2021年数据库原理题库简答题答案.docx

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完整简答题答案：
一、简答题
1. 简述数据库系统特点。
u 数据构造化
u 数据共享性高，冗余度低且易扩充
u 数据独立性高
u 数据由数据库管理系统统一管理和控制

2. 数据库管理系统重要功能有哪些?
u 数据定义功能
u 数据组织、存储和管理
u 数据操作功能
u 数据库事务管理和运营管理
u 数据库建立和维护功能
u 其她功能

3. 什么叫数据与程序物理独立性?什么叫数据与程序逻辑独立性?为什么数据库系统具备数据与程序独立性?
物理独立性:顾客应用程序与数据库中数据物理存储是互相独立
逻辑独立性：顾客应用程序与数据库中数据库逻辑构造是互相独立。

4. 简述数据库系统三级模式构造。
数据库系统三级模式构造由外模式、模式和内模式构成。
l 外模式，亦称子模式或顾客模式，是数据库顾客（涉及应用程序员和最后顾客）可以看见和使用局部数据逻辑构造和特性描述，是数据库顾客数据视图，是与某一应用关于数据逻辑表达。
l 模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据逻辑构造和特性描述，是所有顾客公共数据视图。模式描述是数据全局逻辑构造。
l 外模式涉及是数据局部逻辑构造，普通是模式子集。
l 内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部表达，即对数据物理构造和存储方式描述。
l 为了可以在内部实现这三个抽象层次联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像。
5. 试述数据库系统构成。
数据库系统普通由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和顾客构成。
注：如下为详细构成：

6. 简述文献系统与数据库系统区别和联系。
文献系统与数据库系统区别
（1） 文献系统用文献将数据长期保存在外存上，数据库系统用数据库统一存储数据； （2） 文献系统中程序和数据有一定联系，数据库系统中程序和数据分离；
（3） 文献系统用操作系统中存取办法对数据进行管理，数据库系统用DBMS统一管理和控制数据；
（4） 文献系统实现以文献为单位数据共享，数据库系统实现以记录和字段为单位数据共享。

文献系统和数据库系统之间联系：
（1） 均为数据组织管理技术；
（2） 均由数据管理软件管理数据，程序与数据之间用存取办法进行转换；
（3） 数据库系统是在文献系统基本上发展而来。

7. DBA职责是什么?

8. 关系代数基本运算有哪些 ?

注：选取：∂aR(选取出若干满足条件a元组)
投影：∏aR(选取出若干满足条件a属性列)，删除了重复元组
连接：
等值连接：选取两个属性列相似元组连接
自然连接：特殊等值连接，比较分量为同名属性，重复属性列删除

9. 什么是基本表?什么是视图?两者区别和联系是什么?
基本表是自身独立存在表，在 sQL 中一种关系就相应一种表。视图是从一种或几种基本表导出表。视图自身不独立存储在数据库中，是一种虚表。即数据库中只存储视图定义而不存储视图相应数据，这些数据仍存储在导出视图基本表中。视图在概念上与基本表等同，顾客可以犹如基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图

10. 简述视图长处。
( l ）视图可以简化顾客操作；
( 2 ）视图使顾客能以各种角度看待同一数据；
( 3 ）视图对重构数据库提供了一定限度逻辑独立性；
( 4 ）视图可以对机密数据提供安全保护。

11. 所有视图与否都可以更新?哪类视图是可以更新，哪类视图是不可更新?
不是。基本表行列子集视图普通是可更新。若视图属性来自集函数、表达式，则该视图必定是不可以更新

12. 简述 SQL 特点。
(l）综合统一。 sQL 语言集数据定义语言 DDL 、数据操纵语言 DML 、数据控制语言 DCL 功能于一体。
(2）高度非过程化。用 sQL 语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无需指明“怎么做”，因而无需理解存取途径，存取途径选取以及 sQL 语句操作过程由系统自动完毕。
(3）面向集合操作方式。 sQL 语言采用集合操作方式，不但操作对象、查找成果可以是元组集合，并且一次插入、删除、更新操作对象也可以是元组集合。
(4）以同一种语法构造提供两种使用方式。 sQL 语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。作为自含式语言，它可以独立地用于联机交互使用方式；作为嵌入式语言，它可以嵌入到高档语言程序中，供程序员设计程序时使用。
(5）语言简捷，易学易用

13. 在嵌入式SQL中是如何协调SQL语言集合解决方式和主语言单记录解决方式?

