2016年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(簡答)

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：(1)數(shù)據(jù)：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。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。(2)數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫是長期儲(chǔ)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(chǔ)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)：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)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員構(gòu)成。(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(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)

2、管理軟件，用于科學(xué)地組織和存儲(chǔ)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。2,使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有什么好處？答：使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是由特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)決定的?？梢源蟠筇岣邞?yīng)用開發(fā)的效率，方便用戶的使用，減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護(hù)的負(fù)擔(dān)，等等。還有，當(dāng)應(yīng)用邏輯改變，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)也需要改變時(shí)，由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的改變是DBA的責(zé)任，開發(fā)人員不必修改應(yīng)用程序，或者只需要修改很少的應(yīng)用程序，從而既簡化了應(yīng)用程序的編制，又大大減少了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改。使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員

3、維護(hù)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。3 .試述文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系。答：文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別是：文件系統(tǒng)面向某一應(yīng)用程序，共享性差，冗余度大，數(shù)據(jù)獨(dú)立性差，記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)，整體無結(jié)構(gòu)，由應(yīng)用程序自己控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向現(xiàn)實(shí)世界，共享性高，冗余度小，具有較高的物理獨(dú)立性和一定的邏輯獨(dú)立性，整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力。文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系是：文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)的軟件。解析文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的重要組成部分；而DBMS是獨(dú)立于操作系統(tǒng)的軟件。但是DBMS是在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的；數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織和存儲(chǔ)是通過操

4、作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。4 .舉出適合用文件系統(tǒng)而不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的例子；再舉出適合用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用例子。答：(D適用于數(shù)據(jù)的備份、臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。早期功能比較簡單的應(yīng)用系統(tǒng)也適合用文件系統(tǒng)。(2)適用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而非文件系統(tǒng)的應(yīng)用例子：目前，幾乎所有企業(yè)或部門的信息系統(tǒng)都以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎(chǔ)，都使用數(shù)據(jù)庫。例如，一個(gè)工廠的管理信息系統(tǒng)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：(1)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

5、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。(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：(1)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)庫的建立和維護(hù)功能。7 .試述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用和數(shù)據(jù)模型的三個(gè)要素。答：數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的概念的集合。通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是所研究的對象類型的集合，是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。（2）數(shù)據(jù)

6、操作：是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實(shí)例（值）允許進(jìn)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則，是對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。（3）數(shù)據(jù)的約束條件：是一組完整性規(guī)則的集合。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型分成兩類或者說兩個(gè)層次：一類是概念模型，用于信息世界的建模，概念簡單清晰；另一類是數(shù)據(jù)模型，用于機(jī)器世界，一般需要有嚴(yán)格的形式化定義和一組嚴(yán)格定義了語法和語義的語言。8 .試述概念模型的作用。答：概念模型用于信息世界的建模，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。9 .試述網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)。答：層次模型的優(yōu)點(diǎn)主要有：（

7、1）模型簡單（2）用層次模型的應(yīng)用系統(tǒng)性能好（3）層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。層次模型的缺點(diǎn)主要有：（1）現(xiàn)實(shí)世界中很多聯(lián)系是非層次性的，層次模型不能自然地表示這類聯(lián)系；（2）對插入和刪除操作的限制比較多；（3）查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界（2）存取效率較高。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的缺點(diǎn)主要有：（1）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；（2）語言復(fù)雜，用戶不容易使用。10 .試述關(guān)系模型的概念，定義并解釋以下術(shù)語：關(guān)系屬性域元組主碼分量關(guān)系模式答：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。在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維

8、表，它由行和列組成。關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對應(yīng)通常說的一張表；屬性：表中的一列即為一個(gè)屬性；域：屬性的取值范圍；元組：表中的一行即為一個(gè)元組；主碼：表中的某個(gè)屬性組，它可以惟一確定一個(gè)元組；分量：元組中的一個(gè)屬性值；關(guān)系模式：對關(guān)系的描述，一般表示為關(guān)系名（屬性1,屬性2,，屬性n）11 .試述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)。答：關(guān)系數(shù)據(jù)模型具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上的。（2）關(guān)系模型的概念單一。（3）用戶透明，具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、更好的安全保密性，也簡化工作。查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型。優(yōu)化，增加難度。12 .試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式

