数据库系统原理复习汇总

一、数据库系统原理重点内容提纲

题型：主观题

1、简答题

第一章：数据库的基本概念：数据库、数据库管理系统、三级模式；两级映像、外码

第二章：什么是自然连接、等值连接；

第三章：SQL 的特点；视图功能和作用

第四章：与安全性有关的；角色定义；授权内容

第五章：无

第六章（多）：
函数依赖定义（6 个相关的定义背熟）：什么是函数依赖，传递函数
依赖 核心：Armstrong 公理证明（考察重难点）
极小化函数依赖，极小化函数依赖集，范式分解、关系模式候选码（20
分）

第七章：
与数据有关的数据项，数据结构，数据流，数据字典，ER 算法关系、
转换模式（数据字典组成数据流数据存储 ER 图画法）（15 分）

第九章：操作系统和数据结构（没找到考点）

第十章：
查询优化和查询梳理？（8-10 分）
关系代数表达式，优化后的语法树，转换（10 分）
计算读写磁盘块的块数，计算过程

第十一章：事务特性：为什么登记日志先写日志后写数据库，动态转储，数据转储发生故障的后续策略哪几个

第十二章：为什么要有并发控制，并发控制会引起哪些问题，什么是可并发调度，冲突并发调度，什么是正确的并发调度考察两个协议。冲突判断依据和准则，怎么样的调度是正确的调度和策略。数据转储发生故障的后续策略哪几个

第十二章：为什么要有并发控制，并发控制会引起哪些问题，什么是可并发调度，冲突并发调度，什么是正确的并发调度考察两个协议。冲突判断依据和准则，怎么样的调度是正确的调度和策略。

发散思维类题目

2、SQL 应用，数据查询操纵相关

具体见平台练习题，本部分内容见本篇文章最后部分。

二、数据库系统原理课后题答案+复习重点

第一章：绪论

1-试述 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念 ？（重点）

数据：数据是数据库存储的基本对象。描述事物的符号记录称为数据。

数据库：存放数据的仓库。是长期存储在计算机内有组织、可共享的大量数据的集合。

数据库管理系统：位于用户和操作系统之间的数据管理软件，是计算机的基础软件，是一类大型复杂的软件系统。

数据库系统：引入数据库后的计算机系统，由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用系统和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

2-文件系统与数据库系统之间的区别与联系？

区别：文件系统是面向组织数据的，独立性弱，共享性弱，冗余度高；而数据库系统是面向全局组织数据的，具有较强的独立性，共享性强，冗余度低且容易扩充

联系：都可以用来进行数据管理；都拥有一个系统来管理数据

3-分别举出适合用于文件系统的应用例子，以及适合用于数据库系统的应用例子？

文件系统：功能简单的应用都适合用于文件系统，例如存储个人的文件，照片

数据库系统：绝大部分现实情形都可以使用数据库系统，例如各种管理系统如：学生管理系统，图书管理系统

4-数据库系统的特点？（重点）

1.整体数据的结构化。数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。

2.数据的共享性强，冗余度低且易于扩充。数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再是面向某个应用，而是面向整个系统。

3.数据的独立性强。数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

4.数据由数据库管理系统统一管理和控制。数据库管理系统提供以下4 个功能：数据的安全性保护、数据的完整性检查、数据的并发性控制、数据库的恢复

5-数据库管理系统的主要功能？（重点）

a-数据定义功能：数据库管理系统提供数定义语言（DDL），用户通过他可以方便对存储在数据库中的对象的组成和结构进行定义

b-数据组织、存储和管理功能：分类组织、存储、管理各种数据，包括数据字典、用户数据、数据存储路径等。确定以何种文件结构和存取方式在存储器上组织这些数据；如何实现数据之间的联系；提高存储空间利用率和方便存取，提供多种存取方法（索引查找、哈希查找、顺序查找）来提高存取效率

c-数据操纵功能：数据库管理系提供数据操纵语言（DML），用户可以通过它操纵数据，实现对数据库的基本操作如查询、插入、删除、修改等。

d-数据库事务管理和运行管理功能：数据库在建立运行维护时由数据库管理系统统一管理和控制。以保证事务的正确运行、数据的安全性与完整性、多用户对数据的并发使用，以及发生故障后的系统修复

e-数据库的建立和维护功能：数据库的建立和维护功能包括数据库初始数据的输入和转换功能，数据库的转储和恢复功能，数据库的重组、性能监视和数据分析等功能。这些功能通常是由一些实用程序和管理工具来完成的。

f-其它功能：包括数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信功能、一个数据库系统与零一个数据库系统或文件系统的数据转换功能、异构数据之间的互访和互操作功能。

