属性值都是不可分解的。
2)关系中不允许出现相同的元组(没有重复元组)。
3)由于关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序。
4)元组中，属性在理论上也是无序的，但在使用时按习惯考虑列的顺序。
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24 笛卡尔积、等值联接、自然联接三者之间有什么区别?
答：笛卡尔积对两个关系R和S进行操作，产生的关系中元组个数为两个关系中元组个数之积。等值联接则是在笛卡尔积的结果上再进行选择操作，挑选关系第i个分量与第(r+j)个分量值相等的元组；自然连接则是在等值联接(以公共属性值相等为条件)的基础上再行投影操作，去掉S中的公共属性列，当两个关系没有公共属性时，自然连接就转化我笛卡尔积。
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25 如果R是二元关系，那么下列元组表达式的结果是什么?
{t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]≠u[1]∨t[2]≠u[2]))}
解：这个表达式的结果是原关系R。
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26 假设R和S分别是三元和二元关系，试把表达式π1,5(σ2=4∨3=4(R×S))转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)元组表达式；(3)域表达式。
解：
(1)汉语表达式：选择R×S关系中元组第2分量或第3分量与第4分量值相等的元组并取第1列与第5列组成的新关系。
(2)元组表达式：{t|( u)( v)(R(u)∧S(v)∧(u[2]=v[1]∨u[3]=v[1])∧t[1]=u[1]∧t[2]=v[2])}
(3)域表达式:{xv|( y)( z)( u)(R(xyz)∧S(uv)∧(y=u∨z=u))}
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27 假设R和S都是二元关系，试把元组表达式{t|R(t)∧( u)(S(u)∧u[1]≠t[2])}转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)域表达式：(3)关系代数表达式。
解：
(1)汉语表达式：选择R关系中元组第2分量值不等于S关系中某元组第1分量值的元组。
(2)域表达式:{xy|( u)( v)(S(uv)∧(u≠y))}
(3)关系代数表达式：π1,2(σ2≠3(R×S))
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28 试把域表达式{ab|R(ab)∧R(ba)}转换成等价的：(1)汉语查询句子；(2)关系代数表达式；(3)元组表达式。
解：(1)汉语查询句子：选择R中元组第1分量值与第2分量值互换后仍存在于R中的元组。
(2)关系代数表达式：π1，2(σ1=4∧2=3(R×R))；
(3)元组表达式：{t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]=u[2]∧t[2]=u[1])}
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29 设有两个关系R(A，B，C)和S(D，E，F)，试把下列关系代数表达式转换成等价的元组表达式：(1)πA(R)；(2)σB='17'(R)；(3)R×S；(4)πA,F(σC=D(R×S))
解：(1){t|( u)(R(t)∧R(u)∧t[1]=u[1])}
(2){t|R(t)∧t[2]='17')}
(3){t|( u)( v)(R(u)∧S(v)∧t[1]=u[1]∧t[2]=u[2]∧t[3]=u[3]∧t[4]=v[1]∧t[5]=v[2]∧t[6]=v[3])}
(4){t|( u)( v)((R(u)∧S(v)∧u[3]=v[4]∧t[1]∧u[1]∧t[2]=v[3])}
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30 在教学数据库S、SC、C中，用户有一查询语句：检索女同学选修课程的课程名和任课教师名。(1)试写出该查询的关系代数表达式；(2)试写出查询优化的关系代数表达式。
解：(1)πCNAME,TEACHER(σSEX='女'(S|X|SC|X|C))
(2)优化为：πCNAME，TEACHER(πCNAME,TEACHER(C)|X|(πS#,C#(SC)|X|πS#(σSEX='女'(S))))
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31 为什么要对关系代数表达式进行优化?
