三、設計與應用題(每題12分，共24分)

　　36[簡答題]

　　設有某商業單位需要建立商務數據庫用以處理銷售記賬，它記錄的數據包括：顧客姓名，所在單位及電話號碼;商品名稱，型號，產地及單價;某顧客購買某商品的數量及日期。假定無同名顧客，無同型號商品，電話公用，顧客可在不同日期買同一商品。

　　(1)請畫出該單位的商務ER圖模型并優化。

　　(2)將ER模型換成關系模型并規范化到3NF。

　　參考解析：【解題思路】 (1)ER圖的畫法

　　建立相應的ER圖的過程如下：

　　笫一，確定實體類型。本題有兩個實體類型，即顧客實體和商品實體。

　　第二，確定聯系類型。該題中只有顧客一商品模型。

　　第三，把實體類型和聯系類型組合成ER圖。

　　第四，確定實體類型和聯系類型的屬性。

　　顧客實體集屬性：姓名、單位、電話號碼

　　商品實體集屬性：型號、名稱、產地、單價

　　由顧客和商品兩個實體和一個顧客一商品購買關系，并且根據實體的屬性可以畫出相應ER圖。

　　(2)ER模型轉換為關系模式的規則

　　①把ER模型中的每一個實體集轉換為同名的關系，實體集的屬性就是關系的屬性，實體集的碼就是關系的碼。

　　②把ER模型中的每一個聯系轉換成一個關系，與該聯系相連的各實體集的碼以及聯系的屬性轉換為關系的屬性。關系的碼根據下列情況確定：

　　若聯系為1：1(一對一)，則每個是實體集碼均是該關系的候選碼。

　　若聯系為1：n(一對多)，則關系的碼為n端實體集的碼。

　　若聯系為m：n(多對多)，則關系的碼為各實體集碼的組合。

　　③合并具有相同碼的關系。

　　根據規則，把一個ER模型轉換為關系模式，一般經歷下面兩個步驟：

　　1)標識ER模型中的聯系。

　　2)依次轉換與每個聯系相關聯的實體集及聯系。

　　3)關系模式滿足3NF，則必須滿足關系模式中每隔一個非主屬性既不部分依賴于碼也不傳遞依賴于碼，簡而言之，第三范式就是屬性不依賴于其他非主屬性。

　　本題中從ER模型轉換成關系模型，由兩個實體和一個關系分別可以轉換成三個關系模式。

　　【參考答案】

　　(1)ER模型如下所示：

　　(2)將ER模型轉換為關系模型，并規范到3NF：

　　顧客(姓名，單位，電話號碼)，主鍵：姓名

　　商品(型號，名稱，單價，產地)，主鍵：型號

　　購買(姓名，型號，數量，日期)，主鍵：姓名+型號

　　因為轉換過來的關系模式中，不存在屬性依賴于其他非主屬性，因此對轉換的結果不需要優化。

　　37[簡答題]

　　某采購中心采購了一套商品批發查詢管理系統，此系統采用SQL Server 2008數據庫管理系統，該系統需要經常處理百萬級以上的數據查詢。同時該系統提供了第三方人員開發的SQL接口，第三方人員可以根據自己的需要開發自己的應用程序來訪問數據庫中的相關數據。

　　(1)系統在使用的過程中，業務人員反應系統操作速度很慢。經過工程師檢查測試后，數據庫系統本身及網絡傳輸過程中存在著一些問題，請給出針對數據庫系統本身及網絡傳輸過程中可能的一些調優方案。

　　(2)工程師在完成數據庫系統本身和網絡問題的優化后，發現第三方開發人員的SQL查詢語句存在很多沒有優化的問題，請從第三方開發人員角度給出一些優化方案。

　　參考解析：【解題思路】 從數據庫本身和網絡傳輸的角度出發，數據庫性能低下的因素一般有：I/O吞吐量小，形成了瓶頸效應;沒有創建計算列導致查詢不優化;SQL Server數據庫內存不足;網絡速度慢;查詢出的數據量過大(可以采用多次查詢或其他的方法降低數據量)以及鎖或者死鎖(這也是查詢慢最常見的問題，是程序設計的缺陷)。

　　從SQL查詢語句角度來考慮優化響應時間，應該從查詢條件、臨時表、游標、返回數據量、大事務操作等方面進行調優。

　　【參考答案】

　　(1)

　　①把數據、日志、索引放到不同的I/O設備上，增加讀取速度，數據量(尺寸)越大，提高I/O越重要。

　　②縱向、橫向分割表，減少表的尺寸。

　　③升級硬件，擴大服務器的內存，Windows 2000和SQL Server 2000能支持4～8G的內存。配置虛擬內存，虛擬內存大小應基于計算機上并發運行的服務進行配置。增加服務器CPU個數。

　　④分布式分區視圖可用于實現數據庫服務器聯合體。聯合體是一組分開管理的服務器，但它們相互協作分擔系統的處理負荷。這種通過分區數據形成數據庫服務器聯合體的機制能夠擴大一組服務器，以支持大型的多層Web站點的處理需要。

　　⑤重建索引：DBCC REINDEX，DBCC INDExDEFRAG;收縮數據和日志：DBCC SHRINK-DB，DBCC SHRINKFILE。設置自動收縮日志，對于大的數據庫不要設置數據庫自動增長，它會降低服務器的性能。

　　⑥優化鎖結構。

　　(2)

　　①對查詢進行優化，盡量避免全表掃描，首先應考慮在where及order by涉及的列上建立索引。

　　②應盡量避免在where子句中使用!=或<>操作符，否則引擎將放棄使用索引而進行全表掃描。

　　③任何地方都不要使用select*from進行全表掃描，用具體的字段列代替“*”，不要返回冗余字段。

　　④避免頻繁創建和刪除臨時表，以減少系統表資源的消耗。

　　⑤盡量避免使用游標，因為游標的效率較差，如果游標操作的數據超過1萬行，那么就應該考慮改寫。

　　⑥盡量避免大事務操作，提高系統并發能力。

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