試題2

閱讀以下某工廠信息管理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計說明，根據(jù)要求回答問題1~問題4。（15分）

【說明】

某工廠有多個部門，每個部門有多位職工，每位職工屬于并且僅屬于一個部門，每個部門有一位負(fù)責(zé)人，每個辦公室有一部電話。每位職工的月工資大致是：800≤月工資≤4 500元。

軟件開發(fā)公司A為該工廠開發(fā)的信息管理數(shù)據(jù)庫的部分關(guān)系模式如下所示。

職工（職工號，姓名，年齡，月工資，部門號，電話，辦公室）

部門（部門號，部門名，負(fù)責(zé)人代碼，任職時間）

其中“職工”和“部門”的關(guān)系示例分別見表8和表9。

表8 “職工”關(guān)系示例表

職 工 號	姓 名	年 齡	月 工 資	部 門 號	電 話	辦 公 室
1001	鄭俊華	26	1000	1	8001234	主樓201
1002	王平	27	1100	1	8001234	主樓201
2001	王曉華	38	1300	2	8001235	1號樓302
2002	李力	24	800	2	8001236	1號樓303
3001	黎運軍	42	1300	3	8001237	主樓202
4001	李源	24	800	3	8001245	2號樓102
4002	李興民	36	1200	4	8001246	2號樓103
5001	趙欣	25	0	Null	…	…
…	…	…	…	…	…	…

表9 “部門”關(guān)系示例表

部 門 號	部 門 名	負(fù)責(zé)人代碼	任 職 時 間
1	人事處	1002	2004-8-3
2	機關(guān)	2001	2004-8-3
3	銷售科
4	生產(chǎn)科	4002	2003-6-1
5	車間

【問題1】（2分）

請使用“關(guān)系模式標(biāo)記規(guī)則”（見本題附錄），給出上述各關(guān)系模式的主鍵和外鍵。

【問題1】答案解析：

這是一道要求考生根據(jù)題目給定的關(guān)系模式，以及屬性間的函數(shù)依賴關(guān)系和給定的關(guān)系實例來確定各關(guān)系模式主鍵和外鍵的綜合分析題。本試題的解答思路如下。

（1）由試題中給出的關(guān)鍵信息“某工廠有多個部門，每個部門有多位職工，每位職工屬于并且僅屬于一個部門，每個部門有一位負(fù)責(zé)人，……每位職工的月工資大致是：800≤月工資≤4500元”，可以整理出如表8所示的關(guān)系模式主要屬性、含義及約束。

表10  主要屬性、含義及約束表

屬 性	含義及約束
職工號	唯一標(biāo)識每個職工的編號，每個職工屬于并且僅屬于一個部門
部門號	唯一標(biāo)識每個部門的編號，每個部門有一個負(fù)責(zé)人，且他也是一位職工
月工資	f  500≤月工資≤5000元

（2）設(shè)K為R（U，F(xiàn)）中的屬性的組合，若 ，且對于K的任何一個真子集 ，都有 不能決定U，則K為R的候選碼（候選關(guān)鍵字）。若有多個候選碼，則選一個作為主碼（主鍵）。

（3）部門關(guān)系模式的主鍵和外鍵。

由題目中給出的關(guān)鍵信息“某工廠有多個部門，……每個部門有一位負(fù)責(zé)人”，并且結(jié)合試題所給出的“部門”關(guān)系示例（見表9）可知，僅用“部門號”作為主鍵，可以唯一區(qū)分部門關(guān)系中的每一個元組。同時考慮到部門負(fù)責(zé)人應(yīng)該來自職員，所以“負(fù)責(zé)人代碼”應(yīng)為部門關(guān)系模式的外鍵。***可得部門關(guān)系模式的主鍵和外鍵如下。

部門（部門號，部門名，負(fù)責(zé)人代碼，任職時間）

（4）職工關(guān)系模式的主鍵和外鍵。

由題干中給出的關(guān)鍵信息“每位職工屬于并且僅屬于一個部門”可知，僅用“職工號”作為主鍵，可以唯一區(qū)分職工關(guān)系中的每一個元組。同時考慮到“部門號”是部門關(guān)系模式的主鍵，所以它應(yīng)是職工關(guān)系模式的外鍵。***可得職工關(guān)系模式的主鍵和外鍵如下。

職工（職工號，姓名，年齡，月工資，部門號，電話，辦公室）

【問題2】（3分）

對于表8和表9所示的“職工”和“部門”關(guān)系，請指出表11中第①、②和③行是否允許插入？請分別用100字以內(nèi)的文字簡要說明理由。

表11 新增“職工”關(guān)系示例表

行 號	職 工 號	姓 名	年 齡	月 工 資	部 門 號	電 話	辦 公 室
①	1001	王新軍	28	1000	1	8001234	主樓201
②	2003	李力	28	1000
③	5802	趙曉嘯	36	1500	6	8001568	3號樓503

③5802趙曉嘯361500680015683號樓503

【問題2】答案解析：

這是一道要求考生掌握完整性定義的約束性的綜合分析題。本試題的解答思路如下。

（1）用SQL定義關(guān)系模式的一個非常重要的問題是完整性控制。完整性控制應(yīng)具有①定義功能、②檢測功能和③處理功能等3方面的功能。一旦發(fā)現(xiàn)違背了完整性約束條件，則應(yīng)采取相關(guān)的動作來保證數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)庫中最重要的約束是聲明一個或一組屬性形成關(guān)系的鍵。鍵的約束在SQL的CREATE TABLE命令中聲明。在關(guān)系系統(tǒng)中，最重要的完整性約束條件是：實體完整性和參照完整性。