6-什么是概念模型？概念模型的作用？（重点）

什么是：概念模型是按用户的观点来对数据建模（把现实世界的具体事务抽象、组织为某一数据库管理系统支持的数据模型）。从现实世界到概念模型的建模任务由数据库设计人员完成，也可以通过数据库设计工具辅助设计人员完成。概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次

作用：概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。（概念模型一方面具有较强的语义表达能力，能够方便地直接地表达应用中的各种语义知识，另一面还应简单、清晰、易于用户理解）

7-定义并解释概念模型中以下术语（实体，实体型，实体集，实体之间的联系） ？

实体：客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事物，也可以是抽象的概念、联系。

实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质。用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体类型或实体型。（学生{学号，姓名，性别，出生日期，主修专业}）

实体集：同一类型实体的集合称为实体集。（全体学生）

实体之间的联系：在现实世界中，事物内部和事物之间都是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。实体内部的联系通常是指实体个属性间的联系，实体之间的联系通常是指不同实体集之间联系，实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型。

8-数据模型的概念、作用、其包含的三个要素

概念：数据模型是严格定义的一组概念的集合。这些概念精确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束。因此数据模型通常由数据结构、数据操纵和完整性约束三部分组成，称为数据模型的三要素。

作用：数据结构是刻画模型性质的最基本的结构三要素：静态特性、动态特性。完整性约束

9-层次模型的概念、举三个层次模型的实例？

满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。
（1）有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点
（2）根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。

实例:
（1）学校层次数据库模型；
（2）行政机构层次数据库模型；
（3）行政区域层次数据库模型。

10-网状模型的概念、举出三个网状模型的实例？

满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。

（1）允许一个以上的结点无双亲节点；
（2）一个结点可以有多于一个的双亲节点。
实例:（1）学生选课数据库模型；
（2）航空公司航线模型
（3）DBTG系统模型

11-试述网状数据库、层次数据库的优缺点？

网状数据库优点：1-能够更为直接地描述现实世界 2-具有良好的性能、存取效率高

网状数据库缺点：1-结构较复杂 2-数据定义语言和数据操纵语言较复杂，需要引入高级语言 3-记录类型之间的联系通过存取路劲实现，应用程序在访问数据时必须使用适当路径，因此用户必须了解系统结构的细节，加重了编写应用程序的负担

层次数据库优点：1-数据结构比较简易清晰 2-查询效率高 3-提供了良好的完整性约束支持

层次数据库缺点： 1-结点之间有多对多关系时不适用层次模型表示 2-一个结点具有多个双亲节点时，用层次模型表示很笨拙，应用程序的编写很困难 3-查询子女节点必须通过双亲节点 4-因为结构严密、层次命令趋于程序化

12-试述关系模型的概念，定义并解释以下术语（关系、属性、域、元祖、码、分量、关系模式）？

关系模型建立在严格的数学概念基础上，由一组关系组成，每个关系的数据结构是一个规范化的二维表。

关系：一个关系对应通常说一个二维表

属性：表中的一列即为一个属性，每列的名称即为属性名

域：某一属性的取值范围

元组：表中的一行即为一个元组

码 码键 键：是表中某一个属性或一组属性，其值可以确定唯一一个元组。

分量：元组中的属性值

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 3，属性 4…属性 n）

13-试述关系模型的优缺点？

优点： 1-关系模型建立在严格的数学概念基础上。 2-关系模型的概念单一。（无论是实体还是实体之间的联系都是关系，） 3-关系模型的存取路径对用户隐蔽

缺点：
1-存取路劲对用户隐蔽，查询效率往往不如层次模型和网状
模型。
2-为了提高性能，关系数据库管理系统必须对用户的查询请
求进行优化，因此增加了开发关系数据库管理系统的难度
3-用户不必考虑这些系统内部的优化技术细节，数据库管理
系统的查询优化器会自动选择优化的查询执行计划，为用户提供较高
的查询性能。

14-试述数据库系统的三级模式结构，并说明这种结构的优点是什么？（重点）

三级模式结构

模式：是所有用户的公共数据视图

内模式：物理模式，存储模式，一个数据库只有一个内模式，是对物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。

外模式：子模式，用户模式。是数据库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

优点：

1.把数据的具体组织留给数据库管理系统管理，是用户可以逻辑、抽象地处理数据，而不管新数据在计算机中的具体表示方式与存储方式.(2)为了在系统内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理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。

15.试述数据与程序的物理独立性和逻辑独立性。为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？（重点）

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时（如选用了另一种存储结构），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.

