上海大学数据库2原理研讨+作业的个人解答

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，姓名，部门，部门电话，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，姓名，部门，家庭地址，家庭成员，成员关系）（部门，部门负责人，部门电话） ,画出ER图（上学期学过了，很简单，懒得画），主外键（主键：员工号，外键：部门）（主键：部门）。员工号姓名部门部门电话部门负责人家庭住址家庭成员成员关系0011张晓明开发部8083560012北京海淀区1号张大军父

2、亲0011张晓明开发部8083560012北京海淀区1号胡敏铮母亲0011张晓明开发部8083560012北京海淀区1号张晓丽妹妹0012吴俊开发部8083560012上海昆明路15号吴胜利父亲0012吴俊开发部8083560012上海昆明路15号王若垚母亲0021李立丽市场部8083580021西安雁塔路8号李国庆父亲0021李立丽市场部8083580021西安雁塔路8号罗明母亲0022王学强市场部8083560021西安太白路2号王国钧父亲0031吴俊财务部808360西安科技路18号吴鸿翔父亲2. 判断F=A-BC,B-A,AD-E和G=A-BC,B-A,BD-E是等价的因为B-A，所以

3、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，在模式R上可能成立的函数依赖有 （1） 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=AB-E,AC-G,AD-BG,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Page124：习题5.3（1）X-永远满足。（2）-Y，则 属性Y对于各元组的值相同 。（3）-为平凡的函数依赖，永远满足。3. 课本Page124：习题5.8证明：（反证法）假设存在AB 那么 AAB， 关系模式R的候选码

4、即为A，不是全码 假设不存在，R不满足AB 同理：R不满足 BA第2周（第五章：、关键码、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,BC-D,ACD-B,D-E，D-G,BE-C,CG-B，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,ACD-B,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

5、-B，所以ACD-B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(ABCDE)，F=AB，BCA，AD，求R的全部非主属性。L：CR：DN：ELR：A,BCE+=CEACE+=ABCDEBCE+=ABCDE所以非主属性为D三、作业：1. 已知F=BD，AD，DACB，CDA，求Fmin。1、右边单属性BD，AD，DAC，DAB，CDA2、 左边冗余属性AD，DAC，DAB，所以AC，AB所以BD，AD，AC，AB，CDA3、冗余的FD：无2. 如果关系模式R(A,B)的候选码为（A,B）（即为全码），那么该关系模型一定不满足AB，或BA。

6、没什么好说的3. 设有R(ABCDE)，F= AC，BC，CD，CEA，DEC ，求候选码。L：B,ER：N：LR：A,C,DBE+=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=ABC,ACE,CB,EC,DC,=ABC,AD,AE,BE,DE，求的分解无损性ABCDEABCa1a2a3b41b51ADa1b22b32a4b52AEa1b23b33b43a5BEb14a2b34b44a5DEb15b25b35a5a5ABCDEABCa1a2a3b41b51ADa1b22b32a4b52AEa1b23b33b43a5BEb14a2b33b44a

7、5DEb15b25b33a5a5ABCDEABCa1a2a3b41b51ADa1b22b32a4b52AEa1a2b33b43a5BEb14a2b33b44a5DEb15a2b33a5a5ABCDEABCa1a2a3b41b51ADa1b22b32a4b52AEa1a2a3b43a5BEb14a2a3b44a5DEb15a2a3a5a5ABCDEABCa1a2a3b41a5ADa1a2a3a4a5AEa1a2a3b43a5BEb14a2a3b44a5DEb15a2a3a4a5ABCDEABCa1a2a3b41a5ADa1a2a3a4a5AEa1a2a3b43a5BEb14a2a3b44a5DE

8、b15a2a3a4a52. 关系模式R（U,F），其中U=W,X,Y,Z，F=WXY,WX,XZ,YW 。关系模式R的候选键是 （1） ， （2） 是无损连接并保持函数依赖的分解。L:R:ZN:LR:W,X,YW+=WXYZY+=WXYZX+=XZ候选键：W和Y出发点：XZ不妨大胆的假设R1，R2使得无损联结，也就是R1R2=X，R2-R1=Z就有WXY与XZ验证依赖性WXY（F）=WXY,WX,YWXZ（F）=XZWXY（F）XZ（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

9、、作业：1. 证明BCNF一定是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=AB,BC,CD是否具有依赖保持性。求投影，方法看研讨3. 课本Page125：习题5.15画表格，方法如研讨4. 已知R，U= A, B, C, D, E ，F= ABC , DE, CD，R的一个分解= R1(A,B,C), R2(C,D), R3(D,E)。判定分解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：范式分解，多值依赖自

10、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，姓名，系，宿舍楼，宿舍房号，协会)满足的函数依赖集合为 F=学号姓名，学号系，宿舍楼系，学号宿舍房号，宿舍房号宿舍楼试将R规范化为满足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）（姓名，宿舍房号），（宿舍房号宿舍楼）（宿舍楼系）2. 假设某旅馆业务规定，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姓名、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姓名消费日期项目金额1234562014/4/1艾尚达2014/4/1房租2801234562014/4/1艾

11、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，顾客姓名，消费日期，项目，金额）。试回答下列问题：（1） 找出R的候选键。发票号，项目，消费日期（2） 判断R最高可达到第几范式，为什么？3，NO WHY（3） 给出R的一个可能的3NF分解。R1（发票号，项目，消费日期）（到达时间，顾客姓名）R2（项目金额）（4）给出R的一个可能的BCNF分解。R1（发票号，项目，消费日期）（到达时间，顾客姓名）R2（项目金额）三、作业：1说明以下说法是

