第三范式具有如下性质：
1．如果R3NF，则R也是2NF。
证明：3NF的另一种等价描述是：对于关系模式R，不存在如下条件的函数依赖，X→Y （Y X），Y→Z，其中X是键属性，Y是任意属性组，Z是非主属性，Z Y。在此定义下，令Y X，Y是X的真子集，则以上条件X→Y，Y→Z就变成了非主属性对键X的部分函数依赖，X Z。但由于3NF中不存在这样的函数依赖，所以R中不可能存在非主属性对键X的部分函数依赖，R必定是2NF。
2．如果R2NF，则R不一定是3NF。
例如，我们前面由关系模式SCD分解而得到的SD和SC都为2NF，其中，SC3NF，但在SD中存在着非主属性MN对主键SNO传递依赖，SD3NF。对于SD，应该进一步进行分解，使其转换成3NF。
BCNF具有如下性质：
1．满足BCNF的关系将消除任何属性（主属性或非主属性）对键的部分函数依赖和传递函数依赖。也就是说，如果R BCNF，则R也是3NF。
证明：采用反证法。设R不是3NF。则必然存在如下条件的函数依赖，X→Y（Y X），Y→Z，其中X是键属性，Y是任意属性组，Z是非主属性，Z Y，这样Y→Z函数依赖的决定因素Y不包含候选键，这与BCNF范式的定义相矛盾，所以如果R BCNF，则R也是3NF。
2．如果R3NF，则R不一定是BCNF。
现举例说明。设关系模式SNC（SNO，SN，CN0，SCORE），其中SNO代表学号，SN代表学生姓名并假设没有重名，CNO代表课程号，SCORE代表成绩。可以判定，SNC 有两个候选键（SNO，CNO）和（SN，CNO），其函数依赖如下：
SNO SN
(SNO，CNO)→SCORE
(SN，CNO)→SCORE
唯一的非主属性SCORE对键不存在部分函数依赖，也不存在传递函数依赖。所以SNC 3NF。
但是，因为SNO SN，即决定因素SNO或SN不包含候选键，从另一个角度说，存在着主属性对键的部分函数依赖：（SNO，CNO)SN，（SN，CNO）SNO，所以SNC不是BCNF。
正是存在着这种主属性对键的部分函数依赖关系，造成了关系SNC中存在着较大的数据冗余，学生姓名的存储次数等于该生所选的课程数。从而会引起修改异常。
比如，当要更改某个学生的姓名时，则必须搜索出现该姓名的每个学生记录，并对其姓名逐一修改，这样容易造成数据的不一致问题。
解决这一问题的办法仍然是通过投影分解进一步提高SNC的范式等级，将SNC规范到BCNF。
（1）任何一个二目关系是属于3NF的（正确）
设任何一个二目关系为R（A，B），现分二种情况进行讨论：
a)若关系R中A或B为键码，不妨设A为键码，则F={A→B}。根据第二范式和第三范式的定义，显然R∈3NF。
b)若关系R中（A，B）为键码，则F={（A，B）→（A，B）}。根据第二范式和第三范式的定义，显然R∈3NF。
综上所述，任何一个二目关系是属于3NF的。
（2）任何二个二目关系是属于BCNF的（正确）
设任何一个二目关系为R（A，B），现分二种情况进行讨论：
a)若关系R中A或B为键码，不妨设B为键码，则F={B→A}。根据BC范式的定义，显然R∈BCNF。
b)若关系R中（A，B）为键码，则F={（A，B）→（A，B）}。根据BC范式的定义，显然R∈BCNF。
综上所述，任何一个二目关系是属于BCNF的。
（3）任何一个二目关系是属于4NF的（正确）
设任何一个二目关系为R(X,Y)，如果X→→Y（即X、Y之间存在平凡的多值依赖），则R∈4NF。
（4）X是R的码，那么关系模式R是3NF的（错误）
假设有关系S(X,A,B),函数依赖F={X→A,A→B},由于B传递函数依赖于X，所以R?3NF。（5）只有一个候选码的3NF关系模式，也必是BCNF的（正确）如果R是只有一个候选码的3NF关系模式，则关系模式R必定具有以下形式：
R（K,A1,A2,……,An），F={K→A1, K→A2, ……,K→An}
根据BC范式的定义，显然R∈BCNF。
（6）由全部属性组成码的关系模式是3NF的，也是BCNF的（正确）根据第（1）、（2）小题中情况（b）的证明方法，可以同理得到结果。
数据库三大范式说明 数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。 实质上，设计范式用很形象、很简洁的话语就能说清楚，道明白。本节课将对范式进行通俗地说明，以一个简单论坛的数据库为例来讲解怎样将这些范式应用于实际项目中。 范式说明： 第一范式（1NF）： 数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。 很显然，在当前的任何关系数据库管理系统（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库，因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此，你想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。 第二范式（2NF）： 数据库表中不存在非关键字段对任一候选关键字段的部分函数依赖（部分函数依赖指的是存在组合关键字中的某些字段决定非关键字段的情况），也即所有非关键字段都完全依赖
