數(shù)據(jù)庫原理簡答題總結(jié)(20210327083552)

1、第 1 章 緒論 1 試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念。 答： （l ）數(shù)據(jù)（ Data ） ：描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的種類有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音、 正文等。 （2）數(shù)據(jù)庫（ DataBase ，簡稱 DB ） ：數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的 數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶共享。 （3 ）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ DataBas 。 Sytem ，簡稱 DBS ） ：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具

2、） 、應(yīng)用 系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構(gòu)成。解析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫是兩個(gè)概念。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)人一機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。 （4 ）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DataBase Management sytem ，簡稱 DBMs ） ： 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲 取和維護(hù)數(shù)據(jù)。 DBMS 的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)操縱功能、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理功能、數(shù)據(jù)庫 的建立和維護(hù)功能。 5 試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)。 答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有： （I）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與

3、文件 系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。 （2 ）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不再面向某個(gè)應(yīng)用而是面向整個(gè) 系統(tǒng)，因此可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用以多種不同的語言共享使用。（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括數(shù) 據(jù)的物理獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)和二級映像功能保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) 具有很高的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。 （4）數(shù)據(jù)由 DBMS 統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享， 即多個(gè)用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中同一個(gè)數(shù)據(jù)。 6 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？ 答：（I）數(shù)據(jù)庫定義功能；（2）數(shù)據(jù)存取功能；（3）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理；（4）數(shù)據(jù)庫的建立和維

4、護(hù)功能。 8 試述概念模型的作用。 答：概念模型實(shí)際上是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界 到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之 間進(jìn)行交流的語言。 3 個(gè)實(shí)體型之間的多對多聯(lián)系和 3 個(gè)實(shí)體型兩兩之間的 3 個(gè)多對多聯(lián)系是不等價(jià)，因?yàn)樗鼈儞碛胁煌?語義。 22 什么叫數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性？什么叫數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性？為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與 程序的獨(dú)立性？ 答：數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性：當(dāng)模式改變時(shí)（例如增加新的關(guān)系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù)類型等）， 由數(shù)據(jù)庫管理員對各個(gè)外模式模式的映像做相

5、應(yīng)改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的 外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù) 與程序的物理獨(dú)立性：當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變了，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式內(nèi)模式映像做相應(yīng)改變，可 以使模式保持不變， 從而應(yīng)用程序也不必改變， 保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性， 簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模式之間提供的兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨(dú)立性 和物理獨(dú)立性。 第2章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 1 試述關(guān)系模型的三個(gè)組成部分。 答：關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。 4 試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則

6、。在參照完整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為空？什么情況下才可 以為空？ 答：實(shí)體完整性規(guī)則是指若屬性 A 是基本關(guān)系 R 的主屬性，則屬性 A 不能取空值。 若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系 S的主碼Ks相對應(yīng)（基本關(guān)系R和S不一定是不 同的關(guān)系 ），則對于 R 中每個(gè)元組在 F 上的值必須為：或者取空值 （F 的每個(gè)屬性值均為空值 ）；或者等于 S 4 中某個(gè)元組的主碼值。即屬性 F本身不是主屬性，則可以取空值，否則不能取空值 5設(shè)有一個(gè)SPJ數(shù)據(jù)庫，包括S, P, J , SPJ四個(gè)關(guān)系模式: 1) 求供應(yīng)工程 n Sno( b Jno= 2) 求供應(yīng)工程 n Sn

7、o( b Jno= J1零件的供應(yīng)商號碼 SNO : J1 ( SPJ) J1零件P1的供應(yīng)商號碼 SNO : J1 A Pno= P1 (SPJ) 3)求供應(yīng)工程 n Sno( b Jno= J1零件為紅色的供應(yīng)商號碼 SNO : J1 (b COLOR=紅(P) SPJ) 4)求沒有使用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號 n Jno(J)- n JNO (b city=天津A Color=紅 JNO : (S SPJ s P) 5)求至少用了供應(yīng)商 S1所供應(yīng)的全部零件的工程號 n Jno , Pno(SPJ) - n Pno (b Sno= S1 (SPJ) JNO : 更新操作，使 Tl