答：对关系代数表达式进行优化的主要是为了提高系统的操作效率，达到执行过程即省时间又省空间的目的。
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32 对于教学数据库的三个基本表
学生 S(S#,SNAME,AGE,SEX)
学习 SC(S#,C#,GRADE)
课程 C(C#,CNAME,TEACHER)
试用SQL的查询语句表达下列查询：
（1）检索LIU老师所授课程的课程号和课程名。
SELECT C#，CNAME
FROM C
WHERE TEACHER=‘LIU’
（2）检索年龄大于23岁的男学生的学号和姓名。
SELECT S#，SNAME
FROM S
WHERE (AGE>23) AND (SEX=‘M’)
（3）检索至少选修LIU老师所授课程中一门课程的女学生姓名。
SELECT
SNAME
FROM S
WHERE SEX=‘F’ AND S# IN
(SELECT S#
FROM SC
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE TEACHER=‘LIU’)
（4）检索WANG同学不学的课程的课程号。
SELECT C#
FROM C
WHERE C# NOT IN
(SELECT C#
FROM SC
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM S
WHERE SNAME='WANG'))
（5）检索至少选修两门课程的学生学号。
SELECT S#
FROM SC
HAVING COUNT(C#)>＝2
（6）检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。
SELECT C#,CNAME
FROM C
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM SC
WHERE SC.S#=S.S# AND SC.C#=C.C#))
（7）检索选修课程包含LIU老师所授课的学生学号。
SELECT S#
FROM S
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM SC
WHERE
S.S#=SC.S# AND C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE TEACHER='LIU'))
（请讨论一下，本题是否可如此：SELECT DISTINGCT
S# FROM SC WHERE EXISTS (SELECT C# FROM C WHERE TEACHER='LIU')）
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32 设有两个基本表R（A，B，C）和S（D，E，F），试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：
（1）πA(R) (2)σB='17'(R) (3)R×S (4))πA,F(σC=D(R×S)
(1)SELECT A FROM R
(2)SELECT * FROM R WHERE B='17'
(3)SELECT A,B,C,D,E,F FROM R,S
(4)SELECT A,F FROM R,S WHERE R.C=S.D
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33 设有两个基本表R（A，B，C）和S（A，B，C）试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：
（1）R∪S （2）R∩S （3）R－S （4）πA,B(R)|X|πB,C(S)
(1)SELECT A,B,C
FROM R,S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT A,B,C
FROM R,S
WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C)
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(2)SELECT A,B,C
FROM R,S
WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C
(3)SELECT A,B,C
FROM R
WHERE NOT EXISTS
(SELECT A,B,C
FROM S
WHERE R.A=S.A AND R.B=S.B AND R.C=S.C)
(4)SELECT R.A,R.B,S.C
FROM R,S
WHERE R.B=S.B
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34 试叙述SQL语言的关系代数特点和元组演算特点。
答：SQL语言是介乎关系代数和元组演算之间的一种语言：...
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35 试用SQL查询语句表达下列对教学数据库中三个基本表S、SC、C的查询：
（1）统计有学生选修的课程门数。
SELECT COUNT(DISTINCT C#) FROM SC
（2）求选修C4课程的学生的平均年龄。
SELECT AVG(AGE)
FROM S
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM SC WHERE C#='C4')
（3）求LIU老师所授课程的每门课程的学生平均成绩。
SELECT CNAME,AVG(GRADE)
FROM SC ,C
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE TEACHER='LIU')
GROUP BY C#
（4）统计每门课程的学生选修人数（超过10人的课程才统计）。要求输出课程号和选修人数，查询结果按人数降序排列，若人数相同，按课程号升序排列。
SELECT DISTINCT C#,COUNT(S#)
FROM SC
GROUP BY C#
HAVING COUNT(S#)>10
ORDER BY 2,C# DESC
（5）检索学号比WANG同学大，而年龄比他小的学生姓名。
SELCET SNAME
FROM S AS X
WHERE X.S#>SOME
(SELECT S#
FROM S AS Y
WHERE Y.SNAME='WANG' AND X.AGE<Y.AGE)< p>
（6）检索姓名以WANG打头的所有学生的姓名和年龄。
SELECT SNAME,AGE
FROM S
WHERE SNAME LIKE 'WANG%'
（7）在SC中检索成绩为空值的学生学号和课程号。
SELECT S#,C#
FROM SC
WHERE GRADE IS NULL
（8）求年龄大于女同学平均年龄的男学生姓名和年龄。
SELECT SNAME,AGE
FROM S AS X
WHERE X.SEX='M' AND X.AGE>
(SELECT AVG(AGE) FROM S AS Y WHERE Y.SEX='F')
（9）求年龄大于所有女同学年龄的男学生姓名和年龄。
SELECT SNAME,AGE
FROM S AS X
WHERE X.SEX='M' AND X.AGE>ALL
(SELECT AGE FROM S AS Y WHERE Y.SEX='F')
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36 试用SQL更新语句表达对教学数据库中三个基本表S、SC、C的各个更新操作：
（1）往基本表S中插入一个学生元组（‘S9’，‘WU’，18）。
INSERT INTO S(S#,SNAME,AGE) VALUES('59','WU',18)
（2）在基本表S中检索每一门课程成绩都大于等于80分的学生学号、姓名和性别，并把检索到的值送往另一个已存在的基本表STUDENT（S＃，SANME，SEX）。
INSERT INTO STUDENT(S#,SNAME,SEX)
SELECT S#,SNAME,SEX
FROM S WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM SC WHERE
GRADE<80 AND S.S#=SC.S#)