9、結(jié)構(gòu)由外模式、模式和內(nèi)模式組成。外模式，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，模式，亦稱邏輯模式，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)。外模式涉及的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)，通常是模式的子集。內(nèi)模式，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映像：外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像。正是這兩層映像保證了數(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。13 .DDL：數(shù)據(jù)定義語言，用來定義數(shù)據(jù)庫模式、外模式、內(nèi)模式的語言。DML：數(shù)據(jù)操縱語言，用來對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、插入、

10、刪除和修改的語句。14 .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)，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。數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性：當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變。15 .DBA的職責(zé)是什么？答：負(fù)責(zé)全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。具體職責(zé)包括：決定數(shù)據(jù)庫的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)；決定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略；定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件；監(jiān)督和控制數(shù)據(jù)庫的使用和運(yùn)行；改進(jìn)和重組數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。16 .系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員、應(yīng)

11、用程序員的職責(zé)是什么？答系統(tǒng)分析員負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明，參與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的確定、數(shù)據(jù)庫各級模式的設(shè)計(jì)。第2章關(guān)系數(shù)據(jù)庫17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。18試述關(guān)系數(shù)據(jù)語言的特點(diǎn)和分類。答：關(guān)系數(shù)據(jù)語言可以分為三類：關(guān)系代數(shù)語言。關(guān)系演算語言：元組關(guān)系演算語言和域關(guān)系演算語言。SQL：具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點(diǎn)的語言。這些關(guān)系數(shù)據(jù)語言的共同特點(diǎn)是，語言具有完備的表達(dá)能力，是非過程化的集合操作語言，功能強(qiáng)，能夠嵌入高級語言中使用。19試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則。在參照完整性中，

12、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)則是指若屬性是基本關(guān)系的主屬性，則屬性不能取空值。R中每個(gè)元組在F上的值F本身不是主屬性，則可若屬性是基本關(guān)系的外碼，它與基本關(guān)系的主碼相對應(yīng)，則對于S中某個(gè)元組的主碼值。即屬性必須為：或者取空值，或者等于以取空值，否則不能取空值。20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J1零件的供應(yīng)商號碼SNO：兀 Sno (rSno= J1'(SP J)2）求供應(yīng)工程J1零件P1的供應(yīng)商號碼SNO：TtSno(rSno= J1'A Pno= 1 P1 (SPJ)3）求供應(yīng)工程J1零件為

13、紅色的供應(yīng)商號碼SNO：TtSno(rPno= P1 1(TCOLORu 紅(P)8 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JNO ：兀 Jno(SPJ)-兀 JNO (0代丫='天津S Color='紅(S°oSPJoo 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JNO：兀Jno,Pno(SPJ)+兀Pn。(<rSno=1S11(SPJ)21試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。答：連接運(yùn)算符是“二”的連接運(yùn)算稱為等值連接。自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組，并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉。2

14、2關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算有哪些？如何用這些基本運(yùn)算來表示其他運(yùn)算？答：并、差、笛卡爾積、投影和選擇5種運(yùn)算為基本的運(yùn)算。其他3種運(yùn)算，即交、連接和除，均可以用這5種基本運(yùn)算來表達(dá)。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。2 .舉例說明數(shù)據(jù)安全性產(chǎn)生威脅的因素非授權(quán)用戶對數(shù)據(jù)庫的惡意存取和破壞數(shù)據(jù)庫中重要或敏感的數(shù)據(jù)被泄露安全環(huán)境的脆弱性3 .數(shù)據(jù)庫安全性和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性有什么關(guān)系？答：安全性問題不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所獨(dú)有的，用戶直接共享，從而使安全性問題更為突出。系統(tǒng)安全保護(hù)措施是否有效是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要指標(biāo)之一。

15、數(shù)據(jù)庫的安全性和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性，包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性是緊密聯(lián)系、相互支持的，4 .試述實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法和技術(shù)。答：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法和技術(shù)有：(1)用戶標(biāo)識和鑒別(2)存取控制(3)視圖機(jī)制(4)審計(jì)(5)數(shù)據(jù)加密5 .什么是數(shù)據(jù)庫中的自主存取控制方法和強(qiáng)制存取控制方法？答：自主存取控制方法：當(dāng)用戶對數(shù)據(jù)庫訪問時(shí)首先檢查用戶的存取權(quán)限。防止不合法用戶對數(shù)據(jù)庫的存取。強(qiáng)制存取控制方法：系統(tǒng)規(guī)定只有具有某一許可證級別的用戶才能存取某一個(gè)密級的數(shù)據(jù)對象。6 .為什么強(qiáng)制存取控制提供了更高級別的數(shù)據(jù)庫安全性？答：強(qiáng)制存取控制(MAC)是對數(shù)據(jù)本身進(jìn)行密級標(biāo)記，無