于任意一组候选关键字。 假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分)，关键字为组合关键字(学号, 课程名称)，因为存在如下决定关系： (学号, 课程名称) →(姓名, 年龄, 成绩, 学分) 这个数据库表不满足第二范式，因为存在如下决定关系： (课程名称) →(学分) (学号) →(姓名, 年龄) 即存在组合关键字中的字段决定非关键字的情况。 由于不符合2NF，这个选课关系表会存在如下问题： (1) 数据冗余： 同一门课程由n个学生选修，"学分"就重复n-1次；同一个学生选修了m门课程，姓名和年龄就重复了m-1次。 (2) 更新异常： 若调整了某门课程的学分，数据表中所有行的"学分"值都要更新，否则会出现同一门课程学分不同的情况。 (3) 插入异常： 假设要开设一门新的课程，暂时还没有人选修。这样，由于还没有"学号"关键字，课程名称和学分也无法记录入数据库。 (4) 删除异常： 假设一批学生已经完成课程的选修，这些选修记录就应该从数据库表中删除。但是，与此同时，课程名称和学分信息也被删除了。很显然，这也会导致插入异常。 把选课关系表SelectCourse改为如下三个表： 学生：Student(学号, 姓名, 年龄)； 课程：Course(课程名称, 学分)； 选课关系：SelectCourse(学号, 课程名称, 成绩)。 这样的数据库表是符合第二范式的，消除了数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。 另外，所有单关键字的数据库表都符合第二范式，因为不可能存在组合关键字。
第一章 1、(1)数据:数据用于载荷信息的物理符号。 (2)数据的特征;○1数据有“型”与“值”之分;○2数据受数据类型与取值范围的约束;○3数据有定性表示与定量之分;○4数据应具有载体与多种表现形式。 3、(1)数据管理的功能: ○1组织与保存数据功能,即将收集到的数据合理地分类组织,将其存储在物理载体上,使数据能够长期的被保存; ○2数据维护功能,即根据需要随时进行插入新数据,修改原数据与删除失效数据的操作; ○3数据查询与数据统计功能,即快速的得到需要的正确数据,满足各种使用要求;○4数据的安全与完整性控制功能,即能保护数据的安全与完整性。 (2)数据管理的目标:收集完整的信息,将信息用数据表示,按数据结构合理科学的组织并保存数据;为各种使用快速地提供需要的数据,并保护数据的安全与完整性。 4、(1)数据库:就是数据管理的新方法与技术,她就是一个按数据结构来存储与管理数据的计算机软件系统。 (2)数据库中的数据具有的特点:○1数据库中的数据具有整体性,即数据库中的数据要保持自身完整的数据结构;○2数据库中的数据具有数据共享性,不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据,多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、(1)数据库管理系统:它就是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询与统计等操作功能,并完成对数据完整性、安全性进行操作的功能。 (2)数据库管理系统主要功能:就是数据存储、数据操作与数据控制功能。其数据存储与数据操作就是:数据库的定义功能,指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作;数据库建立功能,指大批数据录入到数据库的操作,它使得库中含有需要保护的数据记录;数据库维护功能,指对数据的插入、删除与修改操纵,其操作做能满足库中信息变化或更新的需求;数据库查询与统计功能,指通过对数据库的访问,为实际应用提供需要的数据。数据库管理系统的数据控制功能为:数据安全性控制功能,即为了保证数据库的数据安全可靠,防止不合法的使用造成数据库泄露与破坏,也就就是避免数据被人偷瞧、篡改或破坏;数据库完整性控制功能,指为了保证数据库中的数据的正确、有效与相容,防止不合语意的错误数据被输入或输出。 14、(1)数据库系统的软件由几部分组成？数据库系统的软件中包括操作系统(OS)、数据库管理系统(DBMS)、主语言系统、应用程序软件与用户数据库。 (2)作用:①操作系统或汉字操作系统:操作系统就是所有计算机软件的基础,在数据库系统中它起着支持DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字,则需要中文操作系统的支持,以提供汉字的输入、输出方法与汉字信息的处理方法。②数据库管理系统与主语言系统:数据库管理系统就是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统就是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。③应用开发工具软件:应用开发工具就是DBMS系统为应用开发人员与最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具.如报表生成器、表单生成器、查询与视图设计器等,它们为数据库系统的开发与使用提供了良好的环境与帮助。④应用系统及数据库:数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料,它们就是一个有机整体。通过运行数据库应用系统,可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理与处理操作。(3)关系:
2008年1月高等教育自学考试全国统一命题考试 数据库系统原理试卷 4735 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.数据库在磁盘上的基本组织形式是( B ) A．DB B．文件 C．二维表D．系统目录 2．ER(实体联系模型)模型是数据库的设计工具之一，它一般适用于建立数据库的( A ) A．概念模型B．逻辑模型 C．内部模型D．外部模型 3．数据库三级模式中，用户与数据库系统的接口是( B ) A．模式B．外模式 C．内模式D．逻辑模式 4．在文件系统中，所具有的数据独立性是( D ) A．系统独立性
