第九章数据库设计.docx
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第九章数据库设计
数据库设计
一、单项选择题
1．在数据库设计中，用E-R图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，它是数据库设计的阶段。
A．需求分析B．概念设计C．逻辑设计D．物理设计
答案：
B
2．E-R图是数据库设计的工具之一，它适用于建立数据库的。
A．概念模型B．逻辑模C．结构模型D．物理模型
答案：
A
3．在关系数据库设计中，设计关系模式是的任务。
A．需求分析阶段B．概念设计阶段C．逻辑设计阶段D．物理设计阶段
答案：
C
4．数据库物理设计完成后，进入数据库实施阶段，下列各项中不属于实施阶段的工作是。
A．建立库结构B．扩充功能C．加载数据D．系统调试
答案：
B
5．数据库概念设计的E-R方法中，用属性描述实体的特征，属性在E-R图中，用表示。
A．矩形B．四边形C．菱形D．椭圆形
答案：
D
6．在数据库的概念设计中，最常用的数据模型是。
A．形象模型B．物理模型C．逻辑模型D．实体联系模型
答案：
D
7．在数据库设计中，在概念设计阶段可用E-R方法，其设计出的图称为。
A．实物示意图B．实用概念图C．实体表示图D．实体联系图
答案：
D
8．从E-R模型关系向关系模型转换时，一个M∶N联系转换为关系模型时，该关系模式的关键字是。
A．M端实体的关键字B．N端实体的关键字
C．M端实体关键字与N端实体关键字组合D．重新选取其他属性
答案：
C
9．当局部E-R图合并成全局E-R图时可能出现冲突，不属于合并冲突的是。
A．属性冲突B．语法冲突C．结构冲突D．命名冲突
答案：
B
10．E-R图中的主要元素是①、②和属性。
A．记录型B．结点C．实体型D．表
E．文件F．联系G．有向边
答案：
①C②F
11．数据库逻辑设计的主要任务是。
A．建立E-R图和说明书B．创建数据库说明
C．建立数据流图D．把数据送入数据库
答案：
B
12．E-R图中的联系可以与实体有关。
A．0个B．1个C．1个或多个D．多个
答案：
C
13．概念模型独立于。
A．E-R模型B．硬件设备和DBMSC．操作系统和DBMSD．DBMS
答案：
B
14．如果两个实体之间的联系是m∶n，则引入第三个交叉关系。
A．需要B．不需要C．可有可无D．合并两个实体
答案：
A
15．数据流程图（DFD）是用于描述结构化方法中阶段的工具。
A．可行性分析B．详细设计C．需求分析D．程序编码
答案：
C
16．E-R图是表示概念模型的有效工具之一，E-R图中的菱形框“表示”的是。
A．联系B．实体C．实体的属性D．联系的属性
答案：
A
17．图5.3所示的E-R图转换成关系模型，可以转换为关系模式。
A．1个B．2个C．3个D．4个
答案：
C
借阅日期
借阅
借书人
图书
借书证号
姓名
单位
总编号
书名
分类号
作者
价格
位置
m
n
18．E-R图一般用于描述阶段的工作成果。
A．需求分析B．概念结构设计C．逻辑结构设计D．物理结构设计
答案：
B
19．下列模型中，适宜作为设计人员与用户间交流工具的是。
A．概念模型B．逻辑模型C．物理模型D．关系模型
答案：
A
20．E-R图的三要素是。
A．实体、属性、实体集B．实体、键、联系
C．实体、属性、联系D．实体、域、候选键
答案：
C
21．设有两个实体集A和B，A中实体可能与B中零个或多个实体相联系，而B中实体至多和A中一个实体有联系，则称A和B具有联系。
A．一对一B．一对多C．多对多D．多对一
答案：
B
22．下列对E-R图设计的说法错误的是。
A．设计局部E-R图中，能作为属性处理的客观事物应尽量作为属性处理
B．局部E-R图中的属性均应为原子属性，即不能再细分为子属性的组合
C．对局部E-R图集成时既可以一次实现全部集成，也可以两两集成，逐步进行
D．集成后所得的E-R图中可能存在冗余数据和冗余联系，应予以全部清除。
答案：
D
23．下列属于逻辑结构设计阶段任务的是。
A．生成数据字典B．集成局部E-R图
C．将E-R图转换为一组关系模式D．确定数据存取方法
答案：
C
24．若在两个局部ER图中，实体“商品”的编号一个被定义为数值型，另一个被定义为字符型，则称之为。
A．属性冲突B．命名冲突C．联系冲突D．结构冲突
答案：
A
25．将一个一对多联系型转换为一个独立关系模式时，应取为关键字。
A．一端实体型的关键属性B．多端实体型的关键属性
C．两个实体型的关键属性的组合D．联系型的全体属性
答案：
B
26．将一个M对N（M>N）的联系型转换为关系模式时，应。
A．转换为一个独立的关系模式
B．与M端的实体型所对应的关系模式合并
C．与N端的实体型所对应的关系模式合并
D．以上都可以
答案：
A