16、論數(shù)據(jù)如何復(fù)制，標(biāo)記與數(shù)據(jù)是一個(gè)不可分的整體，只有符合密級標(biāo)記要求的用戶才可以操縱數(shù)據(jù)，從而提供了更高級別的安全性。7 .理解并解釋MAC機(jī)制中主體、客體、敏感度標(biāo)記的含義。答：主體是系統(tǒng)中的活動(dòng)實(shí)體，包括實(shí)際用戶以及用戶的各進(jìn)程?？腕w是系統(tǒng)中的被動(dòng)實(shí)體，是受主體操縱的，包括文件、基表、索引、視圖等。對于主體和客體，DBMS為它們指派一個(gè)敏感度標(biāo)記。敏感度標(biāo)記被分成若干級別，例如絕密、機(jī)密、可信、公開等。主體的敏感度標(biāo)記稱為許可證級別，客體的敏感度標(biāo)記稱為密級。8 .什么是數(shù)據(jù)庫的審計(jì)功能，為什么要提供審計(jì)功能？答：審計(jì)功能是指DBMS的審計(jì)模塊在用戶對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行操作的同時(shí)把所有操作自動(dòng)記錄到

17、系統(tǒng)的審計(jì)日志中。因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)的安全保護(hù)措施都不是完美無缺的。利用數(shù)據(jù)庫的審計(jì)功能，DBA可以重現(xiàn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有狀況的一系列事件，找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時(shí)間和內(nèi)容等。9 .統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫中存在何種特殊的安全性問題？答：統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫允許用戶查詢聚集類型的信息，如合計(jì)、平均值、最大值、最小值等，不允許查詢單個(gè)記錄信息。但是，人們可以從合法的查詢中推導(dǎo)出不合法的信息，即可能存在隱蔽的信息通道，這是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫要研究和解決的特殊的安全性問題。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：這里只概要列出數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的六個(gè)階段：（1）需求分析；（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（4）數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)；（5）數(shù)

18、據(jù)庫實(shí)施；（6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。這是一個(gè)完整的實(shí)際數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。不僅包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫本身，還包括數(shù)據(jù)庫的實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)。設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù)。2.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程各個(gè)階段上的設(shè)計(jì)描述。答：各階段的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1）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）。（1）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)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）。（5

19、）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。3.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分形成的數(shù)據(jù)庫模式。答：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同階段形成數(shù)據(jù)庫的各級模式，即：（1）ER圖；（2）將ER圖轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型，然后再建立必要的視圖，形成數(shù)據(jù)的外模式；（3）根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。4.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。答：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)既是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的綜合性技術(shù)又是一項(xiàng)龐大的工程

20、項(xiàng)目。其主要特點(diǎn)有：（1）數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件和干件的結(jié)合。（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)該和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合5.需求分析階段的設(shè)計(jì)目標(biāo)是什么？調(diào)查的內(nèi)容是什么？答：需求分析階段的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過詳細(xì)調(diào)查對象，了解工作概況，明確用戶需求，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。調(diào)查的內(nèi)容是“數(shù)據(jù)'和“處理”，即獲得用戶對數(shù)據(jù)庫的如下要求：（1）信息要求（2）處理要求（3）安全性與完整性要求。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：（1）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(chǔ)；（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

21、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)字典描述數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯內(nèi)容。數(shù)據(jù)字典的作用：數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，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。7.什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)？試述其特點(diǎn)和設(shè)計(jì)策略。答：概念結(jié)構(gòu)是信息世界的結(jié)構(gòu)，即概念模型，其主要特點(diǎn)是：（1）能真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)世界，能滿足用戶要求（2）易于理解（3）易于更改（4）易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)策略通常有四種：（1）自頂向下，全局到細(xì)化（2）自底向上局部到全局（3）逐步擴(kuò)張，首先定義核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充（4）混合策略，即將自頂向下和自底向上相結(jié)合8.什么叫數(shù)據(jù)