14. 关系数据库完整性规则有哪几类？
l 实体完整性
l 参照完整性
l 顾客自定义完整性

15. 试述查询优化在关系数据库系统中重要性和也许性。
重要性：关系系统查询优化既是 RDBMS 实现核心技术又是关系系统长处所在。它减轻了顾客选取存取途径承担。顾客只要提出“干什么”，不必指出“怎么干”。查询优化长处不但在于顾客不必考虑如何最佳地表达查询以获得较好效率，并且在于系统可以比顾客程序“优化’夕做得更好。
也许性：
( l ）优化器可以从数据字典中获取许多记录信息，例如关系中元组数、关系中每个属性值分布状况、这些属性上与否有索引、是什么索引（ B ＋树索引还是 HASH 索引或惟一索引或组合索引）等。优化器可以依照这些信息选取有效执行筹划，而顾客程序则难以获得这些信息。
( 2 ）如果数据库物理记录信息变化了，系统可以自动对查询进行重新优化以选取相适应执行筹划。在非关系系统中必要重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太也许。
( 3 ）优化器可以考虑数十甚至数百种不同执行筹划，从中选出较优一种，而程序员普通只能考虑有限几种也许性。 ( 4 ）优化器中涉及了诸多复杂优化技术，这些优化技术往往只有最佳程序员才干掌握。系统自动优化相称于使得所有人都拥有这些优化技术
16. 写出 Armstrong 推理规则中自反律、增广律、传递律形式化定义。
设U为属性集总集，F为U上某些函数依赖，则关于系模式R<U,F>
A1自反律:若 yÍ XÍ U，则X→Y为F所蕴含。
A2增广律:若X→Y为F所蕴含，且ZÍ U， 则XZ→YZ为F所蕴含。
A3传递律：若 X→Y及Y→Z为F所蕴含，则 X→Z为F所蕴含

17. 简述日记文献内容
u 事务标记
u 操作类型
u 操作对象
u 更新前数据旧值
u 更新后数据新值
18. 简述 SQL 中自主存取控制机制。
自主存取控制办法：定义各个顾客对不同数据对象存取权限。当顾客对数据库访问时一方面检查顾客存取权限。防止不合法顾客对数据库存取。
注：强制存取控制办法：每一种数据对象被（强制地）标以一定密级，每一种顾客也被（强制地）授予某一种级别允许证。系统规定只有具备某一允许证级别顾客才干存取某一种密级数据对象。

19. 简述数据库中事务概念及其性质。
事务是顾客定义一种数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一种不可分割工作单位。
事务具备4 个特性：原子性一致性、隔离性和持续性。
原子性：事务是数据库逻辑工作单位，事务中涉及诸操作要么都做，要么都不做。
一致性：事务执行成果必要是使数据库从一种一致性状态变到另一种一致性状态。
隔离性：一种事务执行不能被其她事务干扰。即一种事务内部操作及使用数据对其她并发事务是隔离，并发执行各个事务之间不能互相干扰。
持续性：持续性也称永久性，指一种事务一旦提交，它对数据库中数据变化就应当是永久性。接下来其她操作或故障不应当对其执行成果有任何影响。

20. 简述事物原子性。
原子性：事务是数据库逻辑工作单位，事务中涉及诸操作要么都做，要么都不做。

21. 简述并发操作带来三类数据不一致性
丢失修改、不可重复读和读“脏’夕数据。
( l ）丢失修改：两个事务 Tl 和T2读入同一数据并修改，T2提交成果破坏了（覆盖了） Tl 提交成果，导致 Tl 修改被丢失。 (
2 ）不可重复读：不可重复读是指事务 Tl 读取数据后，事务几执行更新操作，使 Tl 无法再现前一次读取成果。
( 3 ）读“脏”数据：读“脏’夕数据是指事务 Tl 修改某一数据，并将其写回磁盘，事务几读取同一数据后， Tl 由于某种因素被撤销，这时 Tl 已修改过数据恢复原值，几读到数据就与数据库中数据不一致，则几读到数据就为“脏”数据，即不对的数据。