（3）在基本表SC中删除尚无成绩的选课元组。
DELETE FROM SC
WHERE GRADE IS NULL
（4）把WANG同学的学习选课和成绩全部删去。
DELETE FROM SC
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM S
WHERE SNAME='WANG')
（5）把选修MATHS课不及格的成绩全改为空值。
UPDATE SC
SET GRADE=NULL
WHERE S# IN
(SELECT S#
FROM C WHERE CNAME='MATHS') AND SC.GRADE<60
（6）把低于总平均成绩的女同学成绩提高5%。
UPDATE SC SET GRADE=GRADE*1.05
WHERE GRADE<(SELECT AVG(GRADE) FROM SC)
AND S# IN (SELECT S# FROM S WHERE SEX='F')
（7）在基本表SC中修改C4课程的成绩，若成绩小于等于75分时提高5%，若成绩大于75分时提高4%（用两个UPDATE语句实现）。
UPDATE SC
SET GRADE=GRADE*1.05
WHERE C#='C4' AND GRADE<=75
UPDATE SC
SET GRADE=GRADE*1.04
WHERE C#='C4' AND GRADE>75
--------------------------------------------------------------------------------
37 预处理方式对于嵌入式SQL的实现有什么重要意义？
答：预处理方式是先用预处理程序对源程序进行扫描，识别出SQL语句，并处理成宿主语言的函数调用形式；然后再用宿主语言的编译程序把源程序编译成目标程序。
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38 在宿主语言的程序中使用SQL语句有哪些规定？
答：在宿主语言的程序中使用SLQ语句有以下规定：
1）在程序中要区分SQL语句与宿主语言语句
2）允许嵌入的SQL语句引用宿主语言的程序变量（称为共享变量）
3）SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间要协调
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39 SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间如何协调？
答：由于SQL语句处理的是记录集合，而宿主语言语句一次只能处理一个记录，因此需要用游标(cousor)机制，把集合操作转换成单记录处理方式。
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40 嵌入式SQL语句何时不必涉及到游标？何时必须涉及到游标？
答：1)INSERT、DELETE、UPDATE语句，查询结果肯定是单元组时的SELECT语句，都可直接嵌入在主程序中使用，不必涉及到游标。
2)当SELECT语句查询结果是多个元组时，此时宿主语言程序无法使用，一定要用游标机制把多个元组一次一个地传送给宿主语言处理。
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41 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?其中平凡的函数依赖集有多少个?非平凡的函数依赖有多少个?
答：在模式R上可能成立的函数依赖最多的个数即为R上函数依赖集的闭包中函数依赖的个数。
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42 对函数依赖X→Y的定义加以扩充，X和Y可以为空属性集，用φ表示，那么X→φ，φ→Y，φ→φ的含义是什么?
答：根据函数依赖的定义，以上三个表达式的含义为：
(1)一个关系模式R(U)中，X，Y是U的子集，r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X]必有t1[φ]=t2[φ]，即X函数决定空属性。即X→φ表示空属性函数依赖于X。这也是任何关系中都存在的。
(2)φ→Y表示Y函数依赖于空属性。由此可知该关系中所有元组中Y属性的值均相同。
(3)φ→φ表示空属性函数依赖于空属性。这是显然的。
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43. 数据系统的生存期分成哪几个阶段?数据库结构的设计在生存期中的地位如何?
答：分成七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行和维护(规需概逻物现维)。数据库结构的设计在生存期中的地位很重要，只有通过逻辑设计、物理设计，才能把概念模式转化为与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构和物理结构。这个设计在整个数据库设计中处于承上启下的地位。
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44. 什么是数据库设计?数据库设计过程的输入和输出有哪些内容?
答：数据库设计是指对于给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。
数据库设计过程的输入包括四部分内容：1)总体信息需求；2)处理需求；(3)DBMS的特征；(4)硬件和OS(操作系统)特征。
数据库设计过程的输出包括两部分内容：(1)完整的数据库结构，其中包括逻辑结构和物理结构；(2)基于数据库结构和处理需求的应用程序的设计原则。输出一般以说明书的形式出现。
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45. 基于数据库系统生存期的数据库设计分成哪几个阶段?
答：分为5个阶段:简记为(规需概逻物)：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计五个阶段。)。
--------------------------------------------------------------------------------
46. 什么是比较好的数据库设计方法学?数据库设计方法学应包括哪些内容?
答：一个好的数据库设计方法应该能在合理的期限内，以合理的工作量产生一个有实用价值的数据库结构。数据库设计方法学应包括以下内容：设计过程、设计技术、评价准则、信息需求、描述机制。
--------------------------------------------------------------------------------
47. 数据库设计的规划阶段应做哪些事情?
答：数据库设计中的规划阶段的主要任务是进行建立数据库的必要性及可行性分析，确定数据库系统在组织中和信息系统中的地位，以及各个数据库之间的联系。
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48. 数据库设计的需求分析阶段是如何实现的?目标是什么?
答：数据库设计的需求分析通过三步来完成：即需求信息的收集、分析整理和评审，其目的在于对系统的应用情况作全面详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据设计者都能够接受的文档。
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49. 评审在数据库设计中有什么重要作用?为什么允许设计过程中有多次的回溯与反复?
答：评审的作用在于确认某一阶段的任务是否全部完成，通过评审可以避免重大的疏漏或错误。允许设计过程中的多次回溯与反复就是为了确保在设计完成数据库系统中不出现重大疏漏或错误。
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50. 数据字典的内容和作用是什么?
答：数据字典的内容一般包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工过程。其作用是对系统中数据做出详尽的描述，提供对数据库数据的集中管理。
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51. 对概念模型有些什么要求?