B．物理独立性 C．逻辑独立性 D．设备独立性 5．在DB技术中，“脏数据”是指( D ) A．未回退的数据 B．未提交的数据 C．回退的数据 D．未提交随后又被撤消的数据 6．关系模式至少应属于( A ) A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF 7．设有关系模式R(ABCD)，F是R上成立的FD集，F={A→B，B→C}，则属性集BD的闭包(BD)+为( B ) A．BD B．BCD C．BC D．CD 8．设有关系R如题8图所示：(C)
R 则 专业，入学年份(R)的元组数为 A．2 B．3 C．4 D．5 9．集合R与S的交可以用关系代数的基本运算表 示为( A ) A．R-(R-S) B．R+(R-S) C．R-(S-R) D．S-(R-S) l0．已知SN是一个字符型字段，下列SQL查询语 句( C ) SELECT SN FROM S WHERE SN LIKE′AB％′；的执行结果为 A．找出含有3个字符′AB％′的所有SN字段 B．找出仅含3个字符且前两个字符为′AB′的SN字段 C．找出以字符′AB′开头的所有SN字段
专科《数据库原理与应用》 一、（共66题,共150分） 1. 在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。其中在( )，程序员可能需要设计数据在内存中的物理地址。（2分） A.数据库系统 B.文件系统 C.人工管理 D.数据项管理 .标准答案：C 2. 在关系模式中，如果属性A和B存在1对1的联系，则存在( ) 依赖关系。（2分） A. B. C. D.以上都不是 .标准答案：C 3. 关系模型支持( ) 的数据结构。（2分） A.线性结构 B.树结构 C.图结构 D.集合结构 .标准答案：D 4. 在数据库三级模式结构中，内模式是( ) 的视图。（2分） A.计算机世界 B.信息世界 C.现实世界终端用户 D.数据库管理员 .标准答案：A 5. 关系模型的参照完整性要求( ) 。（2分） A.一个关系必须有外码 B.外码必须是父关系的主属性 C.外码所在的关系即子关系必须和父关系是不同关系 D.外码或为空或为父关系对应主码的值 .标准答案：B 6. SQL语言中的DELETE命令属于( ) 。（2分） A.数据定义语言 B.数据操作语言 C.数据控制语言 D.数据查询语言 .标准答案：B 7. ( ) 是数据库系统概论的直接先导课程之一。（2分） A.大学物理 B.汇编语言 C.数据结构 D.模拟电路 .标准答案：C 8. 数据库管理系统简称DBMS，下列系统软件中，( ) 是具有DBMS功能的软件。（2分） A.Microsoft Office Word B.Microsoft Office PowerPoint C.Microsoft Office Outlook D.Microsoft Office Access .标准答案：D 9. SQL语言的数据查询语言SELECT命令语法接近自然语言，下列子句中( ) 是SELECT命令语法规定必须有的部分。（2分） A.FROM子句 B.GROUP BY子句 C.ORDER BY子句 D.INTO子句 .标准答案：A 10. 下面术语中( ) 是数据库系统原理与应用课程的关键词。（2分） A.数据模型 B.编程语言 C.软件体系结构 D.数据转换 .标准答案：A 11. 因为关系数据库的查询优化技术，用户程序员不用了解数据库中数据的物理存储结构，也能编写高效率的程序。（2分） ( ) .标准答案：正确 12. 关系操作中的投影运算必须有两个关系同时参与运算才能得到正确的结果。（2分） ( ) .标准答案：错误 13. DBTG中的系是一棵二级树，表示的是系主记录型（Owner）和成员记录型（member）之间一对多的关系，但两个记录之间可以定义多个系。（2分） ( ) .标准答案：正确 14. DBMS作为一种大型的系统软件，可以通过相关技术绕过操作系统，直接管理存储在硬盘上的数据。（2分） ( ) .标准答案：错误 15. 数据模型的是三要素指，数据结构、数据操作和完整性约束条件。其中数据结构是描述系统的静态特性的，数据操作是描述系统动态特性的。（2分） ( ) .标准答案：正确 16. 在数据库中，数据独立性是指数据之间相互独立，互不依赖。（2分） ( ) .标准答案：错误 17. SQL语言的视图对应三级模式的外模式，表对应模式，所以用户程序只能使用视图而不能直接使用表来查询和操作数据库中的数据。（2分） ( )
范式分解 主属性：包含在任一候选关键字中的属性称主属性。 非主属性：不包含在主码中的属性称为非主属性。 函数依赖： 是指关系中一个或一组属性的值可以决定其它属性的值。函数依赖正象一个函数 y = f(x) 一样，x的值给定后，y的值也就唯一地确定了。 如果属性集合Y中每个属性的值构成的集合唯一地决定了属性集合X中每个属性的值构成的集合，则属性集合X函数依赖于属性集合Y，计为：Y→X。属性集合Y中的属性有时也称作函数依赖Y→X的决定因素（determinant）。例：身份证号→姓名。部分函数依赖： 设X,Y是关系R的两个属性集合，存在X→Y，若X’是X的真子集，存在X’→Y，则称Y部分函数依赖于X。 完全函数依赖： 在R(U)中，如果Y函数依赖于X,并且对于X的任何一个真子集X'，都有Y不函数依赖于X'，则称Y对X完全函数依赖。否则称Y对X部分函数依赖。
