一、課程性質與特點
高級數據庫技術是高等教育自學考試軟件工程(本科)專業的選考課程。本
課程系統講述數據庫系統的理論模型、設計方法和管理技術。內容包括:數據庫
系統基本概念、數據模型、關系數據庫及其標準語言 SQL、數據庫安全性和完整
性的概念與方法、關系規范化理論、數據庫設計方法和步驟、數據庫恢復和并發
控制等事務管理基礎知識以及關系查詢處理和查詢優化等。
通過本課程的學習,考生應能夠掌握與數據庫有關的概念、理論和技術,了
解關系模型的數學基礎和關系數據庫的規范化理論,掌握并學會使用關系數據庫
系統的標準語言 SQL,了解面向對象數據庫等新的數據庫技術,培養考生的探索、
創新等專業素質。
二、課程目標與基本要求
本課程的目標是使考生掌握數據庫技術和數據庫系統的基本概念、基本理論
和實用技術。在理論基礎方面,重點強調數據庫系統中關系模型的數學基礎和關
系數據庫的規范化理論的學習;在實踐應用方面,重點突出關系數據庫標準語言、
數據庫設計、實現、優化與恢復的學習,并在 SQL Server2008 上實施與管理。最
終使考生在掌握大量理論知識的基礎上,合理運用數據庫設計方法和步驟,獨自
設計和開發簡單的數據庫應用系統,具備設計數據庫模式以及開發數據庫應用系
統的基本能力。
通過本課程的學習,考生應達到如下目標:
1.掌握與數據庫有關的基本概念、基本理論和基本技術;
2.掌握關系數據的結構、關系代數的實現和關系完整性的要求;
3.掌握并學會使用結構化查詢語言 SQL 進行數據定義、數據查詢、數據更新、
數據庫安全性控制及數據庫完整性約束;
4.掌握關系數據的數據依賴和規范化理論,并將相關理論應用到數據庫的設
計中去;
5.掌握數據庫設計的階段、基本步驟和常用設計方法。包括需求分析、概要
設計、邏輯結構設計、物理結構設計以及數據庫的實施與維護等;
6.了解數據庫編程的基本概念,設計簡單的存儲過程與函數;
7.了解關系查詢處理的步驟、查詢優化的理論和常用的優化方法;
8.了解數據庫的并發控制技術、封鎖的概念等;掌握數據庫恢復技術的基本
概念,了解恢復的實現技術和相應的恢復策略;
9.掌握 SQL Server2008 的基本操作;
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10.了解數據庫技術的新進展、新概念。
三、與本專業其他課程的關系
本課程須在已基本掌握計算機操作系統、數據結構以及程序設計的基礎上進
行學習,本課程的學習對全面掌握軟件工程專業各學科的知識起著重要的奠基作
用。
第二部分 考核內容與考核目標
第一章 數據庫基礎知識
一、學習目的與要求
本章主要闡述數據庫的基本概念,介紹數據管理技術的發展歷程,數據庫系
統的 3 級模式結構、應用框架,數據庫管理系統的組成,以及常用的數據庫管理
系統。
通過本章學習,要求了解數據庫技術的產生發展過程、基本概念及數據庫系
統的特點;掌握數據庫系統的三級模式結構等。
二、考核知識點與考核目標
(一)數據庫系統概述(次重點)
識記:數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統、DBA 以及數據庫用
戶等概念
理解:數據與信息的相互關系,數據庫系統的特點
(二)數據庫系統結構(重點)
識記:數據庫系統的三級模式結構和二級映像功能
理解:數據的獨立性
(三)數據庫管理系統(一般)
識記:數據庫管理系統的主要功能與各個組成部分
第二章 信息的三種世界與數據模型
一、學習目的與要求
本章主要闡述信息的三種世界、各種形式的數據模型,著重介紹實體聯系模
型及其表示方法。
通過本章學習,要求了解信息的三種世界;層次模型、網狀模型等各種形式
的數據模型,掌握實體聯系模型與 E-R 圖的繪制。
二、考核知識點與考核目標
(一)信息的三種世界(一般)
識記:現實世界,信息世界,機器世界
(二)實體聯系模型(重點)
識記:實體,屬性,鍵,實體型,域,聯系
應用:E-R 圖的繪制
(三)數據模型(次重點)
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識記:數據模型的分類,層次模型、網狀模型、關系模型、面向對象模型