答：对概念模型一般有以下要求：
概念模型是对现实世界的抽象和概括，它应真实、充分地反映现实世界中事物和事物之间的联系，有丰富的语义表达能力，能表达用户的各种需求，包括描述现实世界中各种对象及其复杂联系、用户对数据对象的处理要求和手段。
概念模型应简洁、明晰，独立于机器、容易理解、方便数据库设计人员与应用人员交换意见，使用户能积极参与数据库的设计工作。
概念模型应易于变动。当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和补充。
概念模型应很容易向关系、层次或网状等各种数据模型转换，易于从概念模式导出也DBMS有关的逻辑模式。
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52. 概念设计的具体步骤是什么?
答：概念设计的主要步骤为：
进行数据抽象、设计局部概念模式；
将局部概念模式综合成全局概念模式；
评审。
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53. 什么是数据抽象?主要有哪两种形式的抽象?数据抽象在数据库设计过程中起什么作用?
答：数据抽象是对人、物、事或概念的人为处理，它抽取人们关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。
数据抽象的形式有：系统状态的抽象，即抽象对象；系统转换的抽象，即抽象运算。
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54. 什么是ER图?构成ER图的基本要素是什么?
答：ER图是用来描述某一组织(单位)的概念模型，提供了表示实体、属性和联系的方法。构成ER图的基本要素是实体、属性和关系。实体是指客观存在并可相互区分的事特；属性指指实体所具有的每一个特性。
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55. 试述采用ER方法的数据库概念设计的过程.
答：利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局ER模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的ER模式，即概念模式。
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56. 逻辑设计的目的是什么?试述逻辑设计过程的输入和输出环境。
答：逻辑设计的目的是把概念设计阶段设计好的基本ER图转换为与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构，包括数据库模式和外模式。
逻辑设计过程中的输入信息有：(1)独立于DBMS的概念模式，即概念设计阶段产生的所有局部和全局概念模式；(2)处理需求,即需求分析阶段产生的业务活动分析结果；(3)约束条件，即完整性、一致性、安全性要求及响应时间要求等；(4)DBMS特性，即特定的DBMS特性，即特定的DBMS所支持的模式、子模式和程序语法的形式规则。
逻辑设计过程输出的信息有：(1)DBMS可处理的模式；(2)子模式；(3)应用程序设计指南；(4)物理设计指南。
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57. 试述逻辑设计阶段的主要内容。
答：逻辑设计主要是把概念模式转换成DBMS能处理的模式。转换过程中要对模式进行评价和性能测试，以便获得较好的模式设计。逻辑设计的主要内容包括：
(1)初始模式的形成
(2)子模式设计
(3)应用程序设计梗概
(4)模式评价
(5)修正模式。
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58. 规范化理论对数据库设计有什么指导意义?
答：在概念设计阶段，已经把关系规范化的某些思想用作构造实体类型和联系类型的标准，在逻辑设计阶段，仍然要使用关系规范化的理论来设计模式和评价模式。规范化的目的是减少乃至消除关系模式中存在的各种异常，改善完整性，一致性和存储效率。
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59.什么是数据库结构的物理设计?试述其具体步骤。
答：数据库结构的物理设计是指对一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，所谓数据库的物理结构主要指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。
物理设计的步骤为：(1)设计存储记录结构，包括记录的组成、数据项的类型和长度，以及逻辑记录到存储记录的映射；(2)确定数据存储安排；(3)设计访问方法，为存储在物理设备上的数据提供存储和检索的能力；(4)进行完整性和安全性的分析、设计；(5)程序设计。
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60. 试叙事务的四个性质，并解释每一个性质对DBS有什么益处?
答：事务的四个性质是：原子性、一致性、隔离性和持久性。
原子性：是保证数据库系统(DBS)完整性的基础。一个事务中所有对数据库的操作是一个不可分割的操作序列。
一致性：一个事务独立执行的结果将保证数据库的一致性，即数据不会因事务的执行而遭受破坏。
隔离性：隔离性要求在并发事务被执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时结果一样，使事务如同在单用户环境下执行一样。
持久性：要求对数据库的全部操作完成后，事务对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中。
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62 事务的COMMIT操作和ROLLBACK操作各做些什么事情?
答：COMMIT操作表示事务成功地结束(提交)，此时告诉系统，数据库要进入一个新的正确状态，该事务对数据库的所有更新都已交付实施。
ROLLBACK操作表示事务不成功地结束，此时告诉系统，已发生错误，数据库可能处在不正确的状态，该事务对数据库的更新必须被撤销，数据库应恢复该事务到初始状态。
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63 UNDO操作和REDO操作各做些什么事情?
答：UNDO操作是反向扫描"日志"文件，撤销对数据库的更新操作，使数据库恢复到更新前的状态；REDO操作正向扫描日志文件，重新做一次更新，使数据库恢复到更新后的状态。
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64 DBS中有哪些类型的故障?哪些故障破坏了数据库? 哪些故障未破坏数据库，但其中某些数据变得不正确?
