2024春數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論離線作業(yè)

浙江高校遠(yuǎn)程教化學(xué)院

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》課程作業(yè)

姓名：夏林學(xué)號：

年級：2024秋學(xué)習(xí)中心：洞頭學(xué)習(xí)中心

第一章習(xí)題2、6、10

其次章習(xí)題5、6

第三章習(xí)題4、5、9

第四章習(xí)題3、7、8、10

第五章習(xí)題2、5、6、7

第六章習(xí)題2、7

第七章習(xí)題9、10

第九章習(xí)題3

第十章習(xí)題3、4、5

第十一章習(xí)題4、7、9\10*

作業(yè)：

第一章習(xí)題2、6、10

習(xí)題2運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么好處？

答：運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)

確定的。

運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處很多，例如，可以大大提高應(yīng)用開發(fā)

的效率,便利用戶的運(yùn)用，減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護(hù)的負(fù)擔(dān),

▲一二一▲一上-

z寺wtz寺Vr\。

運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以大大提高應(yīng)用開發(fā)的效率。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)

庫系統(tǒng)中應(yīng)用程序不必考慮數(shù)據(jù)的定義、存儲和數(shù)據(jù)存取的具體

路徑，這些工作都由DBMS來完成。用一個通俗的比方，運(yùn)用

了DBMS就如有了一個好參謀、好助手，很多具體的技術(shù)工作

都由這個助手來完成。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)管理的許很多多困難的細(xì)微環(huán)節(jié)操勞。還有，當(dāng)

應(yīng)用邏輯變更，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)也須要變更時，由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

供應(yīng)了數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的變更

是DBA的責(zé)任，開發(fā)人員不必修改應(yīng)用程序，或者只須要修改

很少的應(yīng)用程序，從而既簡化了應(yīng)用程序的編制，又大大削減了

應(yīng)用程序的維護(hù)和修改。

運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護(hù)系統(tǒng)的

負(fù)擔(dān)。因?yàn)镈BMS在數(shù)據(jù)庫建立、運(yùn)用和維護(hù)時對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行

統(tǒng)一的管理和限制，包括數(shù)據(jù)的完整性、平安性、多用戶并發(fā)限

制、故障復(fù)原等，都由DBMS執(zhí)行。

總之，運(yùn)用數(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，限制數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)的利用率和一樣性，又有利于應(yīng)

用程序的開發(fā)和維護(hù)。

習(xí)題6數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？

答：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有：數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操縱功

能、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能、其他功能等。

習(xí)題10試給出三個實(shí)際狀況的E-R圖，要求實(shí)體型之間具有

一對一、一對多、多對多各種不同的聯(lián)系。

答：

部門科研項(xiàng)目課程

1nirn

總經(jīng)理教員學(xué)生教員

一對一聯(lián)系一對多聯(lián)系多對多聯(lián)系

部門和總經(jīng)理是兩個實(shí)體。一個部門或者一個公司只有一個

總經(jīng)理，一個總經(jīng)理只在一個公司工作，不能兼任兩個以上公司

的總經(jīng)理，所以部門和總經(jīng)理兩個實(shí)體之間是一對一的聯(lián)系。

一個科研項(xiàng)目可以由多個教員和多個學(xué)生擔(dān)當(dāng)。假如規(guī)起一

個教員只能參與一個項(xiàng)目，一個學(xué)生也只能參與一個項(xiàng)目。依據(jù)

這樣的語義，科研項(xiàng)目和教員、學(xué)生三者之間是一對多的聯(lián)系。

假如一門課程可以由多個教員講授，一個教員可以講授多門

課程，則課程和教員之間是多對多的聯(lián)系。

其次章習(xí)題4、5

習(xí)題4試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則。在參照完整性中，為什么

外部碼屬性的值也可以為空？什么狀況下才可以為空？

兀SNo(°

JNO=JTAPNO='P1'(SPJ))

(3)求供應(yīng)工程JI零件為紅色的供應(yīng)商號碼SNO；

SNo(nSNO,PNo(。

JIJNO=JT(SPJ)HJIPN°(0COL四

紅，(P)))

(4)求沒有運(yùn)用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號JNO；

SN()(。CITY='天津'

冗JN()(J)五JNO⑸于

SNO,PNO,JNO(six)nPNo(。COLOR=，紅，(P)))

