113 一般警察特考三等 警察資訊管理人員 資料庫應用 考古題詳解

核心觀念

本題考查資料庫管理系統（Database Management System, DBMS）的定義與主要功能，以及常見 DBMS 的辨識。DBMS 是介於資料庫與使用者或應用程式之間的軟體，負責定義、建立、操作及管理資料庫，並提供一致、安全且有效率的資料存取方式。

解題方法

作答時可先用一句話說明 DBMS 的角色，再依「資料定義與操作、資料管理、安全與可靠性、共享與維護」整理功能。最後列出三種常用的 DBMS，並以名稱明確作答。

DBMS 的主要功能

1. 資料定義與結構管理：提供資料定義語言（DDL），用來建立或修改資料庫、資料表、欄位、索引及視圖等結構。
2. 資料存取與操作：提供資料查詢語言及相關操作功能，讓使用者或應用程式新增、查詢、修改與刪除資料。
3. 資料儲存與檔案管理：管理資料在儲存媒體中的配置、存取方式、索引及緩衝區等，提升資料存取效率。
4. 完整性管理：設定並檢查資料型別、主鍵、外鍵、唯一性及其他限制條件，以維持資料正確性與一致性。
5. 安全與授權管理：管理使用者、角色及存取權限，限制未授權者讀取或修改資料。
6. 交易與並行控制：協調多位使用者同時存取資料，並透過交易管理維持資料的一致性；

核心觀念

本題考查資料庫的部署與資料配置方式。集中式資料庫將資料庫集中存放、管理於單一中心；分散式資料庫則將資料分布於多個透過網路連接的場所或節點，並由分散式資料庫管理系統協調存取，使使用者能以整體資料庫的方式查詢與操作。

分散式資料庫可依資料配置分為：

• 資料複製（replication）：同一資料的副本存放在多個節點，可提升讀取效率與可用性，但需維持副本一致。
• 資料分割（fragmentation）：依列（水平分割）、欄（垂直分割）或兩者組合，將資料分置於不同節點。
• 混合配置：同時採用分割與複製。

判斷分散式資料庫是否對使用者透明，常看位置透明、分割透明及複製透明：使用者不必知道資料在哪個節點、如何分割，或存取的是哪一份副本。

解題方法

作答時先界定兩種架構的資料存放與控制方式，再依管理、效能、可靠性、擴充性、一致性與成本等面向逐項比較。優缺點須寫出原因，例如分散式架構能就近存取資料，但跨節點交易與一致性管理較複雜；集中式架構管理較簡單，但中心故障會影響整體服務。

集中式資料庫

**特點：**資料集中存放於單一伺服器或資料中心，由中央資料庫管理系統統一處理儲存、權限、備份與交易。各使用者透過網路連線至中心進行操作。

優點：

1. **管理與維護簡單：**資料、權限、備份及版本集中管理，較容易制定一致的作業規範。
2. **一致性較容易維持：**資料更新由中央系統處理，無須跨多個節點同步副本。
3. **安全與稽核較集中：**存取控制及監控可集中規劃與執行。
4. **初期建置較單純：**不必先處理跨站點資料配置、分散式交易與同步問題。

缺點：

1. **單點故障風險：**中心伺服器或網路中斷，可能使多數使用者無法存取資料。
2. **效能瓶頸：**大量請求集中至同一中心，可能造成處理負載與網路流量過高。
3. **遠端存取延遲：**使用者與資料中心距離較遠時，查詢及更新需經網路傳輸，反應時間可能增加。
4. **擴充受限：**負載增加時，若主要依賴提升中央主機能力，擴充成本可能較高。

分散式資料庫

核心觀念

本題考查資料庫資料模型中的屬性分類，以及交易並行控制中的讀取異常。複合屬性屬於實體關係模型（ER Model）的概念；髒讀與幻讀則是多個交易同時執行時可能發生的問題。

解題方法

（一）複合屬性（Composite Attribute）

複合屬性是指一個屬性可以再分解為數個具有意義的子屬性。以「地址」為例，可拆成「縣市」、「行政區」、「路名」與「門牌號碼」；「姓名」也可依需求拆成「姓」與「名」。

在 ER 模型中，若應用系統需要個別查詢或處理這些組成部分，便可將其建模為複合屬性。相對地，若屬性不能再依該系統需求有意義地拆分，通常稱為簡單屬性。

（二）髒讀（Dirty Read）

髒讀是指一個交易讀取了另一個尚未提交交易所寫入的資料。若寫入資料的交易之後回復（Rollback），讀取該資料的交易便曾讀到一個從未正式提交的值。

例：交易 $T_1$ 將帳戶餘額由 1,000 元改成 800 元，但尚未提交；此時交易 $T_2$ 讀到 800 元。若 $T_1$ 隨後回復，資料庫餘額恢復為 1,000 元，則 $T_2$ 讀到的 800 元就是髒資料。

