21关系模型及形式化描述
数据库复习纲要(第二章)
第二章1、关系的性质，关系模式的形式化表示、各参数的含义。
答：关系数据库中的关系必须具有下列一些性质。
（1）任意两个元组（两行）不能完全相同；（2）关系中元组（行）的次序是不重要的，即行的次序可以任意交换。
（3）关系属性（列）的次序也是不重要的，即列的次序可以任意交换。
（4）同一列中的分量必须来自同一个域，是同一类型的数据；（5）属性必须有不同的名称，但不同的属性可出自相同的域，即它们的分量可以取值于同一个域。
（6）每一分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可再分的数据项。
关系模式的形式化表示：关系的描述称为关系模式（Relation Schema）。
它的形式化表示为：R( U, D, DOM, F)其中，R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属性所来自的域，DOM为属性向域的映象集合，F为属性间数据的依赖关系集合。
2、关系数据语言的特点及分类。
答：关系数据语言可以分为三类：○1关系代数语言，如ISBL元组关系演算语言，如ALPHA、QUEL○2关系演算语言域关系演算语言如 QBE○3具有关系代数和关系演算双重特点的语言，如 SQL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、完整性约束的分类，3类完整性规则的含义。
答：关系模型中有3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。
为了维护数据库中数据的完整性，在对关系数据库执行插入、删除和修改操作时，必须遵循下述3类完整性原则。
（1）实体完整性规则：关系中的元组在主属性上不能有空值。
（2）参照完整性规则：外键的值不允许参照不存在的相应表的主键的值。
（3）用户定义的完整性规则：用户定义的完整性规则是用户根据具体应用语义要求，利用DBMS提供的定义的完整性规则的机制，用户自己定义的完整性规则。
4、关系代数中传统的集合运算有哪些，专门的关系运算有哪些。
答：关系代数中传统的集合运算有：并、差、交、笛卡尔积4种运算○1并（Union）：设有同类关系R和S，则它们的并记为R∪S，仍然是R和S的同类关系，由属于R或属于S的元组组成，但必须除去重复的元组R∪S=｛t∣t∈R∨t∈S｝,其中t为元组。
关系模型
n
M=
mi
i 1
例如：上述表示教师关系中姓名、性别两个域的笛卡尔积为：
D1×D2={（李力，男），（李力，女），（王平，男）， （王平，女），（刘伟，男），（刘伟，女）}
其中：
李力、王平、刘伟、男、女都是分量
（李力，男），（李力，女）等是元组
其基数M=m1×m2=3*2=6 元组的个数为6
例如：“学生关系”中的每个学生的学号是唯一的，“选课关 系”中“学号+课程号” 的组合也是唯一的。对于属性集“学 号+课程号” 去掉任一属性，都无法唯一标识选课记录。
返回
21
如果一个关系中有多个候选键，可以从中选择一个作 为查询、插入或删除元组的操作变量，被选用的候选 键称为主关系键(Primary Key)，或简称为主键、主码、 关系键、关键字。
如表2.3所示：
姓名
性别
张雪
女
张兰
女
T1和T2是同类关系。
返回
13
4. 数学上关系是笛卡尔积的任意子集，但在实际应用中 关系是笛卡尔积中所取的有意义的子集。例如在表2.1 中选取一个子集构成如下关系，显然不符合实际情况
姓名 李力 李力
性别 男 女
在关系模型中，关系可进一步定义为：
定义在域D1，D2，……Dn（不要求完全相异）上的关系由 关系头（Heading）和关系体（Body）组成。
由定义可以看出，笛卡尔积也是一个集合。
其中：
1. 元素中的每一个 di叫做一个分量 (Component)， 来自相应的域 （di∈Di）
2. 每一个元素（d1，d2，d3，…，dn）叫做一个n元组（n-tuple）， 简称元组（Tuple）。但元组不是di的集合，元组的每个分量（di） 是按序排列的。如：
管理信息系统-第2章..
第一篇
2.1
信息技术基础设施
1989年，McKay和Brockway首次正式通过一个三层模 型给出了构成信息技术基础设施的各种元素，如图2-1所示。 在这个模型中，第一层被称为共享信息技术服务。第二层是由 人力信息技术组成，其中包括IT知识、IT技术、相关政策、标 准以及共享信息技术服务所需的构建技术组件的经验。最底层 是信息技术的组件层，主要是指一些诸如电脑、交换机、数据 库和操作系统之类的IT产品。
第一篇
2.5
数据管理技术
2.5.1 数据管理技术概述 数据管理（Data Management）是利用计算机技术对数据进 行有效的收集、存储、处理和应用的过程，目标是充分有效地发挥 数据的作用。实现数据有效管理的关键是数据组织。随着计算机技 术的发展，数据管理经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个 发展阶段。 传统的文件管理技术环境（包括：人工管理阶段、文件系统阶 段），难以让组织跟踪那些按系统化方式使用的碎片数据，并且很 难将它们组织起来以便简易地导入。不同职能领域和群体被允许开 发自己独立的文件。随着时间的推移，这个传统的文件管理技术环 境产生了许多问题，主要包括：数据冗余和不一致、数据和应用程 序相互依赖、缺乏灵活性、 安全性低、缺乏数据共享性和可用性等 问题。 数据库系统依靠DBMS软件解决了这些问题。这些DBMS软件允 许集中的数据和数据管理，使企业所需要的数据有单一相同的资源。 使用数据库管理系统可以最小化冗余和不一致的文件。
db部分题库14
一、名词解释1、数据库2、DBMS3、数据库系统4、码5、关系模式6、模式7、外模式8、内模式9、主属性 10、非主属性 11、实体完整性12、参照完整性 13、外码 14、SQL 15、索引 16、行列子集视图17、1NF 18、规范化 19、2NF 20、3NF 21、视图 22、视图消解三、简答1. 简述数据库管理系统的功能。
2. 简述关系模型的优缺点。
3.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的3个要素？4．什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的独立逻辑性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？5．试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？6. 关系模式是对关系的描述，它可以形式化的表示为R(U,D,DOM,F)，试述各部分的含义。
7. 什么是基本表？什么是视图？两者的区别与联系是什么？8. 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？9. 试述数据库设计过程各个阶段上的设计描述。
10．试述事务的概念及事务的4个特性。
11.什么是日志文件？为什么要设立日志文件？12. 并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种不一致的情况？13. SQL的特点。
五、数据库设计要求：(1）画出表达此问题的ER图。
(2）请把上述ER图转换为关系模型，要求在关系模式中注明主码和外码（分别用和表示）。
(3）根据设计好的关系模式，用SQL语言定义相应的关系表（任选三个关系模式即可，要体现出各关系表的主码、属性类型及外码（若有））1.职工科研管理系统情况如下：部门：包括部门号，部门名，办公室。
每个部门有多名职工。
职工：包括职工号，姓名，性别，年龄，职称，专业。
项目：包括项目编号，项目名称，项目经费，项目来源，负责人。
每名职工可参加多个项目，每个项目可有多名职工参加。
2.设有一局部应用，包括3个实体“科室”，“医生”，“病人”，且有以下事实：每位医生属于且仅属于一个科室；每个科室可以聘用若干医生，对每个医生聘用时存有聘用期限和聘用日期；一个病人可以由不同的医生为其诊断，每个医生可以为若干病人诊治，每次诊断存有就诊日期。
第2章 关系数据库数学模型
