数据库复习题（2010春）

一. 基本概念

1、 解释数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。

数据是数据库中存储的基本对象。，描述事物的符号记录称为数据。 数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，主要功能：数据定义功能，数据组织、存储和管理，数据操纵功能，数据库的事务管理和运行管理，数据库的建立和维护功能等其他功能。 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。

2、 文件系统与数据库系统的区别。文件系统与数据库系统的区别是：文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力 3、 使用数据库系统的有何优点？

数据结构化。数据的共享性高，冗余度低，易扩充。数据独立性高。数据由DBMS统一管理和控制。

4、 DBA 的职责是什么？ （1）决定数据库中的信息内容和结构。（2）决定数据库的存储结构和存储策略。（3）定义数据的安全性要求和完整性约束条件。（4）监控数据库的使用和运行。（5）数据库的改进和重组重构。 5、 概念模型、数据模型的作用是什么？

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。 数据模型是对现实世界数据特征的抽象，即用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。

6、 描述概念模型的方法有那些？ 实体—联系方法

7、 数据模型的组成要素。 数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件。 8、系统分析员、数据库设计人员、应用程序员的职责是什么？

系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，要和用户及DBA相结合，确定系统的软硬件配置，并参与数据库系统的概要设计。 数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计，数据库人员必须参加用户要求调查和系统分析，然后进行数据库设计。 应用程序员负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装。 9、数据挖掘和数据仓库的概念。

数据挖掘是从大量数据中发现并提取隐藏在内的、人们事先不知道的但又可能有用的信息和知识的一种新技术。 数据仓库是一个用以更好的支持企业（或组织）决策分析处理的、面向主题的、集成、不可更新的、随时间不断变化的数据集合。

10、数据库系统的事务故障恢复策略。

事务故障的恢复是由系统自动完成的，对用户是透明的。其步骤： （1）反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作。 （2）对该事务的更新操作执行逆操作。

（3）继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理。 （4）如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。 二. 叙述题

1、 SQL语言的作用，特点。

作用：数据查询、数据操纵、数据定义、数据控制。 特点：综合统一，高度非过程化，面向集合的操作方式，以同一种语法结构提供多种使用方式，语言简洁、易学易用。 2、 SQL语言的数据定义、数据操纵、数据控制语句有哪些？ 数据定义包括模式定义、表定义、视图定义、索引定义 操作对象 创建 删除 修改 模式 Create schema Drop schema 表 Create table Drop table Alter table 视图 Create view Drop view 索引 Create index Drop index 数据操纵：插入： insert into 表名（属性） values 常量 ，更新：update 表名 set 列名=表达式 ，删除：delete from 表名

数据控制：GRANT 权限 on 对象类型 对象名 to 用户 P138

REVOKE 权限 on 对象类型 对象名 from 用户 P140

3、 简述视图的概念，并说明在数据库设计时为什么要引入视图。

视图是一个或多个基本表中导出的逻辑(虚拟)表。

作用：视图提供了逻辑数据独立性，简化了用户观点，数据的安全保护功能。 4、 数据库规范化的目的是什么？ 规范化的目的就是构造合适的关系模式。 5、 何谓2NF,3NF？P175 满足第一范式的关系模式R ,如果它的所有非主属性都完全函数依赖于主码,则称R是第二范式,记为2NF。即不允许有非主属性对码的部分函数依赖。

如果关系模式R∈2NF，且它的任何一个非主属性都不传递依赖于主码，则称R满足第三范式，记作R∈3NF。即属性间不存在传递依赖。

6、 数据库设计的特点、数据库设计过程中各阶段的任务、作用，以及相应要完成那些文档。 特点：三分技术,七分管理,十二分数据 。数据库结构设计和对数据的处理设计密切结合。

需求分析的任务：对现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等）进行详细的调查，通过对原系统的了解，收集支持新系统的基础数据并对其进行处理，在此基础上确定新系统的功能。 需求分析说明书

