数据库作业答案整理.pptx

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1、会计学1数据库作业答案整理数据库作业答案整理推荐阅读书目推荐阅读书目n nOracle PL/SQL最佳实践，机械工业出版社n n数据挖掘概念与技术数据挖掘概念与技术韩家炜，机械工业出版社n nBuilding the Data WarehouseW.H.Inmon 第1页/共24页第一章第一章n n1.8 1.8 列出文件处理系统和列出文件处理系统和列出文件处理系统和列出文件处理系统和DBMSDBMS的四个主要区别的四个主要区别的四个主要区别的四个主要区别 第2页/共24页第一章第一章n n1.91.9解释物理数据独立性的概念，以及它在数据库系统中的重要性。解释物理数据独立性的概念，以及它在

2、数据库系统中的重要性。解释物理数据独立性的概念，以及它在数据库系统中的重要性。解释物理数据独立性的概念，以及它在数据库系统中的重要性。n n物理数据独立性：物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独物理数据独立性：物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。即，数据在磁盘上怎样存储由立的。即，数据在磁盘上怎样存储由DBMSDBMS管理，用户程序不需要了解，应用程序要处理的管理，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。n

3、n重要性：实现应用程序与存储在磁盘上的数据相分离，应用程序不依赖与物理模式，不随物重要性：实现应用程序与存储在磁盘上的数据相分离，应用程序不依赖与物理模式，不随物理模式的改变而改变。理模式的改变而改变。第3页/共24页第二章第二章n n2.92.9考虑图考虑图考虑图考虑图2-152-15所示银行数据库系统：所示银行数据库系统：所示银行数据库系统：所示银行数据库系统：n n（a a）适当的主码是什么？）适当的主码是什么？n nbranch(branch(branch_namebranch_name,branch_city,assets),branch_city,assets)n ncustome

4、r(customer(customer_namecustomer_name,customer_street,customer_city),customer_street,customer_city)n nloan(loan(loan_numberloan_number,branch_name,amount),branch_name,amount)n nborrower(borrower(customer_namecustomer_name,loan_numberloan_number)n naccount(account(account_numberaccount_number,branch_

5、name,balance),branch_name,balance)n ndepositor(depositor(customer_namecustomer_name,account_numberaccount_number)n n（b b）给出你选择的主码，确定适当的外码。）给出你选择的主码，确定适当的外码。n nloan:branch_name references branchloan:branch_name references branchn naccount:branch_name references branchaccount:branch_name references br

6、anchn nborrower:customer_name references customerborrower:customer_name references customern n loan_number references loan loan_number references loann ndepositor:customer_name references customerdepositor:customer_name references customern n account_number references account account_number referenc

7、es account第4页/共24页第二章第二章n n2.10 2.10 考虑图考虑图考虑图考虑图2-82-8所示所示所示所示advisoradvisor关系，关系，关系，关系，advisoradvisor的主码是的主码是的主码是的主码是s_ids_id。假设一个学生可。假设一个学生可。假设一个学生可。假设一个学生可以有多位指导老师。那么以有多位指导老师。那么以有多位指导老师。那么以有多位指导老师。那么s_ids_id还是还是还是还是advisoradvisor关系的主码吗关系的主码吗关系的主码吗关系的主码吗?如果不是，如果不是，如果不是，如果不是，advisoradvisor的主码会是什么呢

8、？的主码会是什么呢？的主码会是什么呢？的主码会是什么呢？n n答案答案答案答案：不能，：不能，s_ids_id不再是不再是advisoradvisor的主码。因为可能存在多个元组有着相同的的主码。因为可能存在多个元组有着相同的s_ids_id，此时，此时s_ids_id不能用来区别不同的元组。不能用来区别不同的元组。advisoradvisor的主码应该是的主码应该是s_id,i_ids_id,i_id。n n2.11 2.11 解释术语关系和关系模型在意义上的区别解释术语关系和关系模型在意义上的区别解释术语关系和关系模型在意义上的区别解释术语关系和关系模型在意义上的区别n n答案答案答案答案