16-试述数据库系统的组成？

数据库系统：引入数据库后的计算机系统，由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用系统和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

第二章 关系模型

1 ．试述关系模型的三个组成部分关系模型的组成

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。

2 ．简述关系数据语言的特点和分类。

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。

结构化查询语言(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。

3 ．定义并理解下列术语，说明它们之间的联系与区别：

题目：1）域，笛卡儿积，关系，元组，属性；

2）主码，全码，候选码，外码，主属、非主属性；

3）关系模式，关系，关系数据库

第一问：解释术语：域，笛卡儿积，关系，元组，属性；

域：一组具有相同数据类型的值的集合。

笛卡儿积：是域上的一种集合运算

关系：D1×D2×…×Dn 的子集叫作在域 D1，D2，…，Dn 上的关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn）

元组：笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个 n 元组（n-tuple）或简称元组(Tuple)

属性：关系中不同列可以对应相同的域，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）

第二问解释术语：主码，全码，候选码，外码，主属、非主属性；主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primarykey）

全码：关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码（All-key）

候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码

外码：设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性，但不是关系 R 的码。如果 F 与基本关系 S 的主码 Ks 相对应，则称 F 是基本关系 R 的外码

主属性：候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute）

非主属性：不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性（ Non-Primeattribute）或非码属性（Non-key attribute）

第三问解释术语：关系模式，关系，关系数据库

关系模式：关系模式是对关系的描述

关系：D1×D2×…×Dn 的子集叫作在域 D1，D2，…，Dn 上的关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn）

关系数据库：在一个给定的应用领域中，所有关系的集合构成一个关系数据库

4.举例说明关系模式和关系的区别。

关系模式是型；关系是值，是关系模式的实例。

5 . 试述关系模型的完整性约束。在参照完整性中，什么情况下外码属性的值可以为空值？

关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。

实体完整性规则：是指若属性 A 是基本关系 R 的主属性，则属性 A不能取空值。

参照完整性规则：若属性(或属性组)F 是基本关系 R 的外码，它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应(基本关系 R 和 S 不一定是不同的关系)

用户定义的完整性：是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所设计的数据必须满足的语义要求。

在参照完整性中，如果外码属性不是其所在关系的主属性，则可以取空值，否则不能取空值。

6.设有一个 SPJ 数据库，包括 S，P，J，SPJ 四个关系模式：（具体题目在课本 P65 页）

1）求供应工程 J1 零件的供应商号码 SNO
πSno(σJno=‘J1’（SPJ）)

2）求供应工程 J1 零件 P1 的供应商号码 SNO：
πSno(σJno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ))

3）求供应工程 J1 零件为红色的供应商号码 SNO：
πSno(πSno,Pno（σJno=‘J1‘ (SPJ))∞πPno（σCOLOR=’红‘ （P）))

4）求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号 JNO：
πJno(SPJ)- πJNO（σcity=‘天津’∧Color=‘红‘ （S∞SPJ∞P）

5）求至少用了供应商 S1 所供应的全部零件的工程号 JNO：
πJno，Pno(SPJ)÷ πPno（σSno=‘S1‘ （SPJ））

7. 试述等值连接与自然连接的区别和联系。（重点）

连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系 R 与 S 的
广义笛卡尔积中选取 A，B 属性值相等的那些元组；自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。

二者区别：等值连接不要求两个联系中进行比较的分量是相同的属性组，而只要可以进行相等比较即可，即从行进行的一种计算。而自然连接要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉，是从行和列进行的一种运算。

二者联系：等值连接是关系的广义笛卡儿积的子集，自然连接是一种特殊的等值连接，即两者都是两个关系连接之后的产物。

8．关系代数的基本运算有哪些 ? 如何用这些基本运算来表示其他运算?

并、差、笛卡尔积、投影和选择 5 种运算为基本运算。

其他 3 种运算，即交、连接和除，均可以用这 5 种基本运算来表达。

第三章 关系数据库语言 SQL

(论述题+代码->平台）

1 ．试述 sQL 语言的特点。（重点）

(l）功能综合且风格统一。 sQL 语言集数据定义语言 DDL 、数据操纵语言DML 、数据控制语言 DCL 的功能于一体。

(2）数据操纵高度非过程化。用 sQL 语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无需指明“怎么做”，因此无需了解存取路径，存取路径的选择以及 sQL 语句的操作过程由系统自动完成。

