(完整word版)課后習(xí)題

1、I： 第 11 章并發(fā)控制 為保障事務(wù)的隔離性和一致性， DBMS 需要對 并發(fā)操作進(jìn)行正確的調(diào)度。 可串行化調(diào)度：多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行是正確 的，當(dāng)且僅當(dāng)其結(jié)果與按某一次序串行地執(zhí) 行它們時的結(jié)果相同，稱這種調(diào)度策略為可 串行化的 1. 在數(shù)據(jù)庫中為什么要并發(fā)控制？ 答：數(shù)據(jù)庫是共享資源，通常有許多個事務(wù) 同時在運行。當(dāng)多個事務(wù)并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫 時就會產(chǎn)生同時讀取或修改同一數(shù)據(jù)的情 況。若對并發(fā)操作不加控制就可能會存取和 存儲不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須提供并發(fā)控制機制。 2. 并發(fā)操作會產(chǎn)生哪幾類數(shù)據(jù)不一致？用 什么方法能避免 答：(1)并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性包括

2、 三類：丟失修改、不可重復(fù)讀和讀臟夕 數(shù)據(jù)。(2)避免方法和技術(shù)就是并發(fā)控制。 最常用技術(shù)是封鎖技術(shù)?；蛘邥r間戳和樂觀 控制法。 9 .設(shè) Tl ,幾，幾是如下的 3 個事務(wù)： TI : A : = A + 2 ; T2 : A : = A * 2 ; T3 : A := A *2 ; ( A 4 I I ih A 籌待 卄 I rJork A. A A - Y * * 2 JI I X M 最后結(jié)果 A 為 16，是可串行化的調(diào)度。 (3 )請給出一個非串行化的調(diào)度，并給出 執(zhí)行結(jié)果。答： I- XIIMHC IIIIHH-L A l k A. 最后結(jié)果 A 1 * * 2 耳回川=4) )

3、 I nhxii i WEI A( (0) ) :I IIM A 為 0，為非串行化的調(diào)度。 (4 )若這 3 個事務(wù)都遵守兩段鎖協(xié)議， 請 給出一個不產(chǎn)生死鎖的可串行化調(diào)度。 A. Y+ 2 t ；Wk 耳呂AC * LidtR-L A 誓椅 = A s= 2 V XJwk X I TtalcH -k A + A 薯 SJHIG A - A a- T 2 弟付 r I A 尊掙 9 V 山 4 1 ItfiLnrdk 1 XhK k A A s * *3 r, j 咼 M M) ) 1 A (5 )若這 TtMi A 3 個事務(wù)都遵守兩段鎖協(xié)議， 請給出一 個 產(chǎn)生死鎖的調(diào)度。 第 10 章

4、 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù) 1. 試述事務(wù)的概念及事務(wù)的 4 個特性。 答：事務(wù)是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序 列， 這些操作要么全做要么全不做，是一個 不可分割的工作單位。特性：原子性 (Atomicity )、一致性(consistency )、 隔離性(Isolation )和持續(xù)性 (Durability )。這 4 個特性也簡稱為 ACID 特性。 2、 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本技術(shù)有哪些？ 答： 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和登錄日志文件是數(shù)據(jù)庫恢復(fù) 的基本技術(shù)。 3 什么是日志文件？為什么要設(shè)立日志文 件？ 答：1、日志文件是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫 的更新操作的文件。 2、設(shè)立日志文件的目 的是：進(jìn)行事務(wù)故障恢復(fù)；進(jìn)行系

5、統(tǒng)故障恢 復(fù)；協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)。 4 登記日志文件時為什么必須先寫日志文 件，后寫數(shù)據(jù)庫？ 答：把對數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫中和把表示 這個修改的日志記錄寫到日志文件中是兩 個不同的操作。有可能在這兩個操作之間發(fā) 生故障，即這兩個寫操作只完成了一個。 如果先寫了數(shù)據(jù)庫修改， 而在運行記錄中沒 有登記這個修改，則以后就無法恢復(fù)這個修 改了。如果先寫日志，但沒有修改數(shù)據(jù)庫， 在恢復(fù)時只不過是多執(zhí)行一次 UNDO 操作， 并不會影響數(shù)據(jù)庫的正確性。 所以一定要先 寫日志文件，即首先把日志記錄寫到日志文 件中，然后寫數(shù)據(jù)庫的修改。 5.具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)有什么優(yōu)點？舉 一個具體的例子加以說明

6、。 答：利用日志技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)時， 恢復(fù) 子系統(tǒng)必須搜索日志，確定哪些事務(wù)需要 REDO,哪些事務(wù)需要 UNDO 般來說，需 要檢查所有日志記錄。這樣做有兩個問題： 一是搜索整個日志將耗費大量的時間； 二是 很多需要 REDO 處理的事務(wù)實際上已經(jīng)將它 們的更新操作結(jié)果寫到數(shù)據(jù)庫中了， 恢復(fù)子 系統(tǒng)又重新執(zhí)行了這些操作，浪費大量時 間。 檢查點技術(shù)就是為了解決這些問題。 在采用檢查點技術(shù)之前， 恢復(fù)時需要從頭掃 描日志文件，而利用檢查點技術(shù)只需要從 T。開始掃描日志，這就縮短了掃描日志的 時間。 事務(wù) TI的更新操作實際上已經(jīng)寫到數(shù)據(jù)庫 中了，進(jìn)行恢復(fù)時沒有必要再 REDO 處理， 采用檢