22. 在数据库中为什么要并发控制？并发控制技术可以保证事务哪些特性？
数据库是共享资源，普通有许各种事务同步在运营。当各种事务并发地存取数据库时就会产生同步读取和／或修改同一数据状况。若对并发操作不加控制就也许会存取和存储不对的数据，破坏数据库一致性。因此数据库管理系统必要提供并发控制机制
保证事务原子性、一致性、隔离性和持续性。

23. 什么是封锁？基本封锁类型有几种？
封锁就是事务 T 在对某个数据对象例如表、记录等操作之前，先向系统发出祈求，对其加锁。加锁后事务 T 就对该数据对象有了一定控制，在事务 T 释放它锁之前，其她事务不能更新此数据对象。
基本封锁类型有两种：排它锁（ Exclusive Locks ，简称 x 锁）和共享锁 ( Share Locks，简称 S 锁）。排它锁又称为写锁。
注：若事务 T 对数据对象 A 加上 X 锁，则只容许 T 读取和修改 A ，其她任何事务都不能再对 A 加任何类型锁，直到 T 释放 A 上锁。这就保证了其她事务在 T 释放 A 上锁之前不能再读取和修改 A 。共享锁又称为读锁。若事务 T 对数据对象 A 加上 S 锁，则事务 T 可以读 A但不能修改 A ，其她事务只能再对 A 加 S 锁，而不能加 X 锁，直到 T 释放 A 上 S 锁。这就保证了其她事务可以读 A ，但在 T 释放 A 上 S 锁之前不能对 A 做任何修改。

24. 简述两段封锁合同内容。
两阶段封锁是在对任何数据进行读、写操作之前，事务一方面要获得对该数据封锁
在释放一种封锁之后，事务不能再获得任何其她封锁。
“两段”锁含义：事务分为两个阶段：
u 第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段；
u 第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。
25. 简述数据库系统中活锁和死锁含义。避免活锁简朴办法是什么？
活锁含义是该等待事务等待时间太长，似乎被锁住了，事实上也许被激活。
如果事务 Tl 封锁了数据 Rl ，几封锁了数据凡，然后 Tl 又祈求封锁几，因几已封锁了几，于是 Tl 等待几释放几上锁。接着几又申请封锁 Rl ，因 Tl 已封锁了 Rl ，几也只能等待 Tl 释放 Rl 上锁。这样就浮现了 Tl 在等待几，而几又在等待 T ｝局面， T ｝和几两个事务永远不能结束，形成死锁

26. 什么叫做数据库恢复？数据库恢复基本技术有哪些？
数据库管理系统把数据库从某种错误状态恢复到完整状态就叫做数据库恢复:
它实现技术数据转储和登录日记文献。

27. 简述数据库系统中也许发生故障类型，以及数据恢复办法。
事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒
u 事务故障：某个事务在运营过程中由于种种因素未运营至正常终结点
事务故障恢复：事务撤除（UND）
注：恢复程序要在不影响其他事务运营状况下，强行回滚（RBACK）该事务，即清除该事务对数据库所有修改，使得这个事务象主线没有启动过同样
u 系统故障：由于某种因素导致整个系统正常运营突然停止，致使所有正在运营事务都以非正常方式终结。
系统故障恢复：1. 清除尚未完毕事务对数据库所有修改
注：如果DBMS 无法拟定哪些事务已更新过数据库，则系统重新启动后，恢复程序要强行撤除（UND ） 所有未完毕事务，使这些事务象没有运营过同样。
2. 将已完毕事务提交成果写入数据库
注：如果DBMS 无法拟定哪些事务提交成果尚未写入物理数据库，则系统重新启动后，恢复程序需要重做（RED ） 所有已提交事务。
u 介质故障：硬件故障使存储在外存中数据某些丢失或所有丢失
介质故障恢复：装入数据库发生介质故障前某个时刻数据副本，重做自此时始所有成功事务 ，将这些事务已提交成果重新记入数据库
u 计算机病毒：人为故障或破坏，是一种计算机程序。
计算机病毒恢复：杀毒软件

