數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)答題.docx

第一章1.8. List four significant differences between a file-processing system and a DBMS.答：1.兩者都包含了一系列的數(shù)據(jù)以及一些可用于操作數(shù)據(jù)的程序。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)該數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)以及邏輯結(jié)構(gòu)。而對(duì)于文件處理系統(tǒng)而言，只有物理結(jié)構(gòu)。2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以確保所有經(jīng)授權(quán)訪問的程序能夠訪問到數(shù)據(jù)的物理部分，因此可以減少數(shù)據(jù)冗余。在文件處理系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)被一個(gè)程序所寫入的時(shí)候，它有可能不能被另一個(gè)程序所讀取。3.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供靈活的訪問方法（例如查詢），而文件處理系統(tǒng)則要按照事先確定的方法去訪問數(shù)據(jù)（例如程序編譯）4.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以讓多個(gè)用戶在同一時(shí)間對(duì)同一數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。而文件處理系統(tǒng)通常是允許一個(gè)或多個(gè)程序在同一時(shí)間訪問不同的數(shù)據(jù)。在文件處理系統(tǒng)中，當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)文件在同一時(shí)間對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行只讀操作時(shí)才能并發(fā)進(jìn)行這個(gè)操作。1.9 Explain the concept of physical data independence, and its importance in database systems.答：物理數(shù)據(jù)獨(dú)立是指能夠應(yīng)用程序不受影響的情況下修改物理模式。物理層的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，物理數(shù)據(jù)獨(dú)立之后，當(dāng)邏輯層需要修改某些數(shù)據(jù)的時(shí)候，就不需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的物理結(jié)構(gòu)，減輕了邏輯層的負(fù)擔(dān)。1.10 List five responsibilities of a database-management system. For each responsibility, explain the problems that would arise if the responsibility were not discharged.答：1.與文件管理器進(jìn)行交互。如果沒有了，數(shù)據(jù)庫(kù)管理什么都做不了，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以接受。2.完整性約束。缺少之后，一致性約束就沒法滿足。3.安全性。沒有安全性管理，未經(jīng)授權(quán)的用戶可能會(huì)訪問到數(shù)據(jù)庫(kù)里面的數(shù)據(jù)以及已經(jīng)擁有部分授權(quán)的用戶訪問到未經(jīng)授權(quán)的部分。4并發(fā)執(zhí)行。5.備份和恢復(fù)。1.13 What are five main functions of a database administrator?答：1.模式定義 2.存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及存取方式定義 3.模式以及物理組織的修改 4.數(shù)據(jù)訪問授權(quán) 5.日常維護(hù)1.14 Explain the difference between two-tier and three-tier architectures. Which is better suited for Web applications? Why?答：區(qū)別：兩層體系結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用程序駐留在客戶機(jī)上面，通過查詢語(yǔ)言表達(dá)式來調(diào)用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能。在三層體系結(jié)構(gòu)中，客戶機(jī)只作為一個(gè)前端并且不包含任何直接的數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用?？蛻舳送ǔＭㄟ^一個(gè)表單界面與應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行通信。而應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)通信以訪問數(shù)據(jù)。三層體系結(jié)構(gòu)更適合Web應(yīng)用?？梢詼p輕客戶機(jī)的負(fù)荷。第二章2.10 Consider the advisor relation shown in Figure 2.8, with s id as the primary key of advisor. Suppose a student can have more than one advisor. Then, would s id still be a primary key of the advisor relation? If not, what should the primary key of advisor be? 答：不是。因?yàn)橐粋€(gè)學(xué)生可能會(huì)被多個(gè)導(dǎo)師指導(dǎo)，用導(dǎo)師無法區(qū)分學(xué)生。主碼應(yīng)該是i_id和s_id。