(5)求至少用了供應(yīng)商S1所供應(yīng)的全部零件的工程號JNOo

兀PN°』N°(SPJ)+JIPNO(。SNO=，S1(SPJ))

第三章習(xí)題3、4、5、11

習(xí)題3用SQL語句建立其次章習(xí)題5中的4個表

答：對于S表：S(SNO,SNAME,STATUS,CITY)；

CREATETABLES(SNOCHAR(3)UNIQUE,SNAMECHAR(1

0),STATUSCHAR(2),CITYCHAR(10))；

對于P表：P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT)；

CREATETABLEP(PNOCHAR(3)UNIQUE,PNAMECHAR(1

0),COLORCHAR(4),WEIGHTINT)；

對于J表：J(JNO,JNAME,CITY);

CREATETABLEJ(JNOCHAR(3)UNIQUE,JNAMECHAR(

12),CITYCHAR(IO));

對于SPJ表：SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY);

CREATETABLESPJ(SNOCHAR(3),PNOCHAR(3),JNOC

HAR(3),QTYINT));

習(xí)題4針對上題中建立的四個表試用SQL完成其次章習(xí)題5中

的查詢。

答：

(1)求供應(yīng)工程J1零件的供應(yīng)商號碼SNO；

SELECTDISTINCTSNO

FROMSPJ

WHEREJNO^jr；

(2)求供應(yīng)工程JI零件Pl的供應(yīng)商號碼SNO；

SELECTDISTINCTSNO

FROMSPJ

WHEREJNO=9JFANDPNO^Pl91；

(3)求供應(yīng)工程JI零件為紅色的供應(yīng)商號碼SNO；

SELECTDISTINCTSNO

FROMSPJ,P

WHEREJNO=jrANDSPJ.PNO=P.PNOANDCOLORS

紅，；

(4)求沒有運(yùn)用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號JNO；

SELECTJNO

FROMJ

WHERENOTEXISTS

(SELECT*

FROMS,P,SPJ

WHERESPJ.JNO=J.JNO

ANDSPJ.SNO=S.SNO

ANDSPJ.PNO=P.PNO

ANDS.CITY=，天津，

ANDP.COLOR=，紅，)；

⑸求至少用了供應(yīng)商S1所供應(yīng)的全部零件的工程號JNO；

SELECTDISTINCTJNO

FROMSPJSPJZ

WHERENOTEXISTS

(SELECT*

FROMSPJSPJX

WHERESNO=9SV

ANDNOTEXISTS

(SELECT*

FROMSPJSPJY

WHERESPJY.PNO=SPJX.PNO

ANDSPJY.JNO=SPJZ.JNO))；

習(xí)題5針對習(xí)題3中的四個表試用SQL完成以下各項(xiàng)操作:

答：(1)找出全部供應(yīng)商的姓名和所在城市。

SELECTSNAME,CITY

FROMS;

(2)找出全部零件的名稱、顏色、重量。

SELECTPNAME,COLOR,WEIGHT

FROMP;

⑶找出訪用供應(yīng)商SI所供應(yīng)零件的工程號碼。

SELECTDISTINCTJNO

FROMSPJ

WHERESNO=,Sr；

(4)找出工程項(xiàng)目J2運(yùn)用的各種零件的名稱及其數(shù)量。

SELECTP.PNAME,SPJ.QTY

FROMP,SPJ

WHEREP.PNO=SPJ.PNOANDSPJ.JNO=J2,;

(5)找出上海廠商供應(yīng)的全部零件號碼。

SELECTDISTINCTPNO

FROMSPJ

WHERESNOIN

(SELECTSNO

FROMS

WHERECITY='上海');

(6)找出訪用上海產(chǎn)的零件的工程名稱。

SELECTJNAME

FROMJ,SPJ,S

WHEREJ.JNO=SPJ.JNO

ANDSPJ.SNO=S.SNO

ANDS.CITY=，上海，；

⑺找出沒有運(yùn)用天津產(chǎn)的零件的工程號碼。

SELECTJNO

FROMJ

WHERENOTEXISTS

(SELECT*

FROMSPJ

WHERESPJ.JNO=J.JNO

ANDSNOIN

(SELECTSNO

FROMS

WHERECITY=，天津，));

