电大本科数据库技术.docx
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电大本科数据库技术
数据库技术——简答
什么是数据和数据处理？
数据与信息的区别联系是什么？
参考答案：
数据（Data）是一组表示数量、行动和目标的非随机的可鉴别的符号。
数据处理通常包括查找、统计、分类、修改、计算、汇总等各种方法。
数据（Data）是一组表示数量、行动和目标的非随机的可鉴别的符号。
信息（Information）是经过加工的，能对接收者的行为和决策产生影响的、有价值的数据。
如果将数据比喻为原料，那么信息就是数据经过加工而生产的产品，是有价值的数据。
与原料和产品的概念相似，一个系统的产品可能是另一个系统的原料，那么一个系统的信息可能成为另一个系统的数据。
2．数据库、数据库管理系统、数据库系统之间到底是什么关系？
参考答案：
数据库就是各种相关数据的集合和容器。
数据库所保存的数据是指长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据必须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，并可以被一定范围内的各种用户共享。
数据库管理系统是对数据库进行管理的系统软件，位于用户和操作系统之间，为用户或应用程序提供访问数据库的方法和工具。
广义上，数据库系统就是采用了数据库技术的计算机系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。
狭义上讲，数据库系统主要指数据库和数据库管理系统，由于这二者在应用中的相互依赖性，所以在一般不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。
3．请描述一下SQLServer数据库的存储结构。
参考答案：
SQLServer数据库的存储结构包括物理存储结构和逻辑存储结构两个层面。
在物理层面上，SQLServer数据库是由两个操作系统文件组成的，即数据文件和事务日志文件，它们的后缀分别是MDF和LDF。
数据文件主要用于存储数据，事务日志文件主要用于存储数据库的更新情况等事务日志信息。
在逻辑层次上，数据库是由表、视图、存储过程等一系列数据对象组成的。
当采用SQLServer企业管理器将上述数据库文件“打开”后，就能看到数据库的逻辑结构了，如图XXX所示。
数据库中的数据分别存储在几个不同的对象中，而这些对象是用户在操作数据库时，实际能够看到和接触到的，属于逻辑存储结构。
常用的数据库对象主要包括：
表（Table）、索引（Index）、视图（Views）、触发器（Triggers）、存储过程（StoreProcedures）、缺省（Default）、约束（Constraints）、用户（Users）以及图表（Diagram）和用户自定义的数据类型等。
在以后的章节中，我们将逐步学习这些对象的使用方法。
4．简述关系模型的组成。
参考答案：
系模型是目前最重要的一种数据模型。
关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。
关系模型由三部分组成：
数据结构、关系操作集合和关系的完整性。
数据结构是指在关系模型中，无论是数据还是数据之间的联系都是以二维表（关系）这一种简单的结构表示的，这即符合人们使用数据的习惯，同时也便于计算机实现。
关系操作是指关系代数（或等价的关系演算）中并、交、差、选择、投影、连接等。
关系模型给出了关系操作的能力和特点，但不对DBMS的语言给出具体的语法要求。
关系语言的特点是高度的非过程化。
其操作方式的特点是集合操作，即操作的对象和结果是集合，称为一次一集合的方式，而不是一次一个记录的方式。
关系完整性包括实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性。
实体完整性是保证数据库中记录的惟一性，即每个记录的主键不能为空值，也不能与其他记录的主键相同。
参照完整性是保证表与表之间语意上的完整性，即当一个表引用在另一个表中定义的实体时，要保证这个实体的有效性。
这两种完整性是关系模型必须满足的约束条件，应该由关系系统自动支持。
而用户自定义完整性反映了用户的要求，是用户自行定义的。
什么是SQL，请简要说明它的组成和特点。
参考答案：
结构化查询语言，StructuredQueryLanguage，简称SQL，是关系数据库的标准语言。