7、查點技術(shù)做到了這一點。 第 2 章關(guān)系數(shù)據(jù)庫 4 試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則。在參照完 整性中，為什么外部碼屬性的值也可以為 空？什么情況下才可以為空？ 答：實體完整性規(guī)則是指若屬性 A 是基本關(guān) 系 R的主屬性，則屬性 A 不能取空值。若屬 性(或?qū)傩越M)F 是基本關(guān)系 R 的外碼，它與 基本關(guān)系 S 的主碼 Ks相對應(yīng)(基本關(guān)系 R 和 S 不一定是不同的關(guān)系)，則對于 R 中每個元 組在 F 上的值必須為：或者取空值(F 的每個 屬性值均為空值)；或者等于S中某個元組 的主碼值。 即屬性F本身不是主屬性，則可 以取空值，否則不能取空值。 6 試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。 答：1、連

8、接運算符是“=”的連接運算稱為 等值連接。它是從關(guān)系 R 與 S 的廣義笛卡爾 積中選取A, B 屬性值相等的那些元組 2、自 然連接是一種特殊的等值連接， 它要求兩個 關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性 組，并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉。 7 .關(guān)系代數(shù)基本運算有哪些 ？如何用這些 基本運算來表示其他運算 ？ 答：并、差、笛卡爾積、投影和選擇 5 種運 算為基本的運算。其他 3 種運算，即交、連 接和除，均可以用這 5 種基本運算來表達(dá)。 第 9 章 查詢優(yōu)化 1、 RDBM 查詢處理的 4 個階段：查詢分析、 查詢檢查、查詢優(yōu)化、查詢執(zhí)行。 2、 查詢樹的啟發(fā)式優(yōu)化： 1、選擇運算盡可

9、 能先做。 2、把投影運算和選擇運算同時進(jìn) 行。 3、把投影同其前或其后的雙目運算結(jié) 合起來。 4、把某些選擇同在它前面要執(zhí)行 的笛卡爾積結(jié)合起來成為一個連接運算。 5、 找出公共子表達(dá)式。 第 7 章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 1 試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。 答：這里只概要列出數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的六個 階段： (l )需求分析； (2 )概念結(jié)構(gòu)設(shè)計； (3 )邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計； (4 )數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計； (5 )數(shù)據(jù)庫實施； (6 )數(shù)據(jù)庫運行和維護(hù)。 這是一個完整的實際數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng) 的設(shè)計過程。 不僅包括設(shè)計數(shù)據(jù)庫本身，還 包括數(shù)據(jù)庫的實施、運行和維護(hù)。 設(shè)計一個 完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個階 段的不

10、斷反復(fù)。 2. 視圖(用戶外模式)有點： ( 1 )使用更符合用戶習(xí)慣的別名。 (2) 可對不同級別的用戶定義不同的視圖， 保證系統(tǒng)的安全性。 (3) 簡化用戶對系統(tǒng)的使用。 第 5 章 數(shù)據(jù)庫完整性 3 什么是數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件？可分 為哪幾類？ 答： 1、完整性約束條件是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù) 據(jù)應(yīng)該滿足的語義約束條件。 一般可以分為 六類：靜態(tài)列級約束、靜態(tài)元組約束、靜態(tài) 關(guān)系約束、動態(tài)列級約束、動態(tài)元組約束、 動態(tài)關(guān)系約束。 靜態(tài)列級約束是對一個列的取值域的說明， 包括以下幾個方面： ( l )對數(shù)據(jù)類型的 約束，包括數(shù)據(jù)的類型、長度、單位、精度 等； ( 2 )對數(shù)據(jù)格式的約束； ( 3

11、 )對 取值范圍或取值集合的約束； ( 4 )對空 值的約束； ( 5 )其他約束。靜態(tài)元組約 束就是規(guī)定組成一個元組的各個列之間的 約束關(guān)系， 靜態(tài)元組約束只局限在單個元組 上。 靜態(tài)關(guān)系約束是在一個關(guān)系的各個元組 之間或者若干關(guān)系之間常常存在各種聯(lián)系 或約束。 2、常見的靜態(tài)關(guān)系約束有 l )實體完整性 約束； 2)參照完整性約束； ( 3)函數(shù)依賴 約束。 3、動態(tài)列級約束是修改列定義或列值時應(yīng) 滿足的約束條件，包括下面兩方面： ( l ) 修改列定義時的約束； ( 2 )修改列值時 的約束。 動態(tài)元組約束是指修改某個元組的 值時需要參照其舊值， 并且新舊值之間需要 滿足某種約束條件。

