數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)習(xí)整理筆記

1、口加密的基本思想根據(jù)一定的算法將原始數(shù)據(jù)（術(shù)語(yǔ)為明文，Plain text）變換為不可直接識(shí)別的格式（術(shù)語(yǔ)為密文 Cipher text）。不知道解密算法的人無(wú)法獲知數(shù)據(jù) 的內(nèi)容。觸發(fā)器（Trigger）用戶(hù)定義在關(guān)系表上的一類(lèi)由事件驅(qū)動(dòng)的特殊過(guò) 程，一旦定義，任何用戶(hù)對(duì)表的增加、修改和刪 除工作均由服務(wù)器自動(dòng)激活相應(yīng)的觸發(fā)器，在 DBMS核心層進(jìn)行集中的完整性控制。觸發(fā)器類(lèi)似于約束，但是比約束更加靈活，可 以進(jìn)行更為復(fù)雜的檢查和操作，具有更精細(xì)和 更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)控制能力。重點(diǎn)掌握并能夠靈活運(yùn)用關(guān)系模式規(guī)范化的 方法和關(guān)系模式分解的方法，這也是本章的 難點(diǎn)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用

2、關(guān) 系來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界。關(guān)系模式由五部分組成，即它是一個(gè)五元組：R （ U, D, DOM, F ） R：關(guān)系名口 U：組成該關(guān)系的屬性名集合口D： 屬性組U中屬性所來(lái)自的域口 DOM：屬性到域的映象集合口 F：屬性間的數(shù)據(jù)依賴(lài)關(guān)系集合由于D和DOM對(duì)模式設(shè)計(jì)關(guān)系不大，因此可以把關(guān)系模式看做一個(gè)三元組：R 。例如：關(guān)系模式：S （Sno, Sdept, Sno一 Sdept）當(dāng)且僅當(dāng)U上的一個(gè)關(guān)系r滿(mǎn)足F時(shí)，r稱(chēng)為關(guān) 系模式R 的一個(gè)關(guān)系。數(shù)據(jù)依賴(lài)是數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它是一個(gè)關(guān)系內(nèi) 部屬性與屬性之間的一種約束關(guān)系，這種約束關(guān)系是 通過(guò)屬性間的值是否相等體現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系。它是現(xiàn)實(shí)世界

3、屬性間相互聯(lián)系的抽象，是數(shù)據(jù)內(nèi)在的 性質(zhì)，是語(yǔ)義的體現(xiàn)。數(shù)據(jù)依賴(lài)有很多類(lèi)型，其中最重要的是：函數(shù)依賴(lài)（Functional Dependency，簡(jiǎn)記為 FD） 多值依賴(lài)（Multivalued Dependency，簡(jiǎn)記為 MVD） 其中，函數(shù)依賴(lài)起著核心的作用，是模式分 解和模式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，范式是模式分解的標(biāo) 準(zhǔn)。 一個(gè)“好”的模式應(yīng)當(dāng)：不會(huì)發(fā)生插入異 常、刪除異常、更新異常，數(shù)據(jù)冗余應(yīng)盡 可能少。造成這些問(wèn)題的原因，是由該模式中的某些數(shù)據(jù) 依賴(lài)引起的。解決的方法是：口通過(guò)分解關(guān)系模式來(lái)消除其中不合適的數(shù) 據(jù)依賴(lài)。函數(shù)依賴(lài):見(jiàn)筆記函數(shù)依賴(lài)不是指關(guān)系模式R的某個(gè)或某些關(guān)系實(shí)例滿(mǎn) 足的約束條件

4、，而是指R的所有關(guān)系實(shí)例均要滿(mǎn)足的 約束條件。函數(shù)依賴(lài)是語(yǔ)義范疇的概念，只能根據(jù)數(shù)據(jù)的語(yǔ) 義來(lái)確定函數(shù)依賴(lài)。例如：“姓名一年齡”這個(gè)函 數(shù)依賴(lài)只有在不允許有同名人的條件下成立。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者可以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界作強(qiáng)制的規(guī)定。例 如規(guī)定不允許同名人出現(xiàn)，函數(shù)依賴(lài)“姓名一年 齡”成立。所插入的元組必須滿(mǎn)足規(guī)定的函數(shù)依 賴(lài)，若發(fā)現(xiàn)有同名人存在，則拒絕裝入該元組。在關(guān)系模式R(U)中，對(duì)于U的子集X和Y,如果X-Y,但Y u X,則稱(chēng)X-Y是非平凡的函 數(shù)依賴(lài)若X-Y,且Y u X,則稱(chēng)X-Y是平凡的函數(shù)依 賴(lài)非平凡函數(shù)依賴(lài): 平凡函數(shù)依賴(lài)：例：在關(guān)系 SC (Sno, Cno, Grade)中，GradeS

