數(shù)據(jù)庫原理常見問答

DB常見問答試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有哪些特點（特別是相對于文件系統(tǒng)）？簡述關系的性質？數(shù)據(jù)庫設計過程包括哪幾個主要階段？哪些階段獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)？哪些階段依賴于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。試述數(shù)據(jù)字典的含義和作用？簡述你對數(shù)據(jù)模型的理解。數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的基本組成是什么？SQL語言具有什么功能？簡述數(shù)據(jù)庫概念設計的主要步驟。數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)分為哪幾個階段？簡述域、笛卡爾積、元組之間的關系？什么是E-R圖，E-R圖的基本要素有哪些？數(shù)據(jù)庫實施階段的主要任務是什么？簡述客戶機/服務器系統(tǒng)結構由哪幾個部分組成？什么是OO模型，OO模型的核心概念有哪些？簡述兩段鎖協(xié)議的內容和含義？概念模型有什么特點？簡述在SQL語言中，相關子查詢的含義及處理過程？C/S環(huán)境下應用程序可分解為哪幾個部分？簡述客戶機/服務器體系結構的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的基本思想。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有哪些特點？簡述SQL語言的主要特點？在數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論中，什么是第三范式（3NF）、BC范式（BCNF）？簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的保護是通過哪幾方面實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成都包含什么？等值連接、自然連接之間有什么區(qū)別？試述由E-R圖轉換為關系模型的轉換規(guī)則。在OO技術與DB技術相結合過程中，采取了哪兩條不同的途徑？數(shù)據(jù)庫設計包括哪幾個階段？數(shù)據(jù)庫設計的各個階段中，哪兩個環(huán)節(jié)應重點對待，為什么？SQL視圖的作用？簡要介紹DB、DBMS、DBS間的關系？聯(lián)系的概念是什么？聯(lián)系有幾種類型？舉例簡述二元聯(lián)系的幾種具體情況。試寫出2NF的定義。當一個關系模式不是3NF時，會出現(xiàn)什么問題？數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制產(chǎn)生了哪些新的問題，主要原因是什么？采用什么的方法機制是什么？關系模型必須遵循哪三類完整性規(guī)則？分別說明這些規(guī)則的含義和實現(xiàn)方法。簡述關系模式規(guī)范化的基本思想和目的。答：①數(shù)據(jù)共享，特別是實現(xiàn)數(shù)據(jù)字段的共享。②較高的數(shù)據(jù)獨立性。③面向整體的數(shù)據(jù)結構話模型。④可控冗余度。⑤數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和控制。①任意兩個元組不能全同。②元組是非排序的。③屬性是非排序的。④屬性必須有不同的名稱，而不同屬性可以來自一個域。⑤同一屬性名處的諸屬性值（同列）是同類型數(shù)據(jù)，且必須來自同一個域。4個主要階段：需求分析、概念設計、邏輯設計和物理設計；需求分析和概念設計獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，邏輯設計和物理設計依賴于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)字典也常稱為數(shù)據(jù)目錄或系統(tǒng)目錄，它是以數(shù)據(jù)庫有關信息為對象建立起來的數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)字典總是包含著數(shù)據(jù)庫的各級模式所做的定義及各種描述，起著系統(tǒng)狀態(tài)的目錄表的作用，它幫助用戶、數(shù)據(jù)庫管理員和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身使用和管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)模型是嚴格定義的一組概念的集合。