上海大学大数据库2原理研讨+作业地个人解答

1、第1周（第五章：函数依赖.推理规则、闭包）二、研讨课：1. 假设员工关系EMP （员工号，部门，部门，部门负责人，家庭住址，家庭成员，成员 关系）如下表所示。如果一个部门可以有多名员工，一个员工可以有多个家庭成员，那么 关系EMP属于数据冗余问题:为了解决这一问题，应该将员工关系EMP分解为（员工号， 部门，家庭地址，家庭成员，成员关系）（部门，部门负责人，部门），画出ER图丄上？期宁过了，很简单，懒得画主外键（主键：协丁月外键：部门）（E 键：部门o员工 号部门部门部门负 责人家庭住址家庭成员成员关系0011晓明开发部8083560012海淀区1号大军父亲0011晓明开发部808356001

2、2海淀区1号胡敏铮母亲0011晓明开发部8083560012海淀区1号晓丽妹妹0012昊俊开发部8083560012路15号吴胜利父亲0012昊俊开发部8083560012路15号壬若连母亲0021立丽市场部8083580021雁塔路8号国庆父亲0021立丽市场部8083580021雁塔路8号罗明母亲0022王学强市场部8083560021太白路2号王国钧父亲0031吴俊财务部808360科技路18号吴鸿翔父亲2. 判断 F二A-BC, B-A, AD-E和 G=A-BC, B-A, BD-E是等价的因为B-A,所以BD-AD因为AD-E,所以BD-E,所以。3. 设关系模式R具有n个属性，在

3、模式R上可能成立的函数依赖有个？其中平凡 的FD有（2）个?非平凡的FD有（3）个?以上3点都需说明为什么 三.作业：1. 设函数依赖集 F二AB-E,AC-G,AIBG,B-C,C-D,试证 AC-G 是冗余的。AD-BG C-D,所以 AC-BG,所以 AC-G,所以冗余2. 课本Page 124：习题53（1）X-0永远满足。（2）0-,则属性Y对于各元组的值相冋。（3）0-0为平凡的函数依赖，永远满足。3. 课本 Page 124：习题 5.8证明：（反证法）假设存在A-B那么A-AB,关系模式R的候选码即为A,不是全码假设不存在，R不满足A-B同理：R不满足B-A第2周（第五章：、关

4、键码、最小函数依赖集）二、研讨课：2. 设有函数依赖集：F=AB-C, C-A, BC-D, ACD-B, D-EG, BE-C, CG-BD, CE-AG,计算其 等价的最小依赖集。1、把右边都写成单属性AB-C, C-A, BCD, ACD-B, D-E, D-G, BE-C, CGB CG-D, CE-A, CE-G2、去左边冗余属性C-A, CE-A冗余，去掉CE-A,所以AB-C, C-A, BC-D, ACPzB, D-E, D-G, BE-C, CG-B, CG-D, CE-G3、去冗余的FDD-G 所以 CD-CG, CG-B,所以 CD-B所以 ACD-B,所以 ACD-B

5、冗余所以AB-C, C-A, BC-D, D-E, D-G, BE-C, CG-B, CG-D CE-G3. 已知R(ABODE), F=A-B, BC-A, A-D,求R的全部非主属性。L： CR： DN： ELR： A,BCE+二CEACE+二ABCDEBCE+二ABCDE所以非主属性为D三、作业：1. 已知 F二BD, AD, DACB, CD-*A,求 Fmin。1、右边单属性BD, AD, DA*C, DAB, CD-*A2、左边冗余属性AD, DAC, DA*B,所以 AC, AB所以BD, AD, A-*Ct AB, CD-*A3、冗余的FD：无2. 如果关系模式R(A,B)的候

6、选码为(A,B)(即为全码)，那么该关系模型一左不满足A -B,或 B-A.没什么好说的3. 设有 R(ABCDE), F= A-C, B-C, C-D, CE-A, DE-C ,求候选码。L： B,ER：N：LR： A,CQBE+=ABCDE所以BE第3周（第五章：分解无损和保持FD）二、研讨课：1. R (ABCDE), F= AB-C, AC-E, C-B, E-C, D-C, P = ABC, AD, AE, BE, DE,求 P 的分解无 损性ABCDEABCala2a3b41a5ADala2a3a4a5AEala2a3b43a5BEbl4a2a3b44a5DEbl5a2a3a4a5

