數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與原理

1、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是應(yīng)數(shù)據(jù)管理任務(wù)的需要而產(chǎn) 生的。數(shù)據(jù)的處理是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存 儲(chǔ)、加工和傳播的一系列活動(dòng)的總和。 數(shù)據(jù)管理則是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織、 編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，它是數(shù)據(jù)處理 的中心問(wèn)題。數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三個(gè)階段。人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期以前） 特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)不保存（2）應(yīng)用程序管理 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)需要由應(yīng)用程序自己管理，沒(méi) 有相應(yīng)的軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理工作。（3）數(shù)據(jù)不共享。（4）數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性文件系統(tǒng)階段（50年代后期一60年代中期） 特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存（2）由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)（3）數(shù)據(jù)共享性差

2、,冗余度大（4）數(shù)據(jù)獨(dú)立性差 不容易擴(kuò)充； 數(shù)據(jù)與程序之間仍缺乏獨(dú)立性；是一個(gè)無(wú) 彈性的無(wú)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段（60年代一 ）特點(diǎn)：（1） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化（2）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度 低，易擴(kuò)充（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性是指用戶(hù)的應(yīng)用程序與 存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立 的。邏輯獨(dú)立性是指用戶(hù)的應(yīng)用程序與 數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的，數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映象功能 來(lái)保證的。（4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫(kù)的共享是并發(fā)的 （Concurrency）。DBMS還必須提供的數(shù)據(jù)控制功能：（1）數(shù)據(jù)的安全性（2）數(shù)據(jù)的完整性、正確性、有效性和 相容性（3）并發(fā)控制（4

3、）數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展是沿著數(shù)據(jù)模型的主線(xiàn) 展開(kāi)的。數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、 表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。通 俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿(mǎn)足三方面要求：一是能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；二 是容易為人所理解；三是便于在計(jì)算機(jī)上 實(shí)現(xiàn)。根據(jù)應(yīng)用的不同目的，數(shù)據(jù)模型劃分為兩 類(lèi)：概念模型（信息模型） 按用戶(hù)的觀(guān) 點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模；主要用于數(shù)據(jù)庫(kù) 設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)模型按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模； 主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型 等，主要用于DBMS的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)模型的三個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類(lèi)型的 集合。數(shù)據(jù)操作 是指對(duì)

4、數(shù)據(jù)庫(kù)中各種 對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作的集 合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)庫(kù) 主要有檢索和更新（包括插入、刪除、修改） 兩大類(lèi)操作。數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 的描述數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則 的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù) 據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用 以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀 態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相 容。（1）實(shí)體客觀(guān)存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí) 體。（2）屬性 實(shí)體所具有的某一特性稱(chēng) 為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻 畫(huà)。（3）碼 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng) 為碼。（4）域?qū)傩缘娜≈捣秶Q(chēng)為該屬性的域。（5）實(shí)體型用實(shí)體名及其屬

5、性集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體，稱(chēng)為實(shí)體型。（6）實(shí)體集同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集。（7）聯(lián)系 在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息 世界中反映為實(shí)體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體 （型）之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是 指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。實(shí)體之 間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián) 系。兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為三類(lèi)：一對(duì)一聯(lián)系（1:1），一對(duì)多聯(lián)系（1:n）， 多對(duì)多聯(lián)系（m:n），數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中最常用的數(shù)據(jù)模型有四種 層次模型, 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ虳BMS提供內(nèi)模式描述語(yǔ)言（內(nèi)模式DDL，或者存儲(chǔ)模式DDL）來(lái)嚴(yán)格地定義 內(nèi)模式。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫(kù)的二

6、級(jí)映象保證了數(shù)據(jù)庫(kù)外模 式的穩(wěn)定性，從而從底層保證了應(yīng)用程序 的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)和程序之間的獨(dú)立性使得數(shù)據(jù)的 定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去。 另外，由于數(shù)據(jù)的存取由DBMS管理，用戶(hù) 不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié)，從而簡(jiǎn)化了應(yīng) 用程序的編制，大大減少了應(yīng)用程序的維 護(hù)和修改。層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：很少幾條命令就能操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，使 用簡(jiǎn)單；對(duì)于實(shí)體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先 定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用層次模型性能優(yōu) 于關(guān)系模型；良好的完整性支持；缺點(diǎn)：對(duì)于多對(duì)多聯(lián)系，通過(guò)引入冗余數(shù) 據(jù)解決；對(duì)插入和刪除操作限制多；查詢(xún)子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)； 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界

7、； 具有良好的性能，存取效率較高；其DDL （數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言）語(yǔ)言極其復(fù) 雜；數(shù)據(jù)獨(dú)立性差；關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上的； 關(guān)系模型的概念單一；關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶(hù)透明， 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，安全保密性好； 缺點(diǎn)：查詢(xún)效率不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心，是為數(shù)據(jù) 庫(kù)建立、使用和維護(hù)而配置的軟件； 建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上于操作系 統(tǒng)與用戶(hù)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟 件；負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同一的管理和 控制；DBMS的功能數(shù)據(jù)定義；數(shù)據(jù)操縱；數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行 管理；數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理；數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)；數(shù)據(jù)通道接 口；DBMS的組成：數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言及其翻譯 處理程序

8、；數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言及其編譯（或解釋?zhuān)?程序；數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制程序；實(shí)用程序1：實(shí)體：客觀(guān)存在并可相互區(qū)別的 事物。2：模式：數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié) 構(gòu)和特征的描述，是所有用戶(hù)的公共數(shù)據(jù) 視圖。3：候選碼：關(guān)系中能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè) 元組的屬性或?qū)傩越M。4：函數(shù)依賴(lài)：設(shè)R （U）是屬性集U 上的關(guān)系模式，X，Y是U的子集，若對(duì)于 R （U）的任意一個(gè)可能的關(guān)系r，r中不可 能存在兩個(gè)元組在X上的屬性值相等，而 在Y上的屬性值不等，則稱(chēng)X函數(shù)決定Y 或Y函數(shù)依賴(lài)于X，記為X Y。5：事務(wù)：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。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