（三）幻讀（Phantom Read）

核心觀念

本題考查資料庫伺服器端的兩種程式物件：預存程序（Stored Procedure）與觸發程序（Trigger）。兩者都可將程式邏輯放在資料庫中執行，但呼叫方式不同：

• 預存程序：預先編寫並儲存在資料庫中的程式，應用程式或使用者可明確呼叫執行，並可傳入參數、回傳結果。
• 觸發程序：與資料表或檢視表等資料庫物件相關聯的程式；當指定事件發生時，例如資料新增、修改或刪除，資料庫會依設定自動執行。

解題方法

作答時可先定義兩者，再從「執行方式」與「優點」分別說明。最關鍵的區別是：預存程序由外部明確呼叫；觸發程序由資料庫事件自動啟動。

預存程序：定義與優點

預存程序是由 SQL 陳述式及程序控制語法組成，經建立後儲存在資料庫中的程式單元。呼叫端可指定程序名稱及參數，請資料庫執行其中的資料查詢或異動工作。

其優點如下：

1. 提升重複工作的效率：常用 SQL 與商業邏輯集中保存，減少每次呼叫時重複傳送大量 SQL 指令。
2. 便於重複使用與維護：多個應用程式可呼叫同一程序；邏輯集中修改後，各呼叫端即可採用更新後的版本。
3. 有助於安全控管：可授權使用者執行特定程序，而不直接授予其底層資料表的完整存取權限。
4. 減少用戶端與資料庫之間的往返：複合操作可在資料庫端一次完成，降低網路通訊成本。
5. 有利於一致性：將共用的資料處理規則集中於資料庫端，避免不同應用程式各自實作而產生差異。

核心觀念

視表（View）是以查詢敘述定義的虛擬資料表，呈現一個或多個基礎資料表中的部分欄位或符合條件的資料。一般視表本身不儲存查詢結果；使用者查詢視表時，資料庫管理系統會依其定義存取基礎資料表。實體化視表（Materialized View）則會實際儲存查詢結果，需另行維護更新。

解題方法

本題是觀念題，可從「資料存取與呈現」「安全性與簡化」「更新與效能」三個面向，依序說明視表的用途、優點與限制。

一、用途與優點

1. 簡化複雜查詢：將常用的多表連接、篩選或彙總查詢定義為視表，使用者可直接查詢視表，不必每次重寫複雜的 SQL。
2. 限制資料可見範圍：只公開特定資料列或欄位，隱藏敏感資訊。例如建立只包含員工姓名與部門的視表，不提供薪資欄位。
3. 提供一致的資料呈現：不同使用者或應用程式透過相同視表存取資料，降低重複撰寫查詢造成的定義不一致。
4. 提供邏輯資料獨立性：在不改變使用者查詢介面的前提下，調整底層資料表結構或查詢實作；只要視表仍維持原有介面，應用程式就不必同步修改。
5. 支援摘要與報表：透過彙總查詢呈現統計資訊；若使用實體化視表，還可避免每次都重新計算大型查詢結果。

二、缺點與限制

核心觀念

本題考查：

• CREATE TABLE 建表語法。
• 多表連接，利用 WHERE 條件建立等值連接。
• WHERE 篩選資料。
• 子查詢與相關子查詢。
• SUM 聚合函數。
• NULL：沒有符合資料時，SUM 的結果為 NULL，不是 $0$。

（一）建立 Sales_table 表格

依題目資料，Seq 最大長度為 6，ProdID 長度為 4，amount 為整數，可寫成：

CREATE TABLE Sales_table (
 Seq VARCHAR(6) NOT NULL,
 ProdID VARCHAR(4) NOT NULL,
 amount INT NOT NULL,
 PRIMARY KEY (Seq),
 FOREIGN KEY (ProdID) REFERENCES Product(ID)
);

其中：

• Seq 為每筆銷售紀錄的編號，因此設定為主鍵。
• ProdID 對應 Product.ID，因此設定為外來鍵。
• amount 儲存銷售金額。

（二）SQL 結果集

解題方法

篩選條件為：

符合的銷售紀錄如下：

再依照：

• Sales_table.ProdID = Product.ID
• Product.SupplyID = Supplier.ID

查出產品名稱及供應商名稱。

結果集

題目未使用 ORDER BY，因此 SQL 標準不保證輸出順序；上表依題目銷售紀錄順序列示。

（三）SQL 結果集

解題方法

子查詢先找出某供應商所供應的產品：