数据库系统概念题目及答案

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1、 1为什么要研究关系规范化理论?答 关系数据库的设计直接影响着应用系统的开发、维护及其运行效率。一个不好的关系模式会导致插入异常、删除异常、数据冗余(修改异常)等问题。为此，人们提出了关系数据库规范化理论。它依据函数依赖，采用模式分解的方法，将一个低一级范式的关系模式转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，从而消除各种异常，把不好的关系数据库模式转化为好的关系数据库模式。2理解并写出下列术语的含义。函数依赖，平凡函数依赖，非平凡函数依赖， 1NF 范式，BCNF 范式，3NF 范式，规范化，无损连接性，依赖保持性。答：函数依赖：设关系模式 R(A1，A 2，A n)，X，Y 是 R 的两个属性

2、集合，XR(A1，A 2，A n)及 YR(A1，A 2，A n)，RX，Y是关系只在属性 XUY 上的投影，当任何时刻 RX，Y中任意两个元组中的 X 属性值相同时，则它们的Y 属性值也相同那么称 X 函数决定 Y，或 Y 函数依赖于 X，记作 XY。 平凡函数依赖与非平凡函数依赖：当属性集合 Y 是属性集合 X 的子集时，则存在函数依赖 XY。这说明一组属性函数决定它的所有子集。这种类型的函数依赖称为平凡函数依赖。如果 XY 且 YX，则称 XY 是非平凡的函数依赖。1NF 范式：定义；如果关系模式的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值，则称只属于第一范式(1NF)。lNF 是关系模

3、式的最低要求。这一限制是在关系的基本性质中提出的，每个关系模式都必须遵守。BCNF 范式：定义：若关系模式 RlNF 且每个非主属性都完全函数依赖于R 的每个键，关系模式及属于第二范式(只 E2NF)。3NF 范式：定义： 规范化：把一个低一级范式的关系模式转换为若干个高一级范式的关系模式的集合的过程叫做规范化。范式：规范化理论认为，一个关系数据库中所有的关系，都应满足一定的要求，它把关系应满足的规范要求分成几级，并为每一级定义了相应的约束条件集，称为范式。 无损连接性：设有关系模 R(U)中存在函数依赖集 F，R 被分解为 R1(U1)，R k(Uk)，如果这些关系模式的自然连接与原关系模式

4、 R 完全相等，则称该分解具有无损连接性。 依赖保持性：设有关系模式 R(U)中存在函数依赖集 F，R 被分解加R1(U1)，R k (Uk)，且 Ri (Ui)(1ik)所包含的函数依赖集为 Fi，如果 1kFi与 F等价，则称该分解具有依赖保持性。3什么叫关系模式分解?为什么要有关系模式分解?关系模式分解要遵守什么规则?答：关系模式分解指采用投影的方式将一个关系模式 R(U)分解为 R1 (U1)，R k(Uk)，其中不存在 Ui Uj(1i，jk)，并且 U1U 2U kU。关系模式分解是规范化的主要手段，通过关系模式分解可以把一个低一级范式的关系模式分解为若干个高一级范式的关系模式的集

5、合。关系模式分解应当具有无损连接性和依赖保持性。4要建立关于系、学生、班级、研究会等信息的一个关系数据库规定：一个系有若干个专业每个专业每年只招一个班级，每个班级有若干名学生，一个系的学生住在同一个宿舍区。每个学生可以参加若干个研究会每个研究会有若干名学生。描述学生的属性有：学号、姓名、出生年月、系号、班号、宿舍区。描述班组的属性有：班号、专业名、系号、人数、入校年份。描述系的属性有：系号、系名、系办公地点、人数。描述研究会的属性有：研究会名、成立年份、地点、人数。学生参加某研究会，有一个入会年份。试给出上述数据库的关系模式；写出每个关系的最小函数依赖集(基本的函数依赖，不是导出的函数依赖)；

6、指出关系的候选键、外键、有没有全键。 答 学生：学生(学号，姓名，出生年月，系号，班号，宿舍区)最小函数依赖集：班号系号，系号宿舍区，学号班号，学号姓名，学号出生年月。候选键：学号。外键：系号，班号。 班级：班级(班号，专业名，系号，人数，入校年份)最小函数依赖集：班号专业名，专业名系号，候选键：班号。外键：系号。 系：系(系号，系名，系办公地点，人数)最小函数依赖集：系号系名，系号系办公地点候选键：系号或者系名。外部键：无。 研究会：研究会(研究会名，成立年份，地点，人数)最小函数依赖集：研究会名成立年份候选键：研究会名。外部键；无。 研究会会员：研究会会员(研究会名，学号入会年份)最小函数

7、依赖集：(研究会名，学号) 入会年份候选键：(研究会名，学号)。外部键：研究会名，学号。填空题1一个不好的关系模式会存在 、 和 等弊病。2函数依赖与属性间的联系类型有关。当 X，Y 之间是“1 对 1”联系时，则存在函数依赖 ；当 X，Y 之间是“多对 1”联系时，则只存在函数依赖 ；当 X，y 之间是“多对多”联系时，则 。3函数依赖的基本性质有： 、 、 。4当属性集合 X 是属性集合 Y 的子集时，则存在函数依赖 YX。这种类型的函数依赖称为 。如果 YX 且 XY，则称 YX 是 。5若关系模式 R1NF，且及中的每个 都是 ，则 RBCNF。6规范化过程是通过投影分解，把 的关系模