SQL语言共分为四大类：
数据定义语言，数据查询语言，数据操纵语言，数据控制语言。
它的特点包括：
非过程化语言，统一的语言，是所有关系数据库的公共语言。
2、索引的作用是什么？
SQLServer有哪几类索引，各自的特点是什么？
参考答案：
索引（Index）提供了一种快速访问数据的途径，索引是在基本表的列上建立的一种数据加对象，索引是为了加速查询速度而创建的。
实际的索引通常是这两大类5种方式的组合。
（1）单列索引：
对基本表的某一单独的列进行索引，是最简单和最常用的索引类型，通常情况下，应对每个基本表的主关键字建立单列索引。
（2）惟一索引：
一旦在一个或多个列上建立了惟一索引，则不允许在表中相应的列上插入任何相同的取值。
使用惟一索引不但能提高查询性能，还可以维护数据的完整性。
（3）复合索引：
是针对基本表中两个或两个以上列建立的索引。
（4）聚集索引：
会改变基本表中记录的物理存储顺序。
即表中记录的物理排序顺序不再按插入的先后排列，而是根据索引列重新排序。
（5）非聚集索引：
表中记录的物理顺序与索引顺序不同，表中的记录仍按实际插入的先后顺序排列，不按索引列排序。
3、什么是基本表？
什么是视图？
视图有什么特点？
在什么情况下需要创建视图？
参考答案：
表是一个由行、列组成的二维结构，通常把行称做记录，把列称为字段。
视图是由查询数据库表产生的，它其实是一个虚拟的表，它限制了用户能看到和修改的数据。
视图的特点是在基本表或其他视图上建立的表，它的结构和内容都来自某个基本表，是依据基本表存在而存在的。
删除一个视图时，不会对基本表产生任何影响，但当删除一张基本表时，与之相关联的视图就会自动被删除。
如果要限制用户能够看到的数据库中的信息，可以使用视图。
4、谓词LIKE的作用是什么？
参考答案：
确定给定的字符串是否与指定的模式匹配。
模式可以包含常规字符和通配符字符。
模式匹配过程中，常规字符必须与字符串中指定的字符完全匹配。
5、如果创建一个数据库其SQL语句是什么？
参考答案：
CREATEDATABASE数据库名称
6、存储过程的含义是什么？
创建存储过程的SQL语句是什么？
参考答案：
存储过程（StoredProcedure）是一组预先编译好的，以一种可执行的形式永久地存储在数据中的SQL代码，在master数据库中存储了一些SQLServer事先定义好的系统存储过程，通常以sp_xxxx做为存储过程的名字。
当用户创建数据库时，也会自动生成一些事先定义好的存储过程，通常以dt_xxxx做为名字。
创建存储过程的SQL语句是：
（1）语句格式：
CREATEPROC[EDURE]<存储过程名>AS
（2）语句功能：
创建一个存储过程，多数是指利用SQLServer的Transact-SQL编写的程序。
7、什么是事务？
举例说明事务处理的作用是什么？
参考答案：
事务（Transaction）是并发控制的基本单位，它反映了现实世界中需要以一个完整的单位提交的一项工作。
SQLServer通过事务机制，将逻辑相关的一组操作捆绑在一起，以便服务器保持数据的完整性。
它是SQL复杂程序设计必不可少的内容。
事务需要用户根据实际业务规则定义，有一定的难度，但其原理比较简单。
举例说，如果我们正在使用UPDATE语句同时对学生表、成绩表中的学号”20030001”改为”20040001”。
这个任务需要两条UPDATE语句组成，即：
UPDATE学生表SET学号=’20040001’WHERE学号=’20030001’
UPDATE成绩表SET学号=’20040001’WHERE学号=’20030001’
如果在执行完第一个语句后，计算机突然断电，而第二条语句还没来得急执行，数据出现了不一致怎么办？
这时候就需要用到SQL的事务控制功能了。
如果使用了SQLServer的事务控制机制，以上两个问题均可获得很了的解决。
在使用事务的情况下，SQLServer可以保证，要么所有的记录要么全部处理，要么一行也不处理。
如果修改了全部记录的一半时服务器出错了，SQLServer会返回到以前未执行UPDATE操作前的位置，清除它已经修改过的数据，这就是事务处理的作用。
8、SQLServer有哪些数据类型，它们的主要用途是什么？
参考答案：
SQLServer提供了数值型、字符型、日期型、二进制型、位型、双字节型等6大类数据类型。
数据类型是数据的一种属性，表示数据所表示信息的类型。
任何一种计算机语言都定义了自己的数据类型。
9、假设某教学管理数据库有以下三张表，请写出下列问题的SQL语句：
