本文格式為Word版，下載可任意編輯——10級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》作業(yè)復(fù)習(xí)重點(diǎn)10級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》作業(yè)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1.PPT課件練習(xí)

Chap01數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述PPT27-411.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

指使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)大量有組織相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目標(biāo)

可實(shí)現(xiàn)對(duì)有組織、大量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)，支持用戶(hù)訪問(wèn)、檢索和更新所需信息。硬件：

計(jì)算機(jī)身，CPU、內(nèi)存、外存、I/O設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件：

操作系統(tǒng)；應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具；實(shí)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。用戶(hù)

應(yīng)用程序員，負(fù)責(zé)編寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序

最終用戶(hù)，可以是具有專(zhuān)業(yè)背景的用戶(hù)，可以是一些并未受過(guò)IT訓(xùn)練的普通用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員DBA，熟悉計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)、負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)人員文檔及說(shuō)明書(shū)

系統(tǒng)運(yùn)行所必需的各類(lèi)文檔和說(shuō)明書(shū)。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)

客戶(hù)/服務(wù)器(Client/Server,C/S)結(jié)構(gòu)。客戶(hù)端Client：請(qǐng)求SQL服務(wù)的軟件進(jìn)程。

服務(wù)器Server：提供SQL服務(wù)的軟件進(jìn)程。一個(gè)服務(wù)器可支持多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)包含多個(gè)關(guān)系。

1.4數(shù)據(jù)庫(kù)模式(Schema)結(jié)構(gòu)

什么是模式？模式是對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)律結(jié)構(gòu)的完整描述，尋常用一組DDL來(lái)描述。數(shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)物理獨(dú)立性

改動(dòng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，規(guī)律結(jié)構(gòu)可不改變，從而避免應(yīng)用程序的“感知〞。數(shù)據(jù)規(guī)律獨(dú)立性

一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有它的總體結(jié)構(gòu)，而某個(gè)應(yīng)用的需要有各種局部的規(guī)律結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)同樣提供映射，實(shí)現(xiàn)局部規(guī)律與總體規(guī)律之間的轉(zhuǎn)換，允許局部規(guī)律有獨(dú)立于總體規(guī)律的表示方法。數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)獨(dú)立性依靠模式分級(jí)及模式之間的映像實(shí)現(xiàn)。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概述

主要指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存取、管理和維護(hù)的系統(tǒng)軟件，尋常叫做數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),負(fù)責(zé)響應(yīng)和處理各類(lèi)用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作請(qǐng)求。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

主要以文件方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)metadata：關(guān)于數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息。數(shù)據(jù)按元數(shù)據(jù)規(guī)范的格式存儲(chǔ)。

索引index：一種支持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)有效存取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以快速查找數(shù)據(jù)項(xiàng)(item)。索引是數(shù)據(jù)的一部分，而對(duì)索引的說(shuō)明則是元數(shù)據(jù)的一部分。Hash表是早期建立索引的主要方法，現(xiàn)一般使用B(Balance)樹(shù)。查詢(xún)處理器

接受操作請(qǐng)求，把SQL命令轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的操作序列，主要問(wèn)題是優(yōu)化。

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編譯器：負(fù)責(zé)對(duì)查詢(xún)或更新語(yǔ)句進(jìn)行優(yōu)化。解釋器：負(fù)責(zé)編譯或解釋模式更新。

預(yù)編譯器器：完成嵌入在宿主語(yǔ)言中的查詢(xún)語(yǔ)句。

查詢(xún)優(yōu)化：找到查詢(xún)語(yǔ)句的最正確執(zhí)行規(guī)劃，即完成這條語(yǔ)句需要的成本最少。處理三種SQL命令

模式更新：尋常由管理員和設(shè)計(jì)員使用，改變當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)模式。

查詢(xún)：對(duì)數(shù)據(jù)的詢(xún)問(wèn)。兩種接口：通用的交互式接口(InteractiveSQL)和API。數(shù)據(jù)更新：改變當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的狀態(tài)。存儲(chǔ)管理器