8、式“分离”为 模式。但这种投影分解不是惟一的，要求分解既 ，又具有 。1插入异常 删除异常 冗余太大2XY 和 YX XY XY 之间不存在函数依赖性3 4平凡函数依赖 非平凡的函数依赖6低一级范式 若干个高一级范式 保持函数依赖 无损连接性选择题1以下关于函数依赖的说法正确的是 。A函数依赖和关系表中各属性列的取值有关，因此当关系中各属性列取值发生变化时，函数依赖必然发生改变B属性间的联系方式与函数依赖密切相关，无论哪种联系方式都对应一种函数依赖CXY 是否成立仅取决于 X、Y 属性集上的值，与其他属性(集)的取值无关D以上都不是2当 X，Y 之间是”1 对多”联系时，则存在函数依赖 。AX

9、Y BYXCXY、YX D以上都不是3函数依赖的扩张性是 。A如果存在函数依赖 XY 及 WZ，则必然存在 XWYZB如果 XY 及 XZ，则存在着 XYZC如果存在函数依赖 XYZ，则必然存在 XY 及 XZD当属性集合 X 是属性集合 Y 的子集时，则存在函数依赖 YX4任何二元关系模式所属的最高范式是 。A1NF B2NF C3NF DBCNF5关于关系模式的键，以下说法正确的是 。A一个关系模式可以有多个主键B一个关系模式可以有多个候选键C主键所包含的属性称为主属性D不是哪个关系模式都有键6若关系模式 R 中的函数依赖的决定因素(前面的部分)都是键，则 R 所属的最高范式为 。A1NF

10、 B2NF C3NF DBCNF1C 2B 3A 4D 5B 6D1设有关系模式 R(0，I，S，Q，D，B) ，其函数依赖集合为SD，IB，ISQ,BO，试求：(1)R 的候选键。(2)如果 R 不属于 3NF，将 R 分解为 3NF(具有无损连接性和依赖保持性)。2设关系模式 R(A，B，C，D，E，P)，R 的函数依赖集 F 为AD，ED，DB，BCD,DCA。试求：(1)R 的候选键。(2)将及分解为 BCNF，并具有无损连接性。数据库设计方法、规范与技巧一、数据库设计过程数据库技术是信息资源管理最有效的手段。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应

11、用系统，有效存储数据，满足用户信息要求和处理要求。数据库设计中需求分析阶段综合各个用户的应用需求（现实世界的需求）。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（信息世界模型），用 E-R 图来描述。在逻辑设计阶段将 E-R 图转换成具体的数据库产品支持的数据模型如关系模型，形成数据库逻辑模式。然后根据用户处理的要求，安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图（VIEW）形成数据的外模式。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，设计索引，形成数据库内模式。1. 需求分析阶段 需求收集和分析，结果得到数据字典描述的数据需求（和数据流图描述的

12、处理需求）。 需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。需求分析的方法：调查组织机构情况、调查各部门的业务活动情况、协助用户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。 常用的调查方法有： 跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表请用户填写、查阅记录。分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。自顶向下的结构化分析方法（Structured Analysis，简称 SA 方法）从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并把每一层用数据流图和数据字典描述。数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的数据则借助数据

13、字典（Data Dictionary，简称 DD）来描述。数据字典是各类数据描述的集合，它是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分(至少应该包含每个字段的数据类型和在每个表内的主外键)。数据项描述数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度， 取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系 数据结构描述数据结构名，含义说明，组成:数据项或数据结构 数据流描述数据流名，说明，数据流来源，数据流去向， 组成:数据结构，平均流量，高峰期流量 数据存储描述数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流， 组成:数据结构，

14、数据量，存取方式 处理过程描述处理过程名，说明，输入:数据流，输出:数据流, 处理:简要说明 2. 概念结构设计阶段 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，可以用 E-R 图表示。 概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依赖于某一个 DBMS 支持的数据模型。概念模型可以转换为计算机上某一 DBMS 支持的特定数据模型。 概念模型特点：(1) 具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。(2) 应该简单、清晰、易于用户理解，是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。概念模型设计的一种常用方法为 IDEF1X 方法，它就是把实体-联系方法应用到语义数据模型中的一种语义模型化技术，用于建立系统信息模型。使用 IDEF1X 方法创建 E-R 模型的步骤如下所示:2.1 第零步初始化工程这个阶段的任务是从目的描述和范围描述开始，确定建模目标，开发建模计划，组织建模队伍，收集源材料，制定约束和规范。收集源材料是这阶段的重点。通过调查和观察结果，业务流程，原有系统的输入输出，各种报表，收集原始数据，形成了基本数据资料表。2.2 第一步定义实体实体集成员都有一个共同的特征和属性集，可以从收集的源材料基本数据资料表中直接或间接标识出大部分实体。根据源材料名字表中表示物的术语以及具有“代码”结尾