(3）面向集合的操作方式。 sQL 语言采用集合操作方式，不仅操作对象、查找结果可以是元组的集合，而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。

(4）以统一种语法结构提供两种使用方式。 sQL 语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式；作为嵌入式语言，它能够嵌入到高级语言程序中，供程序员设计程序时使用。

(5）语言简洁且易学易用。

6．什么是基本表？什么是视图？两者的区别和联系是什么？

基本表是本身独立存在的表，在 SQL 中一个关系就对应一个表。

视图是从一个或几个基本表导出的表。视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中。视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图。

7．试述视图的优点。（重点）

（1）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。

8. 哪类视图是可以更新的？哪类视图是不可更新的？各举一例说明。

答．基本表的行列子集视图一般是可更新的。若视图的属性来自集合函数、表达式，则该视图肯定是不可以更新的。

9、所有的视图是否都可以更新？为什么？

答：不是。视图是不实际存储数据的虚表，因此对视图的更新，最终要转换为对基本表的更新。因为有些视图的更新不能惟一有意义地转换成对相应基本表的更新，所以，并不是所有的视图都是可更新的。

10.什么是空值？举例说明。SQL 中如何表示空值？空值如何参加运算

空值（Null）是指在数据库中某个字段没有值或者未知值。它表示缺少数据或者数据不可用的状态。在数据库中，空值通常表示为 NULL，而不是空字符串或者零值。

举例来说，在一个员工信息的数据库表中，如果某个员工的电话号码字段没有填写，则该字段的值就是空值。又如，在一个订单表中，如果某个订单的收货地址字段未填写，则该字段的值也是空值。在 SQL 中，空值使用关键字 NULL 来表示。当某个字段没有值时，可以将其设置为 NULL。

空值在参与运算时通常会导致运算结果也是空值。例如，如果一个数值字段包含空值，那么对该字段进行数值运算（如加法或乘法）的结果也会是空值。在 SQL 中，任何涉及到空值的运算结果都会是 NULL。在进行空值的比较时，需要使用特殊的操作符来处理。

总之，在 SQL 中，空值是一种特殊的值，用于表示缺少数据或数据不可用的情况。在处理空值时，需要特别注意，以确保运算结果和查询条件的正确性。

第四章 数据库安全性

1．什么是数据库的安全性？

答：数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。

2.举例说明对数据库安全性产生威胁的因素

1-非授权用户对数据库的恶意存取和破坏：一些黑客和犯罪分子在用户存取数据库时猎取用户名和用户口令，然后假冒合法用户偷取、修改甚至破坏用户数据

2-数据库中重要或敏感的数据被泄露：黑客和敌对分子千方百计盗窃数据库中的重要数据，一些机密信息被暴露。

3-安全环境的脆弱：操作系统安全的脆弱，网络协议安全保障的不足等都会造成数据库安全性的破坏。

3．试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术

实现数据库安全性控制的常用方法和技术有：

（1）用户标识和鉴别：该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份。每次用户要求进入系统时，由系统进行核对，通过鉴定后才提供系统的使用权。

（2）存取控制：通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库，所有未被授权的人员无法存取数据。例如 cz 级中的自主存取控制（DAC），Bl 级中的强制存取控制(MAC）。

（3）视图机制：为不同的用户定义视图，通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来，从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。

（4）审计：建立审计日志，把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中，DBA 可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。

（5）数据加密：对存储和传输的数据进行加密处理，从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。

4.什么是数据库中的自主存取控制方法和强制存取控制方法？

（1）自主存取控制方法：定义各个用户对不同数据对象的存取权限。当用户对数据库访问时首先检查用户的存取权限。防止不合法用户对数据库的存取。因此自主存取控制非常灵活。

（2）强制存取控制方法：每一个数据对象被（强制地）标以一定的密级，每一个用户也被（强制地）授予某一个级别的许可证。系统规定只有具有某一许可证级别的用户才能存取某一个密级的数据对象。强制存取控制因此也就比较严格。

5.对下列两个关系模式使用 GRANT 语句完成下列授权功能：

学生（学号，姓名，年龄，性别，家庭住址，班级号）

班级（班级号，班级名，班主任，班长）

（1）授权用户 U1 对两个表的所有权限，并可给其他用户授权。

GRANT ALL PRIVILEGES
ON TABLE student
TO U1
WITH GRANT OPTION;
或者：
GRANT ALL PRIVILEGES
ON TABLE team
TO U1
WITH GRANT OPTION;

（2）授予用户 U2 对学生表具有查看权限，对家庭住址具有更新的权限。

GRANT UPDATE(saddress),SELECT
ON TABLE student
TO U2;