关系——二维表（行列），实体及其联系 都用关系表示。在用户看来关系数据的逻辑模 型就是一张二维表。
关系数据模型概述（续I）
关系操作 查询： 1）选择Select； 4）除Divide； Intersection； 编辑： 1）增加Insert； Update；
2）投影Project； 3）连接Join； 5）并Union； 6）交 7）差Difference；
三元关系的转换 一般要引入分离关系 如公司、产品和国家之间的m:n:p的三元关系及销 售联系。
关系代数
关系代数概述 关系代数的运算符 集合运算符
并U 交∩ 差 专门的关系运算符
笛卡尔积 × 选择σ 投影π 连接 除 算术比较符
> ≥ < ≤ = ≠ 逻辑运算符
EER模型到关系模式的转换（续IV）
为此，本例中引入一个分离关系On_Load(借 出的书)，可以避免空值的出现。 这样，存在以下三个关系模式： Borrower(B#,Name,Address,……) Book(ISBN,Title,……) On_Load(ISBN,B#,Date1,Date2) 只有借出的书才会出现在关系On_Load中， 避免空值 的出现，并把属性Date1和Date2加到 关系On_Load中。
D1 x D2 x…x Dn={(d1,d2,…,dn) | di∈Di, i=1,2,…,n} (d1,d2,…,dn) --------n元组(n-tuple) di--------元组的每一分量（Component) Di为有限集时，其基数为mi，则卡积的基 数为M=m1*m2*…*mn
关系数据库
21723读书笔记关系模式的基本概念
21723读书笔记关系模式的基本概念21/7/23 读书笔记⽬录数据挖掘导论关系模型的基本概念关系模型的数据结构——关系模型⼀般由数据结构、操作集合和约束性条件构成。
关系，就是关系模型的数据结构。
关系是动态的，我们认为在关系数据库系统中关系就是数据，因此数据更新时发⽣改变，关系也会随之改变。
对于关系的形式化定义，基于以下概念：域：⼀组数据类型相同的值的集合，⽐如所有正整数、{东，南，西，北}等。
笛卡尔积：⼀组域之间构成的完全的笛卡尔积。
笛卡尔积可以以每个域为列、每种组合情况为⾏，构成⼀张表。
元组：每种组合情况对应⼀个元组，⼜可称为⼀条记录关系：笛卡尔积的⼀个⼦集，其关联的域的数量称为关系的⽬或度。
关系可以表⽰为⼀张表。
在笛卡尔积基础上的限定与扩充：笛卡尔积中，⼀个元组中域具有先后次序；关系中，列的次序可以任意交换，⾏的顺序也可以任意交换；笛卡尔积中，每个元组中的元素还可以是⼀个集合；关系中，限定元组中的任⼀个元素必须是原⼦化的，不可再分（表中不能有表）属性：由于域可以相同，我们对每个列对应称为属性，不同列之间即使对应的域相同，但是属性不同。
关系的⼀个域可以对应多种属性，每种属性只能属于⼀个域。
候选码：关系中的某个属性的值能唯⼀标识⼀个元组，符合这个要求的属性的集合构成候选码主码：从候选码中选出⼀个属性作为主码主属性：候选码中所有的属性都称为主属性关系模式：关系所关联的属性集合，以及属性与域之间的对应关系，构成⼀个关系模式。
关系模式是静态的，其在数据库进⾏更新的过程中保持不变。
关系数据库系统是⽀持关系模型的数据库系统。
关系数据库系统与关系模式是两个层次的概念，他们都由型与值两⽅⾯组成。
型是静态的、稳定的，值是在数据库更新过程中不断改变的。
关系数据库的型 = 关系数据库模式 = 对若⼲域的定义 + 对这些域上的关系模式的定义关系数据库的值 = 若⼲关系模式在特定时刻对应关系的集合 = 若⼲关系模式的值的集合关系模式的型 = 属性的集合 + 属性与域之间映像的集合关系模式的值 = 关系 = 特定时刻内该关系模式描述下的取值注意涉及的关系模式和关系都可能被称为关系，需要我们根据上下⽂加以区分。
第十章.形式化描述
• 图10-6
10.3 行为描述
• 代数方法适合于描述操作独立于对象状态 的接口 • 假如某个操作的结果依赖于先前操作的结 果，结果将非常复杂， • 因此在行为描述的采用基于模型的方法 • 常见的方法有VDM方法，Ｂ方法，Ｚ方法
• 软件的形式化描述 • 使用一种规范语言，其词汇，语法和语义 都是有严格定义的
• • • • • 1.非形式化方法的缺点 矛盾，指一组相互冲突的陈述。 二义性，指读者可以用不同方式理解的陈述。 含糊性，几乎不可避免地会出现含糊性。 不完整性，不完整性可能是在系统规格说明 中最 常遇到的问题之一。 • 抽象层次混乱， 指在非常抽象的陈述中混进 了一 些关于细节
• 2.形式化的优点 • （1）有能力在需求系统需求中揭示问题和暴露
图10-5 代数描述的结构
描述体的四个组成部分
• 介绍 ——用来声明被定义的尸体种类（类型名） • 描述部分——用于对操作的非形式化描述 • 标记部分——定义对象类或抽象数据类型的接口 语法 • 公理部分——通过一组刻画抽象数据类型的行为 特征的公理来定义操作的定义。
子系统接口的形式化描述的开发过 程的各项活动
问题二义性 • （2）数学能够简洁准确地描述物理现象、对象或 动作的结果，因此是理想的建模工具。 • （3）可以在不同的软件工程活动之间平滑地过渡。 • （4）它提供了高层确认的手段，可以使用数学的 方法证明，设计符合规格说明，程序代码正确地 实现了设计结果
关系模型【数据库概论】
关系模型【数据库概论】(⼀) 关系模型知识引⼊开局⼀张图，知识全靠爆~DBMS 采⽤某种数据模型进⾏建模，提供了在计算机中表⽰数据的⽅式，其包括，数据结构、数据操作、数据完整性三部分。
在关系模型中，通过关系表⽰实体与实体之间的联系，然后基于关系数据集合进⾏数据的查询、更新以及控制等操作同时对数据的更新操作进⾏实体完整性、参照完整性、⽤户⾃定义完整性约束。
⽽在前期，通过关系代数和逻辑⽅式（关系演算）表⽰对关系操作的能⼒，⽽后出现了 SQL 语⾔，其吸纳了关系代数的概念，和关系演算的逻辑思想虽然进⾏了⼀定的解释，但是光看图上的这些名词，还是很懵，没关系，下⾯我们就按照图⽚上的标号，针对关系数据模型进⾏讲解多说⼀句：关系模型⾮常重要，是现在主流的⼀种数据模型，同样 SQL 也⾮常流⾏，现在⼤部分数据库都是⽀持 SQL 的，这也正是我们要针对此部分重点学⼀下的原因(⼆) 关系的数据结构(1) 关系的相关概念A：关系的数学描述关系概念是对事物间数据依赖的⼀种描述，同时集合论提供了关系概念：集合论中的关系本⾝也是⼀个集合，以具有某种联系的对象组合——“序组”为其成员。
关系不是通过描述其内涵来刻画事物间联系的，⽽是通过列举其外延（具有这种联系的对象组合全体）来描述这种联系B：笛卡尔积关系的概念是建⽴在笛卡尔积概念的基础上的，笛卡尔积是定义在给定⼀组域上的有序对的集合，⽽域则是⼀组具有相同数据类型的值的集合，例如⾃然数整数实数，长度⼩于若⼲字节的字符串集合等都可以是域给定⼀组域D1，D2，…，Dn，这n个域的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜ di∈Di，i＝1，2，…，n ｝每⼀个元素（d1，d2，…，dn）叫作⼀个n元组（n-tuple），或简称为元组（Tuple）元素中的每⼀个di值叫作⼀个分量（Component）若Di (i＝1,2,…,n)为有限集，其基数为mi (i＝1,2,…,n)，则D1×D2×…×Dn的基数M为：nM= ∏ mii=1定义可能有⼀些抽象，引⼊⼀个例⼦看⼀下，会直观⼀些【例】设：D1为学⽣集合= {张⼭，李斯，王武}；D2为性别集合= {男，⼥}；D3为年龄集合= {19，20}⽤⼆维表的形式表⽰D1×D2×D3，则为下表格，则有12个元组姓名性别年龄张⼭男19张⼭⼥19张⼭男20张⼭⼥20李斯男19李斯⼥19李斯男20李斯⼥20王武男19王武⼥19王武男20王武⼥20姓名性别年龄C：关系的定义根据上⾯的铺垫可以得出：满⾜⼀定语义的D1×D2×…×Dn的⼦集叫作在域D1、D2、…、Dn上的关系定义：R（D1, D2, …, Dn）R：关系的名字n：关系的⽬或度（Degree）(2) 关系模型的相关概念关系的描述称为关系模式：R（U, D, Dom, F）R：关系名U：组成该关系的属性集合D：属性组U中属性所来⾃的域Dom：属性向域的映像的集合F：属性间数据的依赖关系集合A：属性（U）若关系对应⼀个实体，关系的属性就是所要描述的实体对象的属性，即实体所对应的事物对象的特征，例如姓名，性别，年龄在同⼀关系中，属性名不能相同，但不同的属性可以有相同的域。