12、動態(tài)關(guān)系約束是加在關(guān) 系變化前后狀態(tài)上的限制條件， 例如事務(wù)一 致性、原子性等約束條件。 4 . DBMS 的完整性控制機制應(yīng)具有哪些功 能？ 答:DBMS 的完整性控制機制應(yīng)具有三個方 面的功能： ( l )定義功能，即提供定義 完整性約束條件的機制； ( 2 )檢查功能， 即檢查用戶發(fā)出的操作請求是否違背了完 整性約束條件； ( 3 )違約反應(yīng)：如果發(fā)現(xiàn) 用戶的操作請求使數(shù)據(jù)違背了完整性約束 條件， 則采取一定的動作來保證數(shù)據(jù)的完整 性。 5 . RDBMS 在實現(xiàn)參照完整性時需要考慮哪 些方面？ 答 RDBMs 在實現(xiàn)參照完整性時需要考慮以 下幾個方面： ( l )外碼是否可以接受空值。

13、 ( 2 )刪除被參照關(guān)系的元組時的考慮，這 時系統(tǒng)可能采取的作法有三種： l )級聯(lián) 刪 除 ( CASCADES) ; 2 ) 受 限 刪 除 ( RESTRICTED) ; 3 ) 置 空 值 刪 除 ( NULLIFIES )。 ( 3 )在參照關(guān)系中插入元組時的問題，這 時系統(tǒng)可能采取的作法有： l )受限插入； 2 )遞歸插入。 ( 4 )修改關(guān)系中主碼的問題。一般是不能 用 UPDATE 語句修改關(guān)系主碼的。 如果需要 修改主碼值， 只能先刪除該元組， 然后再把 具有新主碼值的元組插入到關(guān)系中。 如果允 許修改主碼， 首先要保證主碼的惟一性和非 空， 否則拒絕修改。 然后要區(qū)分是

14、參照關(guān)系 還是被參照關(guān)系。 6 假設(shè)有下面兩個關(guān)系模式：職工(職工 號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號) ， 其中職工號為主碼；部門(部門號，名稱， 經(jīng)理名， 電話)，其中部門號為主碼。 用 sQL 語言定義這兩個關(guān)系模式， 要求在模式中完 成以下完整性約束條件的定義： 定義每個模 式的主碼； 定義參照完整性； 定義職工年齡 不得超過 60 歲。 答 CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMBER(2), Deptname VARCHAR(10), Manager VARCHAR(10), PhoneNumber Char(12) CONSTRAINT PK_SC RIMAR

15、Y KEY(Deptno); CREATE TABLE EMP (Empno NUMBER(4), Ename VARCHAR(10), Age NUMBER(2), CONSTRAINT C1 CHECK ( Aage=60), Job VARCHAR(9), Sal NUMBER(7,2), Deptno NUMBER(2), CONSTRAINT FK_DEPTNO FOREIGN KEY(Deptno) REFFERENCES DEPT(Deptno); 第二章 4 試述關(guān)系模型的完整性規(guī)則。 在參照完 整性中， 為什么外部碼屬性的值也可以為 空？什么情況下才可以為空？ 答：實體完整性

16、規(guī)則是指若屬性 A 是基本關(guān) 系 R 的主屬性，則屬性 A 不能取空值。 若屬性 (或?qū)傩越M )F 是基本關(guān)系 R 的外碼， 它與基本關(guān)系 S 的主碼 Ks 相對應(yīng) (基本關(guān)系 R 和 S 不一定是不同的關(guān)系 ) ，則對于 R 中 每個元組在 F 上的值必須為： 或者取空值 (F 的每個屬性值均為空值 )；或者等于 S 中某 個元組的主碼值。即屬性 F 本身不是主屬 性，則可以取空值，否則不能取空值。 5設(shè)有一個 SPJ 數(shù)據(jù)庫，包括 S，P， J， SPJ 四個關(guān)系模式： 1) 求供應(yīng)工程 J1 零件的供應(yīng)商號碼 SNO： n Sno( d Sno= J1 (SPJ) 2) 求供應(yīng)工程 J1

17、 零件 P1 的供應(yīng)商號碼 SNO： n Sno( d Sno= J1A Pno= P1 (SPJ) 3) 求供應(yīng)工程 J1 零件為紅色的供應(yīng)商號碼 SNO： n Sno( d Pno= P1 (d COLOR=紅(P) g SPJ) 4) 求沒有使用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件 的工程號 JNO： n Jno(SPJ)- n JNO (d city=天津A Color= 紅 (SgSPJgP) 5) 求至少用了供應(yīng)商 S1 所供應(yīng)的全部零件 的工程號 JNO： n Jno, Pno(SPJ)+ n Pno (d Sno= S1 ( SPJ) 6試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。 答：連接運算符

18、是“ =”的連接運算稱為等 值連接。它是從關(guān)系 R 與 S 的廣義笛卡爾積 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(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬 性組， 并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉。 7關(guān)系代數(shù)的基本運算有哪些 ? 如何這些 基本運算來表示其他運算 ? 答：并、差、笛卡爾積、投影和選擇 5 種運 算為基本的運算。其他 3 種運算，即交、連 接和除，均可以用這 5 種基本運算來表達(dá)。 第 1 章 緒論 1 、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點有： ( l )數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之 一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū) 別。 ( 2 )數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴 充。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不再面向某個應(yīng)