（3） 将对班级表查看权限授予所有用户。

GRANT SELECT
ON TABLE team
TO PUBLIC;

（4） 将对学生表的查询、更新权限授予角色 R1。

GRANT SELECT,UPDATE
ON TABLE student
TO R1;

（5） 将角色 R1 授予用户 U1，并且 U1 可继续授权给其他角色。

GRANT ROLE R1;
GRANT R1
TO U1;

6.今有一下两个关系模型：

职工（职工号，姓名，年龄，职务，工资，部门号）

部门（部门号，名称，经理名，地址，电话号）

请用 SQL 的 GRANT 和 REVOKE 语句（加上视图机制）完成以下授权定义或存取控制功能：

（1）用户王明对两个表有 SELECT 权限。

GRANT SELECT
ON 职工,部门
TO 王明

（2）用户李勇对两个表有 INSERT 和 DELETE 权限。

GRANT INSERT,DELECT
ON 职工,部门
TO 李勇

（3）每个职工只对自己的记录有 SELECT 权限。

GRANT SELECT
ON 职工
WHEN USER() = NAME
TO ALL

（4）用户刘星对职工表有 SELECT 权限，对工资字段具有更新权限。

GRANT SELECT,UPDATE(工资)
ON 职工
TO 刘星

（5）用户张新具有修改这两个表的结构的权限。

GRANT ALTER TABLE
ON 职工,部门
TO 张新

（6）用户周平具有对两个表的所有权限（读、插、改、删数据），井具有给其他用户授权的权限。

GRANT ALL PRIVILIGES
ON 职工,部门
TO 周平

（7）用户杨兰具有从每个部门职工中 SELECT 最高工资、最低工资、平均工资的权限，她不能查看每个人的工资。

GRANT VIEW 部分工资
AS SELECT 部门,名称
MAX(工资),MIN(工资),AVG(工资)

7.针对习题 7 中（1）~（7）的每一种情况，撤销个用户所授予的权限。

（1）
REVOKE SELECT
ON 职工,部门
FROM 王明
（2）
REVOKE INSERT,DELECT
ON 职工,部门
FROM 李勇
（3）
REVOKE SELECT
ON 职工
WHEN USER() = NAME
FROM ALL
（4）
REVOKE SELECT,UPDATE(工资)
ON 职工
FROM 刘星
（5）
REVOKE ALTER TABLE
ON 职工,部门
FROM 张新
（6）
REVOKE ALL PRIVILIGES
ON 职工,部门
FROM 周平
（7）
REVOKE VIEW 部门工资
AS SELECT 部门,名称
MAX(工资),MIN(工资),AVG(工资)
DROP VIEW 部门工资

8．如何理解并解释强制存取 MAC 机制中主体、客体、敏感度标记的含义。

主体是系统中的活动实体，既包括 DBMS 所管理的实际用户，也包括代表用户的各进程。

客体是系统中的被动实体，是受主体操纵的，包括文件、基表、索引、视等。

对于主体和客体，DBMS 为它们每个实例（值）指派一个敏感度标记。

敏感度标记被分成若干级别，例如绝密、机密、 可信、公开等。主体的敏感度标记称为许可证级别，客体的敏感度标记称为密级。

9.解释强制存取控制机制是如何确定主体能否存取客体的。

数据库管理系统为它们每个实例（值）指派一个敏感度标记。

主体的敏感度标记称为许可证级别，客体的敏感度标记称为密级。

强制存取控制机制就是通过对比主体的敏感度标记和客体的敏感度标记，最终确定主体是后能够存取客体。

当某一用户一敏感度标记注册入系统时，系统要求他对任何客体的存取必须遵循如下规则: 仅当主体的许可证级别大于或等于客体的密级时才能读取相应的客体.仅当主体的许可证级别小于或等于客体的密级时才能写相应的客体.

10．什么是数据库的审计功能，为什么要提供审计功能？

答：审计功能是指 DBMS 的审计模块在用户对数据库执行操作的同时把所有操作自动记录到系统的审计日志中。因为任何系统的安全保护措施都不是完美无缺的，蓄意盗窃破坏数据的人总可能存在。利用数据库的审计功能，DBA 可以根据审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。

第五章 数据库完整性

1.什么是数据库的完整性？

数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。

2．数据库的完整性概念与数据库的安全性概念有什么区别和联系？

数据的完整性和安全性是两个不同的概念，但是有一定的联系。前者是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的输入和输出，即所谓垃圾进垃圾出所造成的无效操作和错误结果。后者是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。也就是说，安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作，完整性措施的防范对象是不合语义的数据。