12、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定满足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一定满足3NF；情况二：候选码为A，R满足AB，不存在传递AB，故R一定满足3NF；情况三：类似情况二。（3） 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，此关系模式一定满足BCNF。2. 已知关系R(A,B,C,D,E,F,G)上的函数依赖集F=AC-BEF

13、G,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-B，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+=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

14、C,AB,BD，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（AC,AB）R2（BD）4. 课本Page125：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:事务概念）三、作业：1. 已知R(A,B,C,D,E,F,G,H,I,J)，F=ABE,ABEFG,BFI,CJ,CJI,GH，求最小函数依赖集，然后分解成三范式的关系模式集合，并判断该分解是否具有无损连接性。2. 如下给出的关系R为第几范式？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范式。分解后的范式中是否可以避免这些操作异常？数据冗余

15、（工程号，材料号，数量）（开工日期，完工日期，价格）这是第一范式修改成（工程号（开工日期，完工日期）（工程号，材料号，数量）价格）3. 课本Page170：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。放在同一台计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坏的。数据库备份放在共享文件夹里，共享指定

16、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. 假定系统采用检查点方法,T1、T2和T3是并发事务,在t19时发生系统故障,最近的检查点在t8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T1T2T3说 明t1 t2t3t4 t5t6t7t8 t9t10t11t12t13t14t15t16t17t18t19 read(B)B=B*2write(B)read(A)A=A+10write(A)COMMITread(A)A=A-100write(A

17、)COMMITread(D)D=D-100write(D)read(A)read(B)B=B+Awrite(B)t1：T1开始t4：T2开始t8：检查点t9：T3开始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=700)（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修改仍然在内存缓冲区，还没写到磁盘。 重做 A=710.参照书本175-176面各种情况的解决方法3. 假定系统采用检查点方法，当系统崩溃时产生了以下并发事务的日志记录。(1)

18、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) 请给出恢复后各数据项的值。 T2T4重做，T3撤销A=600 D=130 C=90 B=190三、作业：1. 课本Page195：习题8.4。2. 课本Page195：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T1数据库中值事务T2t0A=10, B=2t1Read At2Read Bt3Read At4Update A=A+1t5Read Bt6Update B=A+

19、Bt7Update B=B+12. 设T1,T2,T3是如下三个事务： T1: A:=A+2; T2: A:=A*2; T3: A:=A2; 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，请分别列举出来2） 请给出一个可串行化的调度，并给出执行结果3） 请给出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，请给出一个产生死锁的调度。1) A33=6123 16132 8213 4231 2312 4321 2结果为4种，为2、4、8、162）3）3. 操作序列T1、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

20、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T1T2T3 t1 t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t12读A=50读B=200X1=A+B读A=50读B=100X1=A+B验算不对读B=200B=B-100写B读B=200B=B+50写B三、作业：1. 课本Page196：习题8.10。2. 课本Page196：习题8.11。3. 课本Page196：习题8.12。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数据库的完整性约束（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 ass

21、e1 check(not exists( select *from e as a,e as bwhere a.xh = b.xh and a.xq = b.xq and a.kh = b.kh and a.gh b.gh);（2）确保每门课程每年只开设一次。Create assertion ass2 check（1all（select count(distinct (A.课号)From 开课表 as A，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,SADDR,

22、DNO）COURSE（CNO,CNAME,CHARA,CREDIT,DNO,TERM,TNAME）GRADE（SNO,CNO,TERM,PGRADE,EGRADE,GGRADE）中文含义：学生（学号，姓名，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, 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束：1、 每个学期每个学生至多可选8门课程（用断言）。Create assertion ass1 check( 8=all(select count(distinct (cno)From gradeGro

23、up by sno,term);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 trig1after update of ggrade on gradereferencingold as oldtuplenew as newtuplewhen (newtuple.ggrage80)update gradeset ggrade=newtuple.ggrade + oldtuple.pgrade * 0.08where sno = newtuple.sno and cno

24、= o and term = newtuple.term and (60=newtuple.ggrade + oldtuple.pgrade * 0.08)update gradeset ggrade=60where sno = newtuple.sno and cno = o and term = newtuple.termand (60newtuple.ggrade + oldtuple.pgrade * 0.08)for each row;3. 某图书借阅管理数据库有如下关系模式：书籍表（书号, 书名, 数量, 分类, 状态, 出版社名）读者表

25、（借书证号, 姓名, 年龄, 电话, 地址）借阅情况表（借书证号, 书号, 借书日期, 还书日期）1） 把对书籍表的查询、修改权和转授权授予用户admin。Grant select,update on 书籍表 to adminWith grant option2） 使每个人都能查询未出借图书的借阅情况，但不能直接查看借阅情况表。create view A asSelect 书籍表.所有属性 from 书籍表,借阅情况表Where 书籍表.书号=借阅表.书号 and 书籍.状态=未出借Grant select on A to public三、 作业：1. 课本Page196：习题8.19。2.

26、课本Page196：习题8.20。3. 课本Page215：习题9.5。第9周（第十章：对象数据库）二、研讨课：1. 对照题目给出的内容，补充完整下面的对象联系图和对象关系数据库定义。work_foreno（工号）ename（姓名）sex（性别）language（精通语言）mno（经理编号）（部门号）dno（部门名）dnamestaff_EmployeeManagerDepartmentchief_CREATE TYPE MyString char varying;CREATE TABLE Department (dno MyString,dname MyString, （1） , （2） );CREATE TABLE Employee (eno integer,enam