與半結構化模型
理解:數據模型所描述的內容
第三章 關系模型
一、學習目的與要求
本章主要闡述關系數據庫的結構、關系代數、關系演算以及關系代數表達式
的優化,著重介紹關系模型與關系代數運算。
通過本章學習,要求了解關系模型的基本概念;關系演算的兩類演算語言;
關系代數表達式的優化策略,掌握關系規則、基本的關系操作、用關系代數描述
關系操作的方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)關系數據庫的結構及形式化定義(重點)
識記:關系的基本術語與形式化定義,關系的鍵,關系操作
理解:關系規則,關系模式和關系的區別與聯系
(二)關系代數(重點)
識記:關系代數運算符
應用:傳統的集合運算和自然關系運算
(三)關系演算(一般)
識記:元組關系演算和域關系演算的定義
(四)關系代數表達式的優化(次重點)
識記:查詢優化的 4 個步驟,查詢優化的一般策略
第四章 SQL Server2008 關系數據庫管理系統
一、學習目的與要求
本章主要闡述 SQL Server2008 的新特性、SQL Server2008 的體系結構、SQL
Server2008 系統數據庫和 SQL Server2008 的管理工具。
通過本章學習,要求了解 SQL Server2008 的體系結構;SQL Server2008 數據
庫的組成以及系統數據庫和用戶數據庫的作用和特點;掌握 SQL Server2008 管理
工具的使用方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)SQL Server2008 的體系結構(一般)
識記:SQL Server2008 系統的 4 個組成部分
(二)SQL Server2008 數據庫(次重點)
識記:SQL Server2008 數據庫的組成,SQL Server2008 數據庫對象
理解:SQL Server2008 系統數據庫和用戶數據庫的作用和特點
(三)SQL Server2008 的管理工具(重點)
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識記:SQL Server2008 配置管理器,SQL Server Management Studio,SQL
Server Profiler
應用:通過這些管理工具實現對系統的快速高效的管理
第五章 關系數據庫標準語言——SQL
一、學習目的與要求
本章詳細介紹關系數據庫語言 SQL、Microsoft SQL Server 2008 的
Transact-SQL 以及如何在數據庫應用系統的開發中通過編程對數據庫進行操縱。
SQL 是關系數據庫的標準語言,關系數據庫系統的主要功能是通過 SQL 來實現的。
主要包括 SQL 的數據定義功能、SQL 的數據操作功能、SQL 的數據控制功能、嵌
入式與動態 SQL、存儲過程與函數、游標的概念;使用 Transact-SQL 開發數據庫
應用程序的方法。講解 SQL 的同時要進一步講述關系數據庫的基本概念。
通過本章學習要求了解 SQL 的基本概念及特點;掌握 SQL 的數據定義、數據
操作和數據控制功能,包括:查詢、插入、刪除、修改、聚集函數的使用、視圖
的定義及使用、索引的創建、用戶存儲權限的授予與收回等;了解基本的數據庫
編程方法,包括:嵌入式與動態 SQL 語句的書寫和處理,存儲過程與函數的使用,
基于 Transact-SQL 編程等。
二、考核知識點與考核目標
(一)SQL 概述(一般)
識記:SQL 的發展歷程,SQL 的組成與特點,SQL 對關系數據庫模式的支持
理解:SQL 的過程化特點
(二)數據定義(重點)
識記:各種數據類型,數據庫、基本表與索引的概念
理解:模式、數據庫和基本表的關系,不同類型的索引的特點
應用:數據庫的創建與刪除,基本表的創建、修改與刪除,索引的定義、
刪除
(三)數據查詢(重點)
識記:SQL 中的運算符、函數與表達式,SQL 數據查詢的一般格式
理解:查詢語句的子句的含義,聚集函數的作用
應用:簡單查詢、連接查詢、嵌套查詢、集合查詢
(四)數據更新(重點)