3．什么是数据库的完整性约束条件？

完整性约束条件是指数据库中的数据应该满足的语义约束条件。

4．DBMS 关系数据库管理的完整性控制机制应具有哪三方面的功能？

（1）定义功能，即提供定义完整性约束条件的机制；

（2）检查功能，即检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件；

（3）违约反应：如果发现用户的操作请求使数据违背了完整性约束条件，则采取一定的动作来保证数据的完整性。

5.RDBMS 关系数据库管理系统在实现参照完整性时需要考虑哪些方面？

RDBMS 在实现参照完整性时需要考虑以下几个方面

（1）外码是否可以接受空值。

（2）册 I 除被参照关系的元组时的考虑，这时系统可能采取的作法有三种： 1）级联删除（CASCADES） 2）受限删除（RESTRICTED），3）置空值删除（NULLIFIES）

（3）在参照关系中插入元组时的问题，这时系统可能采取的作法有：
1）受限插入； 2）递归插入。

（4）修改关系中主码的问题。一般是不能用 UPDATE 语句修改关系主码的。如果需要修改主码值，只能先删除该元组，然后再把具有新主码值的元组插入到关系中。如果允许修改主码，首先要保证主码的惟一性和非空，否则拒绝修改。然后要区分是参照关系还是被参照关系。

6．假设有下面两个关系模式：

职工（职工号，姓名，年龄，职务，工资，部门号），其中职工号为主码

部门（部门号，名称，经理名，电话），其中部门号为主码。

用 SQL 语言定义这两个关系模式，要求在模式中完成以下完整性约束

条件的定义：

定义每个模式的主码：

定义参照完整性：

定义职工年龄不得超过 60 岁。

CREATE TABLE DEPT
(Deptno NUMBER（2），
Deptname VARCHAR (10)，
Manag er VARCHAR〈10）， PhoneNumber Char（12）
CONSTRAINT PK_SC RIMARY KEY (Deptno)），
CREATE TABLE EMP
(Empno NUMBER（4），
Ename VARCHAR〈10），
Age NUMBER（2），
CONSTRAINT Cl CHECK（Aage<=60)，
Job VARCHAR（9），
Sal NUMBER（7，2），
Deptno NUMBER（2），
CONSTRA INT FK DEPTNO
FOREIGN KEY (Deptno)
REFFERENCES DEPT (Deptno)），

7．关系系统中，当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束条件时，一般是如何分别进行处理的？

对于违反实体完整性和用户定义的完整性的操作一般都采用拒绝执行的方式进行处理。而对于违反参照完整性的操作，并不都是简单地拒绝执行，有时要根据应用语义执行一些附加的操作，以保证数据库的正确性。

8. 某单位想举行一个小型联谊会,关系 Male 记录注册的男宾信息 ,

关系 Female 记录 注册的女宾信息。建立一个断言 ,将来宾的人数限制在 50 人以内(提示 ,先创建关系 Female 和关系 Male) 。

CREATE TABLE Male
(SerialNumber SmallInt PRIMARY KEY，
Name Char(8) ，, Age SmallInt , Occupation Char(20)
);
CREATE TABLE Female
(SerialNumber SmallInt PRIMARY KEY ， ，
Name Char(8) ，
Age SmalllInt , Occupation Char( 20)
) ;
CREATE SSERTION Party /*# 创建断言
PARTY * /
CHECK((SELECT COUNT(*) FROM Male+(SELECT COUNT(*)
FROM Female))<=50);

第六章 关系数据理论

1.理解下列术语的定义（重点六个函数依赖定义）

2，建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数库。

学生：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。
班级：班号、专业名、系名、人数、入校年份。
系：系名、系号、系办公地点、人数。
学会：学会名、成立年份、办公地点、人数。
（1）语义如下：一个系有若干专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干
学生。一个系的学生住在同一宿舍区。每个学生可参加若干学会，每个学会有
若干学生。学生参加某学会有一个入会年份。
（2）请给出关系模式，写出每个关系模式的极小函数依赖集，指出是否存在传
递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数赖，
还是部分函数依赖。
（3）指出各关系模式的候选码、外部码，有没有全码存在？