【例】； 举个例子就明白了。假设一个学生有几个属性 SNO 学号 SNAME 姓名 SDEPT系 SAGE 年龄 CNO 班级号 G 成绩 对于(SNO,SNAME,SDEPT,SAGE,CNO,G)来说，G完全依赖于(SNO, CNO), 因为(SNO,CNO)可以决定G，而SNO和CNO都不能单独决定G。 而SAGE部分函数依赖于(SNO,CNO),因为(SNO,CNO)可以决定SAGE，而单独的SNO也可以决定SAGE。 传递函数依赖： 设R（U）是属性集U上的关系，x、y、z是U的子集，在R（U）中，若x→y，但y→x，若y→z，则x→z，称z传递函数依赖于x，记作X→TZ。 如果X->Y, Y->Z, 则称Z对X传递函数依赖。 计算X+ （属性的闭包）算法： a.初始化，令X+ = X; b.在F中依次查找每个没有被标记的函数依赖，若“左边属性集”包含于X+ ，则令X+ = X+∪“右边属性集”, 并为访问过的函数依赖设置标记。
什么是范式 简单的说，范式是为了消除重复数据减少冗余数据，从而让数据库内的数据更好的组织，让磁盘空间得到更有效利用的一种标准化标准，满足高等级的范式的先决条件是满足低等级范式。(比如满足2nf一定满足1nf) DEMO 让我们先从一个未经范式化的表看起,表如下： 先对表做一个简单说明，employeeId是员工id,departmentName是部门名称，job代表岗位，jobDescription是岗位说明，skill是员工技能，departmentDescription是部门说明，address是员工住址 对表进行第一范式(1NF) 如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R∈1NF。 简单的说,第一范式就是每一个属性都不可再分。不符合第一范式则不能称为关系数据库。对于上表，不难看出Address是可以再分的，比如”北京市XX路XX小区XX号”，着显然不符合第一范式，对其应用第一范式则需要将此属性分解到另一个表,如下:
对表进行第二范式(2NF) 若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，则R∈2NF 简单的说，是表中的属性必须完全依赖于全部主键，所以只有一个主键的表如果符合第一范式，那一定是第二范式，而不是部分主键。这样做的目的是进一步减少插入异常和更新异常。在上表中，departmentDescription是由DepartmentName所决定，但却不能由EmployeeID 决定，故要departmentDescription对主键是部分依赖，对其应用第二范式如下表： 对表进行第三范式(3NF)
关系模式R
复习题 一、填空题: 1.三类经典的数据模型是_层次模型____、__网状模型___和_关系模型_。其中，_关系模型___目前应用最广泛。 2._概念模型__模型是面向信息世界的，它是按用户的观点对数据和信息建模；____数据模型____模型是面向计 算机世界的，它是按计算机系统的观点对数据建摸。 3.关系模型的实体完整性是指_____主属性的值不能为空________________。在关系模型中，候选码是指______ 能唯一识别元组的属性或者属性组_，全码是指____所有属性都是候选码___________。 4.设Ei 为关系代数表达式，根据关系代数等价变换规则，（E1×E2）×E3 ≡ ___E1×（E2×E3）_______， 若选择条件F只涉及E1中的属性，则σF（E1×E2）≡__σF（E1）×E2__________。 5.数据依赖是关系中属性间的相互关联，最重要的数据依赖有两种，即__函数依赖___依赖和多值依赖。 6.在关系规范化过程中，将1NF转化为2NF，要消除____非主属性对主码的部分依赖__________________，若 一个关系模式R∈2NF，并且消除了非主属性对码的传递依赖，则R∈_3NF。 7.数据库的保护措施有_____安全性___控制、___完整性______控制、____并发控制_____控制和数据库恢复等。 8.事务是并发控制的基本单位，事务的四个性质是___原子____性、___一致____性、_隔离_性和_持久性__性。 9.并发控制的主要方法是封锁，封锁的类型有两种，即____X____锁和___S____锁。 10.故障恢复的基本手段有_______数据转储_____和_____登记日至文件____________。 11.DBMS的中文全称是____数据库管理系统_______。 12.数据管理的发展经历了人工管理阶段、____文件管理_____阶段和____数据库系统____阶段。 13.数据库系统的三级模式分别是_____外模式______,_____模式________和____内模式______。其中___模式___ 是用来定义数据库的全局逻辑结构的。数据库系统的两级独立性分别是____外模式/模式的逻辑独立性_____ 和____模式/内模式的物理独立性____。 14.数据库设计的步骤有需求分析、_____概念结构设计______、逻辑结构设计、_______物理设计____、数据库 实施和___数据库的运行与维护_________。 15.实体联系模型中三种联系是____一对一______、_____一对多_____、____多对多______; 16.数据库系统是由数据库、____软件（DBMS）______、___硬件（应用系统）____、_人员和用户共同组成; 17.并发控制带来的三种数据不一致是______丢失数据____、______不可重复读____、______读脏数据____； 18.