答：数据库系统故障有事务故障、系统故障、介质故障。其中介质故障破坏数据库，系统故障未破坏数据库但使其中某些数据变得不正确。
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65 什么是“运行记录优先原则”？其作用是什么？
答：在数据库系统中，写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的登记记录到日志文件中是两个不同的操作，为了避免在完成这两个操作时，由于发生故障而破坏数据库的一致性，应先将运行记录写下来，这就是“运行记录优先原则”。
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66 什么是数据库的恢复？恢复的基本原则是什么，恢复如何实现？
答：数据库的恢复是指当数据库系统遭到破坏时，通过一些技术，使数据库恢复到遭到破坏前的正确状态。恢复的基本原则就是冗余，即数据的重复存储。恢复的常用方法有：定期对整个数据库进行复制或转储；建立日志文件；恢复。
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67 数据库的并发操作会带来哪些问题？如何解决？
答：数据库的并发操作会带来三类问题：丢失更新问题；不一致分析问题和“脏数据”的读出。解决的办法就是采用“封锁”技术。
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68 有哪些“丢失更新”问题？如何处理？
答：如两个事务要对某数据进行操作，但是由于并发调度的的原因，使得在一个事务对某数据的更新不能被另一事务所接受，导致更新操作的丢失。处理的办法就是对并发操作采用封锁技术，在一个事务操作时，另一事务进入等待状态直到前一事务解锁。
还有一种丢失更新问题是由事务的ROLLBACK引起的，如事务T2依赖于事务T1，在T1更新后未提交（COMMIT）而是ROLLBACK（回退），使得T2读取脏数据。处理的办法是使用PXC协议，不允许事务T1执行解锁操作直到事务执行到终点（COMMIT或提交）。
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69 为什么DML只提供解除S封锁的操作，而不提供解除X封锁的操作？
答：在DML中，PX协议并不完善，修正后的PXC协议规定：X封锁必须保留到事务终点（COMMIT或ROLLBACK），这个协议能防止由恢复引起的更新丢失现象。而多个事务可以对同一数据加上S封锁（读取但不能修改）因此可以由事务用UNLOCK解除各自对数据的封锁。
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70 为什么有些封锁需保留到事务终点，而有些封锁可随时解除？
答：因为有的封锁需要更新数据，保留到终点才能确认是否提交或回退以避免脏数据的读出，所以这些封锁需要保留到事务终点。而有些事务全部或部分操作只是读取数据，那么这一部分操作的封锁可以随时解除，因为它不涉及更新数据操作。
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71 死锁的发生是坏事还是好事?试说明理由。如何解除死锁状态?
答：死锁的发生即是坏是又是好事，说是坏是是因为它使并发事务不能继续执行下去，造成时间开销却不产生结果。说是好事是因为在某些时候我们要利用它来解决更新操作导致的数据库不一致状态。通过系统的死锁解决机制挑选一个事务作为牺牲品，撤消并恢复到初始状态。
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72 试叙述"串行调度"与"可串行化调度"的区别。
答：串行调度是多个事务按照一定的次序依次执行；而可串行化调度是指一个并发调度的结果与某一串行调度执行的结果等价时的并发调度。串行调度在某一时刻只有一个事务在执行，而可串行调度在某一时刻有多个事务同时被处理。
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73 什么是数据库的完整性? DBMS的完整性子系统的功能是什么?
答：数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。DBMS完整性子系统的功能是：(1)监督事务的执行，并测试是否违反完整性规则；(2)如有违反，则采取恰当的操作，如拒绝、报告违反情况，改正错误等方法进行处理。
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74 完整性规则由哪几个部分组成?关系数据库的完整性规则有哪几类?
答：完整性规则由三部分组成：
触发条件：即什么时候使用规则进行检查；
约束条件：即要检查什么样的错误；
ELSE子句：即查出错误后如何处理。
完整性规则有以下三类：
域完整性规则，用于定义属性的取值范围；
域联系的规则，定义一个或多个关系中，属性值间的联系、影响和约束。
关系完整性规则，定义更新操作对数据库中值的影响和限制。
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75 试详述SQL中的完整性约束机制。
答：SQL中的完整性约束规则有主键约束、外键约束、属性值约束和全局约束等多种形式。
主键约束。它是数据中最重要的一种约束。在关系中主键值不允许空也不允许出现重复，主键可用主键子句或主键短语进行定义。
外键约束。根据参照完整性规则，依赖关系中外键或者为空值，或者是基本关系（参照关系）中的该键的某个值。外键用外键关系子句定义。
属性值约束。当要求某个属性的值不允许空值时，那么可以在属性定义后加上关键字：NOT NULL ，这是非空值约束。还可以用CHECK子句对一个属性值加以限制以及使用域约束子句CREAT DOMAIN 定义新域并加以属性值检查。
全局约束。在关系定义时，可以说明一些比较复杂的完整性约束，这些约束涉及到多个属性间的联系或不同关系间的联系，称为全局约束。主要有基于元组的检查子句和断言。前者是对单个关系的元组值加以约束，后者则可对多个关系或聚合操作有关的完整性约束进行定义。
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76 参照完整性规则在SQL可以用哪几种方式实现?删除基本关系的元组时，依赖关系可以采取的做法有哪三种?修改基本关系的主键值时，依赖关系可以采取的做法有哪三种?