5、no(Sno, Cno)(Sno, Cno)(Sno, Cno) f Cno在關(guān)系模式R(U)中，口若Xf Y,并且對(duì)于X的任何一個(gè)真子集X, 都有X f Y,則稱(chēng)Y對(duì)X完全函數(shù)依賴(lài)， 記作X f Y。ft口若Xf Y, 但 Y不完全函數(shù)依賴(lài)于X,則稱(chēng) Y對(duì)X部分函數(shù)依賴(lài)，記作X f Y。傳遞函數(shù)依賴(lài)(見(jiàn)課本P173)整個(gè)屬性組U是碼，稱(chēng)為全碼(All-key)。其他見(jiàn)課本 P174范式是模式分解的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系必須滿(mǎn)足一定的要求。滿(mǎn)足 不同程度要求的為不同范式。范式的種類(lèi)包括：滿(mǎn)足最低要求的，稱(chēng)為第一范式(1NF)口在第一范式中，滿(mǎn)足進(jìn)一步要求的，稱(chēng)為第二范式(2NF)以此類(lèi)推：第

6、三范式(3NF) BC 范式(BCNF)第四范式(4NF)第五范式(5NF)某一關(guān)系模式R為第n范式，可簡(jiǎn)記為RnNF 第一范式(1NF)關(guān)系中的每個(gè)分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。滿(mǎn)足了這個(gè)條件的關(guān)系模式R就屬于第一范式(1NF),記作ReiNFo第一范式是對(duì)關(guān)系模式的最起碼的要求。不滿(mǎn)足第一范式的數(shù)據(jù)庫(kù)模式不能稱(chēng)為關(guān)系數(shù) 據(jù)庫(kù)若關(guān)系模式ReiNF，并且每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴(lài)于R的碼，則Re2NFo若Re3NF，則R的每一個(gè)非主屬性既不部分函數(shù)依 賴(lài)于候選碼也不傳遞函數(shù)依賴(lài)于候選碼。如果 Re3NF，貝，Re2NFo采用 投影分解法將一個(gè)2NF的關(guān)系分解為多個(gè)3NF的關(guān)系，可以在一定程度上解

7、決原2NF關(guān)系中存在的插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余度injj大、修改復(fù)雜等問(wèn)題。但是，將一個(gè)2NF關(guān)系分解為多個(gè)3NF的關(guān)系后，并不能完全消除關(guān)系模式中的各種異常情況 和數(shù)據(jù)冗余。 BC范式設(shè)關(guān)系模式ReiNF,如果對(duì)于R的每個(gè)函數(shù)依賴(lài)X-Y, 若 Y不屬于X,則X必含有候選碼，那么 ReBCNFo如果R&3NF,且R只有一個(gè)候選碼，必定有 Re BCNFo BCNF的關(guān)系模式所具有的性質(zhì)總結(jié)：口所有非主屬性都完全函數(shù)依賴(lài)于每個(gè)候選 口所有主屬性都完全函數(shù)依賴(lài)于每個(gè)不包含它的候選碼口沒(méi)有任何屬性完全函數(shù)依賴(lài)于非碼的任何一組屬性一個(gè)低一級(jí)范式的關(guān)系模式，通過(guò)模式分解可以轉(zhuǎn) 換為若干個(gè)高一級(jí)范式的

8、關(guān)系模式集合，這種過(guò)程 就叫關(guān)系模式的規(guī)范化。1NFI消除非主屬性對(duì)碼的部分函數(shù)依賴(lài)2NF消除非主屬性對(duì)碼的傳遞函數(shù)依賴(lài)3NF消除主屬性對(duì)碼的部分和傳遞函數(shù)依賴(lài)BCNF所謂規(guī)范化實(shí)質(zhì)上是概念的單一化例：U=S, T, X, Y, Z ;F = STtX, T tY, X tZ ,ZXtT, SX tT 求：（ST）F+。分解既要保持函數(shù)依賴(lài),又要具有無(wú)損連接性使用數(shù)據(jù)庫(kù)的各類(lèi)系統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu) 的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠 有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足各種用戶(hù)的應(yīng) 需求（信息要求和處理要求）數(shù)據(jù)的收集