22、抽象？試舉例說明。答：數(shù)據(jù)抽象是對實(shí)際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述，這些概念組成了某種模型。如“分類'夕這種抽象是：定義某一類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對象的類型。這些對象具有某些共同的特性和行為。它抽象了對象值和型之間的，1i5memberof”的語義。在ER模型中，實(shí)體型就是這種抽象。例如在學(xué)校環(huán)境中，李英是老師，表示李英是教師類型中的一員，則教師是實(shí)體型，李英是教師實(shí)體型中的一個(gè)實(shí)體值，具有教師共同的特性和行為：在某個(gè)系某個(gè)專業(yè)教學(xué)，講授某些課程，從事某個(gè)方向的科研。9試述數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性和設(shè)計(jì)

23、步驟。答：重要性：數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，將在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求首先抽象為概念結(jié)構(gòu)，以此作為各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，從而能更好地、更準(zhǔn)確地用某一DBMS實(shí)現(xiàn)這些需求。設(shè)計(jì)步驟：概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有多種，其中最經(jīng)常采用的策略是自底向上方法，該方法的設(shè)計(jì)步驟通常分為兩步：第1步是抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖，第2步是集成局部視圖，得到全局的概念結(jié)構(gòu)。10 .為什么要視圖集成？視圖集成的方法是什么？答：在對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般采用自底向上的設(shè)計(jì)方法，把繁雜的大系統(tǒng)分解子系統(tǒng)。首先設(shè)計(jì)各個(gè)子系統(tǒng)的局部視圖，然后通過視圖集成的方式將各子系統(tǒng)有機(jī)地融合起來，綜合成一個(gè)系統(tǒng)的總

24、視圖。這樣，設(shè)計(jì)清晰，由簡到繁。由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)的，因此數(shù)據(jù)不再面向某個(gè)應(yīng)用而是整個(gè)系統(tǒng)。因此必須進(jìn)行視圖集成，使得數(shù)據(jù)庫能被全系統(tǒng)的多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用共享使用。一般說來，視圖集成可以有兩種方式：（1）多個(gè)分E-R圖一次集成；（2）逐步集成，用累加的方式一次集成兩個(gè)分ER圖。無論采用哪種方式，每次集成局部E-R圖時(shí)都需要分兩步走：（1）合并，解決各分E-R圖之間的沖突，將各分E-R圖合并起來生成初步E一R圖；（2）修改和重構(gòu)，消除不必要的冗余，生成基本ER圖。11 .什么是數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)？試述其設(shè)計(jì)步驟。答：數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是把E-R圖轉(zhuǎn)換為與邏輯結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)

25、步驟為：（1）將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型；）（2）將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換；（3）對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。14 .規(guī)范化理論對數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)有什么指導(dǎo)意義？答：規(guī)范化理論為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員判斷關(guān)系模式的優(yōu)劣提供了理論標(biāo)準(zhǔn)，可以指導(dǎo)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化，用來預(yù)測模式可能出現(xiàn)的問題，為設(shè)計(jì)人員提供了自動(dòng)產(chǎn)生各種模式的算法工具，使數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作有了嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。15 .試述數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟。答：數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合要求的物理結(jié)構(gòu)，就是數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)步驟通常分為兩步：（

26、1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；（2）對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間效率和空間效率。16 .數(shù)據(jù)輸入在實(shí)施階段的重要性是什么？如何保證輸入數(shù)據(jù)的正確性？答：數(shù)據(jù)庫是用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理與應(yīng)用的，數(shù)據(jù)量一般都很大，而且數(shù)據(jù)來源復(fù)雜。數(shù)據(jù)的組織方式、結(jié)構(gòu)和格式都與新設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)牟罹?，組織數(shù)據(jù)錄入就要將各類源數(shù)據(jù)分類轉(zhuǎn)換，最后綜合成符合新設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的形式，輸入數(shù)據(jù)庫。因此這樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是相當(dāng)費(fèi)力費(fèi)時(shí)的工作。保證輸入數(shù)據(jù)正確性的方法：為提高數(shù)據(jù)輸入工作的效率和質(zhì)量，應(yīng)該針對具體的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)來完成數(shù)據(jù)入庫的任務(wù)。