第2章 关系模型1
第2章关系模型习题参考答案1．解释下列术语：（1）候选键、主键、外键答：若表中某一列（或若干列的组合）的值能惟一标识一个行，称该列或列组为候选键。
如果一个表有多个候选键，通常选择其中一个候选键作为区分行的惟一性标识符，称为主键（PRIMARY KEY，简写为PK）。
如果一个表只有一个候选键，那么这个候选键就作为主键。
外键（foreign key，简称FK）：指—个表R1中的一个列或列组对应另一个表R2的主键，那么该列或列组称为表R1的外键。
（2）关系、关系模式、关系数据库答：关系是关系模型的数据结构。
关系模式是关系的形式化描述。
最简单的表示为：关系名（属性名1，属性名2，……，属性名n）其中的某个属性名i或某些属性名组为主键，要用下划线表明。
关系数据库是表或者说关系的集合（3）完整性规则、实体完整性规则、参照完整性规则答：完整性规则是为了保证关系（表）中数据的正确、一致、有效而确定的规则。
包括实体完整性（规则）、参照完整性（规则）和用户自定义完整性（规则）三大类。
实体完整性规则是表中任意一行的主键值不能为空值。
参照完整性规则是一个表的外键值可以为空值。
若不为空值，则必须等于另一个表中主键的某个值。
2．如何判断一个表是否与一个关系等价？答：根据关系的性质来判断。
关系的性质是：（1）关系中每一属性都是最小的。
（2）关系中同一属性的所有属性值属于同一数据类型。
（3）关系中的属性名不能重复。
（4）关系的属性位置从左到右出现的顺序无关紧要。
（5）关系中任意两个元组不能完全相同。
（6）关系中的元组从上到下出现的顺序无关紧要。
因此，要使一个表与一个关系等价，则：（1）表中每一个行与列的交叉点上只能存放一个单值。
（2）表中同一列中的所有列值都必须属于同一数据类型。
（3）表中每一列都有惟一的列名，不允许有两个列有相同的列名。
（4）表中的列从左到右出现的顺序无关紧要。
（5）表中任意两个行不能完全相同，即每一行都是惟一的，没有重复的行。
第2章关系数据库（重点）数据库知识点整理
第2章关系数据库（重点）数据库知识点整理第2章关系数据库（重点）了解：关系数据结构及形式化定义、关系操作、关系的完整性、关系代数掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容关系数据结构及其形式化定义关系的三类完整性约束关系代数及其运算，包括并、交、差、选择、投影、连接、除、⼴义笛卡⼉积知识点关系模型三个组成部分关系数据结构关系操作集合关系完整性约束实体完整性规则：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），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）或者等于S中某个元组的主码值⽤户定义的完整性：针对某⼀具体关系数据库的约束条件，反映某⼀具体应⽤所涉及的数据必须满⾜的语义要求关系数据语⾔的特点和分类关系代数语⾔关系演算语⾔具有关系代数和关系演算双重特点的语⾔域、笛卡⼉积、关系、元组、属性域：域是⼀组具有相同数据类型的值的集合笛卡⼉积：D1*D2*…*Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1,2,…,n}关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡⼉积D1*D2*…*Dn的⼦集，表⽰为R(D1,D2,…,Dn)元组：关系中的每个元素是关系中的元组属性：关系也是⼀个⼆维表，表的每⾏对应⼀个元组，表的每列对应⼀个域。
由于域可以相同，为了加以区分，对每列起⼀个名字，称为属性候选码、主码、外码候选码：若关系中的某⼀属性组的值能唯⼀地标识⼀个元组，⽽其⼦集不能，则称该属性组为候选码（candidate key）主码：若⼀个关系有多个候选码，选定其中⼀个为主码（primary key）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的外部码（foreign key），简称外码关系模式、关系、关系数据库关系模式：关系的描述称为关系模式（relation schema），关系模式形式化表⽰为R(U，D，DOM，F)。
关系模型_数据库
数据库系统概念----关系模型
14
关系基本概念-关系的性质
–每一分量必须是不可再分的数据。满足这一条件 的关系称作满足第一范式（1NF）的
非规范化关系
SUPERVISOR 张清玫 刘逸 SPECIALITY 信息专业 信息专业 POSTGRADUATE PG1 PG2 李勇 王敏 刘晨
数据库系统概念----关系模型
本课程中提到的关系是被限定的‚关系‛。
数据库系统概念----关系模型
11
关系基本概念-关系的性质
关系的性质 – 列是同质的
即每一列中的分量来自同一域，是同一类型的数据。 如TEACH(T,
S, C)={(t1 , s1 , c1), (t1 , t2 , c1)}是错误的
– 不同的列可来自同一域，每列必须有不同的属性名。
– SystemＲ：由IBM研制 – INGRES：由加州Berkeley分校研制
目前主流的商业数据库系统
– Oracle，SQL Server，DB2，Sybase （ SAP 2010 年 58 亿美元收购）， MySql，国产数据库（金仓，…） – Access，Foxpro，Foxbase
数据库系统概念----关系模型
19
关系模型
关系数据库
– 其型是关系模式的集合，即数据库描述，称作 数据库的内涵(Intension) – 其值是某一时刻关系的集合，称作数据库的外 延(Extension)
数据库系统概念----关系模型
20
关系模型
数据结构
– 单一的数据结构——关系 – 实体集、联系都表示成关系 系 D(dno , dname , dean)
关系是某一时刻的值，是随时间不断变化的
第2章 关系模型
4. 关系模式
关系模式是关系的形式化描述。
最简单的表示为：
关系名（属性名1,属性名2,…,属性名n）
注意：主键要用下划线表明。但有时，关系模式 中并没有表明主键。 例如：Students关系的关系模式为：
Students(Sno,Sname,Ssex,Sbirthdate,Sdept)
一个二维表就是一个关系
字段
属性
元组 学号 1001 1002 1003 姓名 张军 李红 王伟
学生表
记录
年龄 21 22 19
性别 男 女 男
系号 D01 D01 D02
域：关系中一个属性的取值范围。例如，Ssex的取值 范围是{‘M’, ‘F’}，代表性别为男性和女性。。
关系示例：
关系的等价术语之间的对应关系
实体(Entity):实体是客观存在的并且相互区分的事务。实体 可以是实际事务，也可以是抽象事件。例如，一个职工、一 个部门等属于实际的事务；一次订货、借阅若干本图书、一 场比赛等活动是比较抽象的事件。 实体集（ Entity Set）:同型实体的集合称为实体集。例如 全体职工集合，全馆图书等。 实体型（ Entity Type）：具有相同属性的实体具有共同的 特征和性质，用实体名及其属性名来抽象和刻画同类实体称 为实体型。例如实体型“职工”表示全体职工的概念，并不 具体指职工甲或职工乙。每个职工是职工实体“型”的一个 具体“值”，必须明确区分“型”与“值”的概念。在数据 模型中的实体均是指“型”而言的。以后在不致引起混淆的 情况下，说实体即是实体型。
关系模式即是一个表的表头描述。 表头也称为关系的结构、关系的型等。
除表头一行以外的所有行的集合(即表内 容), 称为关系的值。 一个关系(表)，由表头和表内容两部分组 成，表头是相对不变的，而表内容是经常 改变的。如Students表中，当有新学生入 学时，就增加若干行，当学生毕业时，就 要删除若干行，所以表是动态的。
关系模型与关系运算
关系模型与关系运算⽬录关系数据库数据模型是现实世界数据特征的模拟和抽象。
在数据库中⽤数据模型这个⼯具来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。
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，称为数据模型三要素。
数据结构：所研究对象类型的集合。