⑻把全部紅色零件的顏色改成藍(lán)色。

UPDATEPSETCOLOR二，藍(lán)'

WHERECOLORS紅，；

(9)由S5供應(yīng)J4的零件P6改為由S3供應(yīng)，請作必要的修改。

UPDATESPJSETSNO=9S39

WHERESNO='S5'ANDJNO='J4'ANDPNO='P6';

(10)從供應(yīng)商關(guān)系中刪除S2的記錄，并從供應(yīng)狀況關(guān)系中刪除

相應(yīng)的記錄。

DELETFROMSPJ

WHERESNO=，S2，；

DELETFROMS

WHERESNO=,S2,;

(11)請將(S2,J6,P4,200)插入供應(yīng)狀況關(guān)系。

INSERTINTOSPJ(SNO,JNO,PNO,QTY)

VALUES('S2','J6','P4',200);

習(xí)題11請為三建工程項(xiàng)目建立一個供應(yīng)狀況的視圖，包括供應(yīng)

商代碼(SNO)、零件代碼(PNO)、供應(yīng)數(shù)量(QTY)。針對該

視圖完成下列查詢：

(1)找出三建工程項(xiàng)目運(yùn)用的各種零件代碼及其數(shù)量。

(2)找出供應(yīng)商S1的供應(yīng)狀況。

答：建視圖：

CREATEVIEWV_SPJAS

SELECTSNO,PNO,QTYFROMSPJWHEREJNO=

(SELECTJNOFROMJWHEREJNAME=，三建D;

對該視圖查詢：

⑴找出三建工程項(xiàng)目運(yùn)用的各種零件代碼及其數(shù)量。

SELECTPNO,QTYFROMV_SPJ;

⑵找出供應(yīng)商S1的供應(yīng)狀況。

SELECTPNO,QTY/*SI供應(yīng)三建工程的零件號和對應(yīng)數(shù)量

*/

FROMV_SPJ

WHERESNO^SV;

第四章習(xí)題4、8、9、11

習(xí)題4試述CC評估保證級劃分的基本內(nèi)容

答：CC提出國際公認(rèn)的表述信息技術(shù)平安性的結(jié)構(gòu)，把信息產(chǎn)

品的平安要求分為平安功能要求、平安保證要求。CC文本由三

部分組成：簡介和一般模型；平安功能要求；平安保證要求。

CC評估保證級劃分如下：

評估TCSEC平

保證定義安級別（近

級似相當(dāng)）

EAL1功能測試(functionaHytested)

EAL2結(jié)構(gòu)測試(structurallytested)C1

EAL3系統(tǒng)地測試和檢查(methodicallytestedC2

andchecked)

EAL4系統(tǒng)地設(shè)計(jì)、測試和復(fù)查(methodicallyB1

designed,tested,andreviewed)

EAL5半形式化設(shè)計(jì)和測試(semiformallyB2

designedandtested)

EAL6半形式化驗(yàn)證的設(shè)計(jì)和測試（semiformallyB3

verifieddesignandtested)

EAL7形式化驗(yàn)證的設(shè)計(jì)和測試(formallyAl

verifieddesignandtested)

習(xí)題8今有兩個關(guān)系模式:

職工(職工號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號)

部門(部門號，名稱，經(jīng)理名，地址，電話號)

請用SQL的GRANT和REVOKE語句(力口上視圖機(jī)制)完成以下

授權(quán)定義或存取限制功能：

答：

(a)用戶王明對兩個表有SELECT權(quán)力。

GRANTSELECTON職工，部門TO王明

(b)用戶李勇對兩個表有INSERT和DELETE權(quán)力。

GRANTINSERT,DELETEON職工，部門TO李勇

(c)每個職工只對自己的記錄有SELECT權(quán)力。

GRANTSELECTON職工WHEN

USER()=NAMETOALL;

這里假定系統(tǒng)的GRANT語句支持WHEN子句和USER()

的運(yùn)用。用戶將自己的名字作為ID。留意，不同的系統(tǒng)這些

擴(kuò)展語句可能是不同的。

(d)用戶劉星對職工表有SELECT權(quán)力，對工資字段具有更新權(quán)