7、ABCDEABCala2a3b41a5ADala2a3a4a5AEala2a3b43a5BEbl4a2a3b44a5DEbl5a2a3a4a52. 关系模式 R (U,F)，其中 U= W, X, Y, Z, F=M-Y,W-X,X-Z,Y-W o 关系模式 R 的候选键是一(1)，(2)是无损连接并保持函数依赖的分解。L:R:ZN:LR:W, X,YW+二WXYZY+二WXYZx+=xz候选键：W和Y出发点：x-z不妨大胆的假设Rl，R2使得无损联结，也就是R1QR2二X, R2-R1=Z就有WXY与XZ验证依赖性nWXY (F) =WXTW-X,Y7nXZ (F) =X-*Z)Ji WXY

8、 (F) U orXZ (F) =F大功告成！3. 举出一个满足无损但不保持FD的分解例子，并说明分解的不合理？举出一个保持FD但 不满足无损的分解例子，并说明分解的不合理。没什么好说的！三、作业：1. 证明BCNF左是3NF。反证法，假设不是，存在传递然而传递的中间不是候选键的话语BCNF矛盾所以。到时候自己编一个BCNF2. 给定关系模式 R,其中:U= A, B, C, D , F= A-B, B-C, C-D, D-A,判断关系模式 R的分解p= AB,BC,CD是否具有依赖保持性。求投影，方法看研讨3. 课本 Pagel25：习题 5. 15画表格，方法如研讨4. 已知 R, U=

9、A, B, C, D, E , F二 AB-C , D-E, C-D, R 的一个分解 P = (Rl(AfB,C), R2(C,D), R3(D,E)。判定分解P是否为无损连接的分解和保持函数依赖性。 画表格+求投影第4周（第五章：式分解，多值依赖自学）二、研讨课：1. 如下关系模式R表示某学校学生及宿舍的情况R（学号，系，宿舍楼，宿舍房号，协会）满足的函数依赖集合为F=学号一,学号一系，宿舍楼一系，学号一宿舍房号，宿舍房号一宿舍楼 试将R规化为满足BCNF的关系模式。学号，协会是候选键，所以F肯定不是BCNF（学号，协会）一（，宿舍房号），（宿舍房号一宿舍楼）（宿舍楼一系）2. 假设某旅馆

10、业务规定，每个账单对应一个顾客，账单的发票号是惟一的，账单中包含一 个顾客、到达日期和顾客每日的消费明细，账单的格式如图发票号到达日前顾客消费日期项目金额1234562014/4/1艾尚达2014/4/1房租2801234562014/4/1艾尚达2014/4/1餐费561234562014/4/1艾尚达2014/4/1上网101234562014/4/1艾尚达2014/4/2餐费180如果根据上述业务规则，设计一个关系模式：R （发票号，到达日期，顾客，消费日期，项目，金额）。试回答下列问题：（1）找岀R的候选键。发票号，项目，消费日期（2）判断R最高可达到第几式，为什么？3, NO WHY

11、（3）给出R的一个可能的3NF分解。R1（发票号，项目，消费日期）一（到达时间，顾客）R2 （项目一金额）（4）给出R的一个可能的BCNF分解。R1（发票号，项目，消费日期）一（到达时间，顾客）R2 （项目一金额）三、作业：1. 说明以下说法是否正确以及理由：（1）所有候选码都为单个属性的关系模式一左满足2NF；、左边为单属性不可能为局部依赖（2）二目关系一定是满足3NF的：设二目关系为R（A,B），则候选码的可能性为（A,B）、A或B情况一：候选码为（A,B）,不存在非主属性，故R左满足3NF；情况二：候选码为A, R满足A-B,不存在传递A-B,故R左满足3NF：情况三：类似情况二。（3）

