軟件設計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據庫的設計說明，根據要求回答問題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，每個部門有一位負責人，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。
軟件開發公司A為該工廠開發的信息管理數據庫的部分關系模式如下所示。
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，負責人代碼，任職時間）
其中“職工”和“部門”的關系示例分別見表8和表9。
表8 “職工”關系示例表
|
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”關系示例表
|
部 門 號 |
部 門 名 |
負責人代碼 |
任 職 時 間 |
|
1 |
人事處 |
1002 |
2004-8-3 |
|
2 |
機關 |
2001 |
2004-8-3 |
|
3 |
銷售科 |
|
|
|
4 |
生產科 |
4002 |
2003-6-1 |
|
5 |
車間 |
|
|
【問題1】（2分）
請使用“關系模式標記規則”（見本題附錄），給出上述各關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題目給定的關系模式，以及屬性間的函數依賴關系和給定的關系實例來確定各關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，每個部門有一位負責人，……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 |
唯一標識每個部門的編號，每個部門有一個負責人，且他也是一位職工 |
|
月工資 |
f 500≤月工資≤5000元 |
（2）設K為R（U，F）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（候選關鍵字）。若有多個候選碼，則選一個作為主碼（主鍵）。
（3）部門關系模式的主鍵和外鍵。
由題目中給出的關鍵信息“某工廠有多個部門，……每個部門有一位負責人”，并且結合試題所給出的“部門”關系示例（見表9）可知，僅用“部門號”作為主鍵，可以唯一區分部門關系中的每一個元組。同時考慮到部門負責人應該來自職員，所以“負責人代碼”應為部門關系模式的外鍵。***可得部門關系模式的主鍵和外鍵如下。
部門（部門號，部門名，負責人代碼，任職時間）
（4）職工關系模式的主鍵和外鍵。
由題干中給出的關鍵信息“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，可以唯一區分職工關系中的每一個元組。同時考慮到“部門號”是部門關系模式的主鍵，所以它應是職工關系模式的外鍵。***可得職工關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字以內的文字簡要說明理由。
表11 新增“職工”關系示例表
|
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。一旦發現違背了完整性約束條件，則應采取相關的動作來保證數據的完整性。數據庫中最重要的約束是聲明一個或一組屬性形成關系的鍵。鍵的約束在SQL的CREATE TABLE命令中聲明。在關系系統中，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，形成該鍵的屬性或屬性組列表。
（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用于指明外鍵對應于哪個表的主鍵；ON DELETE CASCADE指明刪除被參照關系的元組時，同時刪除參照關系中的元組；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”關系示例表中已經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”關系表中，部門號是外鍵，而在部門關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。通常在涉及相關查詢的某些情形中，構造臨時關系可以提高查詢效率。
（1）試題中所給出的SQL查詢語句，對于外層的職工關系E中的每一個元組，都要對內層的整個職工關系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”關系中的“年齡”和“月工資”字段上創建了索引，如下的Select查詢語句可能不會促使查詢優化器使用索引，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，系統在查詢的時候將對全表進行掃描，不會促使查詢優化器使用索引，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）
該數據庫系統在設計時，采用了異構數據庫技術。請給出目前3種通用的異構數據庫查詢技術。
【問題5】答案解析：
這是一道要求考生掌握異構數據庫的基本概念題。本題所涉及的知識點如下。
異構數據庫系統是相關的多個數據庫系統的集合，可以實現數據的共享和透明訪問，每個數據庫系統在加入異構數據庫系統之前本身就已經存在，擁有各自的DMBS。
異構數據庫的各個組成部分具有自身的自治性，實現數據共享的同時，每個數據庫系統仍保有各自的應用特性、完整性控制和安全性控制。目前通用的異構數據庫查詢技術包括公共數據庫網關技術、公共協議技術和公共編程接口技術。
【附】
關系模式的標記規則如下。
關系名（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記。
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