27、在源數(shù)據(jù)入庫之前要采用多種方法對它們進(jìn)行檢驗(yàn)，以防止不正確的數(shù)據(jù)入庫。17 .什么是數(shù)據(jù)庫的再組織和重構(gòu)造？為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的再組織和重構(gòu)造？答：數(shù)據(jù)庫的再組織是指：按原設(shè)計(jì)要求重新安排存儲(chǔ)位置、回收垃圾、減少指針鏈等，以提高系統(tǒng)性能。數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造則是指部分修改數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式。數(shù)據(jù)庫的再組織是不修改數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式的。進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的再組織和重構(gòu)造的原因：數(shù)據(jù)庫運(yùn)行一段時(shí)間后，數(shù)據(jù)的存取效率降低，數(shù)據(jù)庫性能下降，這時(shí)就要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行重組織。DBMS一般都提供用于數(shù)據(jù)重組織的實(shí)用程序。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用環(huán)境常常發(fā)生變化，使原有的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不能滿足新的需求，需要調(diào)整數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式。這就要進(jìn)

28、行數(shù)據(jù)庫重構(gòu)造。第10章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)1 .試述事務(wù)的概念及事務(wù)的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。原子性：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位。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。持續(xù)性：指一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對數(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無有任何影響。2 .為什么事務(wù)非正常結(jié)束時(shí)會(huì)影響數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的正確性，請列舉一例說明之。答：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

29、另一個(gè)一致性狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生故障，有些事務(wù)尚未完成就被迫中斷，這時(shí)數(shù)據(jù)庫就處于一種不一致的狀態(tài)。例如某工廠的庫存管理系統(tǒng)中，要把數(shù)量為Q的某種零件從倉庫1移到倉庫2存放。則可以定義一個(gè)事務(wù)T,T包括兩個(gè)操作；QI二QIQ,Q2=Q2+Q。如果T非正常終止時(shí)只做了第一個(gè)操作，則數(shù)據(jù)庫就處于不一致性狀態(tài)，庫存量無緣無故少了Qo3,數(shù)據(jù)庫中為什么要有恢復(fù)子系統(tǒng)？它的功能是什么？答：因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)中硬件的故障、軟件的錯(cuò)誤、操作員的失誤以及惡意的破壞是不可避免的，這些故障輕則影響數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，重則破壞數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫中全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，因此必須要有恢復(fù)子系統(tǒng)。恢復(fù)子系統(tǒng)的功能是：

30、把數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)4 .數(shù)據(jù)庫運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類？哪些故障影響事務(wù)的正常執(zhí)行？哪些故障破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能發(fā)生各種各樣的故障，大致可以分以下幾類：(1)事務(wù)內(nèi)部的故障；(2)系統(tǒng)故障；(3)介質(zhì)故障；(4)計(jì)算機(jī)病毒。事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障影響事務(wù)的正常執(zhí)行；介質(zhì)故障和計(jì)算機(jī)病毒破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。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(chǔ)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(chǔ)的數(shù)據(jù)庫后備副本和日志文件就可以將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到故障前的某個(gè)一致性狀態(tài)。6 .數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)的意義是什么？試比較各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法。答：數(shù)

31、據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)是數(shù)據(jù)庫恢復(fù)中采用的基本技術(shù)。所謂轉(zhuǎn)儲(chǔ)即定期地將數(shù)據(jù)庫復(fù)制保存。當(dāng)數(shù)據(jù)庫遭到破壞后可以將后備副本重新裝入，將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的狀態(tài)。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：在系統(tǒng)中無運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作，靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)簡單，但必須等待正運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束才能進(jìn)行。顯然，這會(huì)降低數(shù)據(jù)庫的可用性。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：指轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取或修改。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)可克服靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的缺點(diǎn)，它不用等待正在運(yùn)行的用戶事務(wù)結(jié)束，也不會(huì)影響新事務(wù)的運(yùn)行。但是，轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束時(shí)后援副本上的數(shù)據(jù)并不能保證正確有效。轉(zhuǎn)儲(chǔ)還可以分為海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)和增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)兩種方式。海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)是指每次轉(zhuǎn)儲(chǔ)全部數(shù)據(jù)庫。增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)則指每次只轉(zhuǎn)儲(chǔ)上一次轉(zhuǎn)儲(chǔ)后更新過的數(shù)據(jù)。從恢復(fù)角度看，使用海