9、，數(shù)據(jù)共享性高、冗余度低、 易擴(kuò)充，數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一 管理和控制。查詢(xún)優(yōu)化的一般準(zhǔn)則：選擇運(yùn)算應(yīng)盡可能先做。在執(zhí)行連接前對(duì)關(guān)系適當(dāng)?shù)仡A(yù)處理。把投影運(yùn)算和選擇運(yùn)算同時(shí)進(jìn)行把投影同其前或其后的雙目運(yùn)算結(jié)合起來(lái)。把某些選擇同在它前面要執(zhí)行的笛 卡爾積結(jié)合起來(lái)成為一個(gè)連接運(yùn)算。找出公共子表達(dá)式。：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是 硬件、軟件、干件的結(jié)合，把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 行為設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來(lái)。事務(wù)的四個(gè)特性：原子性、一致性、 隔離性和持續(xù)性。數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)具有永久存儲(chǔ)有組 織和可共享三個(gè)基本特點(diǎn)。試述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù) 據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概念。數(shù)據(jù)：描述事物的符號(hào)記錄稱(chēng)為數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)庫(kù)：數(shù)

10、據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有 組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)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(hù)共享。數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）是指在計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi) 發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員構(gòu)成。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS） 是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管 理軟件。DBMS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(kù)的運(yùn)行管理功 能、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能。使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有什么好處？使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的好處很多，例如可以 大大提高應(yīng)

11、用開(kāi)發(fā)的效率，方便用戶(hù)的使 用，減輕數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理人員維護(hù)的負(fù)擔(dān) 等?？傊?，使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是很多 的，既便于數(shù)據(jù)的集中管理，控制數(shù)據(jù)冗 余，可以提高數(shù)據(jù)的利用率和一致性，又 有利于應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和維護(hù)。.試述文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的區(qū)別 和聯(lián)系。區(qū)別：文件系統(tǒng)面向某一應(yīng)用程序，共 享性差、冗余度大，獨(dú)立性差，紀(jì)錄內(nèi)有 結(jié)構(gòu)、整體無(wú)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用程序自己控制。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)面向現(xiàn)實(shí)世界，共享性高、冗 余度小，具有高度的物理獨(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(kù)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、 完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力.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。

12、數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)中用來(lái)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界 進(jìn)行抽象的工具，是數(shù)據(jù)庫(kù)中用于提供信 息表示和操作手段的形式構(gòu)架。一般地講， 數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的概念的集合。這些 概念精確地描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特 性和完整性約束條件。因此數(shù)據(jù)模型通常 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。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是所研究的對(duì)象 類(lèi)型的集合，是對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)特性的描述。 數(shù)據(jù)操作：是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)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(duì)系 統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)的約束條件： 是完整性規(guī)則的集合，完整性規(guī)則是給定 的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約 和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù) 據(jù)

13、庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的 正確、有效、相容。.試述概念模型的作用。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(kù)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè) 計(jì)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用 戶(hù)之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言。.定義并解釋概念模型中以下術(shù)語(yǔ)： 實(shí)體，實(shí)體型，實(shí)體集，屬性，碼，實(shí)體 聯(lián)系圖（E-R圖）實(shí)體：客觀(guān)存在并可以相互區(qū)分的事物 叫實(shí)體。實(shí)體型：具有相同屬性的實(shí)體具 有相同的特征和性質(zhì)，用實(shí)體名及其屬性 名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體稱(chēng)為實(shí)體 型。實(shí)體集：同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集。 屬性：實(shí)體所具有的某一特性，一個(gè)實(shí)體

14、可由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。碼：唯一標(biāo)識(shí)實(shí) 體的屬性集稱(chēng)為碼。實(shí)體聯(lián)系圖：E-R圖 提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法： 實(shí)體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體 名。屬性：用橢圓形表示，并用無(wú)向邊 將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)。聯(lián)系：用菱 形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，并用無(wú)向 邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向 邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型（1:1，1 ： n或 m : n）。.試述網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)。 層次模型的優(yōu)點(diǎn)主要有：1）模型簡(jiǎn)單， 對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門(mén)描述非常 自然、直觀(guān)，容易理解，2）用層次模 型的應(yīng)用系統(tǒng)性能好，特別是對(duì)于那些實(shí) 體間聯(lián)系是固定的預(yù)先定義好的應(yīng)用，采 用層次模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，

15、其性能優(yōu)于關(guān)系模型； 3）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，如多對(duì)多 聯(lián)系、一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有多個(gè)雙親等，層次模 型不能自然地表示這類(lèi)聯(lián)系。只能通過(guò)引 入冗余數(shù)據(jù)或引入虛擬結(jié)點(diǎn)來(lái)解決。2） 對(duì)插入和刪除操作的限制比較多。3）查 詢(xún)子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)。網(wǎng)狀模型：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，如一 個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親。2）具有良好的 性能，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，而且隨 著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)就變得 越來(lái)越復(fù)雜，不利于最終用戶(hù)掌握。2） 其DDL，DML語(yǔ)言復(fù)雜，

16、用戶(hù)不容易使 用。由于記錄之間聯(lián)系是通過(guò)存取路徑實(shí) 現(xiàn)的，應(yīng)用程序在訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)必須選擇適 當(dāng)?shù)拇嫒÷窂?。因此，用?hù)必須了解系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，加重了編寫(xiě)應(yīng)用程序的負(fù)擔(dān)。.試述關(guān)系模型的概念，定義并解釋 以下術(shù)語(yǔ)：（1）關(guān)系（2）屬性（3） 域（4）元組（5）主碼（6）分 量（7）關(guān)系模式關(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(hù) 觀(guān)點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一 張二維表，它由行和列組成。（1）關(guān)系： 一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的一張表。（2）屬 性：表中的一列即為一個(gè)屬性；（3）域： 屬性的取值范圍；（4）元組：表中的一 行即為一個(gè)元組；（5）碼：表中的某個(gè) 屬性組，

