軟件設(shè)計(jì)師考前模擬試題及答案解析九
試題2
閱讀以下某工廠信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)說(shuō)明，根據(jù)要求回答問(wèn)題1~問(wèn)題4。（15分）
【說(shuō)明】
某工廠有多個(gè)部門(mén)，每個(gè)部門(mén)有多位職工，每位職工屬于并且僅屬于一個(gè)部門(mén)，每個(gè)部門(mén)有一位負(fù)責(zé)人，每個(gè)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(kāi)發(fā)公司A為該工廠開(kāi)發(fā)的信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)的部分關(guān)系模式如下所示。
職工（職工號(hào)，姓名，年齡，月工資，部門(mén)號(hào)，電話，辦公室）
部門(mén)（部門(mén)號(hào)，部門(mén)名，負(fù)責(zé)人代碼，任職時(shí)間）
其中“職工”和“部門(mén)”的關(guān)系示例分別見(jiàn)表8和表9。
表8 “職工”關(guān)系示例表
|
職 工 號(hào) |
姓 名 |
年 齡 |
月 工 資 |
部 門(mén) 號(hào) |
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(hào)樓302 |
|
2002 |
李力 |
24 |
800 |
2 |
8001236 |
1號(hào)樓303 |
|
3001 |
黎運(yùn)軍 |
42 |
1300 |
3 |
8001237 |
主樓202 |
|
4001 |
李源 |
24 |
800 |
3 |
8001245 |
2號(hào)樓102 |
|
4002 |
李興民 |
36 |
1200 |
4 |
8001246 |
2號(hào)樓103 |
|
5001 |
趙欣 |
25 |
0 |
Null |
… |
… |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
表9 “部門(mén)”關(guān)系示例表
|
部 門(mén) 號(hào) |
部 門(mén) 名 |
負(fù)責(zé)人代碼 |
任 職 時(shí) 間 |
|
1 |
人事處 |
1002 |
2004-8-3 |
|
2 |
機(jī)關(guān) |
2001 |
2004-8-3 |
|
3 |
銷(xiāo)售科 |
|
|
|
4 |
生產(chǎn)科 |
4002 |
2003-6-1 |
|
5 |
車(chē)間 |
|
|
【問(wèn)題1】（2分）
請(qǐng)使用“關(guān)系模式標(biāo)記規(guī)則”（見(jiàn)本題附錄），給出上述各關(guān)系模式的主鍵和外鍵。
【問(wèn)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(lài)關(guān)系和給定的關(guān)系實(shí)例來(lái)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(gè)部門(mén)，每個(gè)部門(mén)有多位職工，每位職工屬于并且僅屬于一個(gè)部門(mén)，每個(gè)部門(mén)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(hào) |
唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)職工的編號(hào)，每個(gè)職工屬于并且僅屬于一個(gè)部門(mén) |
|
部門(mén)號(hào) |
唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)部門(mén)的編號(hào)，每個(gè)部門(mén)有一個(gè)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(duì)于K的任何一個(gè)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(gè)候選碼，則選一個(gè)作為主碼（主鍵）。
（3）部門(mén)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(gè)部門(mén)，……每個(gè)部門(mén)有一位負(fù)責(zé)人”，并且結(jié)合試題所給出的“部門(mén)”關(guān)系示例（見(jiàn)表9）可知，僅用“部門(mén)號(hào)”作為主鍵，可以唯一區(qū)分部門(mén)關(guān)系中的每一個(gè)元組。同時(shí)考慮到部門(mén)負(fù)責(zé)人應(yīng)該來(lái)自職員，所以“負(fù)責(zé)人代碼”應(yīng)為部門(mén)關(guān)系模式的外鍵。***可得部門(mén)關(guān)系模式的主鍵和外鍵如下。
部門(mén)（部門(mén)號(hào)，部門(mén)名，負(fù)責(zé)人代碼，任職時(shí)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(gè)部門(mén)”可知，僅用“職工號(hào)”作為主鍵，可以唯一區(qū)分職工關(guān)系中的每一個(gè)元組。同時(shí)考慮到“部門(mén)號(hào)”是部門(mén)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(hào)，姓名，年齡，月工資，部門(mén)號(hào)，電話，辦公室）
【問(wèn)題2】（3分）
對(duì)于表8和表9所示的“職工”和“部門(mén)”關(guān)系，請(qǐng)指出表11中第①、②和③行是否允許插入？請(qǐng)分別用100字以?xún)?nèi)的文字簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
表11 新增“職工”關(guān)系示例表
|
行 號(hào) |
職 工 號(hào) |
姓 名 |
年 齡 |
月 工 資 |
部 門(mén) 號(hào) |
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(hào)樓503 |
③5802趙曉嘯361500680015683號(hào)樓503
【問(wèn)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(gè)非常重要的問(wèn)題是完整性控制。完整性控制應(yīng)具有①定義功能、②檢測(cè)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(dòng)作來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)庫(kù)中最重要的約束是聲明一個(gè)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(shí)體完整性和參照完整性。