9、、整理、組織和不斷更新是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中 的重要環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)與行為（處理）設(shè)計(jì)相結(jié)合 數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指是根據(jù)給定的應(yīng)用環(huán)境，進(jìn)行數(shù) 據(jù)庫(kù)的模式或子模式的設(shè)計(jì)。它包括數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè) 計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)模式是各應(yīng)用程序共享的結(jié)構(gòu)，是靜態(tài)的、穩(wěn) 定的，一經(jīng)形成后通常情況下是不容易改變的，所以 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又稱(chēng)為靜態(tài)模型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的行為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的行為設(shè)計(jì)是指確定數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)的行為和動(dòng) 作。而在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶(hù)的行為和動(dòng)作指用戶(hù)對(duì) 數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，這些要通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以數(shù) 據(jù)庫(kù)的行為設(shè)計(jì)就是應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。用戶(hù)的行為總是使數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容發(fā)生變化，所以行為 設(shè)計(jì)

10、是動(dòng)態(tài)的，行為設(shè)計(jì)又稱(chēng)為動(dòng)態(tài)模型設(shè)計(jì)?；贓-R模型的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法該方法是在需求分析的基礎(chǔ)上，用E-R圖構(gòu)造一個(gè)反 映現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體之間聯(lián)系的企業(yè)模式，然后再將此企 業(yè)模式轉(zhuǎn)換成基于某一特定的DBMS的概念模式。按規(guī)范設(shè)計(jì)法可將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為六個(gè)階段：口系統(tǒng)需求分析階段口概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 口邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 口物理設(shè)計(jì)階段口數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)階段需求分析方法：自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（Structured Analysis,簡(jiǎn) 稱(chēng)SA方法）SA方法從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手， 采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù) 字典描述系統(tǒng)。將需求分析得到的用戶(hù)需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念

11、 模型的過(guò)程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。E-R圖中的沖突有三種：屬性沖突、命名沖突和結(jié)構(gòu) 沖突。結(jié)構(gòu)沖突：同一對(duì)象在不同應(yīng)用中有不同的抽象，可能為實(shí)體， 也可能為屬性。同一聯(lián)系在不同應(yīng)用中呈現(xiàn)不同的類(lèi)型。數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成特定DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型的過(guò)程。轉(zhuǎn)換內(nèi)容E-R圖由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系三個(gè)要 素組成，關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，也就是將實(shí)體、實(shí)體的屬 性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式。18 .現(xiàn)有一局部應(yīng)用，包括兩個(gè)實(shí)體：“出版社”和“作者”， 這兩個(gè)實(shí)體是多對(duì)多的聯(lián)系，請(qǐng)讀者自己設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶傩裕?huà)出 E R圖，再將其轉(zhuǎn)換為

12、關(guān)系模型（包括關(guān)系名、屬性名、碼 和完整性約束條件）。K-I；圖為:關(guān)系模型為：作者（作者號(hào)，姓名，年齡，性別，電話(huà)，地址）出版社（出版社號(hào)，名稱(chēng)，地址，聯(lián)系電話(huà)）出版（作者號(hào)，出 版社號(hào)，書(shū)的數(shù)量）出版關(guān)系的主碼作者號(hào)，出版社號(hào)分別參照 作者關(guān)系的主碼作者號(hào)和出版社關(guān)系的主碼出版社號(hào)。19 .請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)，此數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)每個(gè)借閱者保存 讀者記錄，包括：讀者號(hào)，姓名，地址，性別，年齡，單位。對(duì) 每本書(shū)存有：書(shū)號(hào)，書(shū)名，作者，出版社。對(duì)每本被借出的書(shū)存 有讀者號(hào)、借出日期和應(yīng)還日期。要求：給出E 一 R圖，再 將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。答：E R圖為:Wrtiliffi關(guān)系模型為讀者（讀者號(hào)，