17、它可以唯一確定一個(gè)元組；（6） 分量：元組中的一個(gè)屬性值；（7）關(guān)系 模式：對(duì)關(guān)系的描述，一般表示為關(guān)系名 （屬性1，屬性2，、，屬性n九.試述關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1 關(guān)系模型 與非關(guān)系模型不同，它是建立在嚴(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。無(wú)論實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān) 系表示。操作的對(duì)象和操作的結(jié)果都是關(guān) 系。所以其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，用戶(hù)易 懂易用。3關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶(hù)透 明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、更好的 安全保密性，也簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù) 據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作。缺點(diǎn)：由于存取路 徑對(duì)用戶(hù)透明，查詢(xún)效率往往不如非關(guān)系 數(shù)據(jù)模型。因此

18、為了提高性能，必須對(duì)用 戶(hù)的查詢(xún)請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化，增加了開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù) 庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的難度。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，這 種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是什么？數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)由外模式、 模式和內(nèi)模式組成。外模式，亦稱(chēng)子模式 或用戶(hù)模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)（包括應(yīng)用程 序員和最終用戶(hù)）能夠看見(jiàn)和使用的局部 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫(kù) 用戶(hù)的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù) 據(jù)的邏輯表示。模式，亦稱(chēng)邏輯模式，是 數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描 述，是所有用戶(hù)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)的局部的邏輯結(jié)構(gòu)，通常是模式 的子集。內(nèi)模式，亦稱(chēng)存儲(chǔ)模式，是數(shù)據(jù) 在數(shù)據(jù)庫(kù)

19、系統(tǒng)內(nèi)部的表示，即對(duì)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(kù)系統(tǒng)的 三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，它把 數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS管理，使用戶(hù) 能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù) 在計(jì)算機(jī)中的表示和存儲(chǔ)。為了能夠在內(nèi) 部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù) 據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在這三級(jí)模式之間提供了兩層映 象：外模式/模式映象和模式/內(nèi)模式映 象。正是這兩層映象保證了數(shù)據(jù)庫(kù)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。.定義并解釋以下術(shù)語(yǔ)：DDL、DMLDDL :數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言。用來(lái)定義數(shù)據(jù) 庫(kù)模式、外模式、內(nèi)模式的語(yǔ)言。DML : 數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言。用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn) 行查詢(xún)、插入、刪除和修改的

20、語(yǔ)句。.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(kù)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性？數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性：當(dāng)模式改 變時(shí)、由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員對(duì)各個(gè)外模式/模 式的映象作相應(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(xiě) 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(jiǎn)稱(chēng)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(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員對(duì) 模式/內(nèi)模式映象作相應(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(jiǎn)稱(chēng)數(shù) 據(jù)的物理獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在三級(jí) 模式之間提供的兩層映象保證了數(shù)據(jù)庫(kù)

21、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。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理 系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù) 管理員和用戶(hù)構(gòu)成。.DBA的職責(zé)是什么？負(fù)責(zé)全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。 具體職責(zé)包括：決定數(shù)據(jù)庫(kù)的信息內(nèi) 容和結(jié)構(gòu)； 決定數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù) 的試用和運(yùn)行；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的改進(jìn)和 重組。.系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員、應(yīng) 用程序員的職責(zé)是什么？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(shuō)明，系統(tǒng)分析員要和用戶(hù)及 DBA相結(jié)合，確定系統(tǒng)的硬件軟件配置， 并參與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)。數(shù)

22、據(jù)庫(kù)設(shè) 計(jì)人員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的確定、數(shù)據(jù)庫(kù) 各級(jí)模式的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員必須參 加用戶(hù)需求調(diào)查和系統(tǒng)分析，然后進(jìn)行數(shù) 據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。在很多情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人 員就由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員擔(dān)任。應(yīng)用程序員負(fù) 責(zé)設(shè)計(jì)和編寫(xiě)應(yīng)用系統(tǒng)的程序模塊，并進(jìn) 行調(diào)試和安裝。.試述關(guān)系模型的三個(gè)組成部分。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。.試述關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的特點(diǎn)和分類(lèi)。關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言可以分為三類(lèi)：關(guān)系代 數(shù)語(yǔ)言，域關(guān)系演算語(yǔ)言包括：元組關(guān) 系演算語(yǔ)言，具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙 重特點(diǎn)的語(yǔ)言特點(diǎn)是，具有完備的表達(dá) 能力，是非過(guò)程化的集合操作語(yǔ)言，功能 強(qiáng)，能夠嵌入高級(jí)語(yǔ)言中使用.定義并理解下

23、列術(shù)語(yǔ)，說(shuō)明它們之間 的聯(lián)系與區(qū)別：（1）域，笛卡爾積， 關(guān)系，元組，屬性（2）主碼，候選碼， 外部碼（3）關(guān)系模式，關(guān)系，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)域：域是一組具有相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的值的 集合。笛卡爾積：給定一組域D1， D2，Dn，這些域中可以有相同的。 這組域的笛卡爾積為：D1XD2XXDn = （ dl，d2，dn ） I di?Di， i = 1 ， 2，n 其中每一個(gè)元素 （dl，d2，dn ）叫作一個(gè)n元 組（n-tuple ）或簡(jiǎn)稱(chēng)元組（Tuple ）。 元素中的每一個(gè)值di叫作一個(gè)分量 （Component ）。關(guān)系：在域 D1， D2，Dn上笛卡爾積D1 X D2 XX Dn的子集稱(chēng)為關(guān)系，表