数据库的逻辑模型设计阶段，任务是将____E-R图____转换成关系模型； 19.关系规范化理论是设计___逻辑结构_____的指南和工具。 20.从用户角度看，数据库系统的体系结构可分为_____集中式____结构、___分布式_____结构、客户/服务器结 构和___浏览器/服务器______结构。 二、选择题： 1.要保证数据库逻辑数据独立性，需要修改的是( C )。 A 模式 B 模式与内模式的映射 C 模式与外模式的映射 D 内模式 2.不允许任何其他事务对一个锁定目标加锁的锁是（ B ）。 A 共享锁 B 排他锁 C 共享锁或排他锁 D 都不是 3.数据库中（ B ）是指数据的正确性和相容性。 A 安全性 B 完整性 C 并发性 D 恢复性 4.设K为关系模式R
第一章 1、（1）数据：数据用于载荷信息的物理符号。 （2）数据的特征；○1数据有“型”和“值”之分；○2数据受数据类型和取值范围的约束；○3数据有定性表示和定量之分；○4数据应具有载体和多种表现形式。 3、（1）数据管理的功能：○1组织和保存数据功能，即将收集到的数据合理地分类组织，将其存储在物理载体上，使数据能够长期的被保存；○2数据维护功能，即根据需要随时进行插入新数据，修改原数据和删除失效数据的操作；○3数据查询和数据统计功能，即快速的得到需要的正确数据，满足各种使用要求；○4数据的安全和完整性控制功能，即能保护数据的安全和完整性。 （2）数据管理的目标：收集完整的信息，将信息用数据表示，按数据结构合理科学的组织并保存数据；为各种使用快速地提供需要的数据，并保护数据的安全和完整性。 4、（1）数据库：是数据管理的新方法和技术，他是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。 （2）数据库中的数据具有的特点：○1数据库中的数据具有整体性，即数据库中的数据要保持自身完整的数据结构；○2数据库中的数据具有数据共享性，不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据，多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、（1）数据库管理系统：它是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能，并完成对数据完整性、安全性进行操作的功能。 （2）数据库管理系统主要功能：是数据存储、数据操作和数据控制功能。其数据存储和数据操作是：数据库的定义功能，指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作；数据库建立功能，指大批数据录入到数据库的操作，它使得库中含有需要保护的数据记录；数据库维护功能，指对数据的插入、删除和修改操纵，其操作做能满足库中信息变化或更新的需求；数据库查询和统计功能，指通过对数据库的访问，为实际应用提供需要的数据。数据库管理系统的数据控制功能为：数据安全性控制功能，即为了保证数据库的数据安全可靠，防止不合法的使用造成数据库泄露和破坏，也就是避免数据被人偷看、篡改或破坏;数据库完整性控制功能，指为了保证数据库中的数据的正确、有效和相容，防止不合语意的错误数据被输入或输出。 14、（1）数据库系统的软件由几部分组成？数据库系统的软件中包括操作系统（OS）、数据库管理系统（DBMS）、主语言系统、应用程序软件和用户数据库。 （2）作用：①操作系统或汉字操作系统：操作系统是所有计算机软件的基础，在数据库系统中它起着支持DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字，则需要中文操作系统的支持，以提供汉字的输入、输出方法和汉字信息的处理方法。②数据库管理系统和主语言系统：数据库管理系统是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。③应用开发工具软件：应用开发工具是DBMS系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具．如报表生成器、表单生成器、查询和视图设计器等，它们为数据库系统的开发和使用提供了良好的环境和帮助。④应用系统及数据库：数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料，它们是一个有机整体。通过运行数据库应用系统，可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理和处理操作。（3）关系：
《数据库系统原理及应用》习题集及参考答案 一、简答题 1、什么是数据库管理系统？ 一种负责数据库的建立、操作、管理和维护的软件系统。 2、数据库系统有哪几种模式？分别用来描述什么？ （1）外模式 是用户的数据视图，用来描述数据的局部逻辑结构，是模式的子集。 （2）模式 是所有用户的公共数据视图，用来描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征。（3）内模式 又称存储模式，描述数据的物理结构及存储方式 3、什么是事务？事务有哪些特征？ 答：所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。 事务的特征：原子性、一致性、隔离性、持续性。 4、POWER BUILDER中事务对象有何作用？ 