2.11 Describe the differences in meaning between the terms relation and relation schema.（關(guān)系和關(guān)系模式在意義上的區(qū)別）答：關(guān)系模式(Relational Scheme)：它由一個(gè)關(guān)系名以及它所有的屬性名構(gòu)成。它對(duì)應(yīng)二維表的表頭，是二維表的構(gòu)成框架（邏輯結(jié)構(gòu)）。關(guān)系(Relation)：表示多個(gè)實(shí)體之間的相互關(guān)聯(lián)，每一張表稱為該關(guān)系模式的一個(gè)具體關(guān)系。它包括：關(guān)系名，表的結(jié)構(gòu)和表的數(shù)據(jù)（元組）。2.14 List two reasons why null values might be introduced into the database.答：當(dāng)確切的值不存在或者不知道的時(shí)候，空值就可能會(huì)被引入。第四章4.17 Explain why, when a manager, say Satoshi, grants an authorization, the grant should be done by the manager role, rather than by the user Satoshi.答：考慮一下，如果用戶Satoshi并不是一個(gè)經(jīng)理但是可以授予權(quán)限，當(dāng)他離開公司的時(shí)候，上層回收原屬于他的所有權(quán)限，盡管有些人的工作盡管沒變，但是權(quán)限也一樣被回收。如果權(quán)限授予是由經(jīng)理完成的，從Satoshi里回收權(quán)限的時(shí)候就不會(huì)發(fā)生級(jí)聯(lián)撤銷。在授權(quán)圖圖里面，我們可以把經(jīng)理以及用戶當(dāng)成是一個(gè)結(jié)點(diǎn)。如果權(quán)限是由經(jīng)理授予，從Satoshi那里回收權(quán)限是不會(huì)對(duì)經(jīng)理造成任何影響的。4.18 Suppose user A, who has all authorizations on a relation r, grants select on relation r to public with grant option. Suppose user B then grants select on r to A. Does this cause a cycle in the authorization graph? Explain why.答：會(huì)的。A授予權(quán)限給所有用戶，會(huì)產(chǎn)生一條從A到所有用戶的邊，這就意味著每個(gè)人都擁有權(quán)限，B也一樣具有。這也意味著public到系統(tǒng)里面所有的用戶都會(huì)有一條邊。如果沒有的話，就不會(huì)存在一條從授權(quán)圖的根到代表該用戶定點(diǎn)的路徑（用戶具有授權(quán)的充要條件）。B可以進(jìn)行權(quán)限轉(zhuǎn)移，當(dāng)B把權(quán)限轉(zhuǎn)移給A的時(shí)候，就會(huì)有一條從B到A的邊，也就構(gòu)成了環(huán)。第五章5.21 Suppose there are two relations r and s, such that the foreign key B of r references the primary key A of s. Describe how the trigger mechanism can be used to implement the on delete cascade option, when a tuple is deleted from s.答：有一些關(guān)系的主碼被一些其他關(guān)系作為外碼被參照，我們?yōu)檫@些關(guān)系定義了觸發(fā)器。每當(dāng)一條元組從被參照的關(guān)系中刪除時(shí)，觸發(fā)器就會(huì)被激活。觸發(fā)器的動(dòng)作是搜索所有參照的關(guān)系后，如果外碼的值與被參照關(guān)系中被刪除元組的主碼的值相等的話，就刪除這些外碼值所在的元組。這一類觸發(fā)器將會(huì)和級(jí)聯(lián)刪除操作擁有相同的作用。5.22 The execution of a trigger can cause another action to be triggered. Most database systems place a limit on how deep the nesting can be. Explain why they might place such a limit答：一個(gè)觸發(fā)器里面寫的東西有可能會(huì)造成一個(gè)無終止的遞歸。舉個(gè)例子，在一個(gè)關(guān)系上，有一個(gè)觸發(fā)器是定義在插入操作之前的，而這個(gè)觸發(fā)器嘗試插入另一條記錄到這個(gè)相同的關(guān)系里面。一般來說，想靜態(tài)地確認(rèn)和禁止這樣的觸發(fā)器產(chǎn)生是很困難的，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在執(zhí)行過程中會(huì)設(shè)置一個(gè)嵌套的觸發(fā)器調(diào)用的深度限制。第七章7.14 Explain the distinctions among the terms primary key, candidate key, and superkey.答：超碼：是一個(gè)或者多個(gè)屬性的集合，這些屬性的組合可以使之在一個(gè)關(guān)系中唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組。一個(gè)超碼可能包含有無關(guān)屬性。也就是說，當(dāng)K是超碼時(shí)，K的任何父集也是超碼。候選碼：超碼中，若它們的任意真子集都不能成為超碼，這樣的最小超碼也稱為候選碼主碼：在一個(gè)關(guān)系中，用于區(qū)分不同元組的候選碼。第八章8.30 List the three design goals for relational databases, and explain why each is desirable.答：三個(gè)目標(biāo)為：1.無損分解。2.保持依賴。3.最小數(shù)據(jù)冗余可以讓我們擁有一個(gè)更精確的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)更新的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行正確查詢以及花費(fèi)更小的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間。