13、姓名，地址，性別，年齡，單位）書(shū)（書(shū)號(hào)，書(shū)名，作者，出版社）借書(shū)（讀者號(hào)，書(shū)號(hào)，借出日 期，應(yīng)還日期）關(guān)系系統(tǒng)的定義一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可定義為關(guān)系系統(tǒng)，當(dāng)且僅當(dāng)它至少 支持：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（即關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）系統(tǒng)中只有表這種結(jié)構(gòu)；支持選擇、投影和（自然）連接運(yùn)算對(duì)這些運(yùn)算不要求用戶(hù)定義任何物理存取路徑。這是對(duì)關(guān)系系統(tǒng)的最低要求。查詢(xún)優(yōu)化的必要性口查詢(xún)優(yōu)化極大地影響RDBMS的性能。查詢(xún)優(yōu)化的可能性口關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的級(jí)別很高，使DBMS可以從關(guān)系表達(dá)式 中分析查詢(xún)語(yǔ)義。由DBMS進(jìn)行查詢(xún)優(yōu)化的好處用戶(hù)不必考慮如何最好地表達(dá)查詢(xún)以獲得較好的效率，系 統(tǒng)可以比用戶(hù)程序的優(yōu)化做得更好。優(yōu)化器可以從數(shù)據(jù)字典中獲

14、取許多統(tǒng)計(jì)信息，而 用戶(hù)程序則難以獲得這些信息。如果數(shù)據(jù)庫(kù)的物理統(tǒng)計(jì)信息改變了，系統(tǒng)可以自 動(dòng)對(duì)查詢(xún)重新優(yōu)化以選擇相適應(yīng)的執(zhí)行計(jì)劃。在 非關(guān)系系統(tǒng)中必須重寫(xiě)程序，而重寫(xiě)程序在實(shí)際 應(yīng)用中往往是不太可能的。優(yōu)化器可以考慮數(shù)百種不同的執(zhí)行計(jì)劃，而程序 員一般只能考慮有限的幾種可能性。優(yōu)化器中包括了很多復(fù)雜的優(yōu)化技術(shù)查詢(xún)優(yōu)化的目標(biāo)選擇有效策略，求得給定關(guān)系表達(dá)式的 值，使得查詢(xún)代價(jià)最小實(shí)際系統(tǒng)的查詢(xún)優(yōu)化步驟：將查詢(xún)轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部表示，通常是語(yǔ)法樹(shù)；根據(jù)一定的等價(jià)變換規(guī)則把語(yǔ)法樹(shù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)化）形式；選擇低層的操作算法，對(duì)于語(yǔ)法樹(shù)中的每一個(gè)操 作，計(jì)算各種執(zhí)行算法的執(zhí)行代價(jià)，選擇代價(jià)小 的執(zhí)行算法；

15、生成查詢(xún)計(jì)劃（查詢(xún)執(zhí)行方案），查詢(xún)計(jì)劃是由一系 列內(nèi)部操作組成的。.試述查詢(xún)優(yōu)化在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的重要性和可 能性。答：重要性：關(guān)系系統(tǒng)的查詢(xún)優(yōu)化既是RDBMS實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技 術(shù)又是關(guān)系系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)所在。它減輕了用戶(hù)選擇存取路徑的負(fù) 擔(dān)。用戶(hù)只要提出“干什么，不必指出“怎么干”。查詢(xún)優(yōu)化的 優(yōu)點(diǎn)不僅在于用戶(hù)不必考慮如何最好地表達(dá)查詢(xún)以獲得較好的 效率，而且在于系統(tǒng)可以比用戶(hù)程序的“優(yōu)化做得更好?？赡苄裕哼@是因?yàn)椋海╨ ）優(yōu)化器可以從數(shù)據(jù)字典中獲取許 多統(tǒng)計(jì)信息，例如關(guān)系中的元組數(shù)、關(guān)系中每個(gè)屬性值的分布情 況、這些屬性上是否有索引、是什么索引（B +樹(shù)索引還是 HASH索引或惟一索引或組合索引）