24、示為R （ D1， D2，Dn ）元組：關(guān)系中的每個(gè)元素 是關(guān)系中的元組。屬性：關(guān)系也是一個(gè)二 維表，表的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，表的每列 對(duì)應(yīng)一個(gè)域。由于域可以相同，為了加以 區(qū)分，必須對(duì)每列起一個(gè)名字，稱(chēng)為屬性。 候選碼：若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯 一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱(chēng)該屬性組為候選 碼。主碼：若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則 選定其中一個(gè)為主碼。外部碼：設(shè)F是基 本關(guān)系R的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系 R的碼，如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks 相對(duì)應(yīng)，則稱(chēng)F是基本關(guān)系R的外部碼， 簡(jiǎn)稱(chēng)外碼?；娟P(guān)系R稱(chēng)為參照關(guān)系，基 本關(guān)系S稱(chēng)為被參照關(guān)系或目標(biāo)關(guān)系。關(guān) 系R和S可以是相同的關(guān)系。關(guān)系模式： 關(guān)系的描

25、述稱(chēng)為關(guān)系模式。它可以形式化 地表示為：R （ U，D，dom，F(xiàn) ） 其中R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬 性名集合，D為屬性組U中屬性所來(lái)自 的域，dom為屬性向域的映象集合，F(xiàn)為 屬性間數(shù)據(jù)的依賴(lài)關(guān)系集合。關(guān)系：在域 D1，D2，Dn上笛卡爾積D1 X D2 XX Dn的子集稱(chēng)為關(guān)系，表示為R（D1 ， D2，Dn ）關(guān)系是關(guān)系模 式在某一時(shí)刻的狀態(tài)或內(nèi)容。關(guān)系模式是 靜態(tài)的、穩(wěn)定的，而關(guān)系是動(dòng)態(tài)的、隨時(shí) 間不斷變化的，因?yàn)殛P(guān)系操作在不斷地更 新著數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：關(guān)系 數(shù)據(jù)庫(kù)也有型和值之分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型 也稱(chēng)為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式，是對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 的描述，它包括若干域的定義以及在這

26、些 域上定義的若干關(guān)系模式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的 值是這些關(guān)系模式在某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的關(guān)系 的集合，通常就稱(chēng)為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。.試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則。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？關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對(duì)關(guān)系的某種 約束條件。關(guān)系模型中可以有三類(lèi)完整性 約束：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶(hù)定 義的完整性。其中實(shí)體完整性和參照完整 性是關(guān)系模型必須滿(mǎn)足的完整性約束條 件，被稱(chēng)作是關(guān)系的兩個(gè)不變性，應(yīng)該由 關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持。1）實(shí)體完整性規(guī)則：2）參照完整性規(guī)則：3）用戶(hù)定義的完整 性是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條 件。它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必 須滿(mǎn)足的語(yǔ)義

27、要求。在參照完整性中，外部碼屬性的值可以為空，它表示該屬性 的值尚未確定。但前提條件是該外部碼屬 性不是其所在關(guān)系的主屬性。.等值連接與自然連接的區(qū)別是什 么？連接運(yùn)算中有兩種最為重要也最為常 用的連接，一種是等值連接，另一種是自 然連接。0為“=”的連接運(yùn)算稱(chēng)為等值 連接。它是從關(guān)系R與S的笛卡爾積中 選取A、B屬性值相等的那些元組。即 等值連接為：R A=B S = t r t s | t rE R A t sG S A t r A = t s :B 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，并且要在結(jié)果中把重 復(fù)的屬性去掉。即若R和S具有相同的 屬

28、性組B，則自然連接可記作：RS=t r t s | t rE R A t sG S A t r B = t s B .代數(shù)的基本運(yùn)算有哪些？如何用這 些基本運(yùn)算來(lái)表示其他的關(guān)系基本運(yùn)算？在八種關(guān)系代數(shù)運(yùn)算中，并、差、笛 卡爾積、投影和選擇五種運(yùn)算為基本的運(yùn) 算。其他三種運(yùn)算，即交、連接和除，均 可以用五種基本運(yùn)算來(lái)表達(dá)。交運(yùn)算：R? S = R-（R-S）連接運(yùn)算 R S = ?A?B（R?S） A?B 除運(yùn)算：R （ X，Y ） ?S （ Y， Z ） = ?X? - ?X （ ?X? ? ?Y（S） ?R ） X、 Y、Z為屬性組，R中的Y和S中的Y 可以有不同的屬性名，但必須出自相同的

29、域集。1 .試述SQL語(yǔ)言的特點(diǎn)。（1 ）綜合統(tǒng)一。SQL語(yǔ)言集數(shù)據(jù)定義 語(yǔ)言DDL、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言DML、數(shù)據(jù)控 制語(yǔ)言DCL的功能于一體。（2 ）高度非 過(guò)程化。用SQL語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，只要 提出“做什么”，而無(wú)須指明“怎么做”， 因此無(wú)需了解存取路徑，存取路徑的選擇 以及SQL語(yǔ)句的操作過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)完 成。（3 ）面向集合的操作方式。（4 ） 以同一種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方式。SQL語(yǔ)言既是自含式語(yǔ)言，又是嵌入式語(yǔ) 言。（5 ）語(yǔ)言簡(jiǎn)捷，易學(xué)易用。.試述SQL的定義功能。SQL 的數(shù)據(jù)定義功能包括定義表、定義 視圖和定義索引。SQL語(yǔ)言使用CREATE TABLE語(yǔ)句建立基本表，ALT