27．在从E-R图到关系模式的转化过程中，下列说法错误的是。
A．一个一对一的联系可以转换为一个独立的关系模式
B．一个涉及到3个以上实体的多元联系也可以转换为一个独立的关系模式
C．对关系模型优化时有些模式可能要进一步分解，有些模式可能要合并
D．关系模式的规范化程度越高，查询的效率就越高。
答案：
D
28．设在一个E-R模型中有6个不同的实体集和9个不同的二元联系，其中包括3个一对一联系、3个一对多联系和3个多对多联系，则将此E-R模型转换成关系模型时，至少得到
个关系模式。
A．6B．9C．12D．15
答案：
B
二、填空题
1．E-R数据模型一般在数据库设计的阶段使用。
答案：
概念设计
2．数据模型是用来描述数据库的结构和语义的，数据模型有概念数据模型和结构数据模型两类，E-R模型是模型。
答案：
概念数据
3．数据库设计的几个步骤是需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，编码和调试
4．“为哪些表，在哪些字段上，建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计阶段。
答案：
物理
5．在数据库设计中，把数据需求写成文档，它是各类数据描述的集合，包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和数据加工过程等的描述，通常称为。
答案：
数据字典
6．数据库应用系统的设计应该具有对于数据进行收集、存储、加工、抽取和传输等功能，即包括数据设计和处理设计，而是系统设计的基础和核心。
答案：
数据设计
7．数据库实施阶段包括两项重要的工作，一项是数据的，另一项是应用程序的编码和调试。
答案：
载入
8．在设计分E-R图时，由于各个子系统分别有不同的应用，而且往往是由不同的设计人员设计的，所以各个分E-R图之间难免有不一致的地方，这些冲突主要有①、②和③三类。
答案：
①属性冲突②命名冲突③结构冲突
9．E-R图向关系模型转化要解决的问题是如何将实体和实体之间的联系转换成关系模式，如何确定这些关系模式的。
答案：
属性和码
10．在数据库领域里，统称使用数据库的各类系统为系统。
答案：
数据库应用
11．数据库逻辑设计中进行模型转换时，首先将概念模型转换为①，然后将②转换为③。
答案：
①与特定的DBMS无关的，但为一般的关系模型、网状模型或层次模型所表示的一般模型
②一般模型
③特定DBMS支持的逻辑模型
三、应用题
1．某大学实行学分制，学生可根据自己的情况选修课程。
每名学生可同时选修多门课程，每门课程可由多位教师讲授；每位教师可讲授多门课程。
其不完整的E-R图如下所示。
（1）．指出学生与课程的联系类型，完善E-R图。
（2）．指出课程与教师的联系类型，完善E-R图。
（3）．若每名学生有一位教师指导，每个教师指导多名学生，则学生与教师是何联系？
（4）．在原E-R图上补画教师与学生的联系，并完善E-R图。
学生
课程
教师
（1）．学生与课程的联系类型是多对多联系。
（2）．课程与教师的联系类型是多对多联系。
（3）．学生与教师的联系类型是一对多联系。
（4）．完善本题E-R图的结果如下所示。
选修
学生
课程
讲授
教师
指导
m
n
n
p
k
l
2．将如下所示的E-R图转换为关系模式，菱形框中的属性自己确定。
单位
单位号
地址
电话
D-E
职工
1
m
职工号
姓名
性别
年龄
单位号
解：
本题的E-R图转换为如下关系模式：
单位（单位号，地址，电话）
职工（职工号，姓名，性别，年龄，单位号）
3．假定一个部门的数据库包括以下的信息：
·职工的信息：
职工号、姓名、住址和所在部门。
·部门的信息：
部门所有职工、经理和销售的产品。
·产品的信息：
产品名、制造商、价格、型号及产品内部编号。
·制造商的信息：
制造商名称、地址、生产的产品名和价格。
试画出这个数据库的E-R图。
解：
本题对应的E-R图如下所示。
职工
产品
生产
m
n
产品名
产品内部编号
型号
价格
销售
部门
职工
属于
部门名
经理
姓名
职工号
住址
1
m
m
n
制造商
名称
地址
4．设有商业销售记账数据库。
一个顾客（顾客姓名，单位，电话号码）可以买多种商品，一种商品（商品名称，型号，单价）供应多个顾客。
试画出对应的E-R图。
解：
本题对应的E-R图如下所示。
单位
D-E
职工
1
m
单位号
地址
电话
姓名
性别
年龄
5．某医院病房计算机管理中需要如下信息：
科室：
科名，科地址，科电话，医生姓名
病房：
病房号，床位号，所属科室名
医生：
姓名，职称，所属科室名，年龄，工作证号
病人：
病历号，姓名，性别，诊断，主管医生，病房号
其中，一个科室有多个病房、多个医生，一个病房只能属于一个科室，一个医生只属于一个科室，但可负责多个病人的诊治，一个病人的主管医生只有一个。
完成如下设计：