3.由 Armostrong 公理推导出下面三条推理规则（重点）

（1）合并规则：若 X→Z，X→Y，则有 X→YZ
答：已知 X→Z，由增广律知 XY→YZ，又因为 X→Y，可得 XX→XY→YZ，最后根据传递律得 X→YZ。
（2）伪传递规则：由 X→Y，WY→Z 有 XW→Z
答：已知 X→Y，据增广律得 XW→WY，因为 WY→Z，所以 XW→WY→Z，通过传递律可知 XW→Z。
（3）分解规则：X→Y，Z 包含于 Y，有 X→Z
答：已知 Z 包含于 Y，根据自反律知 Y→Z，又因为 X→Y，所以由传递律可得 X→Z。

5.试举出三个多值依赖的实例

1.关系模式 MSC（M，S，C）中，M 表示专业，S 表示学生，C 表示该专业的必修课。假设每个专业有多个学生，有一组必修课。设同专业内所有学生的选修的必修课相同，实例关系如下。按照语义对于 M 的每一个值 M i，S 有一个完整的集合与之对应而不问 C 取何值，所以M→→S。由于 C 与 S 的完全对称性，必然有 M→→C 成立。M S CM 1 S1 C1M 1 S1 C2M 1 S2 C1M 1 S2 C2…… …… ……

2.关系模式 ISA（I，S，A）中，I 表示学生兴趣小组，S 表示学生，A 表示某兴趣小组的活动项目。假设每个兴趣小组有多个学生，有若干活动项目。每个学生必须参加所在兴趣小组的所有活动项目，每个活动项目要求该兴趣小组的所有学生参加。按照语义有 I→→S，I→→A 成立。

3.关系模式 RDP（R，D，P）中，R 表示医院的病房，D 表示责任医务 人员，P 表示病人。假设每个病房住有多个病人，有多个责任医务人员负责医治和护理该病房的所有病人。按照语义有 R→→D，R→→P成立。

6．考虑关系模式 R(U,F), 其中 U={A,B,C,D,E},请回答如下问题:

若 A 是 R 的候选码, R 具有函数依赖 BC->DE, 那么在什么条件下 R 属于 BCNFBC包含码,如果存在函数依赖 F={A->B,BC->D,DE->A}, 列出R的所有码 ACE,DEC,BCE如果存在函数依赖 F={A->B,BC->D,DE->A}, R 属于 3NF 还是BCNF
因为 A,B,C,D,E 都是主属性, 所以 R 是 3NF

7.辨析题

o 任何一个二目关系都是属于 3NF 的。√

o 任何一个二目关系都是属于 BCNF 的。√

o 任何一个二目关系都是属于 4NF 的。√

o 当且仅当函数依赖 A→B 在 R 上成立，关系 R(A，B，C)等于其投影 R1(A，B)和 R2(A，C)的连接 ×

o 当且仅当函数依赖 A→→B 在 R 上成立，关系 R(A，B，C)等于其投R1(A，B)和 R2(A，C)的连接

o 若 R.A→R.B，R.B→R.C，则 R.A→R.C √

o 若 R.A→R.B，R.A→R.C，则 R.A→R.(B, C) √

o 若 R.B→R.A，R.C→R.A，则 R.(B, C)→R.A √

o 若 R.(B, C)→R.A，则 R.B→R.A，R.C→R.A ×

o 反例：关系模式 SC（S#，C#，G） （S#，C#）→G，但是S# → G,C#→G

8.证明

补充例题：

补充：考试题型：（重点）

解答：

考试题型 2：极小函数依赖集（重点）

第七章 数据库设计

1 .试述数据库设计过程。

答：( 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。

这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。

2.试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。

答：数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：
（1）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，在本篇中就是 E 一 R 图；（2）在逻辑设计阶段将 E 一 R 图转换成具体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（Vi 娜），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、需求分析阶段的设计目标是什么？调查内容是什么？

需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织部门、企业 等) ,充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况,明确用户的各种需求,然后在此基 础上确定新系统的功能。

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:1.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.需求分析阶段得到的数据字典的内容和作用是什么？

数据字典的内容: 通常名括数据项、数据结称、数据流、数据存储和处理过程 5 个部分。其中数据项是数据的最小组成单位 ,若干个数据项可以组成一个数据结构。数据字典通过对数 据项和数据结构的定义来描述数据流 、数据存储的逻辑内容。

数据字典的作用: 数据字典是关于数据库中的数据的描述, 在需求分析
建立, 是下一步进行概念设计的基础, 并在数据库的设计过程中不断修改、充实和完善

5．什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。

答．概念结构是信息世界的结构，即概念模型，其主要特点是：

（1）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是对现实世界的一个真实模型；

（2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库设计成功的关键；

（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充；（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。概念结构的设计策略通常有四种：I）自顶向下，即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化；2）自底向上，即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构；3）逐步扩张，首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构；4）混合策略，即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。

7．学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研宄生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用 E-R图画出此学校的概念模型。

转换为关系模型如下：

10.什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤

①：逻辑结构设计是将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化

②：步骤

1. 把概念模型转换成一般的数据模型
2. 把一般的数据模型转换成特定的 DBMS 所支持的数据模型
3. 通过优化方法将其转化为优化的数据模型。

13．规范化理论对数据库设计有什么指导意义?