30、ER TABLE語(yǔ) 句修改基本表定義，DROP TABLE語(yǔ)句刪 除基本表；使用CREATE INDEX語(yǔ)句建立 索引，DROP INDEX語(yǔ)句刪除索引；使用 CREATE VIEW 命令建立視圖， DROP VIEW 語(yǔ)句刪除視圖。.什么是基本表？什么是視圖？?jī)烧?的區(qū)別和聯(lián)系是什么？.試述視圖的優(yōu)點(diǎn)。.所有的視圖是否都可以更新？為什 么？. 哪類(lèi)視圖是可以更新的，哪類(lèi)視圖 是不可更新的？各舉一例說(shuō)明。.在嵌入式SQL中是如何區(qū)分SQL 語(yǔ)句和主語(yǔ)言語(yǔ)句的？在SQL語(yǔ)句前加上前綴 EXEC SQL。 SQL語(yǔ)句的結(jié)束標(biāo)志則隨主語(yǔ)言的不同而 不同。.在嵌入式SQL中是如何解決數(shù)據(jù) 庫(kù)工作單元與

31、源程序工作單元之間通信 的？數(shù)據(jù)庫(kù)工作單元與源程序工作單元 之間的通信主要包括：（1 ） SQL通信 區(qū)SQLCA，用來(lái)向主語(yǔ)言傳遞SQL語(yǔ)句 的執(zhí)行狀態(tài)信息，使主語(yǔ)言能夠根據(jù)此信 息控制程序流程。（2 ）主變量，1 ）用 來(lái)實(shí)現(xiàn)主語(yǔ)言向SQL語(yǔ)句提供參數(shù)。2 ） 將SQL語(yǔ)句查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果交主語(yǔ)言 進(jìn)一步處理（3 ）游標(biāo)，解決集合性操作 語(yǔ)言與過(guò)程性操作語(yǔ)言的不匹配通過(guò)游標(biāo) 逐一獲取記錄，并賦給主變量，交由主語(yǔ) 言進(jìn)一步處理。.在嵌入式SQL中是如何協(xié)調(diào)SQL 語(yǔ)言的集合處理方式和主語(yǔ)言的單記錄處 理方式的？用游標(biāo)來(lái)協(xié)調(diào)這兩種不同的處理方 式。游標(biāo)區(qū)是系統(tǒng)為用戶(hù)開(kāi)設(shè)的一個(gè)數(shù)據(jù) 緩沖區(qū)，存放

32、SQL語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果，每個(gè) 游標(biāo)區(qū)都有一個(gè)名字。用戶(hù)可以通過(guò)游標(biāo) 逐一獲取記錄，并賦給主變量，交由主語(yǔ) 言進(jìn)一步處理。.試給出各類(lèi)關(guān)系系統(tǒng)的定義：最小 關(guān)系系統(tǒng)；關(guān)系上完備的系統(tǒng)；全關(guān)系型 的關(guān)系系統(tǒng)。最小關(guān)系系統(tǒng)：一個(gè)系統(tǒng)可定義為最 小關(guān)系系統(tǒng)，當(dāng)且僅當(dāng)它：（1 ）支持關(guān) 系數(shù)據(jù)庫(kù)。從用戶(hù)觀(guān)點(diǎn)看，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)由 表構(gòu)成，并且只有表這一種結(jié)構(gòu)。（2） 支持選擇、投影和（自然）連接運(yùn)算，對(duì) 這些運(yùn)算不必要求定義任何物理存取路 徑。關(guān)系上完備的系統(tǒng)：這類(lèi)系統(tǒng)支持關(guān) 系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和所有的關(guān)系代數(shù)操作。全關(guān) 系型的關(guān)系系統(tǒng)：這類(lèi)系統(tǒng)支持關(guān)系模型 的所有特征。即不僅是關(guān)系上完備的而且 支持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中域的概念

33、，支持實(shí)體完整 性和參照完整性。.試述全關(guān)系型系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足的十二條 準(zhǔn)則，以及十二條基本準(zhǔn)則的實(shí)際意義和 理論意義。關(guān)系模型的奠基人E.F.Codd具體地 給出了全關(guān)系型的關(guān)系系統(tǒng)應(yīng)遵循的十二 條基本準(zhǔn)則。從實(shí)際意義上看，這十二條 準(zhǔn)則可以作為評(píng)價(jià)或購(gòu)買(mǎi)關(guān)系型產(chǎn)品的標(biāo) 準(zhǔn)。從理論意義上看，它是對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)模 型的具體而又深入的論述，是從理論和實(shí) 際緊密結(jié)合的高度對(duì)關(guān)系型 DBMS的評(píng) 述。準(zhǔn)則0 一個(gè)關(guān)系型的DBMS必須能 完全通過(guò)它的關(guān)系能力來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。準(zhǔn) 則1信息準(zhǔn)則。關(guān)系型DBMS的所有信息 都應(yīng)在邏輯一級(jí)上用一種方法即表中的值 顯式地表示。準(zhǔn)則2保證訪(fǎng)問(wèn)準(zhǔn)則。依 靠表名、主碼和列名的組合

34、，保證能以邏 輯方式訪(fǎng)問(wèn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng) （分量值）。準(zhǔn)則3空值的系統(tǒng)化處 理。全關(guān)系型的DBMS應(yīng)支持空值的概念， 并用系統(tǒng)化的方式處理空值。準(zhǔn)則4基 于關(guān)系模型的動(dòng)態(tài)的聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù) 庫(kù)的描述在邏輯級(jí)上應(yīng)該和普通數(shù)據(jù)采用 同樣的表示方式，使得授權(quán)用戶(hù)可以使用 查詢(xún)一般數(shù)據(jù)所用的關(guān)系語(yǔ)言來(lái)查詢(xún)數(shù)據(jù) 庫(kù)的描述信息。準(zhǔn)則5統(tǒng)一的數(shù)據(jù)子語(yǔ) 言準(zhǔn)則。準(zhǔn)則6視圖更新準(zhǔn)則。所有理 論上可更新的視圖也應(yīng)該允許由系統(tǒng)更 新。準(zhǔn)則7高級(jí)的插入、修改和刪除操 作。準(zhǔn)則8數(shù)據(jù)物理獨(dú)立性。無(wú)論數(shù)據(jù) 庫(kù)的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)表示或存取方法上作任何 變化，應(yīng)用程序和終端活動(dòng)都保持邏輯上 的不變性。準(zhǔn)則9數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性