識記:數據更新操作語句
應用:數據的插入、修改和刪除
(五)視圖(重點)
識記:視圖的概念與特點
理解:視圖和基本表的區別與聯系,視圖的作用
應用:視圖的定義、刪除和基于視圖的查詢和更新
(六)數據控制(重點)
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識記:數據庫安全保護措施與用戶存取權限
理解:視圖機制對數據安全的作用
應用:用戶存取權限的授予與收回
(七)存儲過程(次重點)
識記:存儲過程的結構
理解:存儲過程的特點和作用
應用:存儲過程的創建和使用
(八)函數(次重點)
識記:存儲函數的結構,SQL Server 2008 內置函數
理解:函數的特點和作用,存儲過程與函數的區別
應用:存儲函數的創建,函數的使用
(九)Transact-SQL 編程(一般)
識記:Transact-SQL 流程控制語句
理解:Transact-SQL 流程控制語句的執行流程
應用:通過 Transact-SQL 編程對數據庫進行操縱
(十)嵌入式 SQL(一般)
識記:嵌入式 SQL 的處理過程、游標的概念和使用,動態 SQL 語句的使用
理解:嵌入式 SQL 語句與主語言之間的通信過程
第 6 章 數據庫保護
一、學習目的與要求
本章主要學習關系數據庫管理系統中數據庫安全保護的技術和方法,包括身
份認證技術、存取控制技術、視圖技術、數據加密技術和審計技術;數據庫完整
性實現機制,包括主鍵約束、外鍵約束、屬性約束、域約束與斷言的定義、完整
性檢查及違約處理等;觸發器的概念和在數據庫完整性檢查中的應用;數據庫并
發控制的基本概念和實現技術,包括封鎖技術、封鎖協議、活鎖和死鎖的概念、
并發調度的可串行性、沖突可串行化調度、兩段鎖協議、封鎖的粒度;數據庫恢
復技術,包括數據庫運行中可能發生的故障類型,數據庫系統中故障的種類,數
據庫恢復技術及方法,具有檢查點的恢復技術等。
通過本章學習,要求了解計算機系統的安全性及評測標準,數據庫安全性控
制方法,自主存取控制、強制存取控制、數據庫審計和數據加密技術。掌握數據
庫完整性的分類,完整性控制機制以及數據庫系統保證實體完整性、參照完整性
及用戶定義完整性的方法。了解觸發器的概念及使用。了解并發操作時數據的三
類不一致性。掌握并發控制,封鎖,封鎖粒度,三級封鎖協議,并發調度的可串
行性,兩段鎖協議,多粒度封鎖。掌握事務的基本概念和事務的 ACID 性質。了解
數據庫恢復技術的重要性,針對不同的故障類型,掌握恢復數據庫的策略和方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)系統目錄(一般)
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識記:系統目錄和系統目錄的信息
理解:目錄信息的作用
應用:SQL Server 2008 的系統目錄
(二)數據庫完整性(重點)
識記:數據庫完整性的定義與規則,主鍵約束、外鍵約束、屬性約束、域
約束與斷言的定義
理解:各種約束的特點與區別,完整性檢查和違約處理
應用:在 SQL Server 2008 中用 SQL 語句實現主鍵約束、外鍵約束、屬性約
束、域約束、斷言等
(三)觸發器(次重點)
識記:觸發器的定義和數據控制能力
理解:觸發器和約束的異同
應用:在 SQL Server 2008 中用 SQL 語句實現觸發器的定義、激活和刪除
(四)數據庫的安全性(次重點)
識記:數據庫安全性問題與安全控制模型,用戶標識與鑒別方式與技術,
存取控制機制與實現方法,視圖機制,審計跟蹤方法,數據加密的
作用
理解:不同安全保護措施的特點、聯系與區別,自主存取控制與強制存取
控制,數據加密的基本思想
應用:SQL 授權與回收語句,SQL 審計語句,SQL Server 2008 的安全機制
(五)事務(重點)
識記:事務及事務的特性
理解:破壞事務 ACID 特性的主要因素
應用:SQL Server 2008 的事務處理
(六)并發控制(重點)
識記:封鎖的概念,基本的封鎖類型,活鎖和死鎖的概念,可串行化調度
的概念,兩段鎖協議的概念,封鎖粒度的概念