（2）實體完整性定義。在關(guān)系中只能有一個主鍵。聲明主鍵有以下兩種方法：①將PRIMARY KEY保留字加在屬性類型之后；②在屬性列表中引入一個新元素，該元素包含保留字PRIMARY KEY和用圓括號括起的，形成該鍵的屬性或?qū)傩越M列表。

（3）參照完整性定義。定義格式如下：

FOREIGN KEY（屬性名） REFERENCES 表名（屬性名）

[ON DELETE CASCADE | SET NULL]

參照完整性是通過使用保留字“FOREIGN KEY”定義哪些列為外碼；REFERENCES用于指明外鍵對應(yīng)于哪個表的主鍵；ON DELETE CASCADE指明刪除被參照關(guān)系的元組時，同時刪除參照關(guān)系中的元組；SET NULL表示置為空值方式。

（4）由于在職工表的定義中，職工號主碼是唯一標(biāo)識每個元組（記錄）的，而在表11第①行中的職工號是“1001”，在題目給出的表8“職工”關(guān)系示例表中已經(jīng)存在該職主號的記錄，為了保證實體的完整性，該條記錄不能插入。

（5）表11第②行的元組可以插入到表8“職工”關(guān)系表中，盡管部門號、電話和辦公室為空，但是它表示該雇員暫時沒有分配到某個部門。雖然職工表中部門號是外鍵，但在定義中也沒有約束它不能為空。

（6）表11第③行的元組不能插入到表8“職工”關(guān)系表中，部門號是外鍵，而在部門關(guān)系中找不到部門號為“6”的元組，違反了參照完整性，所以不能做插入操作。

【問題3】（5分）

查詢每個部門中月工資***的“職工號”的SQL查詢語句如下。

Select 職工號 from 職工E

where 月工資=（Select Max（月工資）

from職工as M

where M.部門號=E.部門號）

（1）請用30字以內(nèi)文字簡要說明該查詢語句對查詢效率的影響。

（2）對該查詢語句進行修改，使它既可以完成相同功能，又可以提高查詢效率。

【問題3】答案解析：

這是一道要求考生分析查詢效率的綜合分析題。通常在涉及相關(guān)查詢的某些情形中，構(gòu)造臨時關(guān)系可以提高查詢效率。

（1）試題中所給出的SQL查詢語句，對于外層的職工關(guān)系E中的每一個元組，都要對內(nèi)層的整個職工關(guān)系M進行檢索，因此查詢效率不高。

（2）對該查詢語句進行修改，使它既可以完成相同功能，又可以提高查詢效率。

解答思路①

改正后的SQL語句使用了臨時表。

Select Max（月工資） as ***工資，部門號 into Temp from職工

Group by部門號

Select 職工號 from職工，Temp

where月工資=***工資 and 職工。部門號=Temp.部門號

解答思路②

Select 職工號 from 職工，（Select Max（月工資） as ***工資，部門號 Group by 部門號）

as depMax

where 月工資=***工資 and 職工。部門號=depMax.部門號

【問題4】（2分）

假定分別在“職工”關(guān)系中的“年齡”和“月工資”字段上創(chuàng)建了索引，如下的Select查詢語句可能不會促使查詢優(yōu)化器使用索引，從而降低查詢效率，請寫出既可以完成相同功能又可以提高查詢效率的SQL語句。

Select 姓名，年齡，月工資 from 職工

where 年齡>45 or 月工資<1000；

【問題4】答案解析：

本試題所給出的原Select查詢語句中使用了條件or，系統(tǒng)在查詢的時候?qū)θ磉M行掃描，不會促使查詢優(yōu)化器使用索引，從而降低了查詢效率。

既可以完成相同功能又可以提高查詢效率的SQL語句修改如下。

Select 姓名，年齡，月工資 from 職工

where 年齡>45；

union

Select 姓名，年齡，月工資 from 職工

where 年齡 月工資<1000；

【問題5】（3分）

該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在設(shè)計時，采用了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。請給出目前3種通用的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)。

【問題5】答案解析：

這是一道要求考生掌握異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的基本概念題。本題所涉及的知識點如下。

異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是相關(guān)的多個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的集合，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和透明訪問，每個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在加入異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之前本身就已經(jīng)存在，擁有各自的DMBS。

異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的各個組成部分具有自身的自治性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的同時，每個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)仍保有各自的應(yīng)用特性、完整性控制和安全性控制。目前通用的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)包括公共數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)技術(shù)、公共協(xié)議技術(shù)和公共編程接口技術(shù)。

【附】

關(guān)系模式的標(biāo)記規(guī)則如下。

關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，…，屬性名n）

其中：①若該屬性僅為主鍵屬性時，則該屬性名下畫實下畫線；

②若該屬性僅為外鍵屬性時，則該屬性名下畫虛下畫線；

③若該屬性既是主鍵屬性，又是外鍵屬性時，則在該屬性名下畫實下畫線和虛下畫線；

④若該屬性既不是主鍵屬性，又不是外鍵屬性時，則在該屬性名下不做標(biāo)記。

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