16、等。優(yōu)化器可以根據(jù)這些 信息選擇有效的執(zhí)行計(jì)劃，而用戶(hù)程序則難以獲得這些信息。（2）如果數(shù)據(jù)庫(kù)的物理統(tǒng)計(jì)信息改變了，系統(tǒng)可以自動(dòng)對(duì)查詢(xún) 進(jìn)行重新優(yōu)化以選擇相適應(yīng)的執(zhí)行計(jì)劃。在非關(guān)系系統(tǒng)中必須重 寫(xiě)程序，而重寫(xiě)程序在實(shí)際應(yīng)用中往往是不太可能的。（3 ）優(yōu) 化器可以考慮數(shù)十甚至數(shù)百種不同的執(zhí)行計(jì)劃，從中選出較優(yōu)的一個(gè)，而程序員一般只能考慮有限的幾種可能性。（4 ）優(yōu)化器 中包括了很多復(fù)雜的優(yōu)化技術(shù)，這些優(yōu)化技術(shù)往往只有最好的程 序員才能掌握。系統(tǒng)的自動(dòng)優(yōu)化相當(dāng)于使得所有人都擁有這些優(yōu) 化技術(shù)。P275第2題SC i no-1 Cnivse Cno1 Stuihriri JMhptlSnCiiame

17、Siudefii.Sno1 .SnoStiiikiii數(shù)據(jù)保護(hù)包括：衣-i .口安全性保護(hù)口完整性保證口并發(fā)控制 口數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)事務(wù)(Transaction)口用戶(hù)定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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?？谠陉P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)事務(wù)可以是一條SQL語(yǔ) 句，一組SQL語(yǔ)句或整個(gè)程序；口 一個(gè)應(yīng)用程序通常包含多個(gè)事務(wù)。事務(wù)是恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單位口事務(wù)通常是以BEGIN TRANSACTION開(kāi)始， 以 COMMIT 或 ROLLBACK 結(jié)束。事務(wù)的ACID特性原子性(Atomicity) 一致性(Consistency)隔離性(Isolation)持續(xù)

18、性(Durability)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(hù)定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(Atomicity )、一致性 (consistency )、隔離性(Isolation )和持續(xù)性(Durability )。這4個(gè)特性也簡(jiǎn)稱(chēng)為ACID特性。原子性：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(duì)其他并發(fā)事務(wù)是隔離的，

19、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(chēng)永久性 （Perfnanence ），指一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改 變就應(yīng)該是永久性的。接下來(lái)的其他操作或故障不應(yīng)該對(duì)其執(zhí)行 結(jié)果有任何影響。3 .數(shù)據(jù)庫(kù)中為什么要有恢復(fù)子系統(tǒng)？它的功能是什 么？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，這些故障輕則造成運(yùn)行事務(wù)非正常中 斷，影響數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性，重則破壞數(shù)據(jù)庫(kù)，使數(shù)據(jù)庫(kù)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)?；謴?fù)子系統(tǒng)的功能是：把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正 確狀態(tài)（亦稱(chēng)為一致?tīng)顟B(tài)或完整狀態(tài)）。4數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故

20、障有哪幾類(lèi)？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(kù)數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)庫(kù)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(lèi):（1）事務(wù)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(kù)數(shù)據(jù)。.什么是日志文件？為什么要設(shè)立日志文件?答： 日志文件是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的文件。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)。.登記日志文件時(shí)為什么必須先寫(xiě)日志文件，后寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)？答：把對(duì)數(shù)據(jù)的修改寫(xiě)到數(shù)據(jù)庫(kù)中和把表示這個(gè)修改的日志記錄寫(xiě) 到日志文件中是兩個(gè)不同的操作。有可

21、能在這兩個(gè)操作之間發(fā)生 故障，即這兩個(gè)寫(xiě)操作只完成了一個(gè)。如果先寫(xiě)了數(shù)據(jù)庫(kù)修改，而在運(yùn)行記錄中沒(méi)有登記這個(gè)修改，則 以后就無(wú)法恢復(fù)這個(gè)修改了。如果先寫(xiě)日志，但沒(méi)有修改數(shù)據(jù)庫(kù)， 在恢復(fù)時(shí)只不過(guò)是多執(zhí)行一次UNDO操作，并不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù) 的正確性。所以一定要先寫(xiě)日志文件，即首先把日志記錄寫(xiě)到日 志文件中，然后寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改。.針對(duì)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：（見(jiàn)周微發(fā)的那張資料上）介質(zhì)故障是對(duì)系統(tǒng)影響最為嚴(yán)重的一種故障，嚴(yán)重影 響數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性。介質(zhì)故障恢復(fù)比較費(fèi)時(shí)，為預(yù)防介質(zhì)故障，DBA必須周期性地轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。提高數(shù)據(jù)庫(kù)可用