答：PowerBuider的事务对象是应用程序与数据库之间进行通信的桥梁，在应用程序初启时，系统自动创一个为SQLCA(SQL Communication Area, SQL通讯区)的全局事务对象，该对象在应用程序的任何地方都可以访问 应用程序与数据库的所有通信都需要通过事务对象来完成，除了直接使用系统的缺省事务对SQLCA外，开发人员也可以创建自己的事务对象。 5、SQL SERVER中INSERTED表和DELETED表有何用？ 答：触发器中用到两种特殊的表：删除表和插入表触发器中使用名为“deleted"和“inserted"来参照这些表；删除表存储受DELTE和UPDATE语句影响的行的副本当执行DELETE或UPDA TE语句时，行从触发器表中删除并传递到删除表中。删除表和触发器表通常没有共有的行。 插入表存储受INSERT和UPDA TE语句影响的行的副本当执行一NSERT或UPDA T语句时，新行同时增加到插入表和触发器表中。插入表中的行是触发器表中新行的副本可使用删除表和插入表中的行来参照相关表中的行， 或测试被删除或插入行中的值。 6、数据库系统由哪几部分构成？ 答：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。 7、什么是候选码？什么是主码？主码只能有一个属性吗？ 答：能唯一标识实体的属性或属性组称为超码，其任意真子集都不能成为超码的最小超码称为候选码；
数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。 范式说明 1.1 第一范式（1NF）无重复的列 所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。 说明：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。 例如，如下的数据库表是符合第一范式的： 而这样的数据库表是不符合第一范式的： 数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。这个单一属性由基本类型构成，包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。很显然，在当前的任何关系数据库管理系统（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库，因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此，你想在现有的DBMS中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。 1.2 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键[ 消除部分子函数依赖] 如果关系模式R为第一范式，并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键，则称为第二范式模式。 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。
自考《数据库系统原理》串讲笔记 第一章数据库基础知识 学习目的与要求： 本章属于基础知识，主要是对一些概念的理解和记忆。没有难点，相对的重点是数据模型的四个层次，数据库管理系统的功能，数据库系统的全局结构。 考核知识点与考核要求 1.1数据管理技术的发展阶段（识记） 1.2数据描述的术语（领会） 1.3数据抽象的级别（领会） 1.4数据库管理系统(DBMS) (领会) 1.5数据库系统（DBS）（领会） 1.1 数据管理技术的发展 几个数据库的基本术语： 数据：描述事物的符号记录 数据处理:是指从某些已知的数据出发，推导加工出一些新的数据，这些新的数据又表示了新的信息。 数据管理:是指数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作，这部分操作是数据处理业务的基本环节，而且是任何数据处理业务中必不可少的共有部分。 数据管理技术：对数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作，基本目的就是从大量的，杂乱无章的，难以理解的数据中筛选出有意义的数据。 数据处理是与数据管理相联系的，数据管理技术的优劣，将直接影响数据处理的效率。 1.人工管理阶段（20世纪50年代中期以前） １）数据不保存在机器中； ２）没有专用软件对数据进行管理； ３）只有程序的概念，没有文件的概念； ４）数据面向程序。 2. 文件系统阶段特点与缺陷（20世纪50年代后期至60年代中期） １）数据可长期保存在磁盘上； ２）数据的逻辑结构与物理结构有了区别； ３）文件组织呈现多样化； ４）数据不再属于某个特定程序，可以重复使用； ５）对数据的操作以记录为单位。 文件系统三个缺陷： １）数据冗余性 ２）数据不一致性