（1）设计该计算机管理系统的E-R图；
（2）将该E-R图转换为关系模型结构；
（3）指出转换结果中每个关系模式的候选码。
解：
（1）．本题的E-R图如下图所示。
组成
病房
科室
从属
医生
诊治
m
1
1
m
k
m
病人
入住
1
m
1
姓名
性别
病历号
姓名
职称
工作证号
年龄
科名
科地址
科电话
病房号
床位号
（2）．对应的关系模型结构如下：
科室（科名，科地址，科电话）
病房（病房号，床位号，科室名）
医生（工作证号，姓名，职称，科室名，年龄）
病人（病历号，姓名，性别，诊断，主管医生，病房号）
（3）．每个关系模式的候选码如下：
科室的候选码是：
科名；
病房的候选码是：
科室名+病房号；
医生的候选码是：
工作证号；
病人的候选码是：
病历号。
6．设有如下实体：
学生：
学号、单位、姓名、性别、年龄、选修课程名
课程：
编号、课程名、开课单位、任课教师号
教师：
教师号、姓名、性别、职称、讲授课程编号
单位：
单位名称、电话、教师号、教师名
上述实体中存在如下联系：
（1）．一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修；
（2）．一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授；
（3）．一个单位可有多个教师，一个教师只能属于一个单位。
试完成如下工作：
（1）．分别设计学生选课和教师任课两个局部信息的结构E-R图。
（2）．将上述设计完成的E-R图合并成一个全局E-R图。
（3）．将该全局E-R图转换为等价的关系模型表示的数据库逻辑结构。
解：
（1）．学生选课、教师任课局部E-R图如下所示。
开课
单位
课程
选修
学生
拥有
姓名
性别
学号
课程名
教师号
编号
单位名
年龄
1
1
m
m
n
m
学生选课局部E-R图
课程
讲授
编号
姓名
性别
教师号
年龄
m
n
m
教师
属于
1
单位
单位名
电话
教师授课局部E-R图
（2）．合并后的全局E-R图如下所示。
属于
单位
课程
选修
学生
拥有
教师
开课
讲授
1
1
1
m
m
m
n
n
m
m
全局E-R图
为避免图形复杂，下面给出各实体属性：
单位：
单位名、电话
学生：
学号、姓名、性别、年龄
教师：
教师号、姓名、性别、职称
课程：
编号、课程号
（3）．该全局E-R图转换为等价的关系模型表示的数据库逻辑结构如下：
单位（单位名，电话）
教师（教师号，姓名，性别，职称，单位名）
课程（课程编号，课程名，单位名）
学生（学号，姓名，性别，年龄，单位名）
讲授（教师号，课程编号）
选修（学号，课程编号）
7．下图给出（a）、（b）和（c）三个不同的局部模型，将其合并成一个全局信息结构，并设置联系实体中的属性（允许增加认为必要的属性，也可将有关基本实体的属性选作联系实体的属性）。
部门
职员
工作
1
m
设备处
工人
工作
设备
零件
装配
管理
1
1
m
m
m
n
（b）
零件
厂商
生产
m
n
（c）
（a）
各实体构成如下：
部门：
部门号，部门名，电话，地址
职员：
职员号，职员名，职务（干部/工人），年龄，性别
设备处：
单位号，电话，地址
工人：
工人编号，姓名，年龄，性别
设备：
设备号，名称，位置，价格
零件：
零件号，名称，规格，价格
厂商：
单位号，名称，电话，地址
解：
汇总后的E-R图如下图所示。
各类实体的属性为：
管理
部门
零件
职工
工作
设备
生产
装配
1
m
1
m
n
n
m
m
部门：
部门号，部门名，电话，地址
职工：
职工号，职工名，职务，年龄，性别
设备：
设备号，名称，规格，价格
零件：
零件号，名称，规格，价格
8．一个图书借阅管理数据库要求提供下述服务：
（1）．可随时查询书库中现有书籍的品种、数量与存放位置。
所有各类书籍均可由书号惟一标识。
（2）．可随时查询书籍借还情况。
包括借书人单位、姓名、借书证号、借书日期和还书日期。
我们约定：
任何人可借多种书，任何一种书可为多个人所借，借书证号具有惟一性。
（3）．当需要时，可通过数据库中保存的出版社的电报编号、电话、邮编及地址等信息向有关书籍的出版社增购有关书籍。
我们约定，一个出版社可出版多种书籍，同一本书仅为一个出版社出版，出版社名具有惟一性。
根据以上情况和假设，试作如下设计：
（1）．构造满足需求的E-R图。
（2）．转换为等价的关系模型结构。
解：
（1）．满足上述需求的E-R图如图所示。
借书人
出版社
出版
m
图书
借阅
1
m
1
书名
数量
书号
邮编
地址
位置
电话
单位
出版社名
电报编号
借书证号
姓名
借书日期
还书日期
（2）．转换为等价的关系模型结构如下：
借书人（借书证号，姓名，单位）
图书（书号，书名，数量，位置，出版社名）
出版社（出版社名，电报，电话，邮编，地址）
借阅（借书证号，书号，借书日期，还书日期）
四、简答题
