第1章 緒論 1．試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。 答： ( l）數(shù)據(jù)（ Data ) ：描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的種類有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音、正文等。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。解析在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的概念是廣義的。早期的計算機系統(tǒng)主要用于科學計算，處理的數(shù)據(jù)是整數(shù)、實數(shù)、浮點數(shù)等傳統(tǒng)數(shù)學中的數(shù)據(jù)。現(xiàn)代計算機能存儲和處理的對象十分廣泛，表示這些對象的數(shù)據(jù)也越來越復雜。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。 500這個數(shù)字可以表示一件物品的價格是 500元，也可以表示一個學術會議參加的人數(shù)有 500人，還可以表示一袋奶粉重 500克。 ( 2）數(shù)據(jù)庫（ DataBase，簡稱 DB ) ：數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機內的、有組織的、可共 享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。 ( 3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ DataBas。 Sytem，簡稱 DBS ) ：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引 入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構成，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構成。解析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫是兩個概念。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個人一機系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個組成部分。但是在日常工作中人們常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫。希望讀者能夠從人們講話或文章的上下文中區(qū)分“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”和“數(shù)據(jù)庫”，不要引起混淆。 (4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DataBase Management sytem，簡稱 DBMs )：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取 和維護數(shù)據(jù)。DBMS的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操縱功能、數(shù)據(jù)庫的運行管理功能、 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。解析 DBMS是一個大型的復雜的軟件系統(tǒng)，是計算機中的基礎 軟件。目前，專門研制 DBMS的廠商及其研制的 DBMS產品很多。著名的有美國 IBM 公 司的 DBZ關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和 IMS層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、美國 Oracle公司的 orade 關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、 s油 ase公司的 s油 ase關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、美國微軟公司的 SQL Serve，關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。 2．使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么好處？ 答： 使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點或優(yōu)點決定的。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處很 多，例如，可以大大提高應用開發(fā)的效率，方便用戶的使用，減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維 護的負擔，等等。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以大大提高應用開發(fā)的效率。因為在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中應用 程序不必考慮數(shù)據(jù)的定義、存儲和數(shù)據(jù)存取的具體路徑，這些工作都由 DBMS來完成。用 一個通俗的比喻，使用了 DBMS就如有了一個好參謀、好助手，許多具體的技術工作都由 這個助手來完成。開發(fā)人員就可以專注于應用邏輯的設計，而不必為數(shù)據(jù)管理的許許多多復 雜的細節(jié)操心。還有，當應用邏輯改變，數(shù)據(jù)的邏輯結構也需要改變時，由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提 供了數(shù)據(jù)與程序之間的獨立性，數(shù)據(jù)邏輯結構的改變是 DBA的責任，開發(fā)人員不必修改 應用程序，或者只需要修改很少的應用程序，從而既簡化了應用程序的編制，又大大減少 了應用程序的維護和修改。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護系統(tǒng)的負擔。 因為 DBMS在數(shù)據(jù)庫建立、運用和維護時對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理和控制，包括數(shù)據(jù)的完 整性、安全性、多用戶并發(fā)控制、故障恢復等，都由 DBMS執(zhí)行。總之，使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 優(yōu)點是很多的，既便于數(shù)據(jù)的集中管理，控制數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)的利用率和一致性，又 有利于應用程序的開發(fā)和維護。讀者可以在自己今后的工作中結合具體應用，認真加以體會 和總結。 3．試述文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。 答： 文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別是：文件系統(tǒng)面向某一應用程序，共享性差，冗余度大，數(shù) 據(jù)獨立性差，記錄內有結構，整體無結構，由應用程序自己控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向現(xiàn)實世界， 共享性高，冗余度小，具有較高的物理獨立性和一定的邏輯獨立性，整體結構化，用數(shù)據(jù) 模型描述，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復能力。 