这些对象是数据库的组成部分，主要包括两类：⼀类是与数据类型、内容、性质有关的对象。
另⼀类是与数据之间联系有关的对象。
数据结构是对系统静态特性的描述，是刻画⼀个数据模型性质最重要的⽅⾯，因此在数据库系统中，⼈们通常按照其数据结构的类型来命名数据模型。
例如，层次结构、⽹状结构和关系结构的数据模型分别命名为层次模型、⽹状模型和关系模型。
数据操纵：对数据库中各种对象允许执⾏的操作集合及有关的操作规则。
常⽤的数据操纵有检索和更新（包括新增、删除、修改）。
数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语⾔。
数据操纵是对系统动态特性的描述。
数据的约束条件：是⼀组完整性规则的集合。
完整性规则是给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则，⽤来限定符合数据模型的数据库状态以及状态变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。
关系模型关系模型的数据结构：数据结构⾮常单⼀，⽆论是实体还是实体间的联系，均由单⼀的结构来表⽰，该结构是⼀张规范化了的⼆维表，由⾏和列组成，称之为关系。
关系模型的数据操纵：包括查询、新增、删除、修改，其中查询的表达能⼒是最主要的部分。
关系模型数据操纵的特点是集合操作，即操作的对象和结果都是集合，这种操作⽅式也称为⼀次⼀集合⽅式。
关系模型的完整性约束：包括实体完整性、参照完整性和⽤户定义的完整性三⼤类。
其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满⾜的完整性约束条件，由关系DBMS⾃动⽀持，⽤户定义的完整性是由应⽤领域需要遵循的约束条件，是具体领域中的语义约束。
关系的数学定义域(Domain)：⼀组具有相同数据类型的值的集合，如整数、实数等。
关系数据库基础知识-2.关系模型与关系代数
实现多对一联系的外码
学生成绩管理数据库ScoreDB中，学生关系Student与班级关系Class之间存 在多对一的“归属”联系。
实现多对多联系的联系关系及外码
学生成绩管理数据库ScoreDB中，假设每一个学生一个学期可以选修若干门
C课ou程r，se(每c一ou门rs课eN程o同, c时ou有rs若eN干a个me学, c生re选d修itH，o那ur么, c学ou生rs关eH系oSutru, dperinotr与Co课u程rs关e )系
主码：若一个关系有多个候选码，则可以选定其中 的一个候选码作为该关系的主码 。
关系数据结构
码
举例：Student关系
studentNo 1501001 1501008 1602002 1602005 1503045 1503010
studentName 李小勇 王红 刘方晨 王红敏 王红 李宏冰
关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整
性约束三部分组成。
关系数据结构
关系
关系模型的数据结构非常简单，它就是二维表，亦称为 关系 。
关系数据库是表的集合，即关系的集合。 表是一个实体集，一行就是一个实体，它由共同表示一
个实体的有关联的若干属性的值所构成。
由于一个表是这种有关联的值的集合(即行的集合)，而 表这个概念和数学上的关系概念密切相关，因此称为关 系模型。
1970年提出关系数据模型 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》,1970
关系数据库系统是支持关系数据模型的数据库系统。
第3章--关系模型与关系规范化理论
关系的数学定义
元组（Tuple） • 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)。 • (张清玫，计算机专业，李勇)、(张清玫，计算机专业， 刘晨)等都是元组。
分量（Component） • 笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一 个分量。 • 张清玫、计算机专业、李勇、刘晨等都是分量。
关系操作语言的种类（续）
关系代数语言：用对关系的运算来表达查询要求的语言。 关系演算语言：用查询得到的元组应满足的谓词条件来表
达查询要求的语言。可以分为元组关系演算语言和域关系 演算语言两种。 具有关系代数和关系演算双重特点的语言。结构化查询语 言(Structure Query Language，SQL)是介于关系代数和关系 演算之间的语言，它包括数据定义、数据操作和数据控制 3 种功能，具有语言简洁、易学易用的特点，是关系数据 库的标准语言。
关系模型及其定义
数据库中关系的类型： 基本表（基本关系或者基表）：实际存在的表，它是实际
存储数据的逻辑表示。 查询表：查询结果表或查询中生成的临时表。 视图表：由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对
应实际存储的数据。
关系模型及其定义
关系的性质 (1)关系中的元组存储了某个实体或实体某个部分的数据。 (2)关系中元组的位置具有顺序无关性，即元组的顺序可以任意 交换。 (3)同一属性的数据具有同质性，即每一列中的分量是同一类型 的数据，它们来自同一个域。 (4)同一关系的字段名具有不可重复性，即同一关系中不同属性 的数据可出自同一个域，但不同的属性要给予不同的字段名。
参照完整性(Referential Integrity)
2022年珠海科技学院信息管理与信息系统专业《数据库概论》科目期末试卷B(有答案)
2022年珠海科技学院信息管理与信息系统专业《数据库概论》科目期末试卷B（有答案）一、填空题1、数据管理技术经历了______________、______________和______________3个阶段。
2、关系规范化的目的是______。
3、采用关系模型的逻辑结构设计的任务是将E-R图转换成一组______，并进行______处理。
4、事务故障、系统故障的恢复是由______完成的，介质故障是由______完成的。
5、已知系（系编号，系名称，系主任，电话，地点）和学生（学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号）两个关系，系关系的主码是______________，系关系的外码是______________，学生关系的主码是______________，外码是______________。
6、数据库系统是利用存储在外存上其他地方的______来重建被破坏的数据库。
方法主要有两种：______和______。
7、关系数据库中基于数学的两类运算是______________和______________。
8、某在SQL Server 2000数据库中有两张表：商品表（商品号，商品名，商品类别，成本价）和销售表（商品号，销售时间，销售数量，销售单价）。
用户需统计指定年份每类商品的销售总数量和销售总利润，要求只列出销售总利润最多的前三类商品的商品类别、销售总数量和销售总利润。
为了完成该统计操作，请按要求将下面的存储过程补充完整。
9、关系代数运算中，基本的运算是______________、______________、______________、______________和______________。
10、数据库系统在运行过程中，可能会发生各种故障，其故障对数据库的影响总结起来有两类：______和______。
二、判断题11、在CREATEINDEX语句中，使CLUSTERED来建立簇索引。
数据库系统概论课后习题及参考答案