数据库规范化三个范式应用实例 5. 通俗地理解三个范式 通俗地理解三个范式，对于数据库设计大有好处。在数据库设计中，为了更好地应用三个范式，就必须通俗地理解三个范式(通俗地理解是够用的理解，并不是最科学最准确的理解)： 第一范式：1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解； 第二范式：2NF是对记录的惟一性约束，要求记录有惟一标识，即实体的惟一性； 第三范式：3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余. 没有冗余的数据库设计可以做到。但是，没有冗余的数据库未必是最好的数据库，有时为了提高运行效率，就必须降低范式标准，适当保留冗余数据。具体做法是：在概念数据模型设计时遵守第三范式，降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段，允许冗余。 规范化为什么重要？目前很多的数据库由于种种原因还没有被规范化。本文中解释了其中一些原因，并用不同形式的范式（normal form）规范化了一个保险公司的理赔表。在这个过程中表的改变以及添加的一些附加表使数据库效率更高、错误更少、更容易维护。 数据库的规范化是优化表的结构和把数据组织到表中的实践，这样做数据才能更明确。规范化使你能够改变业务规则、需求和数据而不需要重新构造整个系统。 通过改变存储数据的方式--仅仅改变一丁点--并改变访问这些信息的程序，你就可以消除很多错误或垃圾数据出现的机会并减轻更新信息所必要的工作量。 公司现实存在的一个问题可以用一句话概括"我们一般都这样做"。我们一般像采用那种方式存储信息；我们一般允许人们把任何信息写入
2015年4月高等教育自学考试全国统一命题考试 数据库系统原理试卷 (课程代码04735) 本试卷共4页，满分l00分，考试时间l50分钟。 考生答题注意事项： 1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。2．第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。3．第二部分为非选择题。必须注明大、小题号。使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。4．合理安排答题空间。超出答题区域无效。 第一部分选择题 一、单项选择题(本大题共l5小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。 1．在文件系统阶段，所具有的独立性是 A．逻辑独立性 B．物理独立性 C．系统独立性 D．设备独立性 2．在数据库的三级模式中，描述数据库中数据的物理存储结构的是 A．内模式 B．外模式 C．逻辑模式 D．子模式 3．每个部门有多名职工，每名职工在一个部门任职，实体集部门与职工之间的联系是 A．一对一 B．一对多 C．多对一 D．多对多 4．有关系R(A，B，C)，主码为A；S(D，A)，主码为D，外码为A，参照R中的属性A。关系R和S的元组如下表所示。关系s中违反参照完整性规则的元组是 5．设有关系模式R(A，B，C，D)，F是R上的FD集，F={A→B，B→C，C→D}，则属性集BC 的闭包(BC)+为 A．BD B．BCD C．BC D．CD 6．设关系模式R的属性集是U，X是U的一个子集。如果x→U在R上成立，但对于X的任一真子集X1→U不成立，那么称X是R上的一个 A．候选键 B．超键 C．主键 D．外键 7．关系代数运算RNS等价于
第1页（共 页） 第2页（共 页） 考试中心填写： 湖南大学课程考试试卷 湖南大学教务处考试中心 装 订 线 （答 案 不 得 超过此线 ） 湖南大学课程考试试卷 课程名称：数据库系统原理；试卷编号： 试卷A ；考试时间：120分钟 一、填空（25分） 1、两段锁协议规定：（1）（ ），（2）（ ）。 2、数据库系统三级模式结构是指（ ），（ ），（ ）。二级映象是指（ ），（ ）。 3、数据保护也称数据控制，主要包括以下几个方面：（ ），（ ） ，并发控制和（ ）。 4、数据库模型组成三要素指：（ ），（ ），（ ）。 5、并发控制的单位是事务，定义事务的三条语句是（ ），（ ），（ ）。 6、数据库系统中实现安全控制的一般方法包括：（ ），（ ），审计，（ ），（ ）。 7、关系模型的三类完整性指：（ ）、（ ）和 （ ）。 8、在规范设计法中，数据库设计的核心和关键是（ ）和（ ）。 二、“学生—课程”数据库中包括三个表： （1） 学生表STUDENT 由学号(sno)、姓名(sname)、性别(ssex)、年龄(sage)、所在系 (sdept) 5个属性组成，即student(sno,sname,ssex,sage,sdept)，主码为(sno)。 （2） 课程表COURSE 由课程号(cno)，课程名(cname)，先修课号(cpno)，学分(ccredit)4 个属性构成，即course(cno,cname,cpno,ccredit)，主码为(cno)。 （3） 学生选课表SC 由学号(sno)，课程号(cno)，成绩(grade)3个属性组成，即 sc(sno,cno,grade)，主码为(sno,cno)。 （一）分别用关系代数语言和SQL 语言完成以下操作。（每小题4分） 1、查询课程号为“001”的学分。 2、查询选修了课程“数据库原理”的所有学生的学号。 3、查询选修了课程“数据库原理”的所有学生的姓名。 4、查询学生“李鹏”的年龄。 5、查询学生“李鹏”的成绩大于90分的课程名称。 （二）只用SQL 语言完成以下操作。（每小题2分） 6、查询课程“数据库原理”的所有选课记录。 7、查询课程“数据库原理”的平均成绩。 8、增加一新同学的记录（“2000001”，“陈东”，“男”，“IS ”，“19”）。 9、将学生2000089的年龄改为18岁。 10、 创建一个显示学号、姓名、课程号、课程名、分数的视图。 （三）用事务编一程序，删除学生“张红”及其选课记录。（5分） 三、关系模式slc(sno,sdept,sloc,cno,grade) 中Sno 表示学生学号,sdept 表示学生所属系名,sloc 表示学生住处,cno 表示课程号,grade 表示分数，各属性存在如下数据依赖关系：（15分） (sno,cno) --f-→ grade sno ----→ sdept (sno,cno) ---p → sdept sno ----→ sloc (sno,cno) ----→ sloc sdept ----→ sloc ---f-→表示函数依赖，---p →表示部分依赖，--→表示依赖。 请根据规范化理论对ＳＬＣ进行规范化,简述各步骤的理论依据及所形成的关系模式的优缺点。 四、简答 1、简述基本关系的性质？（5分） 2、简述数据库设计各阶段的主要工作内容。（１０分） 3、简述数据库模式结构。（１０分）