文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系是：文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是計算機系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)的軟 件。解析文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的重要組成部分；而 DBMS是獨立于操作系統(tǒng)的軟件。但是 DBMS是在操作系統(tǒng)的基礎上實現(xiàn)的；數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織和存儲是通過操作系統(tǒng)中的文 件系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 4．舉出適合用文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的例子；再舉出適合用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用例子。 答 ： (l）適用于文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用例子數(shù)據(jù)的備份、軟件或應用程序使用過程 中的臨時數(shù)據(jù)存儲一般使用文件比較合適。早期功能比較簡單、比較固定的應用系統(tǒng)也適合 用文件系統(tǒng)。 (2）適用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而非文件系統(tǒng)的應用例子目前，幾乎所有企業(yè)或部門的信息系統(tǒng) 都以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎，都使用數(shù)據(jù)庫。例如，一個工廠的管理信息系統(tǒng)（其中會包括許多 子系統(tǒng)，如庫存管理系統(tǒng)、物資采購系統(tǒng)、作業(yè)調度系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)等）， 學校的學生管理系統(tǒng)，人事管理系統(tǒng)，圖書館的圖書管理系統(tǒng)，等等，都適合用數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)。希望讀者能舉出自己了解的應用例子。 5．試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。 答： 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點有： (l）數(shù)據(jù)結構化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結構化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，也是 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質區(qū)別。解析注意這里的“整體’夕兩個字。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中， 數(shù)據(jù)不再針對某一個應用，而是面向全組織，具有整體的結構化。不僅數(shù)據(jù)是結構化的，而 且數(shù)據(jù)的存取單位即一次可以存取數(shù)據(jù)的大小也很靈活，可以小到某一個數(shù)據(jù)項（如一個 學生的姓名），大到一組記錄（成千上萬個學生記錄）。而在文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的存取單位 只有一個：記錄，如一個學生的完整記錄。 (2）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不再面向某個應用而是面向整個 系統(tǒng)，因此可以被多個用戶、多個應用以多種不同的語言共享使用。由于數(shù)據(jù)面向整個系統(tǒng)， 是有結構的數(shù)據(jù)，不僅可以被多個應用共享使用，而且容易增加新的應用，這就使得數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)彈性大，易于擴充。解析數(shù)據(jù)共享可以大大減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲空間，同時還能 夠避免數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性。所謂“數(shù)據(jù)面向某個應用”是指數(shù)據(jù)結構是針對某 個應用設計的，只被這個應用程序或應用系統(tǒng)使用，可以說數(shù)據(jù)是某個應用的“私有資源 ”。所謂“彈性大”是指系統(tǒng)容易擴充也容易收縮，即應用增加或減少時不必修改整個數(shù)據(jù) 庫的結構，只需做很少的改動?？梢匀≌w數(shù)據(jù)的各種子集用于不同的應用系統(tǒng)，當應用需 求改變或增加時，只要重新選取不同的子集或加上一部分數(shù)據(jù)，便可以滿足新的需求。 ( 3）數(shù)據(jù)獨立性高數(shù)據(jù)獨立性包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系 統(tǒng)的模式結構和二級映像功能保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有很高的物理獨立性和邏輯獨立性。 (4）數(shù)據(jù)由 DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多個用戶可以同時存  取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時存取數(shù)據(jù)庫中同一個數(shù)據(jù)。為此， DBMS必須提供統(tǒng)一的 數(shù)據(jù)控制功能，包括數(shù)據(jù)的安全性保護、數(shù)據(jù)的完整性檢查、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復。解析 DBMS數(shù)據(jù)控制功能包括四個方面：數(shù)據(jù)的安全性保護：保護數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造 成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞；數(shù)據(jù)的完整性檢查：將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內，或保證數(shù)據(jù)之 間滿足一定的關系；并發(fā)控制：對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調，保證并發(fā)操作的正 確性；數(shù)據(jù)庫恢復：當計算機系統(tǒng)發(fā)生硬件故障、軟件故障，或者由于操作員的失誤以及故 意的破壞影響數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，甚至造成數(shù)據(jù)庫部分或全部數(shù)據(jù)的丟失時，能將數(shù) 據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復到某一已知的正確狀態(tài)（亦稱為完整狀態(tài)或一致狀態(tài)）。