学生（学号，姓名，年龄，性别）
课程（课程号，课程名，任课教师）
成绩（学号，课程号，成绩）
（1）如何在SQLServer上创建这三张表；
参考答案：
学生表：
createtable学生表（
学号char（8）primaryKey,
姓名char（8）,
年龄int,
性别bit）
课程表：
createtable课程表（
课程号char（7）primaryKey,
课程名char（20）,
任课教师char（8））
成绩表：
createtable成绩表（
学号char（8）,
课程号char（7）,
成绩Numeric（4,2））
（2）查询刘峰教师所授课程号，课程名；
参考答案：
Select课程号,课程名from课程表where任课教师=’刘峰’
（3）查询年龄大于20岁的所有男同学的学号、姓名；
参考答案：
Select学号,姓名from学生表where性别=1and年龄>20
（4）查询至少选修了两门课程（含两门）的学生学号；
参考答案：
select学号from成绩
groupby学号
havingcount（学号）>=2
（5）查询王文芳同学选修的所有课程的课程号；
参考答案：
Select课程号from成绩表,学生表
Where学生表.姓名=’王文芳’and学生表.学号=成绩表.学号
（6）查询王文芳同学不学的课程的课程号；
参考答案：
select课程号from成绩表
where课程号notin（select课程号from学生表,成绩表
where学生表.姓名='王文芳'and学生表.学号=成绩表.学号）
（7）查询所有上刘峰老师课程的学生学号；
参考答案：
Select学号from成绩表,课程表,学生表
Where课程表.任课教师='刘世峰'and课程表.课程号=成绩表.课程号and课程表.学号=成绩表.学号
（8）查询所有选修“数据库原理”的学生的学号；
参考答案：
Select学号from成绩表,课程表
where课程表.课程名='数据库技术'and课程表.课程号=成绩表.课程号
（9）向学生表中插入一条记录（’2003001’,’吴红’,21,’女’）；（1表示女，0表示男）
参考答案：
insertinto学生表values（'2003001','吴红','21',1）
（10）删除三张表中所有学号为20020001的学生信息；
参考答案：
Deletefrom学生表where学号＝’>20020001’
Deletefrom学生表where学号＝’20020001’
（11）把学号为20030002的学生的年龄改为22岁；
参考答案：
Update学生表set年龄=’22’where学号=’20030002’
设关系模式R有N个属性，在模式R上可能成立的函数依赖有多少个？
参考答案：
函数依赖有N×（N-1）个
2.设有关系模式R（职工号，职工名，项目号，项目名，工资），假设一个职工可参加多个项目，在每个项目中各领一份工资。
那么请回答以下问题：
（1）请写出这个关系模式的函数依赖和主关键字；
函数依赖包括：
职工号→职工名，项目号→项目名，（职工号,项目号）→工资
主键为（职工号，项目号）
（2）这个关系符合第几范式，为什么？
这个关系符合第一范式，因为它的每个属性都不可再分。
（3）请举例说明，这个关系存在哪些问题；
这个关系没有达到第二范式，可能出现数据冗余和操作异常。
例如，某个职工参与了多个项目的工作，他的职工号、职工名会重复多次存储。
同样，如果一个项目有多名职工参加，项目号和项目名也会重复我次存储。
另外，如果现在增加了一个新的项目，但暂时还没有安排职工参加，那么由于主键是（职工号，项目号），这个项目的信息可能无法插入。
（4）请把这个关系模式分解成3NF，并说明理由。
修改后的各个关系如下：
职工关系＝（职工号，职工名）
项目关系＝（项目号，项目名）
职工选择项目关系＝（职工号，项目号，工资）
（注：
此处的工资是指职工参加某个项目得到的劳动报酬）
3.关系完整性的主要内容是什么？
为什么要保证关系的完整性？
参考答案：
关系完整性就是关系模型中数据的正确性、一致性和有效性。
关系完整性又包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性三个方面。
只有保证了关系的完整性，才能使数据库中的数据正确、一致和有效。
4.SQLServer中进行关系完整性的主要方法是什么，请写出相应的SQL语句。
参考答案：
1）SQLServer通过约束机制来实现数据库完整性保护。