1．试述数据库设计过程。
答：
这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段：
（l）需求分析；
（2）概念结构设计；（3）逻辑结构设计；（4）数据库物理设计；（5）数据库实施；（6）数据库运行和维护。
这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。
不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。
设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。
2．试述数据库设计过程各个阶段上的设计描述。
答：
各阶段的设计要点如下：
（l）需求分析：
准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。
（2）概念结构设计：
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
（3）逻辑结构设计：
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。
（4）数据库物理设计：
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。
（5）数据库实施：
设计人员运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。
（6）数据库运行和维护：
在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。
3．试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。
答：
数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：
（l）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个DBMS产品的概念模式，在本篇中就是E-R图；
（2）在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式，然后在基本表的基础上再建立必要的视图（View），形成数据的外模式；（3）在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。
4．什么是数据库的逻辑结构设计？
试述其设计步骤。
答：
数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。
设计步骤为：
（l）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；
（2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换；（3）对数据模型进行优化。
5．现有一局部应用，包括两个实体：
“出版社”和“作者”，这两个实体是多对多的联系，请读者自己设计适当的属性，画出E-R图，再将其转换为关系模型（包括关系名、属性名、码和完整性约束条件）。
答：
关系模型为：
作者（作者号，姓名，年龄，性别，电话，地址）
出版社（出版社号，名称，地址，联系电话）
出版（作者号，出版社号，书的数量）
出版关系的主码作者号，出版社号分别参照作者关系的主码作者号和出版社关系的主码出版社号。
6．请设计一个图书馆数据库，此数据库中对每个借阅者保存读者记录，包括：
读者号，姓名，地址，性别，年龄，单位。
对每本书存有：
书号，书名，作者，出版社。
对每本被借出的书存有读者号、借出日期和应还日期。
要求：
给出E一R图，再将其转换为关系模型。
答：
E-R图为：
关系模型为：
读者（读者号，姓名，地址，性别
书（书号，书名，作者，出版社）
借书（读者号，书号，借出日期，年龄，单位）应还日期）
7．设有电影放映管理系统的一个局部E-R图，试将其转化为关系模型，并根据语义确定各关系模式的关键字。
8．设某商业集团数据库中有3个实体集。
一是“公司”实体集，属性有公司编号、公司名、地址等；二是“仓库”实体集，属性有仓库编号、仓库名、地址等；三是“职工”实体集，属性有职工编号、姓名、性别等。
公司与仓库间存在“隶属”联系，每个公司管辖若干仓库，每个仓库只能属于一个公司管辖；仓库与职工之间存在“聘用”联系，每个仓库可聘用多个职工，每个职工只能在一个仓库工作，仓库聘用职工有聘期和工资。
（1）试画出E-R图，并在图上注明属性、联系的类型
（2）将E-R图转换成关系模式集，并指出每个关系模式的主键和外键。
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