9、：关系模式（：关系模式（relation schemarelation schema）是一种定义类型，关系（是一种定义类型，关系（relationrelation）是这种类型的一个实是这种类型的一个实例例n n2.122.12考虑图考虑图考虑图考虑图2-142-14所示关系数据库。给出关系代数表达式来表示下列每一个所示关系数据库。给出关系代数表达式来表示下列每一个所示关系数据库。给出关系代数表达式来表示下列每一个所示关系数据库。给出关系代数表达式来表示下列每一个查询：查询：查询：查询：n na.a.找出为找出为找出为找出为“First Bank Corporation”First Bank C

10、orporation”工作的所有员工姓名。工作的所有员工姓名。工作的所有员工姓名。工作的所有员工姓名。n nb.b.找出为找出为找出为找出为“First Bank Corporation”First Bank Corporation”工作的所有员工的姓名和居住城市工作的所有员工的姓名和居住城市工作的所有员工的姓名和居住城市工作的所有员工的姓名和居住城市n nc.c.找出为找出为找出为找出为“First Bank Corporation”First Bank Corporation”工作且挣钱超过工作且挣钱超过工作且挣钱超过工作且挣钱超过10 00010 000美元的所有美元的所有美元的所有美元

11、的所有员工的姓名、街道地址和居住城市。员工的姓名、街道地址和居住城市。员工的姓名、街道地址和居住城市。员工的姓名、街道地址和居住城市。第5页/共24页第二章第二章n n答案：答案：n n2.13 2.13 考虑考虑考虑考虑2-152-15所示银行数据库。对于下列每个查询，给出一个关系代数所示银行数据库。对于下列每个查询，给出一个关系代数所示银行数据库。对于下列每个查询，给出一个关系代数所示银行数据库。对于下列每个查询，给出一个关系代数表达式：表达式：表达式：表达式：n na.a.找出贷款额度超过找出贷款额度超过找出贷款额度超过找出贷款额度超过10 00010 000美元的所有贷款号美元的所有贷

12、款号美元的所有贷款号美元的所有贷款号n nb.b.找出所有这样的存款人姓名，他拥有一个存款额大于找出所有这样的存款人姓名，他拥有一个存款额大于找出所有这样的存款人姓名，他拥有一个存款额大于找出所有这样的存款人姓名，他拥有一个存款额大于60006000美元的账户美元的账户美元的账户美元的账户n nc.c.找出所有这样的存款人的姓名，他在找出所有这样的存款人的姓名，他在找出所有这样的存款人的姓名，他在找出所有这样的存款人的姓名，他在“Uptown”Uptown”支行拥有一个存款额支行拥有一个存款额支行拥有一个存款额支行拥有一个存款额大于大于大于大于60006000美元的账户美元的账户美元的账户美元

13、的账户第6页/共24页第二章第二章n n答案：答案：答案：答案：n na.a.loan_numberloan_number(amount10000amount10000(loan)(loan)n nb.b.customer_namecustomer_name(balance6000balance6000(depositor(depositor account)account)n nc.c.customer_namecustomer_name(branch_name=”Uptown”branch_name=”Uptown”balance6000)balance6000)(depositor(de

14、positor account)account)第7页/共24页第三章第三章n n3.11 3.11 使用大学模式使用大学模式使用大学模式使用大学模式,用用用用SQLSQL写出如下查询写出如下查询写出如下查询写出如下查询.n na.a.找出所有至少选修了一门找出所有至少选修了一门找出所有至少选修了一门找出所有至少选修了一门 Comp.Sci.Comp.Sci.课程的学生姓名，保证结果中没有重复的姓名课程的学生姓名，保证结果中没有重复的姓名课程的学生姓名，保证结果中没有重复的姓名课程的学生姓名，保证结果中没有重复的姓名n nb.b.找出所有没有选修在找出所有没有选修在找出所有没有选修在找出所有没