答：参照完整性规则要求"不引用不存在的实体"，在SQL中可以采用外键子句定义外键以及在属性值上进行约束如基于属性的检查、以及全局约束中的基于元组的检查子句等方式实现。
删除基本关系元组或修改基本关系的主键值时，依赖关系可以采用的做法有：
RESTRICT方式：只有当依赖关系中没有一个外键值与被删除/修改的基本关系中的主键值相对应时，系统才能执行删除操作，否则拒绝删除或修改。
SET NULL方式：删除/修改基本元组或基本关系的主键值时，将依赖关系中所有与基本关系中被删除/修改主键值相对应的外键值置为空值。
CASCADE方式：若删除则将依赖关系中所有外键值与基本关系中要删除的主键值相对应的元组一并删除，若修改则将依赖关系中所有与基本关系中要修改的主键值相对应的外键值一并修改为新值。
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77 试对SQL2中的基于属性的检查约束、基于元组的检查约束和断言三种完整性约束进行比较：各说明什么对象?何时激活?能保证数据库的一致性吗?
答：如下表：
约束形式
说明对象
激活条件
是否保证一致性
基于属性的检查
只对一个属性值加以约束
插入或修改属性值时
不一定
基于元组的检查
对单个关系的元组值加以约束
在插入或修改元组时
不一定
断言
多个关系或聚合操作
任何变动
保证
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78 设教学数据库的模式如下：
S(S#,SNAME,AGE,SEX)
SC(S#,C#,GRADE)
C(C#,CNAME,TEACHER)
试用多种方式定义下列完整性约束：
(1)在关系S中插入学生年龄值应在16～25岁之间
(2)在关系SC中插入元组时，其S#值和C#值必须分别在S和C中出现。
(3)在关系SC中修改GRADE值时，必须仍在0～100之间。
(4)在删除关系C中一个元组时，首先要把关系SC中具有同样C#的元组全部删去。
(5)在关系S中把某个S#值修改为新值时，必须同时把关系SC中那些同样的S#值也修改为新值。
答：(1)定义S时采用检查子句：
CREAT TABLE S(
S# CHAR(4),
SNAME char (10) NOT NULL ,
AGE SMALLINT ,
primary key(S#)
CHECK (AGE>=16 and AGE<=25))
(2)采用外键子句约束
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#)
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
(3)采用元组检查
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#)
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
CHECK (GRADE>=0 and AGE<=100))
(4)采用外键约束
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#),
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
)
注，在ON DELETE短语缺省的时候表示RESTRICT方式。
(5)采用外键约束
CREAT TABLE SC(
S# CHAR(4),
C# CHAR(4),
GRADE SMALLINT,
FOREIGN key(S#) REFERENCE S(S#) ON UPDATE CASCADE ,
FOREIGN key(C#) REFERENCE C(C#)
)
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79 在教学数据库的关系S、SC、C中，试用SQL2的断言机制定义下列两个完整性约束：
(1)学生必须在选修Maths课后，才能选修其他课程。
(2)每个男学生最多选修20门课程
解：(1)
CREAT ASSERTION ASS1 CHECK
( NOT EXISTS
( SELECT S FROM SC
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE
CNAME<>'MATHS')
AND S# NOT IN
(SELECT S# FROM SC
WHERE C# IN
(SELECT C#
FROM C
WHERE
CNAME='MATHS')));
(2)
CREAT ASSERTION ASS2 CHECK
( 20>=ALL(SELECT COUNT (SC.C#)
FROM S,SC
WHERE S.S#=SC.S AND SEX='M'
GROUP BY S#));
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80 什么是数据库的安全性?有哪些安全措施?
答：数据库的安全性是指保护数据库防止不合法的使用，以免数据的泄漏、非法更改和破坏。
可以从以下方面设置数据库的安全措施：环境级、职员级、OS级、网络级和数据库系统级。
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81 什么是"权限"?用户访问数据库可以有哪些权限?对数据库模式有哪些修改权限?
答：用户使用数据库的方式称为权限。用户访问数库的权限有：读权限、插入权限、修改权限、删除权限。用户修改数据库模式的权限有索引权限、资源权限、修改权限、撤销权限。
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82 试解释权限的转授与回收。
答：在数据库系统中,为了保证数据的安全性，用户对数据的操作必须首先从DBA处获得权限，才能进行对数据的操作。同时数据库系统也允许用户将获得的权限转授给其他用户，也允许把已授给其他用户的权限再回收上来。
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83 SQL 语言中的视图机制有哪些优点?