主要包括：
PrimaryKey约束、ForeignKey约束、Default约束、Unique约束、Check约束等。
PrimaryKey约束：
学号char（8）NOTNULL
PRIMARYKEY（学号）
ForeignKey约束：
学号char（8）NOTNULL
REFERENCES学生表（学号）
Default约束：
成绩numeric（9,2）DEFAULT0.00
Unique约束：
学号char（8）NOTNULL
UNIOQUE（学号）
Check约束：
年龄intCHECK（年龄）17and年龄<25）
2）使用规则实施数据的完整性。
创建规则的语法结构如下：
CREATERULE规则名AS条件表达式
3）使用默认实施数据完整性管理。
创建默认的语法如下：
CREATEDEFAULT默认名AS默认值
5.为什么要进行规范化？
规范化的相关理论是什么？
请简要说明。
参考答案：
为确保数据库设计的正确性，在数据库逻辑设计阶段，常使用关系规范化理论来指导关系型数据库的设计。
其基本思想是，每个关系都应满足一定的规范，才能使关系模式设计合理，达到减少冗余，提高查询效率的目的。
一个好的数据库关系，应该没有数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常问题的存在，这就必须进行规范化处理。
规范化使用的理论是函数依赖。
6.什么是一个“好”的关系模式，一个“不好”的关系模式有什么缺点？
参考答案：
“好”的关系模式通常是指符合第三范式要求的关系，“不好”的关系模式会存在数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常等问题。
7.请写出一个符合第三范式的关系模式，并说明理由。
参考答案：
学生=（学生号，姓名，性别，专业）
课程=（学生号，课程号，成绩）
选课=（课程号，课程名，课程学分）
请简要说明数据库应用系统设计的步骤。
参考答案：
数据库应用系统设计的步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
2．数据库设计的目的是什么，请谈谈你的理解。
参考答案：
数据库设计指的是设计数据库及其应用系统的技术，是指对于一个给定的应用环境，包括硬件环境和操作系统、数据库管理系统（DBMS）等软件环境，如何使用这个环境来表达用户的要求，构造最优的数据库模式，建立数据库及围绕数据库展开的应用系统，使之能够有效地收集、存储、操作和管理数据，满足企业组织中各类用户的应用需求（信息需求和处理需求）。
3．基本表设计的主要原则是什么，坚持这些原则有什么好处？
参考答案：
基本表设计最主要的原则是关系规范化，尽可能达到第三范式。
规范化有助于消除数据库中的数据冗余，减少更新异常。
规范化有好几种形式，但第三范式通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡。
简单来说，遵守第三范式标准的数据库的表设计原则是：
“OneFactinOnePlace”（一个事实对应一个地方），即某个表只包括其本身基本的属性，当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。
表之间的关系通过外键相连接。
4．进行SQLServer数据库设计时，一般有哪些命名规则？
参考答案：
首先，命名的长度应尽量充足。
假设某企业现有职工在一千人以内，如果用数字表示职工号的话，职工号的长度为3位即可，它最大可以表示999个职工。
但是，如果考虑到企业未来的发展，那么职工号最好设为4位，当企业职工数目突破千人时，根本无需重构整个数据库。
其次，小心保留词。
要保证字段名没有与SQL等保留词或者常用访问方法名发生冲突。
最后，慎用使用触发器。
触发器在保证数据完整性方面发挥着积极作用，但它同时也会带来效率方面的问题，因此要慎用。
触发器的功能通常可以用其他方式实现。
5．什么是数据流程图，数据字典的主要作用是什么，谈谈你的理解。
参考答案：
数据流图（DataFlowDiagram，简记DFD），是在业务流程分析基础上，描述实际数据流动和加工过程的图形表示法，它一般有4种符号，即外部实体、数据流、加工和存储。
外部实体数据的来源和去向；数据流用带箭头的连线表示，反映数据的流动方向；加工用椭圆、圆或方框代表（本教材利用圆形表示加工），表示对数据的加工处理动作；存储表示数据的存档情况。