下面可以得到 “什么是數(shù)據(jù)庫”的一個定義：數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機內有組織的大量的共享的數(shù)據(jù) 集合，它可以供各種用戶共享，具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨立性。 DBMS在數(shù)據(jù)庫建 立、運用和維護時對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一控制，以保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性，并在多用戶同時 使用數(shù)據(jù)庫時進行并發(fā)控制，在發(fā)生故障后對系統(tǒng)進行恢復。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)使信息系統(tǒng) 從以加工數(shù)據(jù)的程序為中心轉向圍繞共享的數(shù)據(jù)庫為中心的新階段。 6．數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？ 答： ( l）數(shù)據(jù)庫定義功能； ( 2）數(shù)據(jù)存取功能； ( 3）數(shù)據(jù)庫運行管理； ( 4）數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。 7．試述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用和數(shù)據(jù)模型的三個要素。 答： 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中用來對現(xiàn)實世界進行抽象的工具，是數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操 作手段的形式構架。一般地講，數(shù)據(jù)模型是嚴格定義的概念的集合。這些概念精確描述了系 統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性和完整性約束條件。因此數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。 ( l）數(shù)據(jù)結構：是所研究的對象類型的集合，是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。 (2）數(shù)據(jù)操作：是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許進行的操作的集合， 包括操作及有關的操作規(guī)則，是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。 ( 3）數(shù)據(jù)的約束條件：是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及 其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化， 以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。解析數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最重要的概念之一。必須通過《 概論 》的學習真正掌握數(shù)據(jù)模型的概念和作用。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎。任何一個 DBMS都以某一個數(shù)據(jù)模型為基礎，或者說支持某一個數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，模型有不同的層次。根據(jù)模型應用的不同目的，可以將模型分成兩類或者說兩個層次：一類是概念模型，是按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模，用于信息世界的建模，強調語義表達能力， 概念簡單清晰；另一類是數(shù)據(jù)模型，是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模，用于機器世界， 人們可以用它定義、操縱數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，一般需要有嚴格的形式化定義和一組嚴格定義了 語法和語義的語言，并有一些規(guī)定和限制，便于在機器上實現(xiàn)。 8．試述概念模型的作用。 答： 概念模型實際上是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次。概念模型用于信息世界的建模，是 現(xiàn)實世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫設計人員進行數(shù)據(jù)庫設計的有力工具，也是 數(shù)據(jù)庫設計人員和用戶之間進行交流的語言。 9．定義并解釋概念模型中以下術語：實體，實體型，實體集，屬性，碼，實體聯(lián)系圖（ E一 R圖） 答： 實體：客觀存在并可以相互區(qū)分的事物叫實體。實體型：具有相同屬性的實體具有相同的特 征和性質，用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。實體集：同型實 體的集合稱為實體集。屬性：實體所具有的某一特性，一個實體可由若干個屬性來刻畫。碼： 惟一標識實體的屬性集稱為碼。實體聯(lián)系圖（ E一 R圖）：提供了表示實體型、屬性和聯(lián) 系的方法： ·實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名； ·屬性：用橢圓形表示，并用 無向邊將其與相應的實體連接起來； ·聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無 向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（ 1: 1,1: n或 m: n） 。 10．試給出 3個實際部門的 E一 R圖，要求實體型之間具有一對一、一對多、多對多各種 不同的聯(lián)系。 答： 11．試給出一個實際部門的 E一 R圖，要求有三個實體型，而且 3個實體型之間有多對 多聯(lián)系。 3個實體型之間的多對多聯(lián)系和三個實體型兩兩之間的三個多對多聯(lián)系等價嗎？ 為什么？ 答： 3個實體型之間的多對多聯(lián)系和 3個實體型兩兩之間的 3個多對多聯(lián)系是不等價，因為它 們擁有不同的語義。 3個實體型兩兩之間的三個多對多聯(lián)系如下圖所示。 12．學校中有若干系，每個系有若干班級和教研室，每個教研室有若干教員，其中有的教 授和副教授每人各帶若干研究生；每個班有若干學生，每個學生選修若干課程，每門課可 由若干學生選修。請用 E一 R圖畫出此學校的概念模型。 答： 13．某工廠生產若干產品，每種產品由不同的零件組成，有的零件可用在不同的產品上。 這些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。這些零件按所屬的不同產品 分別放在倉庫中，原材料按照類別放在若干倉庫中。請用 E一 R圖畫出此工廠產品、零件、 材料、倉庫的概念模型。 答： 14．試述層次模型的概念，舉出三個層次模型的實例。 答： ( l）教員學生層次數(shù)據(jù)庫模型 ( 2）行政機構層次數(shù)據(jù)庫模型 ( 3）行政區(qū)域層次數(shù)據(jù)庫模型 15．今有一個層次數(shù)據(jù)庫實例，試用子女一兄弟鏈接法和層次序列鏈接法畫出它的存儲結 構示意圖。 答： 子女兄弟鏈接法： 層次序列鏈接法： 16．試述網狀模型的概念，舉出三個網狀模型的實例。 答： 滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系集合為網狀模型。 ( l）允許一個以上的結點無雙親； ( 2）一個結點可以有多于一個的雙親 17．