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性、完整性約束條件。數(shù)據(jù)模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫設計人員進行數(shù)據(jù)庫設計的有利工具，也是數(shù)據(jù)庫設計人員和用戶之間進行交流的語言。它具有較強的語義表達能力，且簡單、清晰，易于用戶理解。數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的基本組成包括數(shù)據(jù)庫（DB）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）和數(shù)據(jù)庫應用三大部分。SQL功能包括：數(shù)據(jù)定義，數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制。（1）進行數(shù)據(jù)抽象，設計局部概念模式；（2）將局部概念模式綜合成全局概念模式；（3評審）。P142，7個階段給定一組域Q,D，…，D，這些域中可以有相同的。D,D，…，D的笛卡兒積為：D12n12n1XDx?XD=｛（d,d,?d）|dD,i=1,2,…,n｝其中每一個元素（d,d,?d）叫2n12nii12n做一個n元組或簡稱元組。笛卡兒積可表示為一個二維表。表中的每行對應一個元組，表中的每列對應一個域。E-R圖是一種信息建模工具，它提供了表示實體型、屬性與聯(lián)系的一種方法。基本元素有實體型：用矩形表示。屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體（屬性）連接起來。聯(lián)系：用菱形表示，并用無向邊分別與有關的實體連接起來，并在無向邊旁標上聯(lián)系的類型。數(shù)據(jù)庫實施階段的主要任務有⑴建立數(shù)據(jù)庫的結構。⑵數(shù)據(jù)的載入。⑶應用編寫調試。⑷數(shù)據(jù)庫試運行?？蛻魴C/服務器系統(tǒng)結構由三部分組成：服務器平臺，客戶機平臺，網(wǎng)絡連接支持。一個OO模型是用面向對象觀點來描述現(xiàn)實世界實體（對象）的邏輯組織、對象間限制、聯(lián)系等的模型。它的核心概念有：對象與對象標識現(xiàn)實世界的任一實體都被統(tǒng)一地模型化為一個對象，每個對象有一個惟一的標識，稱為對象標識。封裝每一個對象是其狀態(tài)與行為的封裝。類共享同樣屬性和方法集的所有對象構成了一個對象類（簡稱類），一個對象是某一類的一個實例。類層次面向對象數(shù)據(jù)庫模式的一組類形成一個有限的層次結構。消息對象與外部的通信一般通過顯示的消息傳遞。兩段鎖協(xié)是指所有事務必須分兩個階段對數(shù)據(jù)項加鎖。⑴在對任何數(shù)據(jù)進行讀、寫之前，首先要申請并獲得對該數(shù)據(jù)項的封鎖。⑵在釋放一個封鎖之后，事務不再申請和獲得任何封鎖。所為兩段鎖的含義，即事務分為兩個階段。第一個階段是獲得封鎖，在這個階段，事務可以申請獲得任何數(shù)據(jù)項上的任何類型的鎖，但是不能釋放何鎖；第二階段是釋放封鎖，也成為收縮階段，在該階段，事務可以釋放任何數(shù)據(jù)項上的任何類型的鎖。概念結構的主要特點是：⑴能真實、充分地反映現(xiàn)實世界。⑵易于理解。⑶易于更改與擴充。⑷易于向各種不同的數(shù)據(jù)模型轉換。⑸獨立于機器，比數(shù)據(jù)模型更穩(wěn)定。概念設計的過程以自底向上法為例，通常分為兩步，第一步抽象數(shù)據(jù)并設計局部視圖，第二步集成全局視圖，得到全局概念結構。相關子查詢的內層查詢與外層查詢有關，子查詢中查詢條件依賴于外層父查詢的某個屬性值。其查詢的過程是：首先取外層查詢中S表的第一個元組，根據(jù)它與內層查詢相關的屬性值處理內層查詢，若WHERE子句返回值為真，則取此元組放入結果表；然后再檢查S表的下一個元組；重復這一過程，直至S表全部檢查完畢為止。C/S環(huán)境下應用程序可分解為界面顯示邏輯，應用邏輯，事物邏輯和數(shù)據(jù)管理四個部分。