8.31 In designing a relational database, why might we choose a non-BCNF design?答：這是因?yàn)锽CNF有時(shí)候是不能保持著函數(shù)依賴的，因此，我們會(huì)選擇另一種模式（特別是3NF），這樣在檢查更新時(shí)的數(shù)據(jù)依賴會(huì)更加容易。第十章10.9 解釋為什么在磁盤塊上分配記錄的策略會(huì)顯著影響到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的性能。答：如果我們分配相關(guān)記錄到磁盤塊中，我們就可以通過對(duì)磁盤的一次請(qǐng)求就可以檢索到更多或者是全部的所求的記錄。磁盤的存取問題是數(shù)據(jù)庫(kù)中的瓶頸，由于這個(gè)分配策略減少了對(duì)磁盤存取的操作次數(shù)，因此提高了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的性能。第十二章12.16 列出ACID特性，解釋每一特性的用途答：ACID特性：原子性：事物的所有操作在數(shù)據(jù)庫(kù)中要么全部正確反映出來，要不完全不反映。一致性：隔離執(zhí)行事務(wù)時(shí)，可以保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的一致性隔離性：盡管多個(gè)事務(wù)是并發(fā)進(jìn)行的，但是這個(gè)可以保證每個(gè)事務(wù)都感覺不到系統(tǒng)中有其他事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行。持久性：一個(gè)事務(wù)成功之后，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的改變是必須永久的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障。12.17 事務(wù)從開始執(zhí)行到提交或者終止，期間要經(jīng)過幾個(gè)狀態(tài)。列出所有可能出現(xiàn)的事務(wù)狀態(tài)序列，并解釋原因。答：有三種可能性：1. 活動(dòng)部分提交提交：這是一個(gè)正常事務(wù)所會(huì)發(fā)生的順序。在執(zhí)行完它的所有語(yǔ)句之后，它會(huì)進(jìn)入部分提交狀態(tài)，在足夠的恢復(fù)信息被寫入磁盤之后，就會(huì)進(jìn)入最終的提交狀態(tài)。2. 活動(dòng)部分提交中止：在執(zhí)行事務(wù)的最后一條語(yǔ)句的時(shí)候，就會(huì)進(jìn)入到部分提交狀態(tài)。在足夠的恢復(fù)信息被寫入磁盤之前可能會(huì)有硬件出錯(cuò)，然后損壞內(nèi)存里面的內(nèi)容，這就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)什么都不能做，最后事務(wù)進(jìn)入中止?fàn)顟B(tài)。3. 活動(dòng)失敗中止：在事務(wù)開始執(zhí)行之后，在某些時(shí)刻發(fā)現(xiàn)一些正常的執(zhí)行操作不能繼續(xù)（或者是內(nèi)部程序或者是外界的因素），事務(wù)就會(huì)進(jìn)入失敗的狀態(tài)，然后回滾，進(jìn)入中止?fàn)顟B(tài)。12.18 解釋串行調(diào)度和可串行調(diào)度的區(qū)別答：屬于同一事務(wù)的指令在調(diào)度中緊挨在一起就叫做串行調(diào)度?？纱谢{(diào)度有一個(gè)比較弱的限制就是，有些串行調(diào)度必須要等價(jià)。這里有兩個(gè)調(diào)度等價(jià)的定義：沖突等價(jià)以及視圖等價(jià)。12.22. 為什么數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)支持事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行，盡管需要額外編程工作來確保并發(fā)執(zhí)行不會(huì)引起任何問題答：事務(wù)進(jìn)程系統(tǒng)通?？梢宰尪鄠€(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行。我們?nèi)菀讖?qiáng)調(diào)這個(gè)更容易事務(wù)串行執(zhí)行。然而，下面有兩個(gè)更好地理由來解釋：第一， 提高吞吐量和資源利用率。一個(gè)事務(wù)由多個(gè)步驟組成。一些設(shè)計(jì)I/O活動(dòng)；還有一些涉及CPU活動(dòng)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中CPU與磁盤可以并行運(yùn)作。因此，I/O活動(dòng)可以與CPU處理并行進(jìn)行。利用CPU和I/O系統(tǒng)的并行性，多個(gè)事務(wù)可并行執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)事務(wù)在一張磁盤上進(jìn)行讀寫時(shí)，另一個(gè)事務(wù)可以在CPU上運(yùn)行，第三個(gè)事務(wù)又可在另一張磁盤上進(jìn)行讀寫。這樣就可以增加吞吐量，同時(shí)利用率也提高了。第二， 減少等待時(shí)間。系統(tǒng)中可能運(yùn)行著各種各樣的事務(wù)，有些時(shí)間長(zhǎng)，有些短。如果各事務(wù)針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同部分進(jìn)行操作，讓它們并發(fā)執(zhí)行會(huì)更好，它們之間可以共享CPU周期與磁盤存取。可減少執(zhí)行事務(wù)時(shí)的不可預(yù)測(cè)的延遲以及平均響應(yīng)時(shí)間。12.30 穩(wěn)定存儲(chǔ)器是不可能實(shí)現(xiàn)的1. 解釋為什么？2.數(shù)據(jù)庫(kù)如何看待？答：1.是由于所有的存儲(chǔ)設(shè)備都是由硬件構(gòu)成。所有硬件對(duì)于機(jī)械以及電子設(shè)備故障來說都是很脆弱的。2.數(shù)據(jù)庫(kù)把數(shù)據(jù)同時(shí)寫入多個(gè)存儲(chǔ)器之中，如果一個(gè)設(shè)備崩潰了，還有其他可用的設(shè)備有備份，就不會(huì)說數(shù)據(jù)會(huì)丟失。12.3