理解:并發操作可能帶來的數據不一致性問題,封鎖機制的作用,死鎖的
診斷、解除和預防,沖突可串行化調度的方法,兩段鎖協議的內容
和實現
應用:利用封鎖機制解決并發操作不一致性問題,SQL Server 2008 的并發
控制機制
(七)數據庫的恢復(重點)
識記:數據庫恢復的作用,數據庫故障的種類,數據轉儲,日志記錄包括
的內容,檢查點記錄包括的內容
理解:恢復的基本原理,數據轉儲技術和日志文件的作用,檢查點方法對
恢復效率的改善
應用:事務故障恢復技術與過程,系統與介質故障的恢復技術與過程,SQL
Server 2008 的備份與恢復
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第 7 章 關系數據庫理論
一、學習目的與要求
本章主要學習關系數據庫規范化理論,數據依賴的基本概念,范式的概念和
判定方法以及數據依賴的 Armstrong 公理系統的基本要求部分。
通過本章學習,要求了解關系模型設計時的數據異常問題,學習和掌握各種
數據依賴的定義:函數依賴、部分函數依賴、傳遞函數依賴、多值依賴,掌握碼
的概念及定義,學習和掌握各類范式的定義及規范化方法:1NF、2NF、3NF、BCNF、
4NF;掌握函數依賴的公理系統及模式分解方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)關系模式規范化問題的提出(次重點)
識記:數據庫模式在使用過程中出現的異常現象
理解:數據依賴對于關系模式的影響
(二)函數依賴(重點)
識記:函數依賴的定義,函數依賴的分類,函數依賴的邏輯蘊含,Armstrong
公理系統,函數依賴集的閉包,屬性集的閉包,函數依賴集的最小
依賴集
理解:Armstrong 公理系統的推理規則
應用:計算屬性集的閉包,計算函數依賴集的最小依賴集
(三)多值依賴(一般)
識記:多值依賴的定義,多值依賴的公理系統
理解:多值依賴對于關系模式的影響,函數依賴與多值依賴聯系與區別
(四)關系模式的規范化(重點)
識記:模式分解,模式分解的規則,第一范式、第二范式、第三范式、第
四范式以及 BC 范式的定義
理解:無損連接分解及其判斷方法,保持函數依賴的分解,各級范式之間
的關系
應用:第一范式、第二范式、第三范式、第四范式以及 BC 范式的判定和規范
第八章 數據庫系統的設計
一、學習目的與要求
本章重點學習數據庫設計的特點,數據庫設計的基本步驟,數據庫設計過程
中數據字典的內容,數據庫設計各個階段的設計目標、具體設計內容、設計描述、
設計方法等。本章內容的實踐性較強,在理論學習的基礎上突出具體實踐環節。
通過本章學習,要求了解數據庫設計的重要性和數據庫設計在信息系統開發
和建設中的核心地位。掌握數據庫設計,包括概念結構設計、邏輯結構設計與物
理設計的方法和步驟,使考生具有設計數據庫模式以及開發數據庫應用系統的基
本能力,能在實際中運用這些知識、技術和方法,設計符合應用需求的數據庫及
其應用系統。
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二、考核知識點與考核目標
(一)數據庫設計概述(次重點)
識記:數據庫設計的一般定義、特點、方法和基本步驟
理解:數據庫設計的基本步驟中各個階段的主要任務和相互關系
應用:數據庫設計過程中的各級模式
(二)系統需求分析(次重點)
識記:需求分析的任務、方法
理解:需求分析的重要性
應用:數據字典和數據流圖
(三)概念結構設計(重點)
識記:概念結構的定義、設計方法和步驟
理解:數據抽象的概念以及概念結構設計的常用方法
應用:E-R 圖的分析設計、分層數據流圖的分析與設計
(四)邏輯結構設計(重點)
識記:E-R 圖向關系模型的轉換原則
理解:數據模型的優化
應用:E-R 圖向關系模型的轉換
(五)數據庫物理結構設計(一般)
識記:數據庫物理設計的內容和方法
理解:關系模式存取方法的選擇與評價
(六)數據庫的實施和維護(一般)
識記:數據的載入和應用程序的調試
理解:數據庫的試運行工作,數據庫維護的主要任務
第九章 數據庫高級應用技術
一、學習目的與要求
本章主要學習數據庫建模工具 PowerDesigner,數據庫應用系統開發中數據庫