数据库范式（1NF 2NF 3NF BCNF）详解 数据结构设计模式编程制造 数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的，同时，不会发生插入（insert）、删除（delete）和更新（update）操作异常。反之则是乱七八糟，不仅给数据库的编程人员制造麻烦，而且面目可憎，可能存储了大量不需要的冗余信息。 范式说明 1.1 第一范式（1NF）无重复的列 所谓第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。简而言之，第一范式就是无重复的列。 说明：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的基本要求，不满足第一范式（1NF）的数据库就不是关系数据库。 包括整型、实数、字符型、逻辑型、日期型等。很显然，在当前的任何关系数据库管理系统（DBMS）中，傻瓜也不可能做出不符合第一范式的数据库，因为这些DBMS不允许你把数据库表的一列再分成二列或多列。因此，你想在现有的DBMS 中设计出不符合第一范式的数据库都是不可能的。 1.2 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键 [ 消除部分子函数依赖 ] 如果关系模式R为第一范式，并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R 的某个候选键，则称为第二范式模式。 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主关键字或主键、主码。 例如员工信息表中加上了员工编号（emp_id）列，因为每个员工的员工编号是惟一的，因此每个员工可以被惟一区分。 简而言之，第二范式（2NF）就是非主属性完全依赖于主关键字。 所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性（设有函数依赖 W→A，若存在XW，有X→A成立，那么称W→A是局部依赖，否则就称W→A是完全函数依赖）。如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。 假定选课关系表为SelectCourse(学号, 姓名, 年龄, 课程名称, 成绩, 学分)，关键字为组合关键字(学号, 课程名称)，因为存在如下决定关系： (学号, 课程名称) → (姓名, 年龄, 成绩, 学分)
数据库三大范式详解 设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。 目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴德斯科范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在第一范式的基础上进一步满足更多规范要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类推。一般说来，数据库只需满足第三范式(3NF）就行了。 第一范式（1NF）无重复的列 所谓第一范式（1NF）是指在关系模型中，对域添加的一个规范要求，所有的域都应该是原子性的，即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项，而不能是集合，数组，记录等非原子数据项。即实体中的某个属性有多个值时，必须拆分为不同的属性。在符合第一范式（1NF）表中的每个域值只能是实体的一个属性或一个属性的一部分。简而言之，第一范式就是无重复的域。 说明：在任何一个关系数据库中，第一范式（1NF）是对关系模式的设计基本要求，一般设计中都必须满足第一范式（1NF）。不过有些关系模型中突破了1NF的限制，这种称为非1NF的关系模型。换句话说，是否必须满足1NF的最低要求，主要依赖于所使用的关系模型。 第二范式（2NF）属性 在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于主键[在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖] 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。选取一个能区分每个实体的属性或属性组，作为实体的唯一标识。例如在员工表中的身份证号码即可实现每个一员工的区分，该身份证号码即为候选键，任何一个候选键都可以被选作主键。在找不到候选键时，可额外增加属性以实现区分，如果在员工关系中，没有对其身份证号进行存储，而姓名可能会在数据库运行的某个时间重复，无法区分出实体时，设计辟如ID等不重复的编号以实现区分，被添加的编号或ID选作主键。（该主键的添加时在ER设计时添加，不是建库是随意添加） 第二范式（2NF）要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之