概念设计就是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念(语义)数据模型(简称概念模型)。概念模型作为概念设计的表达工具，为数据库提供一个说明性结构，是设计数据库逻辑结构即逻辑模型的基础 。特点 ：语义表达能力丰富；易于交流和理解。易于修改和扩充；易于向各种数据模型转换。 E-R图

逻辑设计的任务是将概念结构转换成特定DBMS所支持的数据模型的过程。E-R图转换为关系模型

物理设计就是为给定的逻辑模型选取一个适合应用环境的物理结构，物理设计包括设计物理结构和评价物理结构两步。

数据库运行和维护阶段的任务；维护数据库的安全性与完整性 ，监测并改善数据库性能，重新组织和构造数据库 7、 需求分析阶段设计的目标（任务）是什么？

对现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等）进行详细的调查，通过对原系统的了解，收集支持新系统的基础数据并对其进行处理，在此基础上确定新系统的功能。 8、 规范化理论对数据库设计有什么指导意义？

消除不合适的数据依赖，的各关系模式达到某种程度的“分离”，采用“一事一地”的模式设计原则，让一个关系描述一个概念、一个实体或者实体间的一种联系。若多于一个概念就把它“分离”出去，所谓规范化实质上是概念的单一化

9、 概念结构设计、逻辑结构设计的任务是什么？

概念设计就是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念(语义)数据模型(简称概念模型)。概念模型作为概念设计的表达工具，为数据库提供一个说明性结构，是设计数据库逻辑结构即逻辑模型的基础 。特点 ：语义表达能力丰富；易于交流和理解。易于修改和扩充；易于向各种数据模型转换。 逻辑设计的任务是将概念结构转换成特定DBMS所支持的数据模型的过程。 10、数据库设计应用（作业）

11、事务的基本特性。 原子性、一致性、隔离性、持久性 12、数据库恢复的任务是什么？ 恢复机制（recovery scheme）是数据库系统必不可少的组成部分，它负责将数据库恢复到故障发生前的某个一致的状态。恢复的基本单位是事务，恢复机制包括一个数据库恢复子系统和一套特定的数据结构。实现可恢复性的基本原理是重复存储数据即“数据冗余”。

13、数据库系统可能发生的故障有那些？ 事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒 14、数据库恢复的基本原理及方法。

原理：冗余。即数据库中任何一部分被破坏的或不正确的数据可以根据存储在系统别处的冗余数据来重建。

方法：事务故障的恢复、系统故障的恢复、介质故障的恢复、具有检查点的恢复技术 、数据库镜像、远程备份系统 15、数据库系统的日志文件所起的作用是什么？登记日志文件时为什么必须先写日志文件，后写数据库？

作用：① 事务故障恢复和介质故障恢复必须用日志文件。② 在动态转储方式中必须建立日志文件，后备副本和日志文件综合起来才能有效地恢复数据库。③ 在静态转储方式中，也可以建立日志文件。

为保证数据库是可恢复的，登记日志文件时必须遵守两条原则：① 登记的次序严格按并发事务执行的时间次序② 必须先写日志文件后写数据库。有可能在这两个操作之间发生故障，即这两个写操作只完成了一个，如果先写了数据库修改，而在运行记录中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改。如果先写日志，但没有修改数据库，按日志文件恢复时只不过是多执行一次不必要的undo操作，并不影响数据库的正确性。

16、在设计数据库系统时，应该采取那些措施来防止介质故障？如果出现介质故障，如何恢复数据库？

通常称为硬故障，主要指外存故障，如磁盘损坏、磁头碰撞、瞬时强磁场干扰等。这类故障将破坏存储在介质上的数据库或部分数据库，并影响正在存取这部分数据的所有事务。

恢复方法是重装数据库，然后重做已完成的事务。

系统的恢复步骤；（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）装入转储结束时刻的日志文件副本，重做已完成的事务。 17、为什么要实行并发控制？它的原理是什么？

