2010-2011數據庫系統(tǒng)期末考試題

填空1、在java程序中若要使用到數據庫，首先要加載驅動程序，如果使用jdbc連接postgreSQL中的test數據庫，可以使用=1\*GB3①語句加載驅動程序，驅動程序加載之后，下一步要做的工作是通過=2\*GB3②方法獲得和數據庫建立的連接，該方法需要的參數有=3\*GB3③、用戶名（userld）和密碼（passward）。2、一個關系模型式為Y（X1,X2,X3,X4），假定該關系模式中存在如下函數依賴：X1→X2，X1→X3，X3→X4，則該關系屬于=4\*GB3④范式，因為它存在著=5\*GB3⑤。3、一個關系模式如果滿足了=6\*GB3⑥范式，那么在函數依賴范疇內，它已實現(xiàn)了徹底的分離。4、在事務的ACID特性中，對于隔離性，數據庫管理系統(tǒng)是通過=7\*GB3⑦協(xié)議保證的。5、一個學生可以同時借閱零本或多本圖書，一本圖書只能由一個學生借閱，但可以不被學生借閱，則學生實體和圖書實體之間的聯(lián)系為=8\*GB3⑧的聯(lián)系，學生在聯(lián)系參與性約束中的最小值為=9\*GB3⑨。6、關系模型的三類完整性約束分別為：實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性，其中除了=10\*GB3⑩之外，另外兩個完整性約束應該是由關系系統(tǒng)自動支持的，因此這兩個完整性約束也稱為關系的兩個不變性。二、簡答題1、簡述數據庫、數據庫管理系統(tǒng)與數據庫系統(tǒng)的概念。2、數據庫管理系統(tǒng)DBMS存儲數據庫于二級存儲設備上，我們稱之為靜態(tài)數據庫，而事務則在內存中執(zhí)行，因此，數據庫管理系統(tǒng)需要把數據從靜態(tài)數據庫取到內存供事務訪問，同時，也需要把事務對內存中數據的更新寫回靜態(tài)數據庫。為了在存取效率和出現(xiàn)崩潰時恢復的復雜程度之間做出取舍，數據庫管理系統(tǒng)所采取的數據可更新（DatabaseUpdate）策略（事務對內存中數據修改后，數據庫管理系統(tǒng)向數據庫更新的策略）和事務提交時所采取的頁面刷新（PagePropagation）策略（事務提交時，數據庫管理系統(tǒng)把事務對數據的更新向數據庫刷新的策略）可能不同。數據庫更新策略的不同決定了恢復時是否需要Undo過程，事務提交時所采取的頁面刷新策略不同決定了恢復時是否需要Redo過程。試簡述數據庫管理系統(tǒng)可能采取的不同數據庫更新策略以及事務提交時不同的頁面刷新策略，并說明每種策略是否需要Undo和Redo過程，嘗試分析各種策略優(yōu)缺點。3、簡述數據庫在中的死鎖現(xiàn)象，并描述如何使用有向圖方法檢測死鎖。三、關系表達式1、已知關系R和S如下：關系R關系SABCDabcdabefabdebcefedcdedefCDEcdeefd=1\*GB3①求RS=2\*GB3②R÷S設有關系模式Department、Teacher、Student、Course和SC如下：Department（dNo。Dname，officeRoom，tel）Student（sNo，sName，sex，age，dNo）Teacher（tNo，tname，sex，dNo）Course（cNo，cName，credit，tNo）SC（sNo，cNo，score）試用關系代數表達式完成下列操作。=1\*GB3①求選修了課程號（cNo）為“C1”，并且選修了課程號（cNo）為“C2”的學生姓名（sName）。=2\*GB3②求選修了課程名（cName）為“DB”，并且成績（score）小于60分的所有學生姓名（sName）。=3\*GB3③求選修了“陸偉”教師所講授的課程名為“DB”的所有“軟件學院”學生姓名。試用SQL語句完成下列操作。=1\*GB3①查詢選修了課程名（cName）為“程序設計”，并且成績在90分以上的學生的姓名。=2\*GB3②查詢至少選修了三門課程的學生姓名（sName）。=3\*GB3③查詢選修人數大于100人的課程名稱（cName）和具體選修人數。=4\*GB3④將“軟件與微電子”學院的所有學生的“DatabaseSystems”課程成績增加10分。四、分析設計題1、數據庫設計：在一個教師信息管理系統(tǒng)中提供以下信息：系：系代號、系名、聯(lián)系電話、聯(lián)系地址；教師：教師號、姓名、性別、職稱；課程：課程代號、課程名、課程簡介；學科方向：學科代碼、學科名稱、研究內容；上述實體集中存在如下聯(lián)系：每個系可能有多個聯(lián)系電話號碼；每個系擁有一個或多個學科方向，某一學科方向只能屬于某一固定系；每個系擁有多名教師，至少擁有一名教師，一名教師只能屬于某一固定系；教師屬于某一學科方向，但允許教師暫時不屬于任何學科方向，也允許某一學科方向暫時沒有教師；一個教師可以講授多門課程，一門課程可為多個教師講授，教師只在某一固定學期講授課程，學期用學期號表示，允許教師暫時不用講授課程；每個學科方向只能有一名教師作為學科帶頭人，也可能暫時空缺；某些課程有可能有先修課程，但最多只能有一門先修課程，一門課程可能為多門課程的先修課程。試完成如下設計：構造滿足需求的E/R圖模型，并對模型圖進行必要文檔描述，必要時可以對需求做合理補充說明，但在文檔中應該描述清楚。將第一步得到的E/R模型逐步轉換為等價的關系模式，要求寫出轉換步驟和說明。