32、量轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的后備副本進(jìn)行恢復(fù)一般說來更簡單些。但如果數(shù)據(jù)庫很大，則增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式更實(shí)用更有效。7 什么是日志文件？為什么要設(shè)立日志文件？答：(1)日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，并不會(huì)影響

33、數(shù)據(jù)庫的正確性。所以一定要先寫日志文件，然后寫數(shù)據(jù)庫的修改。9 .針對不同的故障，試給出恢復(fù)的策略和方法。(即如何進(jìn)行事務(wù)故障的恢復(fù)？系統(tǒng)故障的恢復(fù)？介質(zhì)故障恢復(fù)？)答：事務(wù)故障的恢復(fù)：事務(wù)故障的恢復(fù)是由DBMS自動(dòng)完成的，對用戶是透明的。執(zhí)行恢復(fù)步驟是：(1)反向掃描文件日志，查找更新操作；(2)對更新操作執(zhí)行逆操作(3)繼續(xù)反向掃描日志文件，做同樣處理；(4)如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開始標(biāo)記，該事務(wù)故障的恢復(fù)就完成了。系統(tǒng)故障的恢復(fù)：系統(tǒng)故障可能會(huì)造成數(shù)據(jù)庫處于不一致狀態(tài)：一是未完成事務(wù)可能已寫入數(shù)據(jù)庫；二是已提交事務(wù)可能還留在緩沖區(qū)，沒來得及寫入數(shù)據(jù)庫。因此恢復(fù)操作就是要撤銷故障發(fā)

34、生時(shí)未完成的事務(wù)，重做已完成的事務(wù)。系統(tǒng)的恢復(fù)步驟是：(1)正向掃描日志文件，找出在故障發(fā)生前已經(jīng)提交的事務(wù)隊(duì)列和未完成的事務(wù)隊(duì)列。(2)對撤銷隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行UNDO處理。進(jìn)行UNDO處理的方法是，反向掃描日志文件，對每個(gè)UNDO事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作。(2)對重做隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行REDO處理。進(jìn)行REDO處理的方法是：正向掃描日志文件，對每個(gè)REDO事務(wù)重新執(zhí)行日志文件登記的操作。介質(zhì)故障的恢復(fù)：介質(zhì)故障是最嚴(yán)重的一種故障?；謴?fù)方法是重裝數(shù)據(jù)庫，然后重做已完成的事務(wù)。具體過程是：(1)DBA裝入最新的數(shù)據(jù)庫后備副本，(2)DBA裝入轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束時(shí)刻的日志文件副本；(3)DBA啟動(dòng)系統(tǒng)

35、恢復(fù)命令10 .什么是檢查點(diǎn)記錄？檢查點(diǎn)記錄包括哪些內(nèi)容？答：檢查點(diǎn)記錄是一類新的日志記錄。它的內(nèi)容包括：建立檢查點(diǎn)時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單這些事務(wù)的最近一個(gè)日志記錄的地址。11 .具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)？試舉一個(gè)具體的例子加以說明。答答：利用日志技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)時(shí)，恢復(fù)子系統(tǒng)必須搜索日志，確定哪些事務(wù)需要重做哪些事務(wù)需要撤銷。一般來說，需要檢查所有日志記錄。這樣做有兩個(gè)問題：一是搜索整個(gè)日志將耗費(fèi)大量的時(shí)間；二是很多需要重做處理的事務(wù)實(shí)際上已經(jīng)將它們的更新操作結(jié)果寫到數(shù)據(jù)庫中了，恢復(fù)子系統(tǒng)又重新執(zhí)行了這些操作，浪費(fèi)了大量時(shí)間。檢查點(diǎn)技術(shù)就是為了解決這些問題。在采用檢查點(diǎn)技術(shù)之前，