数据库是一个共享资源，应该允许多个用户程序并行地存取数据，若对并发操作不加以控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏事务的一致性和数据库的一致性。 原理：封锁 18、何谓排它锁（X锁）和共享锁（S锁）？

排它锁：若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T读取和修改A，其他事务不能再对A加锁。 共享锁；若事务T对数据对象A加上S锁，则只允许T读取A，但不能修改A，其他事务只能再对A再加S锁，而不能加X锁。 19、三级封锁协议的概念。

一级封锁协议+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。 三级封锁协议可以更进一步防止读-写依赖。

20、何谓数据库并发调度的可串行化？如何判断一个串行调度策略是否为正确的？

多个事务的并发执行是正确的，当且仅当其结果与某一次序串行地执行它们时的结果相同。 一个给定的并发调度，当且仅当它是可串行化的，才认为是正确调度。

21、简述数据库安全的概念，并说明在一个数据库系统中如何实现安全控制。

可信计算基、主体、客体与主客体分离、身份鉴别、数据完整性、自主访问控制、审计、标记与强制访问控制

实现安全控制：用户标识与鉴别，存取控制，自主存取控制方法，授权与回收，数据库角色，强制存取控制方法。 22、DBMS中的完整性约束条件有那些？

提供定义完整性约束条件的机制、提供完整性检查的方法、违约处理。 23、简述触发器的概念及作用。触发器的类型。

概念：触发器是响应插入、更新或删除等数据库事件而执行的过程。

作用：（1）安全性（2）审计（3）实现复杂的数据完整性规则（4）实现复杂的非标准的数据库相关完整性规则（5）同步实时地复制表中的数据（6）自动计算数据值，如果数据的值达到了一定的要求，则进行特定的处理。 类型：行级触发器，语句级触发器

24、请说出目前在我国比较流行的DBMS有那些？基于C/S模式的前台开发工具有那 些？基于B/S模式开发技术有那些？

DBMS；Oracle，Sybase，Informix，Ingres

基于C/S模式的前台开发工具；PowerBuilder、VB、Delphi、C++ Builder、Visual C++ 基于B/S模式开发技术：WEB软件的3大组合软件(浏览器软件,WEB服务器 ,数据库) 1.浏览器软件 .微软的IE、mozilla fireFox、lynx、mosaic

2.WEB服务器 软件microsoft IIS、IBM websphere、apache、tomcat、oralce IAS、WebLogic 3.数据库管理软件 Oracle、sybase、informix、sql server 、acess、Mysql、PostgreSQL 三.应用题

（1）设关系R1(教师编号Tno，教师姓名Tname，专业Dept，职称Title)，R2(课程编号Cno，课 程名称Course，学分Credit，授课教师编号Tno)。用SQL语言表示如下运算： 1. 查询所有讲师的姓名和专业；

2. 把教师李丽华的职称修改为教授；

3. 在R2 中删除所有学分为3.5 分的课程信息；

4. 查询所有教授数据库课程的教师的姓名和职称。

（2）设关系R1(学号Sno，姓名Sname，专业Dept，性别Ssex)，R2(课程编号Cno，课程名称Course，学分Credit)，R3（Sno，Cno，成绩Grade)。用SQL语言表示如下运算： 1. 查询所有计算机专业学生的姓名和性别；

Select Sname ，Ssex from R1 where Dept=‘计算机’; 2. 把课程数据库的学分修改为3；

3. 删除学号为08932401的学生的所有成绩信息；

4. 查询学生马威的所有课程成绩。

四. 模式分解

(1)现有关系模式R(A#，B，C，D，E#，F，G )，其中(A#，E#)组合为主码，R上存在的函数依赖有：A#→B，A#→C，C→D，E#→F，(A#，E#)→G 请你将关系模式R分解到3NF。