15、有选修在 2009 2009 年春季之前开设的任何课程的学生的年春季之前开设的任何课程的学生的年春季之前开设的任何课程的学生的年春季之前开设的任何课程的学生的IDID和姓名和姓名和姓名和姓名n nc.c.找出每个系老师的最高工资值。可以假设每个系至少有一位老师找出每个系老师的最高工资值。可以假设每个系至少有一位老师找出每个系老师的最高工资值。可以假设每个系至少有一位老师找出每个系老师的最高工资值。可以假设每个系至少有一位老师n nd.d.从前述查询所计算出的每个系最高工资中选出最低值从前述查询所计算出的每个系最高工资中选出最低值从前述查询所计算出的每个系最高工资中选出最低值从前述查询所计算出的

16、每个系最高工资中选出最低值n n答案：答案：n na.a.select nameselect namen n from student natural join takes natural join course from student natural join takes natural join coursen n where course.dept=Comp.Sci.where course.dept=Comp.Sci.；n nb.select id,name from studentb.select id,name from studentn n except exceptn n s

17、elect id,name from student natural join takes select id,name from student natural join takesn n where year 2009 where year some from branch where assets somen n(select assets(select assetsn nfrom branchfrom branchn nwhere branch_city=Brooklyn)where branch_city=Brooklyn)第13页/共24页第四章第四章n n4.12 4.12 对于

18、图对于图对于图对于图4-114-11中的数据库中的数据库中的数据库中的数据库,写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能只是没有列出其经理，或者可能有只是没有列出其经理，或者可能有只是没有列出其经理，或者可能有只是没有列出其经理，或者可能有nullnull经理。使用外连接书写查询，然后不用外连接再重经理。使用外连接书写查询，然后不用外连接再重经理。使用外连接书写查询，然后不用外连接再重经理。使用外连接书写查询，然后不用外连

19、接再重写查询。写查询。写查询。写查询。n n答案：答案：答案：答案：n n使用外连接：使用外连接：n nselect employee_name select employee_name n nfrom employee from employee natural left outer joinnatural left outer join manages manages n nwhere manager_name is null;where manager_name is null;n n n n不使用外连接：不使用外连接：n nselect emplyee_nameselect emply

20、ee_namen nfrom employeefrom employeen nwhere not existswhere not existsn n(select employee_name(select employee_namen nfrom manages from manages n nwhere manages.employee_name=emplyee.employee_name where manages.employee_name=emplyee.employee_name n nand manages.manager_name is not null);and manages

21、.manager_name is not null);第14页/共24页第四章第四章n n4.12 4.12 对于图对于图对于图对于图4-114-11中的数据库中的数据库中的数据库中的数据库,写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能写出一个查询来找到那些没有经理的雇员。注意一个雇员可能只是没有列出其经理，或者可能有只是没有列出其经理，或者可能有只是没有列出其经理，或者可能有只是没有列出其经理，或者可能有nullnull经理。使用外连接书写查询，然后不用外连接再重经理。使用外

22、连接书写查询，然后不用外连接再重经理。使用外连接书写查询，然后不用外连接再重经理。使用外连接书写查询，然后不用外连接再重写查询。写查询。写查询。写查询。n n答案：答案：答案：答案：n n使用外连接：使用外连接：n nselect employee_name select employee_name n nfrom employee from employee natural left outer joinnatural left outer join manages manages n nwhere manager_name is null;where manager_name is nul

23、l;n n n n不使用外连接：不使用外连接：n nselect emplyee_nameselect emplyee_namen nfrom employeefrom employeen nwhere not existswhere not existsn n(select employee_name(select employee_namen nfrom manages from manages n nwhere manages.employee_name=emplyee.employee_name where manages.employee_name=emplyee.employee_