课后作业习题数据库系统概论课程部分习题及参考答案第一章绪论教材 41页１．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念;数据：描述事物的符号记录称为数据;数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等;数据与其语义是不可分的;数据库：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合;数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享;数据库系统：数据库系统 DBS是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成;数据库系统由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员构成;数据库管理系统：数据库管理系统 DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件;用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据;DBMS主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能;２．使用数据库系统有什么好处使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的;使用数据库系统的好处很多,例如可以大大提高应用开发的效率,方便用户的使用,减轻数据库系统管理人员维护的负担等;为什么有这些好处,可以结合第 5题来回答;使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率;因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径,这些工作都由 DBMS来完成;此外,当应用逻辑改变,数据的逻辑结构需要改变时,由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性;数据逻辑结构的改变是 DBA的责任,开发人员不必修改应用程序,或者只需要修改很少的应用程序;从而既简化了应用程序的编制,又大大减少了应用程序的维护和修改;使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担;因为 DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制,包括数据的完整性、安全性,多用户并发控制,故障恢复等等都由DBMS执行;总之,使用数据库系统的优点是很多的,既便于数据的集中管理,控制数据冗余,可以提高数据的利用率和一致性,又有利于应用程序的开发和维护;３．试述文件系统与数据库系统的区别和联系;文件系统与数据库系统的区别：文件系统面向某一应用程序,共享性差、冗余度大,独立性差,纪录内有结构、整体无结构,应用程序自己控制;数据库系统面向现实世界,共享性高、冗余度小,具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性,整体结构化,用数据模型描述,由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力;文件系统与数据库系统的联系是：文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件;５．试述数据库系统的特点;数据库系统的主要特点有：一、数据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;二、数据的共享性高,冗余度低,易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此可以被多个用户、多个应用、用多种不同的语言共享使用;由于数据面向整个系统,是有结构的数据,不仅可以被多个应用共享使用,而且容易增加新的应用,这就使得数据库系统弹性大,易于扩充;三、数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性;数据库管理系统的模式结构和二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性;四、数据由 DBMS统一管理和控制数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据;为此, DBMS 必须提供统一的数据控制功能,包括数据的安全性保护,数据的完整性检查,并发控制和数据库恢复;６．数据库管理系统的主要功能有哪些①数据库定义功能；②数据存取功能；③数据库运行管理；④数据库的建立和维护功能;７．试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素;数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架;一般地讲,数据模型是严格定义的概念的集合;这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件;因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成;①数据结构：是所研究的对象类型的集合,是对系统的静态特性的描述;②数据操作：是指对数据库中各种对象型的实例值允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述;③数据的约束条件：是完整性规则的集合,完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容;８．试述概念模型的作用;概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次;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;９．定义并解释概念模型中以下术语：实体,实体型,实体集,属性,码,实体联系图 E-R图实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体;实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质,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型;实体集：同型实体的集合称为实体集;属性：实体所具有的某一特性,一个实体可由若干个属性来刻画;码：唯一标识实体的属性集称为码;实体联系图： E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法：·实体型：用矩形表示,矩形框内写明实体名;·属性：用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连接起来;·联系：用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型 1 : 1,1 : n或m : n;第二章关系数据库教材81页1.试述关系模型的三个组成部分;答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成;2.试述关系数据语言的特点和分类;答：关系数据语言可以分为三类：关系代数语言例如 ISBL关系演算语言元组关系演算语言例如 APLHA,QUEL 和域关系演算语言例如QBE具有关系代数和关系演算双重特点的语言例如 SQL这些关系数据语言的共同特点是,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:1域,关系,元组,属性答：域：域是一组具有相同数据类型的值的集合;关系：在域 D1,D2,…,Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系,表示为RD1,D2,…,Dn元组：关系中的每个元素是关系中的元组;属性：关系也是一个二维表,表的每行对应一个元组,表的每列对应一个域;由于域可以相同,为了加以区分,必须对每列起一个名字,称为属性 Attribute;2主码,候选码,外部码答：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 Candidate key;主码：若一个关系有多个候选码,则选定其中一个为主码 Primary key;外部码：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的外部码Foreign key,简称外码;基本关系 R称为参照关系Referencing