接受上層數(shù)據(jù)請(qǐng)求，提取或更新對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。包括文件管理和緩沖區(qū)管理。依靠于特定OS。文件file管理：磁盤(pán)文件分塊block：1K16K。

負(fù)責(zé)跟蹤磁盤(pán)上文件的位置；從磁盤(pán)上獲取數(shù)據(jù)塊，選擇用于存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)塊的內(nèi)存位置緩沖區(qū)buffer管理：文件到內(nèi)存的映像。內(nèi)存分頁(yè)page：1K4K。

可以把磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)塊保存一段時(shí)間，但是假使內(nèi)存緊張的話(huà)，可以釋放這些數(shù)據(jù)塊，然后利用這些釋放出來(lái)的空間保存新的數(shù)據(jù)塊。事務(wù)管理器

負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性；保證并發(fā)運(yùn)行的多個(gè)SQL命令相互不沖突；保證系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不丟失數(shù)據(jù)。

什么是事務(wù)Transaction一組按順序執(zhí)行的操作單元

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)允許大量事務(wù)并發(fā)地執(zhí)行，保證這些事務(wù)全部正確的執(zhí)行是DBMS中事務(wù)管理程序的任務(wù)。事務(wù)特性ACID

Atomicity：原子性，一個(gè)事務(wù)中的一組操作，要么全部執(zhí)行，要么一點(diǎn)也不執(zhí)行。Consistency：一致性，保持正確狀態(tài)

Isolation：隔離性，多個(gè)事務(wù)并發(fā)運(yùn)行時(shí)，作用效果相互分開(kāi)。

Durability：持久性，事務(wù)完成后，即使系統(tǒng)發(fā)生故障，事務(wù)的結(jié)果不丟失。如何保持事務(wù)特性

日志(logging):為保證持久性，數(shù)據(jù)庫(kù)的每一個(gè)變化都記錄在單獨(dú)的磁盤(pán)上

并發(fā)控制(concurrencycontrol):事務(wù)必需表現(xiàn)為以孤立的方式執(zhí)行;多個(gè)事務(wù)的單個(gè)動(dòng)作是按某個(gè)順序來(lái)執(zhí)行。消除死鎖(deadlockresolution):通過(guò)對(duì)正在執(zhí)行的事務(wù)進(jìn)行干預(yù)，以便其他的事務(wù)得以順利的執(zhí)行。

Chap04數(shù)據(jù)庫(kù)建模PPT12-32,39-57

chap02關(guān)系數(shù)據(jù)模型和chap03關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論

（1）如何計(jì)算屬性的閉包？PPT82-86給定函數(shù)依靠集S和屬性集A={A1,A2,?,An}，如何計(jì)算A+？1將X初始化為{A1,A2,?,An}，閉包最小集合。

2遍歷S中的每個(gè)函數(shù)依靠，對(duì)于每個(gè)函數(shù)依靠：B1B2?Bm→C

若B1、B2、?、Bm都在X中，而C不在X中，則把C參與X中。

3重復(fù)第2步，直到遍歷完S中所有函數(shù)依靠，而沒(méi)有新屬性能參與到X中。4最終屬性集X即為屬性集A在函數(shù)依靠集S下的閉包A+。

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（2）屬性閉包和鍵碼之間關(guān)系PPT89-92

對(duì)于一個(gè)關(guān)系R，當(dāng)且僅當(dāng){A1,A2,?,An}+是關(guān)系R所有屬性的集合，則屬性A1,A2,?,An是關(guān)系R的超鍵碼。