36、恢復(fù)時(shí)需要從頭掃描日志文件，而利用檢查點(diǎn)技術(shù)只需要從T。開始掃描日志，這就縮短了掃描日志的時(shí)間。事務(wù)TI的更新操作實(shí)際上已經(jīng)寫到數(shù)據(jù)庫中了，進(jìn)行恢復(fù)時(shí)沒有必要再REDO處理，采用檢查點(diǎn)技術(shù)做到了這一點(diǎn)。12 .試述使用檢查點(diǎn)方法進(jìn)行恢復(fù)的步驟。答：(1)從重新開始文件中找到最后一個(gè)檢查點(diǎn)記錄在日志文件中的地址，由該地址在日志文件中找到最后一個(gè)檢查點(diǎn)記錄。(2)由該檢查點(diǎn)記錄得到檢查點(diǎn)建立時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單ACTIVE-LIST。這里建立兩個(gè)事務(wù)隊(duì)列：1 )UNDO-LIST：需要執(zhí)行undo操作的事務(wù)集合；2 )REDO-LIST：需要執(zhí)行redo操作的事務(wù)集合。把ACTIVE-LIS

37、T暫時(shí)放入U(xiǎn)NDO-LIST隊(duì)列，REDO隊(duì)列暫為空。3 )從檢查點(diǎn)開始正向掃描日志文件：如有新開始的事務(wù)T,把T暫時(shí)放入U(xiǎn)NDO-LIsT隊(duì)列；如有提交的事務(wù)毛，把T從UNDO-LIST隊(duì)列移到REDO-LIST隊(duì)列，直到日志文件結(jié)束；4)對UNDO-LIST中的每個(gè)事務(wù)執(zhí)行UNDO操作，對REDO-LIST中的每個(gè)事務(wù)執(zhí)行REDO操作。13.什么是數(shù)據(jù)庫鏡像？它有什么用途？答：數(shù)據(jù)庫鏡像自動(dòng)把整個(gè)數(shù)據(jù)庫或者其中的部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一個(gè)磁盤上。每當(dāng)主數(shù)據(jù)庫更新時(shí)，DBMS自動(dòng)把更新后的數(shù)據(jù)復(fù)制過去，自動(dòng)保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)庫鏡像的用途有：一是用于數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。二是提高數(shù)據(jù)庫的可

38、用性。在沒有出現(xiàn)故障時(shí)，當(dāng)一個(gè)用戶對某個(gè)數(shù)據(jù)加排它鎖進(jìn)行修改時(shí)，其他用戶可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫上的數(shù)據(jù)，而不必等待該用戶釋放鎖。第11章并發(fā)控制1.在數(shù)據(jù)庫中為什么要并發(fā)控制？答：數(shù)據(jù)庫是共享資源，通常有許多個(gè)事務(wù)同時(shí)在運(yùn)行。當(dāng)多個(gè)事務(wù)并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫時(shí)就會(huì)產(chǎn)生同時(shí)讀取和/或修改同一數(shù)據(jù)的情況。若對并發(fā)操作不加控制就可能會(huì)存取和存儲(chǔ)不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。所以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須提供并發(fā)控制機(jī)制。2.并發(fā)操作可能會(huì)產(chǎn)生哪幾類數(shù)據(jù)不一致？用什么方法能避免各種不一致的情況？答：并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性包括三類：丟失修改、不可重復(fù)讀和讀“臟數(shù)據(jù)。(1)丟失修改(2)不可重復(fù)讀讀“臟”數(shù)據(jù)避免不一

39、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。3.什么是封鎖？基本的封鎖類型有幾種？試述它們的含義。答：封鎖就是事務(wù)T在對某個(gè)數(shù)據(jù)對象例如表、記錄等操作之前，先向系統(tǒng)發(fā)出請求，對其加鎖。加鎖后事務(wù)T就對該數(shù)據(jù)對象有了一定的控制，在事務(wù)T釋放它的鎖之前，其他的事務(wù)不能更新此數(shù)據(jù)對象。封鎖是實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制的一個(gè)非常重要的技術(shù)?；镜姆怄i類型有兩種：排它鎖(簡稱x鎖)和共享鎖(簡稱S鎖)o排它鎖又稱為寫鎖。若事務(wù)T對數(shù)據(jù)對象A加上X鎖，則只允許T讀取和修改A，其他任何事務(wù)都不能再對A加任何類型的鎖，直到T釋放A上的鎖。