力。

GRANTSELECT,UPDATE(工資)ON職工TO文惺

(e)用戶張新具有修改這兩個表的結(jié)構(gòu)的權(quán)力。

GRANTALTERTABLEON職工，部門TO張新；

⑴用戶周平具有對兩個表全部權(quán)力(讀，插，改，刪數(shù)據(jù))，并

具有給其他用戶授權(quán)的權(quán)力。

GRANTALLPRIVILIGESON職工，部門TO周平

WITHGRANTOPTION;

(g)用戶楊蘭具有從每個部門職工中SELECT最高工資、最低工

資、平均工資的權(quán)力，他不能查看每個人的工資。

首先建立一個視圖，然后對這個視圖定義楊蘭的存取權(quán)限：

CREATEVIEW部門工資AS

SELECT部門.名稱,MAX(工資),MIN(工資),AVG(工

資)FROM職工，部門

WHERE職工,部門號二部門,部門號GROUPBY職工.部門

號；

GRANTSELECTON部門工資TO楊蘭；

習(xí)題9把習(xí)題8中(a)?(g)的每一種狀況，撤消各用戶所授

予的權(quán)力。

答:

(a)

REVOKESELECTON5RI,部門

FROM王明；

(b)

REVOKEINSERT,DELETEON部門

FROM李勇；

(c)

REOVKESELECTON職工

WHENUSER()=NAME

FROMALL

這里假定用戶將自己的名字作為ID,且系統(tǒng)的REOVKE語

句支持WHEN子句，系統(tǒng)也支持USERS的運(yùn)用。

(d)

REVOKESELECT,UPDATEON職工

FROM文惺；

(e)

REVOKEALTERTABLEON職工,部門

FROM張新；

(f)

REVOKEALLPRIVILIGESON職工,部門

FROM周平；

(g)

REVOKESELECTON部門工資

FROM楊蘭；

DROPVIEW部門工資；

習(xí)題11理解并說明MAC機(jī)制中主體、客體、敏感度標(biāo)記的含

義。

答：在MAC中，DBMS所管理的全部實(shí)體被分為主體和客體。

主體是系統(tǒng)中的活動實(shí)體，既包括DBMS所管理的實(shí)際用戶，

也包括代表用戶的各進(jìn)程。客體是系統(tǒng)中的被動實(shí)體，是受主

體操縱的，包括文件、基表、索引、視圖等。對于主體和客體,

DBMS為它們每個實(shí)例(值)指派一個敏感度標(biāo)記(Label)。敏

感度標(biāo)記被分成若干級別，例如絕密(TopSecret)、機(jī)密

(Secret)、可信(Confidential)、公開(Public)等。主體的

敏感度標(biāo)記稱為許可證級別，客體的敏感度標(biāo)記稱為密級

(ClassificationLevel)。MAC機(jī)制就是通過對比主體的Label

和客體的Label,最終確定主體是否能夠存取客體。

第五章習(xí)題2、5、6、7

習(xí)題2數(shù)據(jù)庫的完整性概念與數(shù)據(jù)庫的平安性概念有什么區(qū)分

和聯(lián)系？

答：數(shù)據(jù)的完整性和平安性是兩個不同的概念，但是有肯定的聯(lián)

系。數(shù)據(jù)的完整性是為了防止數(shù)據(jù)庫中存在不符合語義的數(shù)據(jù)，

也就是防止數(shù)據(jù)庫中存在不正確的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的平安性是愛護(hù)數(shù)

據(jù)庫防止惡意的破壞和非法的存取。完整性檢查和限制的防范對

象是不合語義的、不正確的數(shù)據(jù)，防止它們進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。平安性

措施的防范對象是非法用戶和非法操作，防止他們對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)

的非法存取。

習(xí)題5RDBMS在實(shí)現(xiàn)參照完整性時須要考慮哪些方面？

答:RDBMS在實(shí)現(xiàn)參照完整性時須要考慮以下幾個方面：

⑴外碼是否可以接受空值。

⑵刪除被參照關(guān)系的元組時的考慮，這時系統(tǒng)可能實(shí)行的作法有

三種：

1）級聯(lián)刪除（CASCADES）

2）受限刪除（RESTRICTED）

3）置空值刪除（NULLIFIES）。

⑶在參照關(guān)系中插入元組時的問題，這時系統(tǒng)可能實(shí)行的作法

有：

1）受限插入；2）遞歸插入。

（4）修改關(guān)系中主碼的問題。一般是不能用UPDATE語句修改關(guān)