可通過(guò)計(jì)算屬性的閉包確定關(guān)系的鍵碼{A1,A2,?,An}+是關(guān)系R所有屬性的集合

{A1,A2,?,An}任一真子集的閉包不是關(guān)系R所有屬性的集合。

（3）如何求最小函數(shù)依靠集合?PPT95-99

(1)根據(jù)分解規(guī)則，可得到一個(gè)與F等價(jià)的函數(shù)依靠集G，G中每個(gè)函數(shù)依靠右邊均為單屬性。

(2)在G中消除冗余的函數(shù)依靠。

(3)在G中消除每個(gè)函數(shù)依靠中左邊冗余的屬性。

（4）如何求函數(shù)依靠的投影?PPT100-103

對(duì)于子關(guān)系R1的屬性集合U中的每個(gè)屬性子集X，計(jì)算X+，于是對(duì)于滿(mǎn)足以下條件的每個(gè)屬性B，函數(shù)依靠X→B在R1中成立：

⑴B是R1的一個(gè)屬性，⑵B屬于X+，而且⑶B不屬于X。令T為最終輸出的FD集合，初始化為{}

對(duì)于子關(guān)系R1的屬性集合U中的每一個(gè)子集X，計(jì)算X+。該計(jì)算依據(jù)FD集合S，可能會(huì)涉及一些關(guān)系模式R中存在卻不在R1中的屬性。對(duì)于所有在X+中且屬于R1的屬性A，將所有的非平凡FDX→A參與到T中

T是在R1中成立的FD基本集，但可能不是最小化基本集。可通過(guò)求最小函數(shù)依靠集合的方法構(gòu)造最小化基本集。

（5）判斷關(guān)系是否滿(mǎn)足BCNF和如何分解為BCNFPPT112-121關(guān)系R滿(mǎn)足BC范式的兩種情形

關(guān)系R中不存在非平凡函數(shù)依靠。(只有平凡函數(shù)依靠)每個(gè)非平凡函數(shù)依靠左面包含某個(gè)鍵碼(即左面是超鍵碼)。判斷bc范式

找出所有的鍵碼Key；

檢查所有非平凡函數(shù)依靠；左面是否為超鍵碼？

1找一個(gè)違背BCNF的非平凡函數(shù)依靠A1A2?An→B1B2?Bm。

注意：函數(shù)依靠右邊包含盡可能多的屬性，要求是{A1,A2,?,An}+(但不是必需)，這樣能夠減少總的工作量。

2把關(guān)系R分解成兩個(gè)關(guān)系：

R1(A1,A2,?,An,B1,B2,?,Bm)。R2(A1,A2,?,An,所有其它屬性)

注意：若不滿(mǎn)足BC范式，則再分解。

（5）判斷關(guān)系是否滿(mǎn)足3NF和如何分解為3NFPPT133-137,141一個(gè)關(guān)系模式總可以分解為滿(mǎn)足3NF的模式這個(gè)分解既可恢復(fù)信息，又保持所有函數(shù)依靠。如何定義3NF?

關(guān)系模式R滿(mǎn)足3NF，當(dāng)且僅當(dāng)

若非平凡函數(shù)依靠A1A2?An→B在關(guān)系R中成立，

{A1,A2,?,An}是R的超鍵碼或者B是某個(gè)鍵碼的組成部份（鍵屬性）。根據(jù)定義，關(guān)系Booking(movie,theater,city)滿(mǎn)足3NF。

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10級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》作業(yè)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

⑴對(duì)于關(guān)系模式R和R上的函數(shù)依靠集合F，先求出F的最小依靠集合G；

⑵對(duì)最小依靠集合G中的每個(gè)函數(shù)依靠X→Y，用XY去構(gòu)成分解出的某一個(gè)關(guān)系模式；⑶若分解出的每一個(gè)關(guān)系模式都不包含R的任何一個(gè)候選鍵碼，則用任何一個(gè)候選鍵碼構(gòu)成一個(gè)新的關(guān)系模式。

（6）判斷關(guān)系是否滿(mǎn)足4NF和如何分解為4NFPPT143-155R中不存在非平凡多值依靠。(只有平凡多值依靠)

R中存在非平凡多值依靠，則要求所有非平凡多值依靠的左面包含某個(gè)鍵碼。

上例：關(guān)系Star(name,street,city,title,year)中有非平凡多值依靠name→→streetcity左面不是超鍵碼，故不符合4NF。但符合BCNF。(假設(shè)增加一個(gè)屬性gender表示性別，又符合什么范式？)

