《数据库系统概论》简答题集及答案

《数据库系统概论》简答题集答案◆数据库管理系统的主要功能是什么？数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。它的主要功能包括：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。◆数据管理技术的人工管理阶段的特点是什么？◆数据管理技术的文件系统阶段的特点是什么？用文件系统管理数据具有如下特点：数据可以长期保存、由文件系统管理数据、数据共享性差冗余度大、数据独立性差。◆数据库系统的特点是什么？◆什么是数据的物理独立性？什么是数据的逻辑独立性？◆什么是数据模型？它应该满足哪三方面的要求？在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和和信息。即数据模型就是现实世界的模拟。数据模型应满足三方面的要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。◆试述概念模型的作用概念模型实际上是现实世界到计算机世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。◆满足什么条件的数据库系统被称为层次模型数据库？层次模型数据库是满足下面两个条件的基本层次联系的集合：（1）有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点（2）根以外的其他结点有且只有一个双亲结点◆在层次模型中可以那两种方法表示多对多联系，两者的优缺点如何？在层次模型中表示多对多联系，必须首先将其分解成一对多联系。分解方法有两种：冗余结点法和虚拟结点法。冗余结点的优点是结构清晰，允许结点改变存储位置，缺点是需要额外占用存储空间，有潜在的不一致性。虚拟结点法的优点是减少对存储空间的浪费，避免产生潜在的不一致性，缺点是结点改变存储位置可能引起虚拟结点中指针的修改。◆试述层次数据模型的优缺点◆满足什么条件的数据库系统被称为网状模型数据库？◆试述网状数据模型的优缺点◆试述关系数据模型的优缺点◆试述数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成；数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映象，从而形成了物理独立性和逻辑独立性。◆什么是物理独立性？什么是逻辑独立性？◆试述数据库系统对硬件资源的要求由于数据库系统数据量很大，DBMS本身因功能繁多同样规模很大，因此数据库系统对硬件资源提出了较高的要求：1、要有足够大的内存，存放操作系统、DBMS核心模块、数据缓冲区和应用程序。2、有足够大的磁盘等直接存取设备存放数据库。3、要求系统有较高的通道能力，以提高数据传送率。◆数据库系统主要包括哪些方面的软件？◆数据库管理员的职责是什么？◆数据库系统应该包括哪些方面的人员？◆试述关系数据库的实体完整性和参照完整性若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值；若属性（组）F是基本关系R的外码，则R中每个元组在F上的值必须为空值或参照关系中某个元组的主码值。◆基本关系具有什么样的性质◆试述关系数据语言的特点和分类关系数据语言的运算对象和运算结果都是集合。关系数据语言包括关系代数、元组关系演算和域关系演算。◆试述关系代数中等值连接和自然连接的区别和联系◆试述SQL语言的特点◆什么是聚簇索引，什么情况下使用聚簇索引？所谓聚簇索引是指索引项的顺序与表中记录的物理顺序一致的索引组织。用户可以在最常查询并列要求有较快响应速度的列上建立聚簇索引以提高查询效率。◆说明SQL语言中WHERE子句和HAVING子句的区别WHERE子句与HAVING短语的区别在于作用对象不同。WHERE子句作用于基本表或视图，从中选择满足条件的元组；HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。◆什么是SQL查询中的外连接？在通常的连接操作中，只有满足连接条件的元组才能作为结果输出。如果希望当一个表中元组找不到另一个表中满足连接条件的元组时依然输出结果，则需要使用外连接，这时不满足连接条件一端的元组取值为空值。外连接还可分为右外连接和左外连接两种。◆请说明视图的作用◆说明嵌入式SQL与主语言之间是如何通信的？◆说明使用游标的步骤和相关SQL语句◆什么是动态SQL？在什么情况下使用动态SQL技术？动态SQL即是在程序运行过程中临时“组装”的SQL语句。在三种情况下会使用到动态SQL技术：语句可变；条件可变；数据库对象、查询条件均可变。◆在嵌入式SQL中是如何区分SQL语句和主语言语句的？◆在嵌入式SQL中是如何解决数据库工作单元与源程序工作单元之间通讯的？◆在嵌入式SQL中是如何协调SQL语言的集合处理方式和主语言的单记录处理方式的？◆什么样的数据库系统可以被称之为关系系统？◆为什么要求关系数据库系统必须支持选择、投影和连接运算？因为不支持这三种运算的系统，用户使用仍不方便，不能提高用户的生产率，而提高用户生产率正是关系系统的主要目标之一。◆为什么关系数据库系统在进行数据处理时不能要求用户指明物理存取路径？因为依赖物理存取路径来实现关系运算就降低或丧失了数据的物理独立性。不依赖物理存取路径来实现关系运算就要求关系系统自动地选择路径。为此，系统要进行查询优化，以获得较好的性能。◆说明全关系准则中的“保证访问准则”访问数据库中的数据项可以有许多不同的逻辑方式，但必须保证有一种方式是可以访问每个数据单元的。即依靠表名、主码和列名的组合，保证能以逻辑方式访问关系数据库中的每个数据项。◆说明全关系准则中的“空值的系统化处理准则”全关系型的DBMS应支持空值的概念，并用系统化的方式处理空值。◆说明全关系准则中的“数据完整性的独立性准则”◆说明全关系准则中的“分布独立性准则”◆说明全关系准则中的“无破坏准则”◆试述查询优化的一般准则选择运算尽可能先做；适当地预处理；投影和选择运算同时进行；把投影同其前后的双目运算结合起来；把选择同它前面的笛卡尔积结合起来；找出公共子表达式。◆试述关系系统优化的一般步骤◆请解释：函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖X、Y是关系R属性集的子集，若对于R的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数决定Y或Y函数依赖于X；Y函数依赖于X，若存在X的真子集能够函数决定Y，则称Y对X部分函数依赖。