28. 简述“运营记录优先原则”。
在数据库系统中，写一种修改到数据库中和写一种表达这个修改登记记录到日记文献中是两个不同操作，在这两个操作之间有也许发生故障。这时，如果先写了数据库修改，而在运营记录中没有登记这个修改，则后来就无法恢复这个修改，那么后来也就无法撤除这个修改。为了安全起见，采用“运营记录优先原则”。
它涉及两点：
（1）至少要等相应运营记录已经写入“日记”文献后，才干容许事务往数据库中写记录。
（2）直至事务所有运营记录都已写入运营“日记”文献后，才干容许事务完毕“END TRANSACTION”解决

29. 简述日记文献内容及其作用。
日记文献内容：
u 事务标记
u 操作类型
u 操作对象
u 更新前数据旧值
u 更新后数据新值
日记文献作用：
u 事务故障恢复和系统故障恢复必要使用日记文献
u 在动态转储方式中必要建立日记文献，后备副本和日记文献结合起来才干有效地恢复数据库
u 在静态转储方式中也可建立日记文献，当数据库毁坏后可重新装入后援副本把数据库恢复到转储结束时刻对的状态，然后运用日记文献吧已完毕事务进行重做解决，对故障发生潮流未完毕事务进行撤销解决
30. 简述数据库设计过程。
u 需求分析：理解顾客数据需求、解决需求、安全性及完整性规定；
u 概念设计：通过数据抽象，设计系统概念模型，普通为E-R模型；
u 逻辑构造设计：设计系统模式和外模式，对于关系模型重要是基本表和视图；
u 物理构造设计：设计数据存储构造和存取办法，如索引设计；
u 系统实行：组织数据入库、编制应用程序、试运营；
u 运营维护：系统投入运营，长期维护工作。

31. 需求分析阶段设计目的是什么?调查内容是什么?
需求分析阶段设计目的是通过详细调查现实世界要解决对象（组织、部门、公司等），充分理解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确顾客各种需求，然后在此基本上拟定新系统功能。
调查内容是“数据’和“解决”，即获得顾客对数据库如下规定：
( l ）信息规定，指顾客需要从数据库中获得信息内容与性质，由信息规定可以导出数据规定，即在数据库中需要存储哪些数据；
( 2 ）解决规定，指顾客要完毕什么解决功能，对解决响应时间有什么规定，解决方式是批解决还是联机解决；
( 3 ）安全性与完整性规定

32. 数据字典内容和作用是什么?
数据字典是系统中各类数据描述集合。
数据字典内容普通涉及：
( l ）数据项； ( 2 ）数据构造； ( 3 ）数据流； ( 4 ）数据存储； ( 5 ）解决过程五个某些。其中数据项是数据最小构成单位，若干个数据项可以构成一种数据构造。
数据字典通过对数据项和数据构造定义来描述数据流和数据存储逻辑内容。
数据字典作用：数据字典是关于数据库中数据描述，在需求分析阶段建立，是下一步进行概念设计基本，并在数据库设计过程中不断修改、充实、完盖。

33. 在全局 ER 模型设计过程中，需要消除局部 ER 模型之间存在哪三种冲突？
u 属性冲突
u 构造冲突
u 命名冲突

34. 简述数据库完整性和安全性概念。
数据库安全性是指保护数据库以防止不合法使用所导致数据泄露、更改或破坏
数据库完整性是指数据对的性和相容性。

第二章 课后答案
6．设有一种SPJ数据库，涉及S，P，J，SPJ四个关系模式：
1）求供应工程J1零件供应商号码SNO：
πSno(σSno=‘J1’（SPJ）)
2）求供应工程J1零件P1供应商号码SNO：
πSno(σSno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ))
3）求供应工程J1零件为红色供应商号码SNO：
πSno(σPno=‘P1‘ （σCOLOR=’红‘ （P）∞SPJ）)
4）求没有使用天津供应商生产红色零件工程号JNO：
πJno(SPJ)- πJNO（σcity=‘天津’∧Color=‘红‘ （S∞SPJ∞P）
5）求至少用了供应商S1所供应所有零件工程号JNO：
πJno，Pno(SPJ)÷ πPno（σSno=‘S1‘ （SPJ））