注意：鍵碼和超鍵碼只與函數(shù)依靠有關(guān)，增加多值依靠并不改變鍵碼的定義。

注意：每個(gè)函數(shù)依靠都是一個(gè)多值依靠，違背BCNF確定違背4NF；滿(mǎn)足4NF確定滿(mǎn)足BCNF。

注意：4NF在BCNF基礎(chǔ)上，進(jìn)一步消除非平凡多值依靠引起的冗余。與BCNF分解相像

1找一個(gè)違背4NF的多值依靠A→→B，A不是超鍵。2把關(guān)系R分解兩個(gè)關(guān)系：

R1(A,B)；R2(A,所有其它屬性)，若不滿(mǎn)足4NF，則再分解chap05關(guān)系代數(shù)

（1）笛卡爾積PPT12-13若要恢復(fù)原有信息，需要將分解后關(guān)系進(jìn)行合并。關(guān)系合并分為無(wú)條件合并和有條件合并。對(duì)于關(guān)系R和S，笛卡爾積表示為：R×S。結(jié)果關(guān)系的屬性數(shù)量=R+S

若R和S中出現(xiàn)同名公共屬性，使用“關(guān)系名.屬性名〞進(jìn)行區(qū)別。結(jié)果關(guān)系的元組：R中的每個(gè)元組與S中每個(gè)元組的自由組合。元組數(shù)量是R×S。

（2）自然連接PPT14-16若要將分解后關(guān)系重新恢復(fù)原有信息，需要對(duì)關(guān)系進(jìn)行有條件合并，而且必需是自然連接。對(duì)于兩個(gè)關(guān)系R和S，自然連接表示為RS

確鑿說(shuō),設(shè)A是R和S的公共屬性，當(dāng)且僅當(dāng)R的元組r與S的元組s在A上都一致時(shí)，元組s和r組合成為RS的一個(gè)元組，稱(chēng)為一個(gè)連接元組。

結(jié)果關(guān)系的屬性：屬性數(shù)量=RUS，去掉其中同名的一個(gè)或一組公共屬性；結(jié)果關(guān)系的元組：R和S在同名公共屬性上一致的元組進(jìn)行組合配對(duì)。

（3）θ連接PPT18-19自然連接必需根據(jù)特定的條件（公共屬性取值一致）進(jìn)行元組配對(duì)，但有時(shí)候需要把滿(mǎn)足其他條件的元組進(jìn)行配對(duì)，這個(gè)條件可以是任意條件θ，現(xiàn)在一般用c表示這個(gè)條件。

對(duì)于兩個(gè)關(guān)系R和S，基于條件c的θ連接表示為RcS，計(jì)算步驟：⑴計(jì)算R×S，即笛卡爾積；

⑵用條件c做選擇運(yùn)算：σc(R×S)。（4）關(guān)系代數(shù)語(yǔ)法樹(shù)PPT22-25

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10級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》作業(yè)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

StarName

σ

Length≥100

∏

Movie.title,Movie.year,length,InColor,

StudioName,StarName

σ

Movie.title=StarIN.titleAND

Movie.year=StarIN.year

×

StarInMovie（5）改名PPT26-28為有效管理，需對(duì)關(guān)系名和屬性名進(jìn)行改名。關(guān)系名不變，僅改屬性名表示為ρS(A1,A2,?,An)(S)既改關(guān)系名，又改屬性名

表示為ρS(A1,A2,?,An)(R)，只改關(guān)系名，不改屬性名表示為ρS(R)

（6）綜合練習(xí)PPT30-32設(shè)有關(guān)系：學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別,年齡)選修(學(xué)號(hào),課號(hào),成績(jī))課程(課號(hào),課名,教師)完成以下要求：

1.選修課號(hào)為‘c2’的學(xué)生學(xué)號(hào)∏學(xué)號(hào)(σ課號(hào)='c2'(選修))