24、name n nand manages.manager_name is not null);and manages.manager_name is not null);第15页/共24页第四章第四章n n4.13 4.13 在什么情况下，查询在什么情况下，查询在什么情况下，查询在什么情况下，查询n nselect*select*n nfrom student natural full outer join takes natural full outer join coursefrom student natural full outer join takes natural full out

25、er join coursen n将包含在属性将包含在属性将包含在属性将包含在属性titlestitles上取空值的元组？上取空值的元组？上取空值的元组？上取空值的元组？n n答案：答案：答案：答案：n n情况一：情况一：coursecourse元组中存在元组中存在titletitle属性为属性为nullnull的元组的元组n n情况二：存在一个学生，没有上任何课情况二：存在一个学生，没有上任何课(即即takestakes里面没有此学生的里面没有此学生的ID)ID)n n 4.144.14 给定学生每年修到的学分总数，如何定义视图给定学生每年修到的学分总数，如何定义视图给定学生每年修到的学分总

26、数，如何定义视图给定学生每年修到的学分总数，如何定义视图tot_credits(year,num_credits)tot_credits(year,num_credits)n n答案：答案：答案：答案：n ncreate view create view tot_credits(year,num_credits)tot_credits(year,num_credits)n nasasn n(select year,sum(credits)(select year,sum(credits)n nfrom takes natural join coursefrom takes natural jo

27、in coursen ngroup by year)group by year)第16页/共24页第六章第六章n n6.10n na.name(student a.name(student takes takes course_id(course_id(dept_name=Comp.Sci.(course)dept_name=Comp.Sci.(course)n nb.ID,name(student)ID,name(b.ID,name(student)ID,name(year2009(studentyear 10000)(works salary 10000)(works employee)e

28、mployee)n nd.person_name(employee d.person_name(employee works works company)company)n pany_name(company(city(pany_name(company(city(company_name=“Small Bank Corporation”(company)company_name=“Small Bank Corporation”(company)n n6.12n na.a.instrcnt1(course_id,section_id,year,semesterinstrcnt1(course_

29、id,section_id,year,semester count(*)as instrcnt(teaches)count(*)as instrcnt(teaches)n nb.course_id,section_id,year,semester(b.course_id,section_id,year,semester(IDother_ID(takesIDother_ID(takes takes1(ID2,course_id,section_id,year,semester)(takes)takes1(ID2,course_id,section_id,year,semester)(takes)

30、第17页/共24页第七章第七章n n7.20(a)n nauthor(author(namename,address,URL),address,URL)n nbook(book(ISBNISBN,title,year,price),title,year,price)n ncustomer(customer(emailemail,name,address,phone),name,address,phone)n npublisher(publisher(namename,address,phone,URL),address,phone,URL)n nshopping_basket(shopping

31、_basket(basket_idbasket_id)n nwarehouse(warehouse(codecode,address,phone),address,phone)n n7.20(b)(c)第18页/共24页第八章第八章n n8.6 8.6 n n因为因为A-BC,A-BC,所以有所以有A-BA-B和和A-CA-C；n n因为因为A-B A-B 和和B-D,B-D,所以所以 A-DA-D；n n因为因为 A-CDA-CD和和CD-E,CD-E,所以所以 A-EA-E；n n又因为又因为 A-A,A-A,所以综上有所以综上有A-ABCDEA-ABCDE；n n因为因为 E-A,E-A

32、,所以由传递性所以由传递性E-ABCDEE-ABCDE；n n因为因为 CD-E,CD-E,同理有同理有 CD-ABCDECD-ABCDE；n n因为因为 B-DB-D和和BC-CD,BC-CD,所以所以 BC-ABCDE BC-ABCDE n n还有还有C-C,D-D,BD-DC-C,D-D,BD-D。n n所以所以F F的闭包有的闭包有BD-B,BD-D,C-C,D-D,BD-BD,B-D,B-B,B-BDBD-B,BD-D,C-C,D-D,BD-BD,B-D,B-B,B-BDn nR R的候选码为的候选码为A,BC,CD,EA,BC,CD,E。n n8.278.27n n由由result