在采用客戶機/服務器體系結構的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)中，一般將數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安裝在服務器端，以完成事務處理和數(shù)據(jù)訪問控制；將用戶應用程序安裝在客戶機端，以實現(xiàn)用戶界面和前端應用處理。分布式數(shù)據(jù)庫有以下特點：⑴數(shù)據(jù)獨立性，引入了分布透明性。⑵集中與自治相結合的控制結構，場地自治，并有集中控制的機制。⑶數(shù)據(jù)冗余，提高了系統(tǒng)可靠性，方便檢索。⑷全局的一致性、可串行性和可恢復性。SQL是一個通用的、功能極強的關系數(shù)據(jù)庫語言，它有以下特點。綜合統(tǒng)一，集DDL、DML、DCL功能于一體，語言風格統(tǒng)一，能完成對數(shù)據(jù)庫各種操作。高度非過程化，系統(tǒng)自動完成對存取路徑、SQL語句的操作過程。面向集合的操作方式；以同一種語法結構提供兩種使用方式；語言簡單，易學易用。P115通過四方面實現(xiàn)，分別如下：數(shù)據(jù)的安全性控制；數(shù)據(jù)的完整性控制；數(shù)據(jù)的并發(fā)控制；數(shù)據(jù)庫恢復。計算機硬件、計算機軟件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理員兩個關系的笛卡兒積中選取屬性間滿足一定條件的元組，稱之為連接，也稱0連接。0為“二”的連接運算稱為等值連接。即從關系R和S的廣義笛卡兒積中選取A，B屬性值相等的那些元組。自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個關系中進行比較的分量必須是相同的屬性組，并且在結果中把重復的屬性列去掉。一般的連接操作是從行的角度進行運算，而自然連接則是同時從行和列的角度進行運算。E-R圖轉換為關系模型的轉換規(guī)則有⑴一個實體型轉換為一個關系模式。⑵一個1：1聯(lián)系，將其中一方的碼加入另一主，也可以看作m:n的特例處理。⑶一個1：n聯(lián)系，將其中1方的碼加入n方，也可以看作m:n的特例處理。⑷一個m:n聯(lián)系，轉換為一個關系模式，以相關實體的碼作為屬性。⑸三個實體及以上的多元聯(lián)系，轉換為一個關系模式，以相關實體的碼作為屬性。⑹具有相同碼的關系模式可以合并。P278答：數(shù)據(jù)庫設計最重要的兩個環(huán)節(jié)是需求分析和概念設計。需求分析是整個數(shù)據(jù)庫設計的基礎，決定了數(shù)據(jù)庫設計的質量與速度以及整個項目的成功與否。概念設計是關鍵的環(huán)節(jié)，建立的概念模型對整個數(shù)據(jù)庫設計具有深遠影響。答：視圖的作用包括：（1）視圖能夠簡化用戶的操作；（2）視圖使用戶能以多種角度看待同一數(shù)據(jù)；（3）視圖對重構數(shù)據(jù)庫提供了一定程度的邏輯獨立性；（4）視圖能夠對機密數(shù)據(jù)提供安全保護。答：數(shù)據(jù)庫（DB）是存放數(shù)據(jù)的倉庫，即數(shù)據(jù)按一定的格式存放在計算機存儲設備上。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫（DB）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）及其開發(fā)工具、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）和用戶構成。答：聯(lián)系就是實體之間的相互關聯(lián)；聯(lián)系有3種情況類型：一元聯(lián)系，二元聯(lián)系（兩個不同實體集之間的聯(lián)系），多元聯(lián)系。車間與產(chǎn)品；部門與職工；學生與課程等之間的聯(lián)系就是典型的二元聯(lián)系；答：2NF的定義：當關系模式R是1NF,且每個非主屬性完全函數(shù)依賴于候選鍵。一個關系模式不是3NF時每個非主屬性可能傳遞依賴于R的候選鍵。也可能部分依賴于R的候選鍵。會導致數(shù)據(jù)冗余和操作異常。答：并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性有三類：①丟失更新間題；②不可重復讀問題；③讀臟數(shù)據(jù)問題。產(chǎn)生三類數(shù)據(jù)不一致性問題的主要原因是：事務的并發(fā)操作破壞了事務的隔離性。并發(fā)控制的主要技術是封鎖。答：關系模型必須遵循實體完整性、參考完整性、自定義完整性規(guī)則。實體完整性保證每個元