試述網狀、層次數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點。 答： 層次模型的優(yōu)點主要有： ( l）模型簡單，對具有一對多層次關系的部門描述非常自然、直 觀，容易理解，這是層次數(shù)據(jù)庫的突出優(yōu)點； (2）用層次模型的應用系統(tǒng)性能好，特別 是對于那些實體間聯(lián)系是固定的且預先定義好的應用，采用層次模型來實現(xiàn)，其性能優(yōu)于 關系模型； ( 3）層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。 層次模型的缺點主要有： ( l）現(xiàn)實世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對多聯(lián)系、一個結 點具有多個雙親等，層次模型不能自然地表示這類聯(lián)系，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)或引入虛 擬結點來解決； (2）對插入和刪除操作的限制比較多； (3）查詢子女結點必須通過雙 親結點。 網狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點主要有： (l）能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界，如一個結點可以有多 個雙親； ( 2）具有良好的性能，存取效率較高。 網狀數(shù)據(jù)模型的缺點主要有： (l）結構比較復雜，而且隨著應用環(huán)境的擴大，數(shù)據(jù)庫的 結構就變得越來越復雜，不利于最終用戶掌握； ( 2）其 DDL、 DML語言復雜，用戶不 容易使用。由于記錄之間聯(lián)系是通過存取路徑實現(xiàn)的，應用程序在訪問數(shù)據(jù)時必須選擇適當 的存取路徑。因此，用戶必須了解系統(tǒng)結構的細節(jié)，加重了編寫應用程序的負擔。 18．試述關系模型的概念，定義并解釋以下術語： (l）關系（ 2）屬性（ 3）域（ 4）元組 ( 5）主碼（ 6）分量（ 7）關系模式 答： 關系模型由關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合和關系完整性約束三部分組成。在用戶觀點下，關 系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。 ( l）關系：一個關系對應通常 說的一張表； ( 2）屬性：表中的一列即為一個屬性； ( 3）域：屬性的取值范圍； ( 4） 元組：表中的一行即為一個元組； ( 5）主碼：表中的某個屬性組，它可以惟一確定一個 元組； (6）分量：元組中的一個屬性值； (7）關系模式：對關系的描述，一般表示為 關系名（屬性 1，屬性 2， …，屬性 n) 19．試述關系數(shù)據(jù)庫的特點。 答： 關系數(shù)據(jù)模型具有下列優(yōu)點： (l）關系模型與非關系模型不同，它是建立在嚴格的數(shù)學 概念的基礎上的。( 2）關系模型的概念單一，無論實體還是實體之間的聯(lián)系都用關系表示， 操作的對象和操作的結果都是關系，所以其數(shù)據(jù)結構簡單、清晰，用戶易懂易用。 ( 3）關 系模型的存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性，也簡化了 程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作。當然，關系數(shù)據(jù)模型也有缺點，其中最主要的缺點 是，由于存取路徑對用戶透明，查詢效率往往不如非關系數(shù)據(jù)模型。因此為了提高性能，必 須對用戶的查詢請求進行優(yōu)化，增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度。 20．試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結構，這種結構的優(yōu)點是什么？ 答： 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構由外模式、模式和內模式組成。（參見書上圖 1 . 29 ) 外模式， 亦稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的 局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù) 的邏輯表示。模式，亦稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是所有 用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯 結構，通常是模式的子集。內模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內部的表示，即對 數(shù)據(jù)的物理結構和存儲方式的描述。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它把 數(shù)據(jù)的具體組織留給 DBMs管理，使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關心數(shù)據(jù)在計算 機中的表示和存儲。為了能夠在內部實現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉換，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在這三 級模式之間提供了兩層映像：外模式／模式映像和模式／內模式映像。正是這兩層映像保證 了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。 21．定義并解釋以下術語：模式、外模式、內模式、DDL、DML模式、外模式、內模式，亦 稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。 模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結構。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結構，通常是模式的子 集。內模式，亦稱存儲模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結構和存儲 方式的描述。 DDL：數(shù)據(jù)定義語言，用來定義數(shù)據(jù)庫模式、外模式、內模式的語言。 DML：數(shù)據(jù)操縱語言，用來對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、插入、刪除和修改的語句。 22．什么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性？什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性？為什么數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與程序的獨立性？ 答： 數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性：當模式改變時（例如增加新的關系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù) 類型等），由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式／模式的映像做相應改變，可以使外模式保持不 變。應用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏 輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性：當數(shù)據(jù)庫的存儲結構改變了， 由數(shù)據(jù)庫管理員對模式／內模式映像做相應改變，可以使模式保持不變，從而應用程序也 不必改變，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三 級模式之間提供的兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理 獨立性。 