35、。當(dāng) 對(duì)基本關(guān)系進(jìn)行理論上信息不受損害的任 何改變時(shí)，應(yīng)用程序和終端活動(dòng)都保持邏 輯上的不變性。準(zhǔn)則10數(shù)據(jù)完整性的獨(dú) 立性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性約束條件必須 是用數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言定義并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)字典中 的，而不是在應(yīng)用程序中加以定義的。準(zhǔn) 則11分布獨(dú)立性。關(guān)系型DBMS具有分 布獨(dú)立性。準(zhǔn)則12無(wú)破壞準(zhǔn)則。如果一 個(gè)關(guān)系系統(tǒng)具有一個(gè)低級(jí)（指一次一個(gè) 記錄）語(yǔ)言，則這個(gè)低級(jí)語(yǔ)言不能違背或 繞過(guò)完整性準(zhǔn)則。.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。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

36、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。可能性：這是因 為：（1）優(yōu)化器可以從數(shù)據(jù)字典中獲 取許多統(tǒng)計(jì)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

37、有人都擁有這些優(yōu)化技術(shù)。.試述查詢(xún)優(yōu)化的一般準(zhǔn)則。下面的優(yōu)化策略一般能提高查詢(xún)效 率：（1）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(lái) 執(zhí)行。（4）把某些選擇同在它前面要 執(zhí)行的笛卡爾積結(jié)合起來(lái)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.試述查詢(xún)優(yōu)化的一般步驟。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：（1）把查 詢(xún)轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部表示，通常用的內(nèi)部表 示是語(yǔ)法樹(shù)。（2）把語(yǔ)法樹(shù)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(yǔ)法樹(shù)轉(zhuǎn)換成優(yōu)化的形式。（3） 選擇低層的存取路徑。（4）生

38、成查詢(xún) 計(jì)劃，選擇代價(jià)最小的。.理解并給出下列術(shù)語(yǔ)的定義：函數(shù)依 賴(lài)、部分函數(shù)依賴(lài)、完全函數(shù)依賴(lài)、傳遞 依賴(lài)、候選碼、主碼、外碼、全碼 （All-key） 、 1NF 、 2NF 、 3NF 、 BCNF 、 多值依賴(lài)、4NF。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程。這里只概要列出數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)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(kù)物理設(shè)計(jì)5） 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施6）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)這是一 個(gè)完整的實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 過(guò)程。不僅包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)本身，還包括 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)。設(shè)計(jì) 一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六 個(gè)階段的不斷反復(fù)。54.試述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)階

39、段上的 設(shè)計(jì)描述。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(hù)需求。2）概念 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：通過(guò)對(duì)用戶(hù)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(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。4）數(shù)據(jù)庫(kù)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)。5）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施：設(shè)計(jì)人員 運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言、工具及宿主 語(yǔ)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(kù)，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù) 據(jù)入庫(kù)，并進(jìn)行試運(yùn)行。6）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行 和維護(hù)：在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其進(jìn) 行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程

40、中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 形成的數(shù)據(jù)庫(kù)模式。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同階段形成數(shù)據(jù) 庫(kù)的各級(jí)模式，即：在概念設(shè)計(jì)階段形成 獨(dú)立于機(jī)器特點(diǎn)，獨(dú)立于各個(gè)DBMS產(chǎn)品 的概念模式，在本篇中就是E-R圖；？在 邏輯設(shè)計(jì)階段將 E-R 圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù) 據(jù)庫(kù)產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型， 形成數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式；然后在基本表的基 礎(chǔ)上再建立必要的視圖（View），形成數(shù) 據(jù)的外模式； ？ 在物理設(shè)計(jì)階段，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(kù)內(nèi)模式。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。特點(diǎn)有：1）數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是硬件、軟件 和干件（技術(shù)與管理的界面）的結(jié)合。2） 從軟件設(shè)計(jì)的技術(shù)角度看，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng) 該

41、和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，也就是說(shuō)，整 個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要把結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)和行 為（處理）設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來(lái)。57.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？需求分析階段的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過(guò)詳細(xì) 調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象，充分了解原 系統(tǒng)工作概況，明確用戶(hù)的各種需求，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(hù) 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的如下要求：（1）信息要求。 指用戶(hù)需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得信息的內(nèi)容與 性質(zhì)。由信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即 在數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù)。（2）處 理要求。指用戶(hù)要完成什么處理功能，對(duì) 處理的響應(yīng)時(shí)間有什么要求，處理方式是 批處理還是聯(lián)機(jī)處理。（3）安

42、全性與完 整性要求。. 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類(lèi)數(shù)據(jù)描述的集 合。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容通常包括：數(shù)據(jù)項(xiàng)、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過(guò)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(guò)對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義 來(lái)描述數(shù)據(jù)流、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(kù)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(kù)設(shè) 計(jì)過(guò)程中不斷修改、充實(shí)、完善。.什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)？試述其特 點(diǎn)和設(shè)計(jì)策略。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)、充 分地反映現(xiàn)實(shí)世界，

43、包括事物和事物之間 的聯(lián)系，能滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。 是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型。（2）易 于理解，從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的 用戶(hù)交換意見(jiàn)，用戶(hù)的積極參與是數(shù)據(jù)庫(kù) 的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。（3）易于更改，當(dāng) 應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時(shí)，容易對(duì)概念 模型修改和擴(kuò)充。（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。即 首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步 細(xì)化；2自底向上。即首先定義各局部應(yīng) 用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來(lái)，得 到全局概念結(jié)構(gòu)；3逐步擴(kuò)張。首先定義 最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充， 以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)， 直至總體概