2、事務設計：SupposeWilliamandJulieshareasavingsandacheckingaccountatabank.Thebankhasmanyautomatictellermachines.WilliambanksfromoneATMwhileJuliebanksatantherATM.Williamwishesfirsttodepositfourhundreddollarsintothesavingsaccountandthentotransferthreehundreddollarsfromthecheckingaccounttothesavingaccount.Juliewishesfirsttosepositacheckforfivehundreddollarsintothecheckingaccountandthenwithdrawonehundreddollarsfromthesavingsaccount.Supposetheaccountactivitiesoccurasaninterleavedexecutionoftransactionsupdatingthedatabase.Also,youshouldassumethatthesescenariosarerunonPostgreSQLmeaningthatyoumayuseonlythoseisolationlevelssupportedbyPostgreSQL.ScenarioWilliamJulie·begintransaction（readcommittedisolationlevel）·begintransaction（readcommittedisolationlevel）ATMpromptsuserforoperation.ATMpromptsuserforoperation.WilliamChoosesDepositintoSavings.JulieChoosesDepositintoChecking.ATMpromptsuserforamount.ATMpromptsuserforamount.Williamenters400.Julieenters500.·Selectbalanceofsavings·SelectbalanceofcheckingSavingsbalance=savingsbalance+$400Savingsbalance=savingsbalance+$500·Updatesavingsbalanceindatabase.·Updatecheckingbalanceindatabase.ATMdisplaysconfirmationofdeposit.ATMdisplaysconfirmationofdeposit.ATMpromptsuserforoperation.ATMpromptsuserforoperation.WilliamChoosestransferfromcheckingtosavings.JulieChooseswithdrawalfromsavings.ATMpromptsuserforamount.ATMpromptsuserforamount.Williamenters300.Julieenters100.·Selectthecheckingbalance.·Selectthesavingscheckingbalanceindatabase.Savingsbalance=savingsbalance-$300Savingsbalance=savingsbalance-$100·Selectthesavingsbalance.·Updatesavingsbalanceindatabase.Savingsbalance=savingsbalance+$300ATMdisplaysconfirmationofwithdrawal.·Updatesavingsbalanceindatabase.ATMpromptsuserforoperation.·Updatecheckingbalanceindatabase.JulieChoosesnomoreoperations.ATMdisplaysconfirmationoftransfer.·EndtransactionATMpromptsuserforoperation.WilliamChoosesnomoreoperations.·EndtransactionYouwillnowanalyzethefollowingscenarioinvolvingtheseaccountactivitiesandidentifywhatproblemsexistinthescenarioaswellashowtofixthem.找出以上并發(fā)事務設計存在的問題，并進行分析和說明每個問題存在的原因：給出正確的事物設計，包括事務邊界和隔離等級。3、設有關系模型R（A,B,C,D）,其上的函數依賴集：F={A→C,C→A,B→AC,D→AC}求F的最小函數依賴集Fm；求R的候選關鍵字；將R逐步分解使其滿足BCNF。4、查詢分析和優(yōu)化假設你受雇于一家醫(yī)院，承擔數據庫管理員工作，你的一位同事在postgreSQL數據庫中創(chuàng)建了一張表patient，用于存儲病人信息，現(xiàn)要求你幫助獲取所以女病人的信息，你通過查詢語句select*frompatientwheregender=’f’來獲取，結果發(fā)現(xiàn)查詢性能非常糟糕，而現(xiàn)實patient表的那位工作人員不在現(xiàn)場，你必須對這個問題加以解決，你首先查看patient表的結構信息，結果如下：hospital=#\dpatientTable"patient"Column|Type|Modifiers++id|integer|notnullfirstname|text|notnulllastname|text|notnulltitle|text|admissiondate|date|address|text|gender|char|default'f'Indexes:patient_gender,patient_id,patient_firstname,p