12、候选码为全码的关系模式一定是满足BCNF的关系模式：因为关系模式是全码，所以任何属性或属性组对候选码都是直接函数依赖，根据BCNF的定 义，此关系模式一泄满足BCNFc2. 已知关系R（A,B,C,D,E,F,G）上的函数依赖集F二AC-BEFG, A-B, C-DEF, E-F试将R分解成一组等价的3NF模式(1) 先求 Fmin1、右边为单属性AC-Bt AC-E, AC-F, AC-G, A-B, C-D, C-E, C-F, E-F2、去左边重复AC-B, AC-E, AC-F 冗余所以 AC-G,A-B,C-D, C-E, C-F, E-F3、去冗余FDC-E, E-F,所以 C-F

13、 冗余所以 AC-G,A-B,C-D, C-E, E-F(2) 求候选码L:A,CR:B, D, E, FN:LR:AC+二ABCDEFG所以候选码是AC(3) 要满足 2NF, 3NF,所以 R1 (AC-G) R2 (A-B) R3 (C-D C-E) R4 (E-F)3. 设关系模式 R(A, B, C, D), F= A-C, A-B, B-D,将 R 分解为 BCNF.1、候选码L:AR:C,DN;LR:BA+=ABCD所以候选码为A2、分解R1 -B) R2 (B-*D)4. 课本 Pagel25：习题 5.18。懒得做了！做法跟上面差不多的第5周（第七章：数据库设计；第八章:事务

14、概念）三、作业：1. 已知 R（A,B,C,D,E,F,G,H,I, J）, F 二AB-E, ABE-FG, B-FI, C-J, CJ-1, G-H,求最小 函数依赖集，然后分解成三式的关系模式集合，并判断该分解是否具有无损连接性。2. 如下给出的关系R为第几式？是否存在操作异常？请举例说明。若存在，则将其分解为 高一级式。分解后的式中是否可以避免这些操作异常？工程号材料号数量开工日期芫工日期价格P11142000. 52001. 5250P11262000. 52001 5300P113152000. 52001 5180P21162000112001 12250P214182000.

15、112001. 12350数据冗余（工程号，材料号，数量一（开工日期，完工日期，价格） 这是第一式修改成（工程号一（开工日期，完工日期）（工程号，材料号，数量一价格）3. 课本 PagelTO：习题 7.15。第6周（第八章：故障恢复）二、研讨课：1. 某数据库配置时把数据库文件、备份文件、日志文件放在同一个硬盘上，是否合适？并 说明理由。放在同一台汁算机的不同硬盘上呢？从故障恢复的角度应该如何配置合理？至 少哪两类文件不应放在同一硬盘上？不合适，当发生介质故障时候，如果放在同一个硬盘上，数据库文件就无法补救回来。也不是很合适，当整台电脑被病毒破坏时，数据库文件、备份文件、日志文件也是容易被损

16、坏的。数据库备份放在共享文件夹里，共享指泄给另外一台电脑。数据库文件，备份文件。及时日志文件丢失损坏，之前备份的文件也有很多数据但如果备份文件都不在了，日志文件也是没用的。2. 假左系统采用检査点方法,Tl、T2和T3是并发事务,在讣时发生系统故障，最近的检查 点在B时（见图）；A、B、C和D都是数据库中的数据项，初值依次是800、300、70和80, 说明所需的恢复工作。时刻TlT2T3说明tlread(B)Tl开始t2B=B*2t3write(B)uread(A)U： T2开始tsA=A-100t6write(A)t7COMMITtsg：检査点t9read(D)t9： T3开始tioD=D

17、-100tliwrite(D)tl2read(A)tl3A=A+10tl4write(A)tl5COMMITtl6read(A)tl7read(B)tisB=B+Atl9write(B)t19：发生故障 答：（1）事物T2不必恢复，因为它的更新在检查点之前就写到了数据库.（A=7OO）(2) 事物T3必须撤销，因为T3还未做完，撤销事物T3对db的修改，就恢复D=80(3) 事物T1必须重做，因为T1做完，但是它的结束在下一个结束点之前，对DB修改仍 然在存缓冲区，还没写到磁盘。重做A=710.参照书本175-176面各种悄况的解决方法3. 假泄系统采用检查点方法，当系统朋溃时产生了以下并发事