2.選修課號(hào)為‘c2’的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名

∏學(xué)號(hào),姓名(σ課號(hào)='c2'(學(xué)生選修))3.選修課名為’Maths’的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名

∏學(xué)號(hào),姓名(σ課名=‘Maths’(學(xué)生選修課程))設(shè)有關(guān)系：

學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別,年齡)選修(學(xué)號(hào),課號(hào),成績(jī))課程(課號(hào),課名,教師)完成以下要求：

4.選修課號(hào)為’c1’或’c2’的學(xué)生學(xué)號(hào)

∏學(xué)號(hào)(σ課號(hào)='c1'(選修))∪∏學(xué)號(hào)(σ課號(hào)='c2'(選修))5.既選修課號(hào)為’c1’，亦選修’c2’的學(xué)生學(xué)號(hào)

∏學(xué)號(hào)(σ課號(hào)='c1'(選修))∩∏學(xué)號(hào)(σ課號(hào)='c2'(選修))設(shè)有關(guān)系：

學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別,年齡)選修(學(xué)號(hào),課號(hào),成績(jī))

∏-5-

10級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》作業(yè)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

課程(課號(hào),課名,教師)完成以下要求：

6.沒(méi)選修課號(hào)為’c1’的學(xué)生學(xué)號(hào)

∏學(xué)號(hào)(選修)－∏學(xué)號(hào)(σ課號(hào)='c1'(選修))7.學(xué)習(xí)全部課程的學(xué)生姓名

∏姓名(學(xué)生(∏學(xué)號(hào),課號(hào)(選修)÷∏課號(hào)(課程)))8.所學(xué)課程包含S3所學(xué)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)

∏學(xué)號(hào),課號(hào)(選修)÷∏課號(hào)(σ學(xué)號(hào)=‘S3'(選修))

（7）關(guān)系約束PPT39-42關(guān)系代數(shù)作為約束語(yǔ)言，兩種方式表示約束：1若R是一個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式，則R＝φ表示‘R的值必需為空’，與‘R中沒(méi)有元組’等價(jià)。

2若R和S是關(guān)系代數(shù)表達(dá)式，則RS表示‘任何在R中出現(xiàn)的元組都必需在S中出現(xiàn)’。

當(dāng)然，S中可能包含其他不在R中出現(xiàn)的元組這兩種方式都能表示等價(jià)的語(yǔ)義。R＝φ等價(jià)于RφRS等價(jià)于R－S＝φ

（8）分組操作PPT50-52表達(dá)式γL(R)所產(chǎn)生的關(guān)系

⑴把關(guān)系R的元組分組。每一組有具有L中分組屬性為特定賦值的所有元組構(gòu)成。⑵對(duì)于每一組，產(chǎn)生如下內(nèi)容的元組：①那個(gè)組的分組屬性值。

②本組中所有元組對(duì)列表L的屬性聚集操作的結(jié)果。

（9）擴(kuò)展投影PPT53-54擴(kuò)展投影操作∏L(R)，使它支持在元組上的操作，其投影列表可以是以下所列出的元素之一：1.R的一個(gè)屬性。

2.形如x→y的表達(dá)式，其中，x和y都是屬性名字。x→y表示R中x屬性取來(lái)并重命名為y。

3.形如E→z的表達(dá)式，其中E是一個(gè)涉及R的屬性、常量、代數(shù)運(yùn)算或字符串運(yùn)算的表達(dá)式。z是表達(dá)式E得到結(jié)果屬性的新名字。

（8）外連接PPT57-60連接操作的缺陷

連接操作的一特性質(zhì)是可能產(chǎn)生懸掛元組。而這些元組不能跟另外關(guān)系的任何一個(gè)元組匹配，所以這種連接操作并不能完全反映原始關(guān)系的全部信息。什么是外連接

考慮兩個(gè)關(guān)系R和S的自然連接，然后再把來(lái)自R或S的懸浮元組參與其中，用null的表示符號(hào)補(bǔ)齊結(jié)果元組中那些