系主碼值。假如須要修改主碼值，只能先刪除該元組，然后再把

具有新主碼值的元組插入到關(guān)系中。假如允許修改主碼，首先要

保證主碼的惟一性和非空，否則拒絕修改。然后要區(qū)分是參照關(guān)

系還是被參照關(guān)系。

習(xí)題6假設(shè)有下面兩個關(guān)系模式：

職工（職工號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號），其中職

工號為主碼；

部門（部門號，名稱，經(jīng)理名，電話），其中部門號為主碼：

用SQL語言定義這兩個關(guān)系模式，要求在模式中完成以下完整

性約束條件的定義：

(1)定義每個模式的主碼；(2)定義參照完整性；(3)定義職

工年齡不得超過60歲。

答：定義部門

CREATETABLEDEPT(DeptnoNUMBER(2),DeptnameCH

AR(10),ManagerCHAR(10),PhoneNumberCHAR(12)PRIM

ARYKEY(Deptno));

定義職工

CREATETABLEEMP(EmpnoNUMBER(4),EnameCHAR(

10),AgeNUMBER(2)CHECK(Age<=60),JobCHAR(9),

SalNUMBER(7,2),

DeptnoNUMBERQ),PRIMARYKEY(Empno),

FOREIGNKEY(Deptno)REFERENCESDEPT(Deptno))；

習(xí)題7關(guān)系系統(tǒng)中，當(dāng)操作違反實(shí)體完整性、參照完整性和用戶

定義的完整性約束條件時，一般是如何分別進(jìn)行處理的？

答：對于違反實(shí)體完整性和用戶定義的完整性的操作一般都采

納拒絕執(zhí)行的方式進(jìn)行處理。而對于違反參照完整性的操作，并

不都是簡潔地拒絕執(zhí)行，有時要依據(jù)應(yīng)用語義執(zhí)行一些附加的操

作，以保證數(shù)據(jù)庫的正確性。

第六章習(xí)題2、12

習(xí)題2

建立一個關(guān)于系、學(xué)生、班級、學(xué)會等諸信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

描述學(xué)生的屬性有：學(xué)號、姓名、誕生年月、系名、班號、

宿舍區(qū)。

描述班級的屬性有：班號、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份。

描述系的屬性有：系名、系號、系辦公室地點(diǎn)、人數(shù)。

描述學(xué)會的屬性有：學(xué)會名、成立年份、地點(diǎn)、人數(shù)。

有關(guān)語義如下：一個系有若干專業(yè)，每個專業(yè)每年只招一個

班，每個班有若干學(xué)生。一個系的學(xué)生住在同一宿舍區(qū)。每個學(xué)

生可參與若干學(xué)會，每個學(xué)會有若干學(xué)生。學(xué)生參與某學(xué)會有一

個入會年份。

請給出關(guān)系模式，寫出每個關(guān)系模式的微小函數(shù)依靠集，

指出是否存在傳遞函數(shù)依靠，對于函數(shù)依靠左部是多屬性的狀況

探討函數(shù)依靠是完全函數(shù)依靠，還是部分函數(shù)依靠。

指出各關(guān)系的候選碼、外部碼，有沒有全碼存在？

答：

E—R圖:

關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號，姓名，誕生年月，系號，班號，專業(yè)

號，宿舍區(qū)）

專業(yè)（專業(yè)號，專業(yè)名）

班級（班號，專業(yè)名，系號，班人數(shù)，入校年份）

系（系號，系名，系辦公室地點(diǎn)，系人數(shù)）

學(xué)會（學(xué)會名，成立年月，地點(diǎn)，學(xué)會人數(shù)）

學(xué)生一學(xué)會（學(xué)號，學(xué)會名，入會年份）

每個關(guān)系模式的微小函數(shù)依靠集：

學(xué)生：學(xué)號一姓名，學(xué)號一誕生年月，學(xué)號一系號，學(xué)號一班

號,班號f系號，系號一宿舍區(qū),學(xué)號一專業(yè)號，學(xué)號f宿舍區(qū),班

號f宿舍區(qū)專業(yè)：專業(yè)號f專業(yè)名

班級：班號f專業(yè)名，班號f班人數(shù)，班號一入校年份，班號

f系號，專業(yè)號f系號，（專業(yè)號，入校年份）一班號

系：系號f系名，系名f系號，系號f系辦公室地點(diǎn)，系號f系

人數(shù)