8、無法再現(xiàn)前一次讀取結(jié)果。 (3) 讀“臟數(shù)據(jù)讀“臟夕數(shù)據(jù)是指事務(wù)Tl修改 某一數(shù)據(jù)，并將其寫回磁盤，事務(wù)幾讀取同一數(shù) 據(jù)后，Tl由于某種原因被撤銷，這時(shí) Tl已修改 過的數(shù)據(jù)恢復(fù)原值，幾讀到的數(shù)據(jù)就與數(shù)據(jù)庫中 的數(shù)據(jù)不一致，則幾讀到的數(shù)據(jù)就為“臟數(shù)據(jù)， 即不正確的數(shù)據(jù)。避免不一致性的方法和技術(shù)就 是并發(fā)控制。最常用的技術(shù)是封鎖技術(shù)。也可以 用其他技術(shù)，例如在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可以采 用時(shí)間戳方法來進(jìn)行并發(fā)控制。 第3章關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言 SQL 6 什么是基本表？什么是視圖？ 答:兩者的區(qū)別和聯(lián)系是什么？基本表是本身獨(dú)立存在的表，在sQL中一個(gè)關(guān)系就對應(yīng)一個(gè)表。視圖是從 一個(gè)或幾個(gè)基本表導(dǎo)岀的

9、表。視圖本身不獨(dú)立存儲在數(shù)據(jù)庫中，是一個(gè)虛表。即數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定 義而不存放視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍存放在導(dǎo)岀視圖的基本表中.視圖在概念上與基本表等同，用戶可 以如同基本表那樣使用視圖，可以在視圖上再定義視圖。 7 試述視圖的優(yōu)點(diǎn)。 答(l)視圖能夠簡化用戶的操作；(2)視圖使用戶能以多種角度看待同一數(shù)據(jù)；(3)視圖對重構(gòu)數(shù)據(jù)庫提供了 一定程度的邏輯獨(dú)立性；(4 )視圖能夠?qū)C(jī)密數(shù)據(jù)提供安全保護(hù)。 8 所有的視圖是否都可以更新？為什么？ 答:不是。視圖是不實(shí)際存儲數(shù)據(jù)的虛表，因此對視圖的更新，最終要轉(zhuǎn)換為對基本表的更新。因?yàn)橛行┮?圖的更新不能惟一有意義地轉(zhuǎn)換成對相應(yīng)基本表的更新，所以

10、，并不是所有的視圖都是可更新的 9 哪類視圖是可以更新的？哪類視圖是不可更新的？各舉一例說明。 答：基本表的行列子集視圖一般是可更新的。若視圖的屬性來自集函數(shù)、表達(dá)式，則該視圖肯定是不可以 更新的。 第4章數(shù)據(jù)庫安全性 1 什么是數(shù)據(jù)庫的安全性？ 答：數(shù)據(jù)庫的安全性是指保護(hù)數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、更改或破壞。 第5章數(shù)據(jù)庫完整性 1什么是數(shù)據(jù)庫的完整性？ 答:數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。 6 假設(shè)有下面兩個(gè)關(guān)系模式：職工(職工號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號)，其中職工號為主碼； 部門(部門號，名稱，經(jīng)理名，電話)，其中部門號為主碼。用sQL語言定義這兩個(gè)關(guān)系模

11、式，要求在模 式中完成以下完整性約束條件的定義：定義每個(gè)模式的主碼；定義參照完整性；定義職工年齡不得超過60 歲。 答 CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMBER(2), Deptname VARCHAR(10),Manager VARCHAR(10), PhoneNumber Char(12)CONSTRAINT PK_SC RIMARY KEY(Deptno); CREATE TABLE EMP (Empno NUMBER(4), Ename VARCHAR(10), Age NUMBER(2), CONSTRAINT C1 CHECK ( Aage=60), Job

12、 VARCHAR(9), Sal NUMBER(7,2), Deptno NUMBER(2), CONSTRAINT FK_DEPTNOFOREIGN KEY(Deptno)REFFERENCES DEPT(Deptno); 第7章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 1 試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程。答：六個(gè)階段：（I ）需求分析：準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù) 據(jù)與處理）。（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體 DBMS的 概念模型。（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進(jìn)行優(yōu)化。（4） 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括

13、存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）。（5） 數(shù)據(jù)庫實(shí)施：設(shè)計(jì)人員運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語言、工具及宿主語言，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果 建立數(shù)據(jù)庫，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫，并進(jìn)行試運(yùn)行。（6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)：在數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)運(yùn)行過程中對其進(jìn)行評價(jià)、調(diào)整與修改。 6 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？ 答：數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容通常包括：（I ）數(shù)據(jù)項(xiàng)；（2 ）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； （3 ）數(shù)據(jù)流；（4 ）數(shù)據(jù)存儲；（5 ）處理過程五個(gè)部分。其中數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位，若干個(gè) 數(shù)據(jù)項(xiàng)可以組成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲的邏輯 內(nèi)容。數(shù)據(jù)字