23．試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。 答： 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用 戶構成。 24 .DBA的職責是什么？ 答： 負責全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。具體職責包括： ①決定數(shù)據(jù)庫的信息內容和結構； ②決定數(shù)據(jù)庫的存儲結構和存取策略； ③定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件； ④監(jiān)督和控制數(shù)據(jù)庫的使用和運行； ⑤改進和重組數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 25．系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù) 庫設計人員、應用程序員的職責是什么？答系統(tǒng)分析員負責應用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明， 系統(tǒng)分析員要和用戶及 DBA相結合，確定系統(tǒng)的硬件、軟件配置，并參與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概 要設計。數(shù)據(jù)庫設計人員負責數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的確定、數(shù)據(jù)庫各級模式的設計。數(shù)據(jù)庫設計人員 必須參加用戶需求調查和系統(tǒng)分析，然后進行數(shù)據(jù)庫設計。在很多情況下，數(shù)據(jù)庫設計人員 就由數(shù)據(jù)庫管理員擔任。應用程序員負責設計和編寫應用系統(tǒng)的程序模塊，并進行調試和安 裝。 第2章 關系數(shù)據(jù)庫 1．試述關系模型的三個組成部分。 答：關系模型由關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合和關系完整性約束三部分組成。 2．試述關系數(shù)據(jù)語言的特點和分類。 答：關系數(shù)據(jù)語言可以分為三類： 關系代數(shù)語言。 關系演算語言：元組關系演算語言和域關系演算語言。 SQL：具有關系代數(shù)和關系演算雙重特點的語言。 這些關系數(shù)據(jù)語言的共同特點是，語言具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作 語言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。  4．試述關系模型的完整性規(guī)則。在參照完整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為空？什 么情況下才可以為空？ 答：實體完整性規(guī)則是指若屬性A是基本關系R的主屬性，則屬性A不能取空值。 若屬性(或屬性組 )F是基本關系 R的外碼，它與基本關系 S的主碼 Ks相對應 (基本關系 R 和 S不一定是不同的關系 )，則對于 R中每個元組在 F上的值必須為：或者取空值 (F的每 個屬性值均為空值 )；或者等于 S中某個元組的主碼值。即屬性 F本身不是主屬性，則可以 取空值，否則不能取空值。 5．設有一個SPJ數(shù)據(jù)庫，包括S，P，J，SPJ四個關系模式： 1）求供應工程J1零件的供應商號碼 SNO： πSno(σSno=‘J1’（SPJ）) 2）求供應工程J1零件P1的供應商號碼 SNO： πSno(σSno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ)) 3）求供應工程J1零件為紅色的供應商號碼 SNO： πSno(σPno=‘P1‘ （σCOLOR=’紅‘（P）∞SPJ）) 4）求沒有使用天津供應商生產的紅色零件的工程號JNO： πJno(SPJ)- πJNO（σcity=‘天津’∧Color=‘紅‘（S∞SPJ∞P） 5）求至少用了供應商S1所供應的全部零件的工程號JNO： πJno，Pno(SPJ)÷ πPno（σSno=‘S1‘ （SPJ）） 6．試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。 答：連接運算符是“ =”的連接運算稱為等值連接。它是從關系 R與S的廣義笛卡爾積中選 取A，B屬性值相等的那些元組 自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個關系中進行比較的分量必須是相同的屬性組， 并且在結果中把重復的屬性列去掉。 7．關系代數(shù)的基本運算有哪些 ?如何用這些基本運算來表示其他運算? 答：并、差、笛卡爾積、投影和選擇 5種運算為基本的運算。其他 3種運算，即交、連接和除， 均可以用這5種基本運算來表達。 第3章 關系數(shù)據(jù)庫標準語言 SQL 1．試述 sQL語言的特點。 答： (l）綜合統(tǒng)一。sQL語言集數(shù)據(jù)定義語言 DDL、數(shù)據(jù)操縱語言 DML、數(shù)據(jù)控制語言 DCL 的功能于一體。 (2）高度非過程化。用 sQL語言進行數(shù)據(jù)操作，只要提出“做什么”，而無需指明“怎么 做”，因此無需了解存取路徑，存取路徑的選擇以及 sQL語句的操作過程由系統(tǒng)自動完 成。 (3）面向集合的操作方式。sQL語言采用集合操作方式，不僅操作對象、查找結果可以是元 組的集合，而且一次插入、刪除、更新操作的對象也可以是元組的集合。 (4）以同一種語法結構提供兩種使用方式。sQL語言既是自含式語言，又是嵌入式語言。作 為自含式語言，它能夠獨立地用于聯(lián)機交互的使用方式；作為嵌入式語言，它能夠嵌入到 高級語言程序中，供程序員設計程序時使用。 (5）語言簡捷，易學易用。 2．試述 sQL的定義功能。 sQL的數(shù)據(jù)定義功能包括定義表、定義視圖和定義索引。 SQL語言使用 cREATE TABLE 語句建立基本表， ALTER TABLE語句修改基本表定義， DROP TABLE語句刪除基本 表；使用 CREATE INDEX語句建立索引， DROP INDEX語句刪除索引；使用 CREATE VIEW語句建立視圖， DROP VIEW語句刪除視圖。 3．用 sQL語句建立第二章習題 5中的 4個表。 答： 對于 S表： S( SNO , SNAME ,STATUS , CITY ) ; 建 S表： CREATE TABLE S ( Sno C(2) UNIQUE，Sname C(6) ，Status C(2)，City C(4)); 對于 P表： P ( PNO , PNAME , COLOR , WEIGHT ); 建 P表 ： CREATE TABLE P(Pno C(2) UNIQUE，Pname C(6)，COLOR C(2)， WEIGHT INT); 對于 J表： J ( JNO , JNAME , CITY） ; 建 J表： CREATE TABLE J(Jno C(2) UNlQUE，JNAME C(8)， CITY C(4)) 對于 sPJ表： sPJ ( sNo ,PNo ,JNo ,QTY） ; 建 SPJ表：SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY) CREATE TABLE SPJ(Sno C(2)，Pno C(2)，JNO C(2)， QTY INT)) 4.針對上題中建立的 4個表試用 sQL語言完成第二章習題 5中的查詢。 ( l）求供應工程 Jl零件的供應商號碼 SNO ; SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO=’J1’ ( 2）求供應工程 Jl零件 Pl的供應商號碼 SNO ; SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO='J1' AND PNO='P1' ( 3）求供應工程 Jl零件為紅色的供應商號碼 SNO ; SELECT SNO FROM SPJ,P WHERE JNO='J1'AND SPJ.PNO=P.PNO AND COLOR='紅' ( 4）求沒有使用天津供應商生產的紅色零件的工程號 JNO ; SELECT DIST JNO FROM SPJ WHERE JNO NOT IN (SELE JNO FROM SPJ,P,S WHERE S.CITY='天津 ' AND COLOR='紅 ' AND S.SNO=SPJ.SNO AND P.PNO=SPJ.PNO)。 ( 5）求至少用了供應商 Sl所供應的全部零件的工程號 JNO ; 由于VFP不允許子查詢嵌套太深，將查詢分為兩步 A、查詢 S1供應商供應的零件號 SELECT DIST PNO FROM SPJ WHERE SNO='S1'結果是（P1，P2） B、查詢哪一個工程既使用P1零件又使用P2零件。  SELECT JNO FROM SPJ WHERE PNO='P1' AND JNO IN (SELECT JNO FROM SPJ WHERE PNO='P2') 5．針對習題 3中的四個表試用SQL語言完成以下各項操作： (1)找出所有供應商的姓名和所在城市。 SELECT SNAME,CITY FROM S (2)找出所有零件的名稱、顏色、重量。 SELECT PNAME,COLOR,WEIGHT FROM P (3)找出使用供應商S1所供應零件的工程號碼。 SELECT DIST JNO FROM SPJ WHERE SNO='S1' (4)找出工程項目J2使用的各種零件的名稱及其數(shù)量。 SELECT PNAME,QTY FROM SPJ,P WHERE P.PNO=SPJ.PNO AND SPJ.JNO='J2' (5)找出上海廠商供應的所有零件號碼。 SELECT PNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND CITY='上海' (6)出使用上海產的零件的工程名稱。 SELECT JNAME FROM SPJ,S,J WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY='上海' AND J.JNO=SPJ.JNO (7)找出沒有使用天津產的零件的工程號碼。 注意 : SELECT DISP JNO FROM SPJ WHERE JNO NOT IN (SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY='天津') 適用于JNO是唯一或不唯一的情況. 注意: SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY<>'天 津'適用于JNO是唯一的情況 (8)把全部紅色零件的顏色改成藍色。 UPDATE P SET COLOR='藍' WHERE COLOR='紅' (9)由S5供給 J4的零件P6改為由S3供應。 UPDATE SPJ SET SNO='S3' WHERE SNO='S5' AND JNO='J4' AND PNO='P6' (10)從供應商關系中刪除供應商號是S2的記錄，并從供應情況關系中刪除相應的記錄。 A、DELETE FROM S WHERE SNO=’S2’ B、DELETE FROM SPJ WHERE SNO=‘S2’ (11)請將(S2，J6，P4，200)插入供應情況關系。 INSERT INTO SPJ VALUES（‘S2’，‘J6’，‘P4’，200） 6．什么是基本表？什么是視圖？ 答 兩者的區(qū)別和聯(lián)系是什么？基本表是本身獨立存在的表，在 sQL中一個關系就對應一個 表。視圖是從一個或幾個基本表導出的表。視圖本身不獨立存儲在數(shù)據(jù)庫中，是一個虛表。即 數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍存放在導出視圖的基本 表中。視圖在概念上與基本表等同，用戶可以如同基本表那樣使用視圖，可以在視圖上再定 義視圖。 7．試述視圖的優(yōu)點。 答 (l）視圖能夠簡化用戶的操作； (2）視圖使用戶能以多種角度看待同一數(shù)據(jù)； ( 3）視 圖對重構數(shù)據(jù)庫提供了一定程度的邏輯獨立性； ( 4）視圖能夠對機密數(shù)據(jù)提供安全保護。 8．所有的視圖是否都可以更新？為什么？ 答: 不是。視圖是不實際存儲數(shù)據(jù)的虛表，因此對視圖的更新，最終要轉換為對基本表的更新。 因為有些視圖的更新不能惟一有意義地轉換成對相應基本表的更新，所以，并不是所有的 視圖都是可更新的. 9．哪類視圖是可以更新的？哪類視圖是不可更新的？各舉一例說明。 答：基本表的行列子集視圖一般是可更新的。若視圖的屬性來自集函數(shù)、表達式，則該視圖 肯定是不可以更新的。 10．試述某個你熟悉的實際系統(tǒng)中對視圖更新的規(guī)定。 答 VFP 11．請為三建工程項目建立一個供應情況的視圖，包括供應商代碼(SNO)、零件代碼(PNO)、 供應數(shù)量(QTY)。 CREATE VIEW VSP AS SELECT SNO,PNO,QTY FROM SPJ,J WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND J.JNAME='三建' 針對該視圖VSP完成下列查詢： (1)找出三建工程項目使用的各種零件代碼及其數(shù)量。 SELECT DIST PNO,QTY FROM VSP (2)找出供應商S1的供應情況。 SELECT DIST * FROM VSP WHERE SNO='S1' 第4章 數(shù)據(jù)庫安全性 1．什么是數(shù)據(jù)庫的安全性？ 答：數(shù)據(jù)庫的安全性是指保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、更改或破壞。 2．數(shù)據(jù)庫安全性和計算機系統(tǒng)的安全性有什么關系？ 答：安全性問題不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所獨有的，所有計算機系統(tǒng)都有這個問題。只是在數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)集中存放，而且為許多最終用戶直接共享，從而使安全性問題更為突出。 系統(tǒng)安全保護措施是否有效是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要指標之一。 數(shù)據(jù)庫的安全性和計算機系統(tǒng)的安全性，包括操作系統(tǒng)、網絡系統(tǒng)的安全性是緊密聯(lián)系、相 互支持的， 3．試述可信計算機系統(tǒng)評測標準的情況，試述TDI / TCSEC標準的基本內容。 答：各個國家在計算機安全技術方面都建立了一套可信標準。目前各國引用或制定的一系列 安全標準中，最重要的是美國國防部（DoD）正式頒布的《 DoD可信計算機系統(tǒng)評估標準》  （伽 sted Co哪 uter system Evaluation criteria，簡稱 TcsEc，又稱桔皮書）。（ TDI / TCSEC標準是將 TcsEc擴展到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，即《可信計算機系統(tǒng)評估標準關于可信 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的解釋》（Tmsted Database Interpretation簡稱TDI ,又稱紫皮書）。在TDI中 定義了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)中需滿足和用以進行安全性級別評估的標準。 