學(xué)會：學(xué)會名f成立年月，學(xué)會名一地點(diǎn)，學(xué)會名一學(xué)會人數(shù)

學(xué)生一學(xué)會：（學(xué)號，學(xué)會名）f入會年份

‘學(xué)生'中存在傳遞函數(shù)依靠：學(xué)號一班號，班號f系號

'班'中存在傳遞函數(shù)依靠：（專業(yè)名，入校年份）f班號，班號

一班人數(shù)，（學(xué)號，學(xué)會名）f入會年份和（專業(yè)名，入校年

份）一班號均為'學(xué)生一學(xué)會'和‘班級’中的函數(shù)依靠，是

完全函數(shù)依靠

關(guān)系^^碼屏部碼I全碼

學(xué)生學(xué)號班號，系號無

班級班號,(專業(yè)號，入校年份)系號無

系系號和系名無無

學(xué)會學(xué)會名無無

學(xué)生一?學(xué)會(學(xué)號，學(xué)會名)學(xué)號，學(xué)會名無

習(xí)題12下面的結(jié)論哪些是正確的，哪些是錯誤的？對于錯誤的

結(jié)論請給出理由或給出反例說明之。

答：(1)任何一個二目關(guān)系是屬于3NF。?一對。

(2)任何一個二目關(guān)系是屬于BCNF。?一對。

(3)任何一個二目關(guān)系是屬于4NF?！?對。

(4)錯。當(dāng)A-B在R上成立，關(guān)系R(A,B,C)等于其投

影RI(A,B)和R2(A,C)的連接，反之則不然。正確的應(yīng)

當(dāng)是：當(dāng)且僅當(dāng)多值依靠AffB在R上成立，關(guān)系R(A,B,C)

等于其投影Rl(AJB)和R2(A,C)的連接。

(5)對。

(6)對。

(7)對。

(8)錯。反例：關(guān)系模式SC(S#,C#,G),(S#,C#)fG,但是

S#VG,C#VG.

第七章習(xí)題9、11、12

習(xí)題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。

答：重要性：數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，將

在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求首先抽象為概念結(jié)構(gòu)，以此作

為各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，從而能更好地、更精確地用某

—DBMS實(shí)現(xiàn)這些需求。

設(shè)計(jì)步驟：概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有多種，其中最常常采納的策

略是自底向上方法，該方法的設(shè)計(jì)步驟通常分為兩步：第1步是

抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖，第2步是集成局部視圖，得到全局的

概念結(jié)構(gòu)。

習(xí)題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。

答:數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的基

本E-R圖轉(zhuǎn)換為與選用的DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合

的邏輯結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)步驟為：

（1）將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型；

（2）將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的

數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換；

（3）對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。

習(xí)題12試把第一章習(xí)題12和習(xí)題13中的E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)

系模型。

答：

學(xué)校（校名，校長，地點(diǎn)）

系（系號，系名，主任名，學(xué)校名）

教研室（室號，名稱，負(fù)責(zé)人，系號）

教員（教員號，教員名，職稱，室號）

班級（班號，班長，系號）

學(xué)生（學(xué)號，姓名，系號，班號）

課程（課程號，課程名，學(xué)分）

教授（教員號，人數(shù)）

探討生（學(xué)號，專業(yè)方向，教員號）

選修（學(xué)號，課程號，成果）

倉庫（倉庫號,面積，管理員）

零件（零件號,名稱，倉庫號，數(shù)量）

材料（材料號，材料名,類別）

產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名,規(guī)格型號，單價）

存放（倉庫號,材料號,數(shù)量）

組成（產(chǎn)品號,零件號,數(shù)量）

第九章習(xí)題2

習(xí)題2對學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫有如下的查詢

SELECTCname

FROMStudent,Course,SC

WHEREStudent.Sno=SC.SnoAND

Course.Cno=SC.CnoAND

Student.Sdept=,IS,)

此查詢要求信息系學(xué)生選修了的全部課程名稱。

試畫出用關(guān)系代數(shù)表示的語法樹，并用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式優(yōu)化算法