22、性的解決方案一一數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像（Mirror）oDBMS自動(dòng)把整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或其中的關(guān)鍵數(shù) 據(jù)復(fù)制到另一個(gè)磁盤(pán)上；DBMS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(kù)鏡像的用途：出現(xiàn)介質(zhì)故障時(shí)：DBMS自動(dòng)利用鏡像磁盤(pán) 數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)，不需要關(guān)閉系統(tǒng)和 重裝數(shù)據(jù)庫(kù)副本沒(méi)有出現(xiàn)故障時(shí)：可用于并發(fā)操作，即當(dāng)一 個(gè)用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)加排他鎖修改數(shù)據(jù)時(shí)，其他用 戶(hù)可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)上的數(shù)據(jù)。13 .什么是數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像？它有什么用途？數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像即根據(jù)DBA的要求，自動(dòng)把整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或者其中 的部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)復(fù)制到另一個(gè)磁盤(pán)上。每當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)更新 時(shí)，DBMS自動(dòng)把更新后的數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)去，即DBMS自動(dòng) 保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致

23、性。數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像的用途有：一是用于數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。當(dāng)出現(xiàn)介質(zhì)故障時(shí)，可由鏡像磁盤(pán)繼續(xù)提 供使用，同時(shí)DBMS自動(dòng)利用鏡像磁盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)， 不需要關(guān)閉系統(tǒng)和重裝數(shù)據(jù)庫(kù)副本。二是提高數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性。在沒(méi)有出現(xiàn)故障時(shí)，當(dāng)一個(gè)用戶(hù)對(duì)某 個(gè)數(shù)據(jù)加排它鎖進(jìn)行修改時(shí)，其他用戶(hù)可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)上的數(shù) 據(jù)，而不必等待該用戶(hù)釋放鎖。1.在數(shù)據(jù)庫(kù)中為什么要并發(fā)控制？答：數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生同時(shí)讀取或修改同 一數(shù)據(jù)的情況。若對(duì)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(kù)的一致性。所以數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 必須提供并發(fā)控制機(jī)制。.并發(fā)操作可能

24、會(huì)產(chǎn)生哪幾類(lèi)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(lái)的數(shù)據(jù)不一致性包括三類(lèi)：丟失修改、不可重 復(fù)讀和讀“臟數(shù)據(jù)。.什么是封鎖？基本的封鎖類(lèi)型有幾種？試述它們 的含義。答：封鎖就是事務(wù)T在對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象例如表、記錄等操作之 前，先向系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求，對(duì)其加鎖。加鎖后事務(wù)T就對(duì)該數(shù)據(jù) 對(duì)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(duì)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(lèi)型有兩種：排它鎖（Exclusive Locks ，簡(jiǎn)稱(chēng)x 鎖）和共享鎖（Share Locks，簡(jiǎn)稱(chēng)S鎖）。排它鎖（X鎖）又稱(chēng)為寫(xiě)鎖。若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A加 上X鎖，

25、則只允許T讀取和修改A，其他任何事務(wù)都不能再 對(duì)A加任何類(lèi)型的鎖，直到T釋放A上的鎖。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A。共享鎖又稱(chēng)為讀鎖。若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)A加 S鎖，而不能加X(jué)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(duì) A做任何修改。和操作系統(tǒng)一樣，封鎖的方法可能引起活鎖 和死鎖的問(wèn)題。5 .什么是活鎖？什么是死鎖？答：Ti1LIwk H尊*.i.等待Lock H.Unbck等待*M R,等持H等待.等恃*等恃.等恃Unlock等待.等恃Inrk H.等博.如果事務(wù)Tl封鎖了數(shù)據(jù)R，事務(wù)幾又請(qǐng)求封鎖R，于是幾 等待。幾也請(qǐng)求封鎖R，當(dāng)Tl釋放了 R上的封鎖之后系統(tǒng) 首先批準(zhǔn)了幾的請(qǐng)求，幾仍然等待。然后幾又請(qǐng)求封鎖R，當(dāng) 幾釋放了 R上的封鎖之后系統(tǒng)又批準(zhǔn)了幾的請(qǐng)求 幾有 可能永遠(yuǎn)等待，這就是活鎖的情形?；铈i的含義是該等待事務(wù)等待時(shí)間太長(zhǎng)，似乎被鎖住 了，實(shí)際上可能被激活。解決辦法：先來(lái)先服務(wù)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)致一些事務(wù)無(wú)限期等待某個(gè)封鎖，從而導(dǎo)致活鎖Ti|