TDI與TcsEc一樣，從安全策略、責任、保證和文檔四個方面來描述安全性級別劃分的指標。 每個方面又細分為若干項。 4．試述TcsEC ( TDI）將系統(tǒng)安全級別劃分為4組7個等級的基本內容。 答：根據(jù)計算機系統(tǒng)對安全性各項指標的支持情況，TCSEC ( TDI）將系統(tǒng)劃分為四組 （division ) 7個等級，依次是D、C( CI, CZ）、B ( BI , BZ ,B3）、A( AI ) ，按系統(tǒng)可靠 或可信程度逐漸增高。 這些安全級別之間具有一種偏序向下兼容的關系，即較高安全性級別提供的安全保護包含 較低級別的所有保護要求，同時提供更多或更完善的保護能力。各個等級的基本內容為： D級 D級是最低級別。一切不符合更高標準的系統(tǒng)，統(tǒng)統(tǒng)歸于D組。 Cl級只提供了非常初級的自主安全保護。能夠實現(xiàn)對用戶和數(shù)據(jù)的分離，進行自主存取控 制（ DAC )，保護或限制用戶權限的傳播。 C2級實際是安全產品的最低檔次，提供受控的存取保護，即將 Cl級的 DAC進一步細化， 以個人身份注冊負責，并實施審計和資源隔離。 Bl級標記安全保護。對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加以標記，并對標記的主體和客體實施強制存取控制 （ MAC）以及審計等安全機制。 B2級結構化保護。建立形式化的安全策略模型并對系統(tǒng)內的所有主體和客體實施 DAC和 MACo B3級安全域。該級的TCB必須滿足訪問監(jiān)控器的要求，審計跟蹤能力更強，并提供系統(tǒng)恢 復過程。 Al級驗證設計，即提供 B3級保護的同時給出系統(tǒng)的形式化設計說明和驗證以確信各安全 保護真正實現(xiàn)。 5．試述實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法和技術。 答：實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法和技術有： (l）用戶標識和鑒別：該方法由系統(tǒng)提供一定的方式讓用戶標識自己的名字或身份。每次 用戶要求進入系統(tǒng)時，由系統(tǒng)進行核對，通過鑒定后才提供系統(tǒng)的使用權。 ( 2）存取控制：通過用戶權限定義和合法權檢查確保只有合法權限的用戶訪問數(shù)據(jù)庫，所 有未被授權的人員無法存取數(shù)據(jù)。例如 CZ級中的自主存取控制( DAC ) , Bl級中的強制存 取控制（ MAC）。 ( 3）視圖機制：為不同的用戶定義視圖，通過視圖機制把要保密的數(shù)據(jù)對無權存取的用戶  隱藏起來，從而自動地對數(shù)據(jù)提供一定程度的安全保護。 (4）審計：建立審計日志，把用戶對數(shù)據(jù)庫的所有操作自動記錄下來放入審計日志中， DBA可以利用審計跟蹤的信息，重現(xiàn)導致數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有狀況的一系列事件，找出非法存取數(shù) 據(jù)的人、時間和內容等。 ( 5）數(shù)據(jù)加密：對存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密處理，從而使得不知道解密算法的人無法獲 知數(shù)據(jù)的內容。 6．什么是數(shù)據(jù)庫中的自主存取控制方法和強制存取控制方法？ 答： 自主存取控制方法：定義各個用戶對不同數(shù)據(jù)對象的存取權限。當用戶對數(shù)據(jù)庫訪問時首先 檢查用戶的存取權限。防止不合法用戶對數(shù)據(jù)庫的存取。 強制存取控制方法：每一個數(shù)據(jù)對象被（強制地）標以一定的密級，每一個用戶也被（強 制地）授予某一個級別的許可證。系統(tǒng)規(guī)定只有具有某一許可證級別的用戶才能存取某一個 密級的數(shù)據(jù)對象。 7 .SQL語言中提供了哪些數(shù)據(jù)控制（自主存取控制）的語句？請試舉幾例說明它們的使用 方法。 答： SQL中的自主存取控制是通過 GRANT語句和REVOKE語句來實現(xiàn)的。如： GRANT SELECT , INSERT ON Student TO王平 WITH GRANT OPTION ; 就將 Student表的 SELECT和 INSERT權限授予了用戶王平，后面的“ WITH GRANT OPTION ”子句表示用戶王平同時也獲得了 “授權”的權限，即可以把得到的權限繼續(xù)授 予其他用戶。 REVOKE INSERT ON Student FROM王平 CASCADE ; 就將 Student表的 INSERT權限從用戶王平處收回，選項 CASCADE表示，如果用戶王平 將 Student的INSERT權限又轉授給了其他用戶，那么這些權限也將從其他用戶處收回。 8．請用SQL的GRANT和REVOKE語句(加上視圖機制 )完成以下授權定義或存取控制功 能: ( a）用戶王明對兩個表有 SELECT權力。 GRANT SELECT ON職工,部門 TO王明 ( b）用戶李勇對兩個表有 INSERT和DELETE權力。 GRANT INSERT,DELETE ON職工,部門 TO李勇 ( c) 每個職工只對自己的記錄有SELECT權力。 GRANT SELECT ON職工 WHEN USER()=NAME TO ALL; ( d）用戶劉星對職工表有 SELECT權力，對工資字段具有更新權力。 GRANT SELECT,UPDATE(工資) ON職工 TO劉星 ( e）用戶張新具有修改這兩個表的結構的權力。 GRANT ALTER TABLE ON職工,部門 TO張新; (f）用戶周平具有對兩個表所有權力（讀，插，改，刪數(shù)據(jù)），并具有給其他用戶授權 的權力。 GRANT ALL PRIVILIGES ON職工,部門 TO周平 WITH GRANT OPTION; ( g）用戶楊蘭具有從每個部門職工中SELECT最高工資、最低工資、平均工資的權力，他 不能查看每個人的工資。 CREATE VIEW部門工資 AS SELECT部門.名稱,MAX(工資),MIN(工資),AVG(工資) FROM 職工,部門 WHERE職工.部門號=部門.部門號 GROUP BY職工.部門號 GRANT SELECT ON部門工資 TO楊蘭; 9．把習題 8中（1）---（7）的每一種情況，撤銷各用戶所授予的權力 (1) REVOKE SELECT ON職工，部門 FROM王明； (2) REVOKE INSERT , DELETE ON職工，部門 FROM 李勇； (3) REOVKE SELECT ON職工 WHEN USER ( ) =NAME FROM ALI ; (4) REVOKE SELECT , UPDATE ON職工 FROM 劉星； (5) REVOKE ALTER TABLE ON職工，部門 FROM 張新； (6) REVOKE ALL PRIVILIGES ON職工，部門 FROM 周平； (7) REVOKE SELECT ON部門工資 FROM楊蘭； DROP VIEW部門工資； 10.為什么強制存取控制提供了更高級別的數(shù)據(jù)庫安全性？ 答：強制存取控制（ MAC）是對數(shù)據(jù)本身進行密級標記，無論數(shù)據(jù)如何復制，標記與數(shù) 據(jù)是一個不可分的整體，只有符合密級標記要求的用戶才可以操縱數(shù)據(jù)，從而提供了更高 級別的安全性。 11．理解并解釋 MAC機制中主體、客體、敏感度標記的含義。 答： 主體是系統(tǒng)中的活動實體，既包括 DBMS所管理的實際用戶，也包括代表用戶的各進程。 客體是系統(tǒng)中的被動實體，是受主體操縱的，包括文件、基表、索引、視圖等。對于主體和客 體，DBMS為它們每個實例（值）指派一個敏感度標記（Label）。 敏感度標記被分成若干級別，例如絕密（Top Secret）、機密（Secret）·可信 ( Confidential）、公開（ PubliC）等。