對原始的語法樹進(jìn)行優(yōu)化處理，畫出優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)語法樹。

答：

結(jié)果JICname

Project(Cname)oStudent.Sdept=,IS,

Select(Student.Sdept=9IS9)0SC.Cno=Course.Cno

join(SC.Cno=Course.Cno)X

最初的語法樹關(guān)系代數(shù)語法樹

JICname

Student

優(yōu)化后的語法樹

第十章習(xí)題6、7、8

習(xí)題6數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲的意義是什么？試比較各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲方法。

答：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲是數(shù)據(jù)庫復(fù)原中采納的基本技術(shù)。所謂轉(zhuǎn)儲

即DBA定期地將數(shù)據(jù)庫復(fù)制到磁帶或另一個磁盤上保存起來的

過程。當(dāng)數(shù)據(jù)庫遭到破壞后可以將后備副本重新裝入，將數(shù)據(jù)庫

復(fù)原到轉(zhuǎn)儲時的狀態(tài)。

靜態(tài)轉(zhuǎn)儲：在系統(tǒng)中無運(yùn)行事務(wù)時進(jìn)行的轉(zhuǎn)儲操作。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲簡

潔，但必需等待正運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束才能進(jìn)行。同樣，新的事

務(wù)必需等待轉(zhuǎn)儲結(jié)束才能執(zhí)行。明顯，這會降低數(shù)據(jù)庫的可用

性。

動態(tài)轉(zhuǎn)儲：指轉(zhuǎn)儲期間允許對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取或修改。動態(tài)轉(zhuǎn)儲

可克服靜態(tài)轉(zhuǎn)儲的缺點(diǎn)，它不用等待正在運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束,

也不會影響新事務(wù)的運(yùn)行。但是，轉(zhuǎn)儲結(jié)束時后援副本上的數(shù)據(jù)

并不能保證正確有效。因?yàn)檗D(zhuǎn)儲期間運(yùn)行的事務(wù)可能修改了某些

數(shù)據(jù)，使得后援副本上的數(shù)據(jù)不是數(shù)據(jù)庫的一樣版本。

為此，必需把轉(zhuǎn)儲期間各事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的修改活動登登記

來，建立日志文件（logfile）。這樣，后援副本加上日志文件就

能得到數(shù)據(jù)庫某一時刻的正確狀態(tài)。

轉(zhuǎn)儲還可以分為海量轉(zhuǎn)儲和增量轉(zhuǎn)儲兩種方式。

海量轉(zhuǎn)儲是指每次轉(zhuǎn)儲全部數(shù)據(jù)庫。增量轉(zhuǎn)儲則指每次只轉(zhuǎn)

儲上一次轉(zhuǎn)儲后更新過的數(shù)據(jù)。從復(fù)原角度看，運(yùn)用海量轉(zhuǎn)儲得

到的后備副本進(jìn)行復(fù)原一般說來更簡潔些。但假如數(shù)據(jù)庫很大,

事務(wù)處理又特別頻繁，則增量轉(zhuǎn)儲方式更好用更有效。

習(xí)題7什么是日志文件？為什么要設(shè)立日志文件？

答：日志文件是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。不同

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采納不同的日志文件格式，主要有兩種：以記錄為單

位的和以數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件。

日志文件在數(shù)據(jù)庫復(fù)原中起著特別重要的作用?？梢杂脕磉M(jìn)

行事務(wù)故障復(fù)原和系統(tǒng)故障復(fù)原，并幫助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障

復(fù)原。

習(xí)題8登記日志文件時為什么必需先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)

庫？

答:把對數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫中和把表中這個修改的日志記錄

寫到日志文件中是兩個不同的操作。有可能在這兩個操作之間發(fā)

生故障，即這兩個寫操作只完成了一個。

假如先寫了數(shù)據(jù)庫修改，而在運(yùn)行記錄中沒有登記這個修

改，則以后就無法復(fù)原這個修改了。假如先寫日志，但沒有修改

數(shù)據(jù)庫，在復(fù)原時只不過是多執(zhí)行一次UNDO操作，并不會影

響數(shù)據(jù)庫的正確性。所以肯定要先寫日志文件，即首先把日志記

錄寫到日志文件中，然后寫數(shù)據(jù)庫的修改。

第十一章習(xí)題4、7、9、10

習(xí)題4如何用封鎖機(jī)制保證數(shù)據(jù)的一樣性？

答：DBMS在對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫操作之前首先對該數(shù)據(jù)執(zhí)行封