40、這就保證了其他事務(wù)在T釋放A上的鎖之前不能再讀取和修改Ao共享鎖又稱為讀鎖。若事務(wù)T對數(shù)據(jù)對象A加上S鎖，則事務(wù)T可以讀A但不能修改A,其他事務(wù)只能再對A加S鎖，而不能加X鎖，直到T釋放A上的S鎖。這就保證了其他事務(wù)可以讀A，但在T釋放A上的S鎖之前不能對A做任何修改。4.如何用封鎖機(jī)制保證數(shù)據(jù)的一致性？答：DBMS在對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫操作之前首先對該數(shù)據(jù)執(zhí)行封鎖操作，例如事務(wù)TI在對A進(jìn)行修改之前先對A加x鎖。這樣，當(dāng)請求對A加x鎖時(shí)就被拒絕，只能等待TI釋放A上的鎖后才能獲得對A的x鎖，這時(shí)它讀到的A是TI更新后的值，再按此新的A值進(jìn)行運(yùn)算。這樣就不會(huì)丟失TI的更新。T(T2CD秋得:Xkw

41、liA®A-:等恂寫回A-產(chǎn)i等將Oifivnii號將I仙M;等特*代用XkirkAiif15:A-A-I:寫A.14*Cotnmii/IiikrkADBMS按照一定的封鎖協(xié)議，對并發(fā)操作進(jìn)行控制，使得多個(gè)并發(fā)操作有序地執(zhí)行，就可以避免丟失修改、不可重復(fù)讀和讀“臟夕數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)不一致性。5 .什么是活鎖？什么是死鎖？6 .試述活鎖的產(chǎn)生原因和解決方法。答：活鎖產(chǎn)生的原因：當(dāng)一系列封鎖不能按照其先后順序執(zhí)行時(shí)，就可能導(dǎo)致活鎖。避免活鎖的簡單方法是采用先來先服務(wù)的策略。當(dāng)多個(gè)事務(wù)請求封鎖同一數(shù)據(jù)對象時(shí)，按請求封鎖的先后次序?qū)κ聞?wù)排隊(duì)。11 .請給出檢測死鎖發(fā)生的一種方法，當(dāng)發(fā)生死鎖后如何解

42、除死鎖？診斷死鎖的方法與操作系統(tǒng)類似，一般使用超時(shí)法或事務(wù)等待圖法。超時(shí)法是：如果一個(gè)事務(wù)的等待時(shí)間超過了規(guī)定的時(shí)限，就認(rèn)為發(fā)生了死鎖。答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般采用允許死鎖發(fā)生,DBMS檢測到死鎖后加以解除的方法。DBMS 中超時(shí)法實(shí)現(xiàn)簡單，但有可能誤判死鎖，事務(wù)因其他原因長時(shí)間等待超過時(shí)限時(shí)，系統(tǒng)會(huì)誤認(rèn)為發(fā)生了死鎖。通常采用的方法是選擇一個(gè)處理死鎖代價(jià)最小的事務(wù)，將其撤消，釋放此事務(wù)持有的所有鎖，使其他事務(wù)得以繼續(xù)運(yùn)行下去。當(dāng)然，對撤銷的事務(wù)所執(zhí)行的數(shù)據(jù)修改操作必須加以恢復(fù)。12 .什么樣的并發(fā)調(diào)度是正確的調(diào)度？答：可串行化的調(diào)度是正確的調(diào)度?？纱谢恼{(diào)度的定義：多個(gè)事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行是正確的，當(dāng)且

43、僅當(dāng)其結(jié)果與按某一次序串行執(zhí)行它們時(shí)的結(jié)果相同，稱這種調(diào)度策略為可串行化的調(diào)度。9.設(shè)TI,幾，幾是如下的3個(gè)事務(wù)：TI:A:=A+2;T2:A:=A*2;T3:A:=A*2;(A<-A*A)設(shè)A的初值為0。(I)若這3個(gè)事務(wù)允許并行執(zhí)行，則有多少可能的正確結(jié)果，請一一列舉出來。答：A的最終結(jié)果可能有2、4、8、16。因?yàn)榇袌?zhí)行次序有TIT2T3、TIT3T2、T2T1T3、T2T3TI、T3T1T2.T3T2TI。對應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果是16、84242o(2)請給出一個(gè)可串行化的調(diào)度，并給出執(zhí)行結(jié)果答：Sk»rkAY,AIulIfdu.RX-UIdlorkA等時(shí)等忖等修寫回M-4)AUlAbnLAKMAABYa7%:n舟IIIJari-L4.最后結(jié)果A為16，是可串行化的調(diào)度。