relation,基本关系S称为被参照关系Referenced relation或目标关系Target relation;关系R和S可以是相同的关系;3关系模式,关系,关系数据库关系模式：关系的描述称为关系模式 Relation Schema;它可以形式化地表示为：RU,D,dom,F其中 R为关系名,U为组成该关系的属性名集合,D为属性组U中属性所来自的域,dom为属性向域的映象集合,F为属性间数据的依赖关系集合;关系：在域 D1,D2,…,Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系,表示为RD1,D2,…,Dn关系是关系模式在某一时刻的状态或内容;关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据;关系数据库：关系数据库也有型和值之分;关系数据库的型也称为关系数据库模式,是对关系数据库的描述,它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式;关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合,通常就称为关系数据库;4.试述关系模型的完整性规则;在参照完整性中,为什么外部码属性的值也可以为空什么情况下才可以为空答：关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件;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;参见教材在参照完整性中,外部码属性的值可以为空,它表示该属性的值尚未确定;但前提条件是该外部码属性不是其所在关系的主属性;例如,在下面的“学生”表中,“专业号”是一个外部码,不是学生表的主属性,可以为空;其语义是,该学生的专业尚未确定;学生学号,姓名,性别,专业号,年龄专业专业号,专业名而在下面的“选修”表中的“课程号”虽然也是一个外部码属性,但它又是“选修”表的主属性,所以不能为空;因为关系模型必须满足实体完整性;课程课程号,课程名,学分选修学号,课程号,成绩5．等值连接与自然连接的区别是什么答：自然连接 Natural join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,并且要在结果中把重复的属性去掉;第三章关系数据库标准语言 SQL 教材148页1. 试述SQL语言的特点;答：1综合统一; 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”,而无须指明“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以同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,也能够嵌入到高级语言程序中,供程序员设计程序时使用;5语言简捷,易学易用;2. 试述SQL的定义功能;答：SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引;SQL语言使用CREATE TABLE语句定义建立基本表,；ALTER TABLE语句修改基本表定义,DROP TABLE语句删除基本表；建立索引使用CREATE INDEX语句建立索引, DROP INDEX语句删除索引表；SQL语言使用CREATE VIEW命令建立视图,DROP VIEW语句删除视图;3. 用SQL语句建立第3章习题3中的四个表;答：对于 S表：S SNO,SNAME,STATUS,CITY；建 S表CREATE TABLE SSNO CHAR3,SNAME CHAR10,STATUS CHAR2,CITY CHAR10；PPNO,PNAME,COLOR,WEIGHT；建 P表、建J表、建SPJ表略;4. 针对上题中建立的四个表试用SQL语言完成第3章习题3中的查询;答：1 求供应工程J1零件的供应商号码SNO；SELECT SNOFROM SPJWHERE JNO=‘J1'；2 求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO；SELECT SNOFROM SPJWHERE JNO=‘J1'AND PNO=‘P1'；3 求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO；SELECT SNOFROM SPJWHERE JNO=‘J1'AND PNO INSELECT PNOFROM PWHERE COLOR=‘红'；4 求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO；略, 注意：从 J 表入手,以包含那些尚未使用任何零件的工程号;5. 针对习题3中的四个表试用SQL语言完成以下各项操作：1找出所有供应商的姓名和所在城市;2找出所有零件的名称、颜色、重量;3找出使用供应商S1所供应零件的工程号码;4找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量;5找出上海厂商供应的所有零件号码;6找出使用上海产的零件的工程名称;7找出没有使用天津产的零件的工程号码;8把全部红色零件的颜色改成蓝色;9由S5供给J4的零件P6改为由S3供应,请作必要的修改;10从供应商关系中删除S2的记录,并从供应情况关系中删除相应的记录;11请将 S2,J6,P4,200 插入供应情况关系;答：1 找出所有供应商的姓名和所在城市;SELECT SNAME, CITYFROM S;2 找出所有零件的名称、颜色、重量;SELECT PNAME, COLOR, WEIGHTFROM P;3 找出使用供应商S1所供应零件的工程号码; SELECT JNOFROM SPJWHERE SNO=‘S1';4 找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量; SELECT ,FROM P, SPJWHERE =AND ='J2';5 找出上海厂商供应的所有零件号码;SELECT DISTINCT PNOFROM SPJWHERE SNO INSELECT SNOFROM SWHERE CITY='上海';6 找出使用上海产的零件的工程名称;SELECT JNAMEFROM J, SPJ, SWHERE J. JNO=SPJ. JNOAND SPJ. SNO=AND ='上海';7 找出没有使用天津产的零件的工程号码;略8 把全部红色零件的颜色改成蓝色;UPDATE PSET COLOR='蓝'WHERE COLOR='红' ;9 由S5供给J4的零件P6改为由S3供应,请作必要的修改;UPDATE SPJSET SNO='S3'WHERE SNO='S5' AND JNO='J4' AND PNO='P6';10 从供应商关系中删除S2的记录,并从供应情况关系中删除相应的记录;解析：注意删除顺序,应该先从 SPJ表中删除供应商S2所供应零件的记录,然后从从S表中删除S2;11 请将 S2,J6,P4,200 插入供应情况关系;INSERT INTO SPJSNO, JNO, PNO, QTYVALUES S2,J6,P4,200;6. 什么是基本表什么是视图两者的区别和联系是什么答：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;答： 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. 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唯一地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;9. 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;如教材中的例1;若视图的属性来自集函数、表达式,则该视图肯定是不可以更新的;如教材中的S_G视图;11. 