数据字典（DataDictionary，简记DD），是对数据流程图中数据流和存储结构的描述。
在数据库应用系统设计中，数据字典是表、视图设计的主要依据。
6．什么是E-R图，它的作用是什么？
参考答案：
E－R图是E-R（实体-关系）方法的重要组成部分。
E-R方法是描述概念模型的有力工具。
E-R图方法是一种有效的信息抽象方法。
在E-R图中，用长方形表示实体，用椭圆形表示属性，用菱形表示联系。
在图形内标识它们的名字，它们之间用无向线段相连，表示联系的线段上标明是哪种联系。
它的作用是采用E-R图模型将现实世界的信息结构统一用实体、属性以及实体之间的联系来描述。
7．简要说明需求分析阶段的主要任务和目的。
参考答案：
需求分析阶段的主要目的是回答“干什么”的问题。
需要从多方面对拟开发数据库应用系统的企事业单位进行调查，收集和分析各项应用对信息和处理两方面的需求。
了解和掌握数据库应用系统开发对象（或称用户）的工作业务流程和每个岗位、每个环节的职责，了解和掌握信息从开始产生或建立，到最后输出、存档或消亡所经过的传递和转换过程，了解和掌握各种人员在整个系统活动过程中的作用；通过同用户充分地交流和沟通，决定那些工作应由计算机来做，哪些工作仍由手工来做，决定各种人员对信息和处理各有什么要求，对视屏操作界面和报表输出格式各有什么要求，对数据（信息）的安全性（保密性）和完整性各有什么要求等等。
需求分析阶段的主要工作就是，通过调查从用户处获得对数据库的下列需求。
信息需求：
用户将从数据库中获得的信息的内容和性质，有信息要求导出数据要求，即在数据库中存储哪些数据。
处理需求：
用户要完成什么处理功能，对某种处理的执行频度、用户要求的响应时间，以及处理的方式是联机处理还是批处理等。
安全性和完整性的约束
请简要说明数据库安全机制？
参考答案：
一个用户访问SQLServer必须要经过4个层次的安全控制，操作系统的安全性；服务器的安全性；数据库的安全性；表和列的安全性。
从上述流程可以看出，用户使用SQLServer时，需要经过两个安全性阶段：
身份验证和权限认证。
身份验证阶段系统只检验用户是否有连接SQLServer实例的权力，如果身份验证通过了，只表示用户可以连接SQLServer实例，否则系统将拒绝用户的连接。
然后需要检验用户是否有访问服务器上数据库的权限，为此需要授予每个数据库中映射到用户登录的账号访问权限，权限认证就可以控制用户在数据库中进行的操作。
2．登录账号和用户账号的含义是什么？
它们有什么区别联系？
参考答案：
登录账号用于身份验证，使得用户到达登录到SQLServer服务器，属于服务器层面，相当于大门的钥匙；用户账号用于权限验证，属于数据库层面，相当于自己房间的钥匙。
用户账号在定义时便与一个登录账号相关联，即任何一个用户账号背后都有一个登录账号。
3．请简要说明使用企业管理创建登录账号和用户账号的过程。
参考答案：
（1）在SQLServer的企业管理器下，展开“SQLServer组”文件夹，找到需要建立登录账号的服务器并展开其文件夹，再展开“安全性”文件夹，在“登录”选项上右击鼠标，在出现的快捷菜单中单击“新建登录”菜单命令，打开“SQLServer登录属性->新建登录”对话框。
（2）SQLServer支持“Windows身份验证”和单击“SQLServer身份验证”两种认证模式。
选择“SQLServer身份验证”单选钮，在“名称”文本框中输入要创建的登录账号名称，例如“mysa”，在“身份验证”选项组中，并输入密码。
（3）设置完毕后，单击“确定”按钮，即可完成登录账号的创建。
接下来，开始创建用户账号，基本方法是：
（1）在企业管理器中，展开SQLServer组及其服务器，在“数据库”文件夹中，展开某一数据库，例如“进销存”的文件夹，然后在“用户”选项上右击，在弹出的快捷菜单中选择“新建数据库用户”命令，打开新建用户对话框。
（2）单击“登录名”下拉列表框右端的下拉箭头，会看到刚刚创建的“mysa”登录帐号。
选择“mysa”登录账号，此时“用户名”文本框中自动显示为“mysa”。
可以更改“用户名”文本框中的用户名，也可以在“数据库角色成员”列表框中选择新建用户应该属于的数据库角色。
（3）设置完毕后，单击“确定”按钮，即可在“进销存”数据库中创建一个新的用户账号。
如果不想创建用户账号，单击“取消”按钮即可。
4．如何对用户账号进行授权管理，一般有哪些权限，请简要说明。
参考答案：
（1）展开服务器组
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