44、念結(jié)構(gòu)；4混合策略。即將自 頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策 略設(shè)計(jì)一個(gè)全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為 骨架集成由自底向上策略中設(shè)計(jì)的各局部 概念結(jié)構(gòu)。.什么叫數(shù)據(jù)抽象？試舉例說(shuō)明。數(shù)據(jù)抽象是對(duì)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(lèi)這種抽象是：定義某一類(lèi) 概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對(duì)象的類(lèi)型。這 些對(duì)象具有某些共同的特性和行為。它抽 象了對(duì)象值和型之間的“ is member of ” 的語(yǔ)義。在E-R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(lèi)型中的

45、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(zhuān)業(yè)教學(xué)，講授某些課程，從事某 個(gè)方向的科研。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性和 設(shè)計(jì)步驟。重要性：數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù) 庫(kù)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).什么是E-R圖？構(gòu)成E-R圖的基本

46、要素是什么？E-R圖為實(shí)體-聯(lián)系圖，提供了表示 實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來(lái)描述現(xiàn) 實(shí)世界的概念模型。構(gòu)成E-R圖的基本要 素是實(shí)體型、屬性和聯(lián)系，其表示方法為： 實(shí)體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體 名；屬性：用橢圓形表示，并用無(wú)向邊 將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)；聯(lián)系：用 菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，并用無(wú) 向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú) 向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型(1 :1， 1 : n 或 m : n)。.為什么要視圖集成？視圖集成的方法 是什么？在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)視圖集成的

47、方式將 各子系統(tǒng)有機(jī)的融合起來(lái)，綜合成一個(gè)系 統(tǒng)的總視圖。這樣設(shè)計(jì)清晰，由簡(jiǎn)到繁。 由于數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)能被全系統(tǒng)的多個(gè)用戶(hù)、多個(gè)應(yīng)用 共享使用。一般說(shuō)來(lái)，視圖集成可以有兩 種方式：多個(gè)分E-R圖一次集成；逐 步集成，用累加的方式一次集成兩個(gè)分 E-R圖。無(wú)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(lái)生成初步E-R圖。(2)修改 和重構(gòu)。消除不必要的冗余，生成基本E-R 圖。.什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)？試述 其設(shè)計(jì)步

48、驟。數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是把概念結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的基本E-R圖轉(zhuǎn)換為 與選用的DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相 符合的邏輯結(jié)構(gòu)。：(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(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定 DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換；(3)對(duì)數(shù) 據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。.試述把E-R圖轉(zhuǎn)換為DBTG模型和 關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。E-R圖向DBTG模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則：1) 每個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為記錄型，實(shí)體的屬性轉(zhuǎn) 換為記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)；2)實(shí)體型之間1 ： n ( n N 1 )的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)系，沒(méi) 有任何聯(lián)系的實(shí)體型轉(zhuǎn)換為奇異系；3) K (K N 2)個(gè)實(shí)體型之間多對(duì)多的聯(lián)系， 引入

49、一個(gè)連結(jié)記錄，形成K個(gè)實(shí)體型和連 結(jié)記錄之間的K個(gè)系。連結(jié)記錄的屬性由 諸首記錄的碼及聯(lián)系屬性所組成；4)同 一實(shí)體型內(nèi)的 1 ： n ， n ： m 聯(lián)系， 引入連結(jié)記錄，轉(zhuǎn)換為兩個(gè)系。66.你能給出由E-R圖轉(zhuǎn)換為IMS模型 的轉(zhuǎn)換規(guī)則嗎？E-R圖向IMS模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則：1) 每個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為記錄型，實(shí)體的屬性轉(zhuǎn) 換為記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)； 2) 實(shí)體型之間 1 ： n ( n N 1 )的聯(lián)系轉(zhuǎn)換記錄型之間的 有向邊；3)實(shí)體型之間m : n ( m1， n1 )的聯(lián)系則分解成一對(duì)多聯(lián)系，再根 據(jù)2)轉(zhuǎn)換；4) K ( K N 2 )個(gè)實(shí)體 型之間多對(duì)多的聯(lián)系，可先轉(zhuǎn)換成多對(duì)兩 個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)

50、系，再根據(jù)3)轉(zhuǎn)換。.規(guī)范化理論對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)有什么指導(dǎo) 意義？規(guī)范化理論為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員判斷關(guān) 系模式優(yōu)劣提供了理論標(biāo)準(zhǔn)，可用以指導(dǎo) 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化，用來(lái)預(yù)測(cè)模式可能 出現(xiàn)的問(wèn)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(kù)設(shè)計(jì)工作 有了嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。.試述數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟。數(shù)據(jù)庫(kù)在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存 取方法稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)，它依賴(lài)于 給定的DBMS。為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模 型選取一個(gè)最適合應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)， 就是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù) 庫(kù)的物理設(shè)計(jì)步驟通常分為兩步：( 1 ) 確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中 主要指存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；(

51、2 )對(duì)物 理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空 間效率。69.你能給出關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的主要 內(nèi)容嗎？例如ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的 內(nèi)容。對(duì)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要 包括：？為關(guān)系模式選擇存取方法；？ 設(shè)計(jì)關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫(kù)文件的物理存儲(chǔ) 結(jié)構(gòu)。有關(guān)ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)的內(nèi) 容請(qǐng)參考其技術(shù)資料，根據(jù)上述內(nèi)容進(jìn)行 總結(jié)。.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？數(shù)據(jù)庫(kù)是用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理 與應(yīng)用的，因此在實(shí)施階段必須將原有系 統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)量一 般都很大，而且數(shù)據(jù)來(lái)源于部門(mén)中的各個(gè) 不同的單位。數(shù)據(jù)的組織方式、結(jié)構(gòu)和格 式都與新設(shè)