请为三建工程项目建立一个供应情况的视图,包括供应商代码SNO、零件代码 PNO、供应数量QTY;针对该视图完成下列查询：1找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量;2找出供应商S1的供应情况;答：建视图：CREATE VIEW V_SPJ ASSELECT SNO, PNO, QTYFROM SPJWHERE JNO=SELECT JNOFROM JWHERE JNAME='三建';对该视图查询：1 找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量; SELECT PNO, QTYFROM V_SPJ;2 找出供应商S1的供应情况;SELECT PNO, QTY / S1供应三建工程的零件号和对应的数量/ FROM V_SPJWHERE SNO='S1';第五章关系数据理论教材 196页1．理解并给出下列术语的定义：函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、候选码、主码、外码、全码;答：函数依赖：设 R U是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集;对于R U的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同, 而在Y上的属性值不同, 则称"X函数确定Y"或"Y函数依赖于X",记作X→Y;完全函数依赖、部分函数依赖：在 RU中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X,都有X′→Y,则称Y对X完全函数依赖;若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖;候选码、主码：设 K为RU,F中的属性或属性组合,若K → U则K为R的候选码;若候选码多于一个,则选定其中的一个为主码;外码：关系模式 R中属性或属性组X并非R的码,但X是另一个关系模式的码,则称X是R的外部码也称外码;全码：整个属性组是码,称为全码 All-key;2．建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库;描述学生的属性有：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区;描述班级的属性有：班号、专业名、系名、人数、入校年份;描述系的属性有：系名、系号、系办公室地点、人数;描述学会的属性有：学会名、成立年份、地点、人数;有关语义如下：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;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依赖,还是部分函数依赖;指出各关系的候选码、外部码,有没有全码存在答：关系模式：学生 SS,SN,SB,DN,C,SA班级 CC,CS,DN,CNUM,CDATE系 DD,DN,DA,DNUM学会 PPN,DATE1,PA,PNUM学生 --学会SPS,PN,DATE2其中, S—学号,SN—姓名,SB—出生年月,SA—宿舍区C—班号,CS—专业名,CNUM—班级人数,CDATE—入校年份D—系号,DN—系名,DA—系办公室地点,DNUM—系人数PN—学会名,DATE1—成立年月,PA—地点,PNUM—学会人数,DATE2—入会年份每个关系模式的极小函数依赖集：S：S→SN,S→SB,S→C,C→DN,DN→SAC：C→CS,C→CNUM,C→CDATE,CS→DN,CS,CDATE→CD：D→DN,DN→D,D→DA,D→DNUMP：PN→DATE1,PN→PA,PN→PNUMSP：S,PN→DATE2S中存在传递函数依赖： S→DN, S→SA, C→SAC中存在传递函数依赖：C→DNS,PN→DATE2 和CS,CDATE→C 均为SP中的函数依赖,是完全函数依赖关系候选码外部码全码S S C,DN 无C C,CS,CDATE DN 无D D和DN 无无P PN 无无SP S,PN S,PN 无4. 试举出三个多值依赖的实例;答：1关系模式MSCM,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ISAI,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RDPR,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;第六章数据库设计教材241页1. 试述数据库设计过程;1 需求分析2 概念结构设计3 逻辑结构设计4 数据库物理设计5 数据库实施6 数据库运行和维护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、数据库运行和维护;设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复;2. 试述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述;答：各阶段的设计要点如下：1 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;3. 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：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-R图；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,建立索引,形成数据库内模式;概念模式是面向用户和设计人员的,属于概念模型的层次；逻辑模式、外模式、内模式是 DBMS支持的模式,属于数据模型的层次;可以在DBMS中加以描述和存储;4. 试述数据库设计的特点;答：数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目;其主要特点有：1 数据库建设是硬件、软件和干件技术与管理的界面的结合;2 从软件设计的技术角度看,数据库设计应该和应用系统设计相结合,也就是说,整个设计过程中要把结构数据设计和行为处理设计密切结合起来;5. 需求分析阶段的设计目标是什么调查的内容是什么答：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;6. 数据字典的内容和作用是什么答：数据字典是系统中各类数据描述的集合;数据字典的内容通常包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五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数据的描述,在需求分析阶段建立,是下一步进行概念设计的基础,并在数据库设计过程中不断修改、充实、完善;注意,数据库设计阶段形成的数据字典与后面讲到的数据字典不同,后者是 DBMS关于数据库中数据的描述,当然两者是有联系的;7. 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的设计成功的关键;。
第二章 关系模型及关系运算(简略)
2.3关系运算
8）除法运算：关系R（X，Y），关系S（Y， Z），其中X，Y，Z为属性组，R的Y和S的Y属 性名可以不同，但必须出自相同的域集，则 R/S=关系P（X）。 9）外连接运算：连接运算中如果把舍弃的元 组也保存在结果中，无值的属性上填空值 （NULL）。左外连接和右外连接。 注意：与乘积运算的区别。 10）外部并运算：关系R和S不相容，外部并 是由R或S的所有属性组成，没有具体值的属 性为NULL。
7
2.1 关系的定义和性质
现实世界 两个实体型间
1:1 信息世界 ER模型 关系模型 两个实体型间 1:N(1:1) 两个实体型间 1:N(1:1) 无联系表，主 外键 M:N 建立联系 表 M:N 1:N M:N 同一实体型内 1:N 同一实体型内 1:N 增加标识属 性 M:N 建立联系 表 M:N 多个实体型间 M:N:S 多个实体型间 M:N:S 建立一个联系表
1
2.1 关系的定义和性质