連接技術、存儲過程與函數的高級應用,以及數據庫性能優化技術。
通過本章學習,要求了解 PowerDesigner 的功能與使用方法,掌握基于 ODBC、
JDBC、ADO.NET 等的數據庫連接技術,了解存儲過程與函數的高級應用,了解
數據庫性能優化的基本技術與方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)建模工具 PowerDesigner(一般)
識記:PowerDesigner 的主要功能
理解:PowerDesigner 中各種模型間的聯系與區別
應用:PowerDesigner 建模
(二)數據庫連接技術(一般)
識記:ODBC,JDBC,OLE DB,DAO,RDO,ADO,ADO.NET
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理解:不同數據庫開發接口間的異同
應用:應用開發中 SQL Server 2008 數據庫的連接
(三)存儲過程與函數的高級應用(一般)
理解:采用存儲過程與函數的基本策略
應用:SQL Server 2008 系統存儲過程與擴展存儲過程的應用
(四)數據庫性能優化技術(一般)
識記:邏輯數據庫規范標準,改善物理數據庫存儲的準則,檢索策略的優化
第十章 數據庫技術的發展趨勢
一、學習目的與要求
本章主要介紹分布式數據庫、面向對象數據庫、數據倉庫與數據挖掘技術、
多媒體數據庫、實時數據庫、專家數據庫、內存數據庫與 NoSQL 等數據庫技術的
發展現狀與趨勢。
通過本章學習,要求了解各種數據庫技術的特點、演進、應用與發展趨勢。
二、考核知識點與考核目標
(一)分布式數據庫(一般)
識記:分布式數據庫系統的定義
理解:分布式數據庫的特點、分類與模式結構
(二)面向對象數據庫(一般)
識記:對象,封裝,類,實例,類層次,繼承
理解:面向對象數據庫與關系數據庫的區別與聯系
(三)其它數據庫(一般)
識記:數據倉庫,數據挖掘,多媒體數據庫,實時數據庫,專家數據庫,
內存數據庫,NoSQL 數據庫
理解:數據倉庫的結構,數據挖掘常用技術
第三部分 有關說明與實施要求
一、考核的能力層次表述
本大綱在考核目標中,按照“識記”、“理解”、“應用”等三個能力層次
規定其應達到的能力層次要求。各能力層次為遞進等級關系,后者必須建立在前
者基礎上,其含義是:
識記:能知道有關的名詞、概念、知識的含義,并能正確認識和表達,是低
層次的要求。
理解:在識記的基礎上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌
握有關概念、原理、方法的區別與聯系,是較高層次的要求。
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應用:在理解的基礎上,能運用基本概念、基本原理、基本方法聯系學過的
多個知識點分析和解決有關的理論和實際問題,是較高層次的要求。
二、教材
1.指定教材:
數據庫技術及應用,王成良、柳玲、徐玲,清華大學出版社,2011 年 11 月
2.參考教材:
數據庫系統概論,王珊、薩師煊,高等教育出版社,2014 年 9 月第五版
三、自學方法指導
1.在開始閱讀指定教材某一章之前,先翻閱大綱中有關這一章的考核知識點
及對知識點的能力層次要求和考核目標,以便在閱讀教材時做到心中有
數,有的放矢。
2.閱讀教材時,要逐段細讀,逐句推敲,集中精力,吃透每一個知識點,對
基本概念必須深刻理解,對基本理論必須徹底弄清,對基本方法必須牢固
掌握。
3.在自學過程中,既要思考問題,也要做好閱讀筆記,把教材中的基本概念、
原理、方法等加以整理,這可以加深對問題的認識、理解、記憶,以利于
突出重點,并涵蓋整個內容,可以不斷提高自學能力。
4.完成書后作業和適當的輔導練習題是理解、消化和鞏固所學知識,培養分
析問題、解決問題及提高能力的重要環節,在做練習之前,應認真閱讀教
材,按考核目標所要求的不同層次,掌握教材內容,在練習過程中對所學
知識進行合理的回顧與發揮,注重理論聯系實際和具體問題具體分析,解