◆请解释：2NF、3NF、BCNF◆什么是多值依赖？◆试述关系数据库规范化的基本思想？规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各关系模式达到某种程度的“分离”，即“一事一地”的模式设计原则。规范化实质上是概念的单一化。◆数据库设计人员应具备哪些方面的技术和知识？◆试述数据库设计的特点数据库建设是硬件、软件和干件的结合，这是数据库设计的特点之一；在数据库设计的整个过程中要把结构设计和行为设计密切结合起来，这是数据库设计的特点之二。◆数据库设计由哪些基本步骤组成？需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施、数据库的运行及维护。◆数据库设计中的需求分析阶段的任务是什么？◆数据库设计中的数据字典的内容和作用是什么？◆数据库设计中的需求分析阶段的具体步骤是什么？◆数据库设计中的需求分析阶段的常用调查方法有哪些？◆数据库设计中的概念结构设计阶段的任务是什么？概念结构设计阶段的主要任务是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程。◆数据库设计中的概念结构设计的主要方法是什么？◆数据库设计中的概念结构设计的主要步骤是什么？◆在概念结构设计中视图集成的方法是什么？◆数据库设计中的逻辑结构设计阶段的任务是什么？◆数据库设计中的逻辑结构设计的主要步骤是什么？◆规范化理论对数据库设计有什么指导意义？数据库逻辑设计的结果不是唯一的。为了进一步提高数据库应用系统的性能，还应该根据应用需要适当地修改、调整数据模型结构，这就是数据模型的优化。关系数据模型的优化通常以规范化理论为指导，规范化理论为数据库设计人员判断关系模式的优劣提供了理论标准，可用来预测模式可能出现的问题，使数据库设计工作有了严格的理论基础。◆将E-R图转换为关系模型应遵循什么样的原则？◆数据库物理设计的主要任务是什么？◆数据库的物理设计通常分为哪两步？◆数据库实施阶段的主要工作是什么？◆什么是数据库的再组织和重构造？为什么要进行数据库的再组织和重构造？数据库运行一段时间后，由于记录不断增、删、改，会使数据库的物理存储情况变坏，降低了数据的存取效率，数据库性能下降，这时DBA就要对数据库进行重组织。由于数据库应用环境发生变化，增加了新的应用、新的实体，或取消了某些应用、某些实体，这时就需要调整数据库的模式和内模式，即对数据库进行重构造。◆什么是事务？它有哪些特性？◆什么是数据库的恢复？数据库管理系统必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库的恢复。◆数据库恢复的基本技术有哪些？◆数据库转储的意义是什么？试比较各种数据转储方法。数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。当数据库遭到破坏后可以利用转储形成的后备副本来恢复数据库。海量转储是指每次转储全部数据库，增量转储则指每次只转储上一次转储后更新过的数据。海量转储比较费时，增量转储应在海量转储的基础上进行。静态转储是在系统中无运行事务时进行的转储操作，动态转储是指转储期间允许对数据库进行存取或修改。静态转储技术相对简单，但会降低数据库使用效率；动态转储不影响用户对数据库的使用，但要额外备份转储期间的数据库操作日志。◆试述日志文件的作用◆登记日志文件应遵循什么样的原则？◆试述事务故障的恢复策略◆试述系统故障的恢复策略系统故障造成数据库不一致的原因有：未完成事务对数据库进行了操作；已提交事务对数据库的操作未写入数据库。因此系统故障的恢复就是按正向顺序重做已提交的事务；按反向顺序撤消未完成的事务。◆试述介质故障的恢复策略发生介质故障时，磁盘上的物理数据和日志文件被破坏。恢复的方法是：（1）装入最新的数据库后备副本，使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。（2）装入相应的日志文件副本，重做已完成的事务。◆试述具有检查点的恢复技术◆什么是数据库镜像？它有什么用途？介质故障是对系统影响最为严重的一种故障，为此，许多数据库管理系统提供了数据库镜像功能，即根据DBA的要求，自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上。这样，一旦出现介质故障，可由镜像磁盘继续提供使用，同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复。◆并发操作可能带来哪些数据不一致性？◆试给出封锁的相容矩阵T1\T2XS-XS-NNYNYYYYY◆试述封锁协议及封锁协议的作用一级封锁协议是：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。一级封锁协议可防止丢失修改，并保证事务T是可恢复的。二级封锁协议是：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后即可释放S锁。二级封锁协议可进一步防止读“脏”数据。三级封锁协议是：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束才释放。三级封锁协议可在二级封锁协议的基础上进一步防止不可重复读。◆什么是活锁？解决活锁的方法是什么？◆什么是死锁？解决死锁的方法是什么？死锁是由于事务之间相互封锁了对方需要的数据，从而出现了事务永远不能结束的现象。解决死锁的方法有两类，一类是预防死锁，具体的方法包括一次封锁法和顺序封锁法等；另一类是诊断和解除死锁，具体的方法包括超时法和等待图法等。◆什么样的并发调度是正确的调度？◆什么是事务的可串行化？多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与按某一次序串行执行它们时的结果相同，我们称这种高度策略为可串行化的调度。◆什么是两段锁协议？◆说明数据库系统封锁粒度与系统并发度和并发控制开销之间的关系数据库系统封锁对象的大小称为封锁粒度。封锁粒度与系统并发度和并发控制的开销密切相关。封锁的粒度越大，数据库所能够封锁的数据单元就越小，并发度就越小，系统开销也越小；反之，封锁的粒度越小，并发度较高，但系统的开销也就越大。◆数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？◆试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术用户标识和鉴别：是DB