鎖操作，例如下圖中事務(wù)T1在對A進(jìn)行修改之前先對A執(zhí)

行Xlock(A),即對A力口x鎖。這樣，當(dāng)T2懇求對A加x鎖時

就被拒絕，T2只能等待T1釋放A上的鎖后才能獲得

對A的x鎖，這時它讀到的A是T1更新后的值，再按此新

的A值進(jìn)行運(yùn)算。這樣就不會丟失T1的更新。

TiT2

①Xlock(A)

獲得限制權(quán)

②讀A=16

Xlock(A)

③A^A-1等待

寫回A=15等待

Commit等待

Unlock(A)等待

獲得Xlock

讀A=15

A-A-1

寫回A=14

Commit

Unlock(A)

DBMS依據(jù)肯定的封鎖協(xié)議，對并發(fā)操作進(jìn)行限制，使得多個

并發(fā)操作有序地執(zhí)行，就可以避開丟失修改、不行重復(fù)讀和讀

“臟'夕數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)不一樣性。

習(xí)題7請給出檢測死鎖發(fā)生的一種方法，當(dāng)發(fā)生死鎖后如何解

除死鎖？

答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般采納允許死鎖發(fā)生，DBMS在解決死鎖的

問題上普遍采納的是診斷并加以解除的方法。

DBMS中診斷死鎖的方法與操作系統(tǒng)類似，一般運(yùn)用超時

法或事務(wù)等待圖法。

超時法是：假如一個事務(wù)的等待時間超過了規(guī)定的時限，就

認(rèn)為發(fā)生了死鎖。超時法實(shí)現(xiàn)簡潔，但有可能誤判死鎖，事務(wù)因

其他緣由長時間等待超過時限時，系統(tǒng)會誤認(rèn)為發(fā)生了死鎖。若

時限設(shè)置得太長，又不能剛好發(fā)覺死鎖發(fā)生。

DBMS并發(fā)限制子系統(tǒng)檢測到死鎖后，就要設(shè)法解除。通

常采納的方法是選擇一個處理死鎖代價最小的事務(wù)，將其撤消，

釋放此事務(wù)持有的全部鎖,使其他事務(wù)得以接著運(yùn)行下去。當(dāng)然,

對撤銷的事務(wù)所執(zhí)行的數(shù)據(jù)修改操作必需加以復(fù)原。

習(xí)題9

設(shè)Tl、T2、T3是如下的3個事務(wù)，設(shè)A的初始值為0；

Tl：A：=A+2；

T2：A：=A*2；

T3：A：=A**2；(A-A2)

若這3個事務(wù)允許并發(fā)執(zhí)行，則有多少種可能的正確結(jié)果，請一

一列舉出來；

請給出一個可串行化的調(diào)度，并給出執(zhí)行結(jié)果；

請給出一個非串行化的調(diào)度，并給出執(zhí)行結(jié)果；

若這三個事務(wù)遵守兩段鎖協(xié)議，請給出一個不產(chǎn)生死鎖的可串行

化調(diào)度；

若這三個事務(wù)遵守兩段鎖協(xié)議，請給出一個產(chǎn)生死鎖的調(diào)度；

答：有六種正確的結(jié)果：

1.Tl—T2—T316

2.Tl—T3—T28

3.T2—Tl—T34

4.T2—T3—T12

5.T3—Tl—T24

6.T3—T2—T12

T1T2T3T1T2T3

SlcokASlockA

Y=A=0Y=A=0

UnlockAUnlockA

XlockASlockA

SlockAY=A=0

A=Y+2等待XlockA

寫回A(=2)等待等待UnlockA

UnlockA等待A=Y+2

Y=A二2寫回A(=2)SlockA

UnlockAUnlockA等待

XlockAY=A=2

SlockAUnlockA

A=Y*2等待XlockA

寫回A(=4)等待XlockA

UnlockA等待等待Y=Y**2

Y=A=4等待寫回A(=4)

UnlockA等待UnlockA

XlockAA=Y*2

A=Y**2寫回A(=0)