2.1.1关系的定义 域(Domain)：是一组具有相同数据类型的值的集合。 笛卡尔积(Cartesian Product)：属性A1, A2,…, An， 对应域D1, D2,…, Dn，笛卡尔积D= D1,xD2x…x Dn= {(d1,d2,…,dn)| di∈Di, i= 1,2,…,n}，其中每一个元素 (d1,d2,…,dn)叫做一个元组，元素中每一个值di叫做 一个分量(Component)。 笛卡尔积可列成一张二维表。 关系R：D的子集D’叫做在域D1, D2,…, Dn上的关系。 --值
4
2.1 关系的定义和性质
2.1.2关系具有的性质： 1）列是同质的，来自同一个域； 2）不同的列可出自同一个域，但每一个列（属性） 要有不同的属性名； 3）数据项的原子性，每一个分量都必须不可分； 4）任意两个元组的候选码不能相同，没有完全相 同的记录； 5）列（属性）排列次序、行（记录）排列次序可 任意交换； 关系模式稳定，而关系（实例）在变化。
数据库原理试题集
第一章绪论一.填空1. 数据库管理系统常见的数据模型有层次模型、网状模型和_____________3种。
2. 一个项目具有一个项目主管，一个项目主管可管理多个项目，则实体“项目主管”与实体“项目”的联系属于_____________的联系。
3. 结构数据模型有严格的形式化定义。
数据模型应包括数据结构、______和______三个部分。
4. 数据模型按不同应用层次分成3种类型，它们是概念数据模型、_____________和物理数据模型。
5. 用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为_____________。
6. 当数据的物理结构（存储结构、存取方式等）改变时，不影响数据库的逻辑结构，从而不致引起应用程序的变化，这是指数据的_____________。
7. _____________是数据库设计的核心。
8. E-R模型是数据库的______设计阶段的一个有力工具。
9. 数据库管理系统(DBMS)由以下三类程序组成：__________、控制数据库运行和维护数据库。
10. 数据库中常用的四种文件组织方式是：__________、索引文件、散列文件、倒排文件。
11. 数据管理经过了手工文档、文件系统和_________三个发展阶段。
12. E—R图中包括______、______和联系三种基本图素。
13. 提供数据库定义、数据装入、数据操纵、数据控制和DB维护功能的软件称为______。
14. 数据库系统提供了两个方面的映像功能，这样就使得数据既具有__________________独立性，又具有__________________独立性。
15. 典型的层次模型是美国的IBM公司在1968年推出的__________系统。
网状模型的主要代表是1969年__________报告提出的数据模型。
16. 内模式是数据库在物理存储方面的描述，定义所有的内部记录类型、__________和_____ _____的组织方式，以及数据控制方面的细节。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
D1 D2 ... Dn {(d1 , d2 ,...dn ) | di Di , i 1,2,...n}
(d1,d2,d3,…dn)称为一个元组，di称为一个分量 若Di的基数(值的个数)为Mi，则笛卡尔集的基数M为
本课程的主要内容
1.绪论 2.关系数据库系统 3.SQL语言 4.数据库编程(8) 5.关系查询处理和查 询优化(9) 6.关系数据理论(6) 7.数据库设计 8.数据库恢复技术(10) 9.并发控制(11) 10.数据库安全性(4) 11.数据库完整性(5)
第二章 关系数据库系统
学习要点
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
SQL
介于关系代数和关系演算之间 集DDL、DML和DCL一身的关系数据语言
关系模型语言
关系代数语言
把关系当作集合，用集合运算和特殊的关系运算来表达查询 要求和条件 是一种抽象的查询语言
关系演算语言
用谓词来表达查询要求和条件 谓词变元的基本对象可以是元组变量或域变量，故可分为 元组关系演算和域关系演算两类 是一种抽象的查询语言
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
n
2.2 关系数据结构的形式化定义
关系模型建立在集合代数基础上，从集合论角度讨论 关系的形式化定义 定义1：域(Domain)
一组具有相同数据类型(同质)的值的集合，如整数、实数等。 形式化表示为D
定义2：笛卡尔积(Cartesian Product)
P47
一组域D1,D2,…Dn的笛卡尔积
SQL
介于关系代数和关系演算之间 集DDL、DML和DCL一身的关系数据语言
关系模型语言
关系代数语言
把关系当作集合，用集合运算和特殊的关系运算来表达查 询要求和条件 是一种抽象的查询语言 用谓词来表达查询要求和条件 谓词变元的基本对象可以是元组变量或域变量，故可分为 元组关系演算和域关系演算两类 是一种抽象的查询语言 介于关系代数和关系演算之间 集DDL、DML和DCL一身的关系数据语言
更新操作
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
SQL
介于关系代数和关系演算之间 集DDL、DML和DCL一身的关系数据语言
关系模型语言
关系代数语言
把关系当作集合，用集合运算和特殊的关系运算来表达查询 要求和条件 是一种抽象的查询语言
关系演算语言
用谓词来表达查询要求和条件 谓词变元的基本对象可以是元组变量或域变量，故可分为元 组关系演算和域关系演算两类 是一种抽象的查询语言
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
一组域D1,D2,…Dn的笛卡尔积
D1 D2 ... Dn {(d1 , d2 ,...dn ) | di Di , i 1,2,...n}
(d1,d2,d3,…dn)称为一个元组，di称为一个分量 若Di的基数(值的个数)为Mi，则笛卡尔集的基数M为
M mi
i 1
关系模型 关系数据结构的形式化定义 关系完整性 关系代数 关系演算
序言
值得记住的
1970年，E.F.Codd提出关系数据库理论基 础 关系数据库试验系统System R, INGRES 目前流行的RDBMS
DB2, Oracle, Ingres, Sybase, Informix等
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
例如ISBL 例如APLHA, QUEL 例如QBE
具有关系代数和关系演算双重特点的语言 例如SQL
关系模型语言
关系代数语言
把关系当作集合，用集合运算和特殊的关系运算来表达查询 要求和条件 是一种抽象的查询语言
关系演算语言
用谓词来表达查询要求和条件 谓词变元的基本对象可以是元组变量或域变量，故可分为元 组关系演算和域关系演算两类 是一种抽象的查询语言
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表）
关系操作：
查询操作
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference)
更新操作
增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)
关系完整性约束
实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
关系的两个不变性, 由系统自动支持 由应用语 义约束
2.1 关系模型概述
关系模型由以下三部分组成
关系数据结构
关系（一张二维表） 查询操作
关系操作：
选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除 (Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差 (Difference) 增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)