18、务的日志记录。(1)请给出系统在恢复后搜索日志时所形成的重做队列和撤销队列。(2)谙给岀恢复后各数据项的值。T2T4重做，T3撤销A=600 D=130 C=90 B二190三、作业：1. 课本Pagel95：习题84。2. 课本 Pagel95：习题 8.5。3. 为什么系统故障恢复时先UNDO再REDO操作？请举日志队列说明第7周（第八章：并发控制）二、研讨课：1.判断下列并发调度是不是可串行化调度，为什么？修改如下并发调度为可串行化调度时间事务Tl数据库中值事务T2toA=10. B=2tlRead At2Read Bt3Read AUUpdate A=A+1tsRead Bt6Upda

19、te B=A+Bt?Update B=B+12. 设T1,T2, T3是如下三个事务：Tl: A:=A+2;T2:A:=A*2;T3: A:二A； 设 A 的初始值为 0.1）若三个事务允许并发执行，则有多少种可能的正确的结果，请分別列举出来2）请给岀一个可串行化的调度，并给出执行结果3）请给岀一个非串行化的调度，并给出执行结果4）若三个事务都遵守两段锁协议，请给岀一个产生死锁的调度。1) A33二61231613282134231231243212结果为4种，为2、4. 8. 162)T1T2T3Slock A, R(A)=0Unlock AXlock ASlock AA=A+2, W(A)

20、=2等待Unlock A等待获得Slock AR(A)=2, Unlock AXlock ASlock AA=A*2, W(A)=4等待Unlock A等彳#获得Slock AR(A)=4, Unlock AXlock AA=A*2, W(A)=16Unlock A3)T1T2T3Slock A, R(A)=0 Unlock AXlock ASlock AR(A)=0等待获得Xlock AUnlock AA=A+2, W(A)=2Slock AUnlock AXlock A等待获得Slock AR( A)=2, Unlock AXlock A等待A=A*2, W(A)=4等待获得Xlock A

21、A=A*2, W(A)=0Unlock AUnlock AT1T2T3Slock AR(A)=0Xlock A等待Slock AR(A)=0等待Xlock A 等待等待Slock AR(A)=0 Xlock A 等待 3.操作序列Tl、T2、T3对数据A、B、C并发操作如下所示，T1与T2间并发操作（1） T2与T3间并发操作（2）.修改如下并发调度为可串行化调度时间TlT2T3tl读 A=50t2读 B=200t3X1=A+Bt4读 B二200t5读 B=200t6B二B-100t7写Bt8读 A=50t9读 B二100tlOX1=A+Btil验算不对B二B+50tl2写B三、作业:1.课本

22、 Pagel96习题8. 10c2.课本 Pagel96习题811。3.课本 Page 196习题8. 12c第8周(第八章：完整性和安全性；第九章分布式自学)二、研讨课：1. 写有关school数据库的完整性约朿(1)确保每个学生在同一学期同一门课只能选一个老师开设的课程。 create assertion asset check(not exists( select *from c as a,e as bwhere a.xh = b.xh and a.xq = b.xq and a.kh = b.khand a.gh b.gh(2)确保每门课程每年只开设一次。Create assertio

23、n ass2 check(lall (select count(distinct (A.课号)From开课表asA开课表as BWhere A 学年=B 学年And A.课号=B.课号Group by学年，课号)；2设有三个关系模式：STUDENT (SNO.SNAME.AGE.SEX.SADDRDNO)COURSE (CNO,CNAME.CHARA,CREDITDNOTERMTNAME)GRADE (SNOCNO.TERMPGRADEEGRADE.GGRADE) 中文含义：学生(学号，年龄，性别，住址，所在系)， 课程(课程号,课程名，课程性质，学分数,开课系，开课学期，教师)， 成绩(学号

24、，课程号，开课学期，平时成绩，考试成绩，总评成绩)。 请用指定的方法定义下列完整性约朿：1、每个学期每个学生至多可选8门课程(用断言)。Create assertion assl check(8=all(select count(distinct (eno)From gradeGroup by sno.tcrm);2、如果总评成绩修改后低于60分，那么，如果平时成绩大于80分，在修改后的 总评成绩上再增加考试成绩的8%,但不得超过60分(用SQL3触发器)。create trigger triglafter update of ggrade on gradereferencingold as oldtuplenew as newtuplewhen (ncwtuple.ggrage80)u