52、計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)牟?距，組織數(shù)據(jù)錄入就要將各類(lèi)源數(shù)據(jù)從各 個(gè)局部應(yīng)用中抽取出來(lái)，分類(lèi)轉(zhuǎn)換，最后 綜合成符合新設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的形式， 輸入數(shù)據(jù)庫(kù)。因此這樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、組織 入庫(kù)的工作是相當(dāng)費(fèi)力費(fèi)時(shí)的工作。特別 是原系統(tǒng)是手工數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)時(shí)，各類(lèi)數(shù) 據(jù)分散在各種不同的原始表格、憑證、單 據(jù)之中。數(shù)據(jù)輸入工作量更大。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(duì)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(lái)完 成數(shù)據(jù)入庫(kù)的任務(wù)。在源數(shù)據(jù)入庫(kù)之前要 采用多種方法對(duì)它們進(jìn)行檢驗(yàn)，以防止不 正確的數(shù)據(jù)入庫(kù)。.什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的再組織和重構(gòu)造？為 什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的再組織和重

53、構(gòu)造？數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)的重構(gòu)造 則是指部分修改數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和內(nèi)模式， 即修改原設(shè)計(jì)的邏輯和物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫(kù) 的再組織是不修改數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和內(nèi)模式 的。進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的再組織和重構(gòu)造的原因： 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于記錄不斷增、 刪、改，會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)情況變壞， 降低了數(shù)據(jù)的存取效率，數(shù)據(jù)庫(kù)性能下降， 這時(shí)DBA就要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行重組織。 DBMS 一般都提供數(shù)據(jù)重組織用的實(shí)用程 序。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用環(huán)境常常發(fā)生變化，如增 加新的應(yīng)用或新的實(shí)體，取消了某些應(yīng)用， 有的實(shí)體與實(shí)體間的聯(lián)系也發(fā)生了變化 等，使原有的數(shù)據(jù)庫(kù)

54、設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足新的需 求，需要調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和內(nèi)模式。這 就要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)造。.試述事務(wù)的概念及事務(wù)的四個(gè)特性。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)具有四個(gè) 特性：原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性)。 這個(gè)四個(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，并發(fā)執(zhí) 行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。持

55、續(xù)性: 持續(xù)性也稱(chēng)永久性，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。.為什么事務(wù)非正常結(jié)束時(shí)會(huì)影響數(shù)據(jù) 庫(kù)數(shù)據(jù)的正確性，請(qǐng)列舉一例說(shuō)明之。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)。 如果數(shù)據(jù)庫(kù)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，這些未完成事務(wù) 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改有一部分已寫(xiě)入物理 數(shù)據(jù)庫(kù)，這時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)就處于一種不正確的 狀態(tài)，或者說(shuō)是不一致的狀態(tài)。例如某工 廠(chǎng)的庫(kù)存管理系統(tǒng)中，要把數(shù)量為Q的某 種零件從倉(cāng)庫(kù)1移到倉(cāng)庫(kù)2存放。則可 以定義一個(gè)事務(wù) T ， T 包括兩個(gè)操作； Q1=Q

56、1-Q，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(kù)就處于 不一致性狀態(tài)，庫(kù)存量無(wú)緣無(wú)故少了 Q。.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 數(shù)據(jù)丟失，因此必須要有恢復(fù)子系統(tǒng)?；?復(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 狀態(tài)或完整狀態(tài)）。.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾 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

57、各種各樣的 故障，大致可以分以下幾類(lèi)：（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(kù)數(shù) 據(jù)。.數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的基本技術(shù)有哪些？數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和登錄日志文件是數(shù)據(jù)庫(kù) 恢復(fù)的基本技術(shù)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生 故障，利用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)后備副本和日志 文件就可以將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到故障前的某個(gè) 一致性狀態(tài)。.數(shù)據(jù)庫(kù)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。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)中采用的基 本技術(shù)。所謂轉(zhuǎn)儲(chǔ)即DBA定期地將數(shù)據(jù)庫(kù) 復(fù)制到磁帶或另一個(gè)磁盤(pán)上保存起來(lái)的過(guò) 程。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)遭到破壞后可以將后備副本 重新裝入

58、，將數(shù)據(jù)庫(kù)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(wú)運(yùn)行事務(wù)時(shí)進(jìn)行的 轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作。如上圖所示。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)簡(jiǎn)單， 但必須等待正運(yùn)行的用戶(hù)事務(wù)結(jié)束才能進(jìn) 行。同樣，新的事務(wù)必須等待轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)束才 能執(zhí)行。顯然，這會(huì)降低數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性。 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：指轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(hù)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。因?yàn)檗D(zhuǎn)儲(chǔ)期間運(yùn)行的事務(wù)可能修 改了某些數(shù)據(jù)，使得后援副本上的數(shù)據(jù)不 是數(shù)據(jù)庫(kù)的一致版本。為此，必須把轉(zhuǎn)儲(chǔ) 期間各事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改活動(dòng)登記下 來(lái)，建立日志文件。這樣，后援副本加上

59、 日志文件就能得到數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的正確 狀態(tài)。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(kù)。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(guò)的數(shù)據(jù)。從恢復(fù)角度看，使 用海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)得到的后備副本進(jìn)行恢復(fù)一般 說(shuō)來(lái)更簡(jiǎn)單些。但如果數(shù)據(jù)庫(kù)很大，事務(wù) 處理又十分頻繁，則增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式更實(shí)用 更有效。.什么是日志文件？為什么要設(shè)立日志 文件？（1）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。（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)。79.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)？把對(duì)數(shù)據(jù)的修改寫(xiě)到數(shù)據(jù)庫(kù)中和把

60、 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：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(duì)用戶(hù)是透明 的。DBMS執(zhí)行恢復(fù)步驟是：