答：视图机制使系统具有三个优点：数据安全性、数据独立性和操作简便性。
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84 SQL2中用户权限有哪几类?并作必要的解释。
答：SQL2中定义了六类用户权限，分别是：
(1)SELECT :允许用户对关系或视图执行SELECT操作。
(2)INSERT ：允许用户对关系或视图执行INSERT操作，如果还说明了一个属性表，那么表示只能插入这些属性的值，关系中其他属性值将置为缺省值或为空值。
(3)DELETE：允许用户对关系或视图执行DELETE操作。
(4)UPDATE：允许用户对关系或视图执行UPDATE操作，如果还说明了一个属性表，那么表示只能修改这些属性的值，否则表示可以修改关系中任一属性值。
(5)REFERENCES：允许用户定义新关系时，引用其他关系的主键作为外键。
(6)USAGE：允许用户使用定义的域。
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85 数据加密法有些什么优点?如何实现?
答：数据加密可以更好地保证数据的完全性，加密采用加密算法给把源文变为密文来实现。常用的加密算法有"替换方法"和明键加密法。
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86. 什么是数据的再组织设计?试述其重要性。
答：数据再组织是指对数据的概念模式、逻辑结构或物理结构的改变。数据再组织，通常是由于环境，需求的变化或性能原因而进行的，如信息定义的改变，增加新的数据类型，对原有的数据提出了新的使用要求，改用具有不同物理特征的新存储设备以及数据库性能下降等都要求进行数据库的重新组织。
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87. 数据系统投入运行后，有哪些维护工作?
答：数据系统投入运行后，主要维护工作有：(1)维护数据库的安全性与完整性控制及系统的转储和恢复；(2)性能的监督、分析与改进；(3)增加新功能；(4)发现错误，修改错误。
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88 试叙数据从集中存储、分散存储到分布存储的演变过程。
答：早期的数据库规模不大，采用集中式数据库系统，对集中存储的数据进行管理和使用优点突出，但是后来，随着数据库应用的不断发展，数据库规模不断扩大，使得集中存储的数据库及数据库系统的设计和操作都比较复杂，安全性也较差，因此采用了数据分散存储的办法，将数据库分成多个建立在多台计算机上，此时的各个数据库的管理和应用程序均是分开并独立的。随着计算机网络通信的发展，有可能把分散在各处的数据库系统通过网络通信连接起来，因此出现了分布式的数据库系统，这时的数据库虽然分别存在各地的计算机上，但它们之间通过分布式数据管理系统可以进行联系，分布式存储是集中存储和分散存储的结合。
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89与集中式DBS、分散式DBS相比，分布式DBS有哪些特点?
答：与集中式DBS相比，分布式DBS中数据库的存储是分布性的，即数据不是存储在同一场地，而是分布存储在多个场地。与分散式DBS相比，分布式DBS中数据库具有"逻辑整体性"，即表面上看，分布式数据的数据库分散在各个场地，但这些数据在逻辑上却是一个整体，如同一个集中式数据库。
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90 试解释下列术语：同构同质型DDBS，同构异质型DDBS，异构DDBS。
答：同构同质型DDBS：是指各个场地都采用同一类型的数据模型，并且是同一型号数据库管理系统。
同构异质型DDBS：是指各个场地都采用同一类型的数据模型，但是数据库管理系统是不同型号的。
异构型DDBS是指各个场地的数据模型是不是的类型。
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91 分布式数据库系统有哪些优点和缺点?
答：分布式数据库系统的优点是：
(1)具有灵活的体系结构
(2)适应分布式的管理和控制机构
(3)经济性能优越
(4)系统的可靠性高、可用性好
(5)局部应用的响应速度快
(6)可扩展性好，易于集成现有系统。
分布式数据库系统的缺点：
(1)系统开销大，主要花在通信部分
(2)复杂的存取结构，原来在集中式系统中有效存取数据的技术，在分成式系统中都不再适用
(3)数据的安全生和保密性较难处理。
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92 分布式数据库中，"数据分配"有哪些策略?"数据分片"有哪些策略? 数据分片的准则是什么?
答：数据分配策略主要有：
集中式：所有数据均安排在同一个场地上。
分割式：所有数据只有一份，分别被安置在若干个场地。
全复制式：数据在每个场地重复存储。
混合式：数据库分成若干可相交的子集，每一子集安置在一个或多个场地上，但是每一场地未必保存全部数据。
数据分片的方式有以下三种：
水平分片：按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集，每个子集为关系的一个片段。
垂直分片：把一个全局关系的属性集分成若干子集，并在这些子集上做投影运算，每个投景为垂直分片。
混合型分片：将水平分片与垂直分片方式综合使用则为混合型分片。
数据分片应遵循的准则为：
(1)完备性条件：必须把全局关系的所有数据映射到各个片段中，绝不允许发生属于全局关系的某个数据不属于任何一个片段。
(2)重构条件：划分所采用的方法必须确保能够由各个片段重建全局关系。
(3)不相交条件：要求一个全局关系被划分后得到的各个数据片段互相不重叠。
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93 试叙述分布式DBS的体系结构，它有什么特征?