33、=Bresult=B，以及以及F F中的类似中的类似 形式的形式的FDsFDs，发现满足发现满足 resultresult的是的是B BB B和和B B D D。所以所以result=Bresult=B，DD。所以所以B+=BB+=B，DD。n n8.308.30n n(1)(1)无损连接分解，维持数据库的正确性。无损连接分解，维持数据库的正确性。n n(2)(2)保持依赖分解，快速检查更新的正确性保持依赖分解，快速检查更新的正确性 n n(3)(3)最小化重复信息，尽可能地使用最小的空最小化重复信息，尽可能地使用最小的空n n8.318.31n n因为因为BCNFBCNF并不总是保持依赖的，

34、有些情况下并不总是保持依赖的，有些情况下BCNFBCNF的分解会妨碍对某些函数依赖的的分解会妨碍对某些函数依赖的高效检查，高效检查，BCNFBCNF也可能会保留一些冗余，所以有时候也会选择其它范式，比如也可能会保留一些冗余，所以有时候也会选择其它范式，比如3NF3NF。n n第19页/共24页第十四章第十四章n n 14.12 14.12 n n原子性：原子性的用途在于保证程序执行的步骤集合作为一个单一的、不可分割的单原子性：原子性的用途在于保证程序执行的步骤集合作为一个单一的、不可分割的单元出现，使事务不可分割，要么执行其全部内容，要么不执行。元出现，使事务不可分割，要么执行其全部内容，要么

35、不执行。n n隔离性：该特性确保事务正常执行而不被来自并发执行的数据库语句所干扰。隔离性：该特性确保事务正常执行而不被来自并发执行的数据库语句所干扰。n n持久性：持久性使得事务的操作在系统崩溃后也是持久的。持久性：持久性使得事务的操作在系统崩溃后也是持久的。n n一致性：一致性要求一个事物作为原子从一个一致的数据库状态开始独立地运行，且一致性：一致性要求一个事物作为原子从一个一致的数据库状态开始独立地运行，且事务结束时数据库也必须再次是一致的。事务结束时数据库也必须再次是一致的。n n14.13 14.13 n n（1 1）活动状态活动状态 -部分提交状态部分提交状态 -提交状态提交状态 n

36、 n事务开始执行，执行完最后一条语句，并成功完成输出。事务开始执行，执行完最后一条语句，并成功完成输出。n n（2 2）活动状态活动状态 -部分提交状态部分提交状态 -失败状态失败状态 -中止状态中止状态 n n事务开始执行，执行完最后一条语句，发生硬件或逻辑故障使其无法输出，正常执行事务开始执行，执行完最后一条语句，发生硬件或逻辑故障使其无法输出，正常执行不能继续，事务回滚到初始状态。不能继续，事务回滚到初始状态。n n（3 3）活动状态活动状态 -失败状态失败状态 -中止状态中止状态 n n事务开始执行，在执行语句操作中发生硬件或逻辑错误，正常的执行不能继续，事务事务开始执行，在执行语句操

37、作中发生硬件或逻辑错误，正常的执行不能继续，事务回滚到初始状态。回滚到初始状态。n n第20页/共24页第十四章第十四章n n14.14 14.14 n n串行调度是指一次执行一个事务，每个事务仅当前一个事务执行完成后才开始。同一串行调度是指一次执行一个事务，每个事务仅当前一个事务执行完成后才开始。同一时刻内只有一件事务处于执行中。时刻内只有一件事务处于执行中。n n可串行化调度是指，在并发执行中，通过保证所执行的任何调度的效果都与没有并发可串行化调度是指，在并发执行中，通过保证所执行的任何调度的效果都与没有并发执行的调度效果一样，使得调度在结果上等价于串行调度。其本质仍然是并行的。执行的调度

38、效果一样，使得调度在结果上等价于串行调度。其本质仍然是并行的。n n14.15 14.15 n na.a.无论无论T13T13或或T14T14哪个事务先执行，所有可能令哪个事务先执行，所有可能令A A或或B B不为不为0 0的操作的执行条件，都是的操作的执行条件，都是A A或或B B其中一个的值为其中一个的值为0 0。因此两个事务的每一个串行执行都满足一致性需求，因此保。因此两个事务的每一个串行执行都满足一致性需求，因此保持数据库的一致性。持数据库的一致性。n nb b n n n nc.c.不存在。从不存在。从a a题我们知道一个可串行化调度产生题我们知道一个可串行化调度产生A=0VB=0.