1.减少数据冗余
2.提高数据一致性
3.提高查询效率

14．试述数据库物理设计的内容和步骤。

1 需求分析：分析用户的需求，包括数据、功能和性能需求；

2 概念结构设计：主要采用 E-R 模型进行设计，包括画 E-R 图；

3 逻辑结构设计：通过将 E-R 图转换成表，实现从 E-R 模型到关系模型的转换；

4 数据库物理设计：主要是为所设计的数据库选择合适的存储结构和存取路径；

5 数据库的实施：包括编程、测试和试运行；

6 数据库运行与维护：系统的运行与数据库的日常维护

15．数据输入在实施阶段的重要性是什么?如何保证输入数据的正确性?

1.数据库是用来对数据进行存储、管理和应用的，因此必须在实施阶段必须将原有系统中的历史数据输入到数据库。数据量一般都很大，而且数据来源部门中的各个不同的单位。数据组织方式、结构和格式都与新设计的数据库系统有相当的差距，组织数据录入就各类源数据从各个局部应用中抽取出来，分类转换，最后综合成复合新设计的数据结构的形式，输入数据库。因此这样的数据转换、组织入库的工作是相当费力费时的工作。特别是原系统是手工输入数据处理系统时，各类数据分散在不同的原始表格、凭证、单据中，数据输入工作量更加庞大。

2.保证数据输入正确性的方法：为提高数据输入工作的效率和质量，应该针对具体的应用环境设计一个数据录入子系统，由计算机来完成数据库入库的任务。在源数据入库之前要采用多种方法对其进行检验，以防止不正确的数据入库。

16．什么是数据库的再组织和重构造? 为什么要进行数据库的再组织和重构造?

数据库的再组织是指：按原设计要求重新安排存储位置、回收垃圾、减少指针链等，以提高系统性能。数据库的重构造则是指部分修改数据库的模式和内模式，即修改原设计的逻辑和物理结构。数据库的再组织是不修改数据库的模式和内模式的。

进行数据库的再组织和重构造的原因：数据库运行一段时间后，由于记录不断增、删、改，会使数据库的物理存储情况变坏，降低了数据的存取效率，数据库性能下降，这时 DBA 就要对数据库进行重组织。DBMS 一般都提供用于数据重组织的实用程序。数据库应用环境常常发生变化，如增加新的应用或新的实体，取消了某些应用，有的实体与实体间的联系也发生了变化等，使原有的数据库设计不能满足新的需求，需要调整数据库的模式和内模式。这就要进行数据库重构造。

三、SQL语句平台练习

实验一：数据定义语句：

1、 创建读者信息表(reader)：字段包括读者号ReaderId，姓名ReaderName，性别ReaderSex，年龄ReaderAge和所在院系ReaderDept（要求读者号是主键，
性别必须取男或者女）

标准答案(MySQL)：

create table Reader(ReaderId varchar(11) primary key,
ReaderName varchar(20),
ReaderSex varchar(2) check(ReaderSex in ('男','女')), ReaderAge int,ReaderDept varchar(50))

2、 创建图书信息表(book)，字段包括：图书号BookId，图书名BookName，图书类型BookType，图书价格BookPrice。（要求创建主键约束BookId）

标准答案(MySQL)：

create table Book(BookId varchar(20) primary key,
BookName varchar(50),
BookType varchar(20),BookPrice float)

3、 创建读者借阅图书表Borrow，字段包括：读者号ReaderId，图书号BookId，借阅日期 Borrowdate，归还日期 returndate。（要求创建主键约束，ReaderId,bookid,borrowdate合起来做主键）

标准答案(MySQL)：

create table Borrow(ReaderId varchar(11),
BookId varchar(20),
Borrowdate date,returndate date, primary key(ReaderId,bookid,borrowdate))

实验二：数据查询（单表、连接）

实验三：数据查询（嵌套、集合）

实验四：数据操纵

实验五：视图操作模拟练习：

练习一：数据定义操作

练习二：数据查询（单表、连接）

练习三：数据查询（嵌套、集合）

练习四：数据更新（插入、删除、修改）

练习五：视图操作