14、典的作用：數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，在需求分析階段建立，是下一步進(jìn)行概念 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，并在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中不斷修改、充實(shí)、完蓋。 “出版社”和“作者”關(guān)系模型為：作者（作者號，姓名，年齡，性別，電話，地址）岀版 社（出版社號，名稱，地址，聯(lián)系電話）出版（作者號，出版社號，書的數(shù)量）出版關(guān)系的主碼作者號， 岀版社號分別參照作者關(guān)系的主碼作者號和岀版社關(guān)系的主碼岀版社號。 圖書館數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型為：讀者（讀者號，姓名，地址，性別書（書號，書名，作者，岀版 社）借書（讀者號，書號，借岀日期，年齡，單位）應(yīng)還日期） 第9章關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化 2 .對學(xué)生一課程數(shù)據(jù)庫有如下的查詢：SEI王CT

15、 Cn即ne FROM Student , Cou 拐e , SC WHERE Student . Sno = SC . Sno AND SC . Cllo = Coll 拐 e . Cllo AND Stu 擊 nt . Sdept = ! 15 !; 此查詢要求信息 系學(xué)生選修了的所有課程名稱。試畫岀用關(guān)系代數(shù)表示的語法樹，并用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式優(yōu)化算法對原始的 語法樹進(jìn)行優(yōu)化處理，畫岀優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)語法樹。 3 試述查詢優(yōu)化的一般準(zhǔn)則。答：下面的優(yōu)化策略一般能提高查詢效率： （I ）選擇運(yùn) 算應(yīng)盡可能先做；（2 ）把投影運(yùn)算和選擇運(yùn)算同時(shí)進(jìn)行；（3 ）把投影同其前或其后的雙目 運(yùn)算結(jié)合起來執(zhí)行

16、；（4 ）把某些選擇同在它前面要執(zhí)行的笛卡兒積結(jié)合起來成為一個(gè)連接運(yùn) 算；（5 ）找出公共子表達(dá)式；（6 ）選取合適的連接算法 4 .試述查詢優(yōu)化的一般步驟。 答：各個(gè)關(guān)系系統(tǒng)的優(yōu)化方法不盡相同，大 致的步驟可以歸納如下：（I ）把查詢轉(zhuǎn)換 成某種內(nèi)部表示，通常用的內(nèi)部表示是語法 樹。（2 ）把語法樹轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)化）形 式。即利用優(yōu)化算法，把原始的語法樹轉(zhuǎn)換 成優(yōu)化的形式。（3 ）選擇低層的存取路徑。 （4 ）生成查詢計(jì)劃，選擇代價(jià)最小的 5 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本技術(shù)有哪些？ 答：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和登錄日志文件是數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本技術(shù)。 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生故障，利用轉(zhuǎn)儲的數(shù)據(jù)庫后備副本和 日志文件就可以

17、將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障前的某個(gè)一致性狀態(tài) 第10章1.試述事務(wù)的概念及4個(gè)特性 答：事務(wù)是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做要么全不做，是一個(gè)不可分割的工作單位。 事務(wù)具有4個(gè)特性：原子性、一致性、隔離性、和持續(xù)性。這4個(gè)特性也簡稱為 ACID 特性。 原子性：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的諸操作要么都做，要么都不做。 一致性：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。 隔離性：一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對其他并發(fā)事務(wù)是隔 離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。持續(xù)性：持續(xù)性也稱永久性，指一個(gè)事務(wù)一旦提交，它

18、對 數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應(yīng)該對其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。 7 .什么是日志文件？為什么要設(shè)立日志文件？ 答：（1）0志文件是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。 （2）設(shè)立日志文件的目的是：進(jìn)行事務(wù)故障恢復(fù)；進(jìn)行系統(tǒng)故障恢復(fù)；協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)。 8 .登記日志文件時(shí)為什么必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫？ 答：把對數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫中和把表示這個(gè)修改的日志記錄寫到日志文件中是兩個(gè)不同的操作。有可 能在這兩個(gè)操作之間發(fā)生故障，即這兩個(gè)寫操作只完成了一個(gè)。 如果先寫了數(shù)據(jù)庫修改，而在運(yùn)行記錄中沒有登記這個(gè)修改，則以后就無法恢復(fù)這個(gè)修改了。如果先寫日 志，但沒有修改數(shù)據(jù)庫，在恢復(fù)時(shí)只不過是多執(zhí)行一次UNDO操作，并不會影響數(shù)據(jù)庫的正確性。所