39、A=0VB=0.假设我们从假设我们从T13T13的的read(A)read(A)指指令开始，当调度完成后，无论什么时候执行令开始，当调度完成后，无论什么时候执行 T14T14，B B都为都为1.1.再假设我们先执行再假设我们先执行T14T14。那。那么么T14T14的的Read(B)Read(B)将读取一个将读取一个0.0.所以当所以当T14T14结束时，结束时，A=1A=1。于是。于是A=0VB=0FVFFA=0VB=0FVFF。从。从 T14T14开始同理。开始同理。第21页/共24页第十五章第十五章15.215.215.315.3n n强封锁协议带来一定的好处，两阶段封锁协议实现了事务集

40、的串行化调度，但同时，一个事务的强封锁协议带来一定的好处，两阶段封锁协议实现了事务集的串行化调度，但同时，一个事务的失败可能会引起一连串事务的回滚。为避免这种情况的发生，强封锁协议可以进一步加强对两阶失败可能会引起一连串事务的回滚。为避免这种情况的发生，强封锁协议可以进一步加强对两阶段封锁协议的控制。段封锁协议的控制。n n强两阶段封锁协议，要求事务提交之前不得释放任何锁。使用锁机制的数据库系统，要么使用严强两阶段封锁协议，要求事务提交之前不得释放任何锁。使用锁机制的数据库系统，要么使用严格两阶段封锁协议，要么使用强两阶段封锁协议。而严格两阶段封锁格两阶段封锁协议，要么使用强两阶段封锁协议。而

41、严格两阶段封锁 协议除了要求封锁是两阶段协议除了要求封锁是两阶段之外，还要求事务持有的所有排它锁必须在事务提交之后方可释放。这个要求保证未提交事务所之外，还要求事务持有的所有排它锁必须在事务提交之后方可释放。这个要求保证未提交事务所写的任何数据，在该事务提交之前均以排写的任何数据，在该事务提交之前均以排 它锁封锁，防止其他事务读取这些数据。它锁封锁，防止其他事务读取这些数据。15.2015.20：n n严格两阶段封锁协议的好处是保证未提交事务所写的任何数据，在该事务提交之前均以排它锁封严格两阶段封锁协议的好处是保证未提交事务所写的任何数据，在该事务提交之前均以排它锁封锁，防止其他事务读取这些数

42、据。弊端是并行度不高。锁，防止其他事务读取这些数据。弊端是并行度不高。15.2315.23：n n当我们可能会进入不一致的状态时，避免死锁比允许死锁发生然后检测的方式代价更小。因为死当我们可能会进入不一致的状态时，避免死锁比允许死锁发生然后检测的方式代价更小。因为死锁可以通过回滚事务加以解决，而不一致状态可能引起现实中的问题，这是数据库系统不能处理锁可以通过回滚事务加以解决，而不一致状态可能引起现实中的问题，这是数据库系统不能处理的。的。15.25 15.25 n n当事务给一个节点加显示锁，其所有后代节点都被加上隐式锁，两种锁的加锁方式不同，检测锁当事务给一个节点加显示锁，其所有后代节点都被加上隐式锁，两种锁的加锁方式不同，检测锁是否存在的方式不同，锁本身的效果和功用没有区别。是否存在的方式不同，锁本身的效果和功用没有区别。第22页/共24页Thanks for Your Attention!第23页/共24页