題時應注意培養邏輯性,針對問題圍繞相關知識點進行層次(步驟)分明
的論述或推導,明確各層次(步驟)間的邏輯關系。
四、對社會助學的要求
1.應熟知考試大綱對課程題出的總要求和各章的知識點。
2.應掌握各知識點要求達到的能力層次,并深刻理解對各知識點的考核目標。
3.輔導時,應以考試大綱為依據,指定的教材為基礎,不要隨意增刪內容,
以免與大綱脫節。
4.輔導時,應對學習方法進行指導,宜提倡“認真閱讀教材,刻苦鉆研教材,
主動爭取幫助,依靠自己學通”的方法。
5.輔導時,要注意突出重點,對考生提出的問題,不要有問即答,要積極啟
發引導。
6.注意對應考者能力的培養,特別是自學能力的培養,要引導考生逐步學會
獨立學習,在自學過程中善于提出問題,分析問題,做出判斷,解決問題。
7.要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事,在各個能
力層次中會存在著不同難度的試題。
8.助學學時:本課程共 4 學分,建議總學時 72 學時。課時分配如下:
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章 次 內 容 學 時
第 1 章 數據庫基礎知識 2
第 2 章 信息的三種世界與數據模型 2
第 3 章 關系模型 6
第 4 章 SQL Server2008 關系數據庫管理系統 3
第 5 章 關系數據庫標準語言--SQL 16
第 6 章 數據庫保護 12
第 7 章 關系數據庫理論 12
第 8 章 數據庫系統的設計 10
第 9 章 數據庫高級應用技術 6
第 10 章 數據庫技術的發展趨勢 3
合 計 72
五、關于命題考試的若干規定
1.本大綱各章所提到的內容和考核目標都是考試內容。試題覆蓋到章,適當
突出重點。
2.試卷中對不同能力層次的試題比例大致是:“識記”占 20%、“理解”占
35%、“應用”占 45%。
3.試題的難易程度應合理:易、較易、較難、難比例為 2:3:3:2。
4.每份試卷中,各類考核點所占比例約為:重點占 60%、次重點占 30%、一
般占 10%。
5.試題類型一般分為:單項選擇題、填空題、名詞解釋題、簡答題、數據庫
操作題、數據庫設計題等。
6.考試采用閉卷筆試,考試時間 150 分鐘,采用百分制評分,60 分合格。
六、題型示例(樣題)
一、單項選擇題(本大題共■小題,每小題■分,共■分)
在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其選出并將“答題卡”
上的相應字母涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。
1.在數據庫的三級模式結構中,描述數據庫中全體數據的全局邏輯結構和特征的是
A.外模式 B.內模式 C.存儲模式 D.模式
二、填空題(本大題共■小題,每小題■分,共■分)
1.客觀存在并可相互區別的事物是指______。
三、名詞解釋題(本大題共■小題,每小題■分,共■分)
1.函數依賴
四、簡答題(本大題共■小題,每小題■分,共■分)
1.簡述視圖與基本表的區別和聯系。
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五、數據庫操作題(本大題共■小題,每小題■分,共■分)
1.基本表:學生(學號,姓名,性別,年齡)
用SQL語言回答問題:查詢年齡在18到20之間的學生的姓名。
六、數據庫設計題(本大題共■小題,每小題■分,共■分)
1.設計一個商店銷售商品的數據庫,涉及如下數據:
商店號、商店名、地址;
商品號、商品名、單價;
某商店銷售某商品的數量和日期。
完成如下設計:
(1)畫出該商品銷售系統的 E-R 圖;
(2)將該 E-R 圖轉換為相應的關系模型,并指出轉化結果中每個關系模式的候選碼
與外碼(如果存在的話);
(3)指出轉換結果中每個關系模式的候選碼。
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湖南專升本聲明
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