主體的敏感度標記稱為許可證級別（ClearanCe玫 vel ) ，客體的敏感度標記稱為密級（Classification Level）。 13．什么是數(shù)據(jù)庫的審計功能，為什么要提供審計功能？ 答：審計功能是指 DBMS的審計模塊在用戶對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行操作的同時把所有操作自動記錄 到系統(tǒng)的審計日志中。 因為任何系統(tǒng)的安全保護措施都不是完美無缺的，蓄意盜竊破壞數(shù)據(jù)的人總可能存在。利用 數(shù)據(jù)庫的審計功能， DBA可以根據(jù)審計跟蹤的信息，重現(xiàn)導致數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有狀況的一系列事 件，找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時間和內容等。 14．統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫中存在何種特殊的安全性問題？ 答：統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫允許用戶查詢聚集類型的信息，如合計、平均值、最大值、最小值等，不允許 查詢單個記錄信息。但是，人們可以從合法的查詢中推導出不合法的信息，即可能存在隱蔽 的信息通道，這是統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫要研究和解決的特殊的安全性問題。 第5章 數(shù)據(jù)庫完整性 1什么是數(shù)據(jù)庫的完整性？ 答: 數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。 2．數(shù)據(jù)庫的完整性概念與數(shù)據(jù)庫的安全性概念有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 答: 數(shù)據(jù)的完整性和安全性是兩個不同的概念，但是有一定的聯(lián)系。前者是為了防止數(shù)據(jù)庫中存 在不符合語義的數(shù)據(jù)，防止錯誤信息的輸入和輸出，即所謂垃圾進垃圾出（ Garba : e In Garba : e out ）所造成的無效操作和錯誤結果。后者是保護數(shù)據(jù)庫防止惡意的破壞和非法的 存取。也就是說，安全性措施的防范對象是非法用戶和非法操作，完整性措施的防范對象是 不合語義的數(shù)據(jù)。 3．什么是數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件？可分為哪幾類？ 答 完整性約束條件是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)應該滿足的語義約束條件。一般可以分為六類：靜態(tài)列 級約束、靜態(tài)元組約束、靜態(tài)關系約束、動態(tài)列級約束、動態(tài)元組約束、動態(tài)關系約束。靜態(tài)列 級約束是對一個列的取值域的說明，包括以下幾個方面： (l）對數(shù)據(jù)類型的約束，包括 數(shù)據(jù)的類型、長度、單位、精度等； ( 2）對數(shù)據(jù)格式的約束； ( 3）對取值范圍或取值集合 的約束； ( 4）對空值的約束； ( 5）其他約束。靜態(tài)元組約束就是規(guī)定組成一個元組的各  個列之間的約束關系，靜態(tài)元組約束只局限在單個元組上。靜態(tài)關系約束是在一個關系的各 個元組之間或者若干關系之間常常存在各種聯(lián)系或約束。 常見的靜態(tài)關系約束有： ( l）實體完整性約束； ( 2）參照完整性約束； ( 3）函數(shù)依賴 約束。 動態(tài)列級約束是修改列定義或列值時應滿足的約束條件，包括下面兩方面： (l）修改列 定義時的約束； ( 2）修改列值時的約束。動態(tài)元組約束是指修改某個元組的值時需要參照 其舊值，并且新舊值之間需要滿足某種約束條件。動態(tài)關系約束是加在關系變化前后狀態(tài)上 的限制條件，例如事務一致性、原子性等約束條件。 4 . DBMS的完整性控制機制應具有哪些功能？ 答: DBMS的完整性控制機制應具有三個方面的功能： (l）定義功能，即提供定義完整性約 束條件的機制； (2）檢查功能，即檢查用戶發(fā)出的操作請求是否違背了完整性約束條件； ( 3）違約反應：如果發(fā)現(xiàn)用戶的操作請求使數(shù)據(jù)違背了完整性約束條件，則采取一定的動 作來保證數(shù)據(jù)的完整性。 5 . RDBMS在實現(xiàn)參照完整性時需要考慮哪些方面？ 答 RDBMs在實現(xiàn)參照完整性時需要考慮以下幾個方面： (l）外碼是否可以接受空值。 (2）冊 l除被參照關系的元組時的考慮，這時系統(tǒng)可能采取的作法有三種： l）級聯(lián)刪除（ CASCADES ) ; 2）受限刪除（ RESTRICTED ) ; 3）置空值刪除（ NULLIFIES）。 ( 3）在參照關系中插入元組時的問題，這時系統(tǒng)可能采取的作法有： l）受限插入； 2）遞 歸插入。 ( 4）修改關系中主碼的問題。一般是不能用 UPDATE語句修改關系主碼的。如果 需要修改主碼值，只能先刪除該元組，然后再把具有新主碼值的元組插入到關系中。如果允 許修改主碼，首先要保證主碼的惟一性和非空，否則拒絕修改。然后要區(qū)分是參照關系還是 被參照關系。 6．假設有下面兩個關系模式：職工（職工號，姓名，年齡，職務，工資，部門號），其 中職工號為主碼；部門（部門號，名稱，經理名，電話），其中部門號為主碼。用 sQL語 言定義這兩個關系模式，要求在模式中完成以下完整性約束條件的定義：定義每個模式的 主碼；定義參照完整性；定義職工年齡不得超過 60歲。 答 CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMBER(2), Deptname VARCHAR(10), Manager VARCHAR(10), PhoneNumber Char(12) CONSTRAINT PK_SC RIMARY KEY(Deptno)); CREATE TABLE EMP (Empno NUMBER(4), Ename VARCHAR(10), Age NUMBER(2), CONSTRAINT C1 CHECK ( Aage<=60), Job VARCHAR(9), Sal NUMBER(7,2), Deptno NUMBER(2), CONSTRAINT FK_DEPTNO FOREIGN KEY(Deptno) REFFERENCES DEPT(Deptno)); 7．關系系統(tǒng)中，當操作違反實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性約束條件時，一 般是如何分別進行處理的？ 答: 對于違反實體完整性和用戶定義的完整性的操作一般都采用拒絕執(zhí)行的方式進行處理。而對 于違反參照完整性的操作，并不都是簡單地拒絕執(zhí)行，有時要根據(jù)應用語義執(zhí)行一些附加 的操作，以保證數(shù)據(jù)庫的正確性。 第6章關系數(shù)據(jù)庫理論 1．理解并給出下列術語的定義： 函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴、完全函數(shù)依賴、傳遞依賴、候選碼、主碼、外碼、全碼（All一key）、 1 NF、ZNF、3NF、BcNF、多值依賴、4NF。 定義1：設 R(U)是屬性集U上的關系模式。X，Y是屬性集U的子集。若對于R(U)的任意一 個可能的關系 r，r中不可能存在兩個元組在 X上的屬性值相等，而在 Y上的屬性值不等， 則稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴于X，記作X.Y。（即只要X上的屬性值相等，Y上的值 一定相等。） 術語和記號： X.Y，但Y不是X的子集，則稱X.Y是非平凡的函數(shù)依賴。若不特別聲明，總是