(2)现有关系模式R(学号，姓名，性别，学院，院长，课程编号，课程名称，学分，成绩)。请你将关系模式R分解到3NF。

(3)下表给出的关系R为第几范式？是否存在插入、删除异常？若存在，则说明是什么情况下发生？将它分解为高一级范式，分解后的关系能否解决操作异常问题？ 工程号 材料号 数量 开工日期 完工日期 价格 P1 I1 4 9805 9902 250 P1 I2 6 9805 9902 300 P1 I3 15 9805 9902 180 P2 I1 6 9905 9912 250 P2 I4 18 9905 9912 350

五、数据库设计（包括E-R 图，数据库逻辑结构设计，关系图等）。

（1）计算机与通信学院预建立一个教师和研究生的科研档案管理系统。 ◆ 教师具有Tno、姓名、职称、研究方向等属性。 ◆ 研究生具有Sno、姓名、年龄、学科方向等属性。

◆ 论文具有编号、题目、发表刊物、发表日期，刊物级别等属性。

◆ 每个研究生都有一位教授作为导师。一个教授可以指导多名研究生。 ◆ 每篇论文可以由一名以上教师或研究生共同完成，按作者顺序排列。 要求：画出E-R图；将其转换为关系模式；画出关系图； （1）E-R图 名称编号项目n排名参加成果n参加学号mn研究生姓名n专业代码属于专业名称专业1um发表排名指导排名m教师教师编号1n发表nm论文级别教师姓名排名论文编号论文名称刊物图6-20 科研档案管理ER图

（2）由ER图转换为关系模式

首先，5个实体转换为关系模式的结果为：

教师(教师编号，姓名，性别，年龄，出生日期，工作时间，职称，政治面貌，文化程度) 研究生(研究生学号，姓名，班级)

项目(项目编号，项目名称，项目来源，项目级别，开始时间，结束时间) 论文(论文编号，论文题目，论文级别，发表刊物，发表时间，主办单位) 专业(专业代码，专业名称，学科代码，学科名称) 其次，6个联系转换为关系模式

4个多对多类型的联系转换为关系模式，2个一对多的联系采用与多端实体合并的方法。 参加1(项目编号,教师编号,排名),反应教师和项目之间的联系。

参加2(项目编号,研究生学号,排名),反应研究生和项目之间的联系。 发表1(教师编号,论文编号,排名),反应教师和论文之间的联系。

发表2(研究生学号,论文编号,排名),反应研究生和论文之间的联系。 研究生(研究生学号，姓名，指导教师编号，专业代码，班级)。 （3）关系图

教师项目教师论文PKPK 教师编号论文编号排名PK 论文论文编号论文题目论文级别发表刊物发表时间主办单位研究生论文PKPK 研究生学号论文编号排名项目PK 项目编号项目名称项目来源项目级别开始时间结束时间PKPK 教师编号项目编号排名教师PK 教师编号姓名性别年龄出生日期工作时间职称政治面貌文化程度PK 研究生研究生学号姓名班级指导教师编号专业代码专业PK 专业代码专业名称学科代码学科名称研究生项目PKPK 研究生学号项目编号排名图6-26 科研档案管理系统的关系图(2)百乐唱片公司决定将制作唱片的有关音乐人的信息存入数据库中。

◆ 每个百乐公司的音乐人都有编号、姓名，地址、电话号码等信息。

◆ 每张唱片都有标题、出版日期、格式、唱片标识码等信息。 ◆ 每首歌曲都有标题和作者等信息。

◆ 每张唱片有一组歌曲，但一首歌曲只能出现在一张唱片中。

◆ 每首歌曲由一名或多名音乐人来完成，一名音乐人可以完成多首歌曲。

◆ 每个唱片只有一名音乐人作为制片人，一个音乐人可以制作多个唱片。 要求：画出E-R图；将E-R图转换为关系模式；画出关系图； （1）E-R图：

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