答：分布式DBS的体系结构分为四级：全局外模式、全局概念模式、分片模式和分配模式。
(1)全局外模式：它们是全局应用的用户视图，是全局概念模式的子集。
(2)全局概念模式：全局概念模式定义了分布式数据库中所有数据的逻辑结构。
(3)分片模式：分片模式定义片段以及定义全局关系与片段之间的映象。这种映象是一对多的，即每个片段来自一个全局关系，而一个全局关系可分成多个片段。
(4)分配模式：片段是全局关系的逻辑部分，一个片段在物理上可以分配到网络的不同场地上。分配模式根据数据分配策略的选择定义片段的存放场地。
分布式DBS的分层体系结构有三个特征：
(1)数据分片和数据分配概念的分离，形成了"数据分布独立性"概念。
(2)数据冗余的显式控制。
(3)局部DBMS的独立性。
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94 试叙述分布式DBMS的功能及组成。
答：其主要功能有：
(1)接受用户请求，并判定把它送到哪里，或必须访问哪些计算机才能满足该请求。
(2)访问网络数据字典，或者至少了解如何请求和使用其中的信息。
(3)如果目标数据存储于系统的多个计算机上，就必须进行分布式处理。
(4)通信接口功能，在用户、局部DBMS和其他计算机的DBMS之间进行协调。
(5)在一个异构型分布式处理环境中，还需提供数据和进程移植的支持。这里的异构型是指各个场地的硬件、软件之间存在一定差别。
DDBMS组成：应包括以下四个子系统：
查询子系统
完整性子系统
调度子系统
可靠性子系统
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95 分布式系统中影响查询的主要因素是什么?
答：分布式系统中，影响查询的主要因素数据经网络的传输时间，数据传输量是衡量查询时间的一个主要指标，不同场地间的联接操作和并操作是导致数据舆的主要原因
96 基于半联接的查询优化策略的基本思想是什么?
答：数据在网络中传输时，如果以整个关系传输，然后将关系与另一场地关系进行联接，则传输数据量大，而在联接时并非每个数据都参与操作或有用，因此，考虑到不参与操作的值或无用的值不必经网络来回传输，则可以减少传输的数据量。这就是基于半联接的查询优化策略的基本思想。
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97 表7.2中有两个关系R和S，试计算下列表达式的值：
(1)R|X|S (2)R|X S (3)S|X R
(4)R|X|S (5)R|X S (6)S|X R
B=B B=B B=B
(7)R|X|S (8)R|X S (9)S|X R
A=D A=D A=D
_____
A B C
2 3 4
5 6 7
8 3 4
7 5 8
关系R
_____
B C D
3 4 7
5 6 8
5 8 2
关系S
解：如下：
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98 试述基于半联接查询的优化策略。
答：假设场地1的关系R和场地2的关系S在属性R.A和S.B上做联接操作，采用半联接方法表示这个联接操作，可以减少数据传输量
R |×| S =(R |× S ) |×| S
A=B A=B A=B
等式右边的式子称为"半联接程序"：第一步，在场地2计算关系S在属性B上的投影πB(S),然后把πB(S)从场地2传输到场地1.
第二步；在场地1执行半联接，把结果R'传到场地2，第三步在场地2执行R'与S的联接操作得到结果。
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99 试述客户/服务器式DBS的一般结构。此时数据库应用的功能如何划分?
答：客户/服务器式DBS是在客户/服务器计算机网络上运行的DBS，这个计算机网络中，有一些计算机扮演客户，另一些计算机扮演服务者(即客户机/服务器)。客户/服务体系结构的关键在于功能的分布。一些功能放在客户机(前端机)上运行，另一些功能则放在服务器(后端机)上执行。此时数据库应用的功能分成两部分：
前端部分：由一些应用程序构成，例如，格式处理、报表输出、数据输入、图形，实现前端处理和用户界面。
后端部分：包括存取结构、查询优化、并发控制、恢复等系统程序，完成事务处理和数据访问控制。
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100 试述分布式DBS的物理级客户/服务器体系结构。
答：客户/服务器式的分布式DBS中，把DBMS软件分成两级：客户级和服务器级。如某些场地可能只运行客户机软件，某些场地可能只运行专用的服务器软件，而在有一些场地可能客户机软件和服务器软件都运行。
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101 在分布式DBS中，DBMS的功能如何划分? 有哪两种方法?
答：第一种方法是把集中式DBMS的功能放在服务器一级，提供给若干客户一个SQL服务器，每个客户机接收用户的查询命令，并解释SQL查询，提供用户接口和宿主语言接口的功能。
第二种方法是基于面向对象方法，把DBMS的软件功能以更加集成的方式划分到客户机和服务器中。
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102 在典型的分布式DBMS中，软件模块分成哪三级?
答：以下三级：
(1)服务器级软件：负责场地的局部数据管理
(2)客户机软件：负责进行分布式管理，从数据字典中获取数据分布的信息，并处理涉及多场地的全局查询。
(3)通信软件：负责提供各场地间的数据传输。