（2）實(shí)體完整性定義。在關(guān)系中只能有一個(gè)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(lèi)型之后；②在屬性列表中引入一個(gè)新元素，該元素包含保留字PRIMARY KEY和用圓括號(hào)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(guò)使用保留字“FOREIGN KEY”定義哪些列為外碼；REFERENCES用于指明外鍵對(duì)應(yīng)于哪個(gè)表的主鍵；ON DELETE CASCADE指明刪除被參照關(guān)系的元組時(shí)，同時(shí)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(hào)主碼是唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)元組（記錄）的，而在表11第①行中的職工號(hào)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(hào)的記錄，為了保證實(shí)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(mén)號(hào)、電話和辦公室為空，但是它表示該雇員暫時(shí)沒(méi)有分配到某個(gè)部門(mén)。雖然職工表中部門(mén)號(hào)是外鍵，但在定義中也沒(méi)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(mén)號(hào)是外鍵，而在部門(mén)關(guān)系中找不到部門(mén)號(hào)為“6”的元組，違反了參照完整性，所以不能做插入操作。
【問(wèn)題3】（5分）
查詢(xún)每個(gè)部門(mén)中月工資***的“職工號(hào)”的SQL查詢(xún)語(yǔ)句如下。
Select 職工號(hào) from 職工E
where 月工資=（Select Max（月工資）
from職工as M
where M.部門(mén)號(hào)=E.部門(mén)號(hào)）
（1）請(qǐng)用30字以?xún)?nèi)文字簡(jiǎn)要說(shuō)明該查詢(xún)語(yǔ)句對(duì)查詢(xún)效率的影響。
（2）對(duì)該查詢(xún)語(yǔ)句進(jìn)行修改，使它既可以完成相同功能，又可以提高查詢(xún)效率。
【問(wèn)題3】答案解析：
這是一道要求考生分析查詢(xún)效率的綜合分析題。通常在涉及相關(guān)查詢(xún)的某些情形中，構(gòu)造臨時(shí)關(guān)系可以提高查詢(xún)效率。
（1）試題中所給出的SQL查詢(xún)語(yǔ)句，對(duì)于外層的職工關(guān)系E中的每一個(gè)元組，都要對(duì)內(nèi)層的整個(gè)職工關(guān)系M進(jìn)行檢索，因此查詢(xún)效率不高。
（2）對(duì)該查詢(xún)語(yǔ)句進(jìn)行修改，使它既可以完成相同功能，又可以提高查詢(xún)效率。
解答思路①
改正后的SQL語(yǔ)句使用了臨時(shí)表。
Select Max（月工資） as ***工資，部門(mén)號(hào) into Temp from職工
Group by部門(mén)號(hào)
Select 職工號(hào) from職工，Temp
where月工資=***工資 and 職工。部門(mén)號(hào)=Temp.部門(mén)號(hào)
解答思路②
Select 職工號(hào) from 職工，（Select Max（月工資） as ***工資，部門(mén)號(hào) Group by 部門(mén)號(hào)）
as depMax
where 月工資=***工資 and 職工。部門(mén)號(hào)=depMax.部門(mén)號(hào)
【問(wèn)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(xún)語(yǔ)句可能不會(huì)促使查詢(xún)優(yōu)化器使用索引，從而降低查詢(xún)效率，請(qǐng)寫(xiě)出既可以完成相同功能又可以提高查詢(xún)效率的SQL語(yǔ)句。
Select 姓名，年齡，月工資 from 職工
where 年齡>45 or 月工資<1000；
【問(wèn)題4】答案解析：
本試題所給出的原Select查詢(xún)語(yǔ)句中使用了條件or，系統(tǒng)在查詢(xún)的時(shí)候?qū)?duì)全表進(jìn)行掃描，不會(huì)促使查詢(xún)優(yōu)化器使用索引，從而降低了查詢(xún)效率。
既可以完成相同功能又可以提高查詢(xún)效率的SQL語(yǔ)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(wèn)題5】（3分）
該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，采用了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。請(qǐng)給出目前3種通用的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)技術(shù)。
【問(wèn)題5】答案解析：
這是一道要求考生掌握異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念題。本題所涉及的知識(shí)點(diǎn)如下。
異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是相關(guān)的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的集合，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和透明訪問(wèn)，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在加入異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)的各個(gè)組成部分具有自身的自治性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的同時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)查詢(xún)技術(shù)包括公共數(shù)據(jù)庫(kù)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?xún)H為主鍵屬性時(shí)，則該屬性名下畫(huà)實(shí)下畫(huà)線；
②若該屬性?xún)H為外鍵屬性時(shí)，則該屬性名下畫(huà)虛下畫(huà)線；
③若該屬性既是主鍵屬性，又是外鍵屬性時(shí)，則在該屬性名下畫(huà)實(shí)下畫(huà)線和虛下畫(huà)線；
④若該屬性既不是主鍵屬性，又不是外鍵屬性時(shí)，則在該屬性名下不做標(biāo)記。
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