第七、九、十、十一、十四章 数据库作业

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1、5第七章数据库设计作业1.试述数据库设计过程。需求分析；概念结构设计；逻辑结构设计；物理结构设计；数据库实施；数据库运行和维护。2.什么叫数据抽象？见需求分析得到的用户需求抽象为信息结构（即概念模型）的过程就是概念结构设计。3.为什么要视图集成？视图集成的方法是什么？在开发一个大型信息系统时，最经常采用的策略是自顶向下地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。即首先设计各子系统的分E-R图，然后将它们集成起来，得到全局E-R图。E-R图的集成一般需要分两步走：（1）合并E-R图，生成初步E-R图；（2）消除不必要的冗余，设计基本E-R图。4.现有一个学校

2、信息系统。该学校有多个系，描述系的信息有：系编号、系名每个系有多名教师，描述教师的信息有：教师编号、教师名、研究领域。每个教师只能属于一个系，一个系可以有多个老师。每个系都有一个教师作为系主任，每个教师只能在一个系当系主任每个系有多个班级，描述班级的信息有：班级编号、班级名、专业，每个班级只属于一个系。每个班级有多个学生，每个学生只能属于一个班级。描述学生的信息有：学号、姓名、年龄、性别。每个班级都有一个学生担任班长，一个学生只能在一个班级担任班长。有的学生担任指导员，一个指导员可以管理多个学生，每个学生只能有一个指导员。一个系可以有多门课程，每门课可以在多

3、个系开课。描述课程的信息有：课程编号、课程名、学时、学分一个教师可以讲多门课，一门课可以被多个教师讲。一个学生可以选择多门课，一门课可以被多个学生学。但当一个学生选定一门课时，就有一个确定的老师。一个学生选定的每一门课程都有一个成绩。要求：（1）画出ER图（1）将其转换为关系模式，并规范化到3NF。系（系编号，系名称）教师（教师编号，教师名，研究领域）外码：系编号课程（课程名，课程编号，学时，学分）外码：系编号班级（班级编号，班级名，专业）外码：系编号学生（学号，姓名，年龄，性别，班长）外码：班级编号选课（学生，课程，教师）外码：学号（3）指出每个关系模式的

4、主码和外码。第九章查询优化1.试述查询优化的一般准则和主要步骤查询优化的总目标是选择有效的策略，求给定关系表达式的值，值得查询代价较小，因为查询优化的搜索空间有时非常大，实际系统选择的策略不一定是最优的，而是较优的。（1）计算广义笛卡尔积（2）做选择操作（3）做投影操作2.简述选择、连接等关系代数操作的实现算法。代数优化策略是通过对关系代数表达式的等价变换来提高查询效率。所谓关系代数表达上司的等价是指用相同的关系代替两个表达式中相应的关系得到的结果是相同的。第十章数据库恢复1.试述事务的概念及事务的四个特性。恢复技术可以保证事务的哪些特性？所谓事务是用户定义

5、的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，只一个不可分割的工作单位。事务具有4个特性：原子性，一致性，隔离性和持续性，这4个特性简称ACID特性。恢复技术可以保证事务的原子性，一致性与持续性。2.数据库运行中可能产生的故障有哪几类？事物内部故障；系统故障；介质故障；计算机病毒。1.数据库恢复的基本技术有哪些？对每种技术做简要的描述恢复机制涉及的两个关键问题是：如何建立冗余数据，以及如何利用这些冗余数据实施数据库恢复。建立冗余数据最常用的技术是数据转储和登记日志文件。通常在一个数据库系统中，这两种方法是一起使用的。数据转储是数据库恢复中采用的基本技术

6、。所谓转储即数据库管理员定期地将整个数据库复制到磁带、磁盘或其他存储介质上保存起来的过程。这些备用的数据成为后备副本或后援副本。日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。不同数据库系统采用的日志文件格式并不完全一样。概括起来日志文件主要有两种格式：以记录为单位的日志文件和以数据块为单位的日志文件。2.给出不同故障的恢复策略和方法。事务故障是指事务在运行至正常重点前被终止，这时恢复子系统应利用日志文件撤销此事务已对数据库进行的修改。事务故障的恢复是由系统自动完成的，对用户是透明的。系统恢复的步骤是：（1）反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作。（2）对该

7、事务的更新操作执行逆操作，即将日志目录中“更新前的值”写入数据库。这样，如果记录中是插入操作，则相当于做删除操作（因此时“更新前的值”为空）；若记录中的是删除操作，则做插入操作；若是修改操作，则相当于修改前置代替修改后的值。（3）继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理。（4）如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。系统故障的恢复是由系统在重新启动时自动完成的，不需要用户干预。系统恢复的步骤是：（1）正相扫描日志文件（即从头扫描日志文件），找出在故障发生之前已经提交的事务。将其事务标识计入重做队列。同事找出故障发生时

8、尚未完成的食物，将其事务标识记入撤销队列。（2）对撤