計(jì)算機(jī)四級考試《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師》試題和答案

第頁共頁計(jì)算機(jī)四級考試《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師》試題和答案計(jì)算機(jī)四級考試《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師》試題和答案1.試述DBMS的根本功能?(簡答題)DBMS主要是實(shí)現(xiàn)對共享數(shù)據(jù)有效的組織、管理和存取。DBMS的根本功能有：(1)數(shù)據(jù)庫定義功能;(2)數(shù)據(jù)存取功能;(3)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理功能;(4)數(shù)據(jù)組織、存儲和管理功能;(5)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能;(6)其他功能2.試述DBMS四種進(jìn)程組織方案，并分析^p各種方案的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。(簡答題)DBMS四種進(jìn)程組織方案是：N方案：N個DB用戶應(yīng)用程序?qū)?yīng)N個用戶進(jìn)程，DBMS作為應(yīng)用程序的子程序被連入用戶應(yīng)用程序中。因此這種方案也稱為連入式方案。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中一共有N個進(jìn)程。2N方案：每個用戶進(jìn)程有一個DBMS進(jìn)程為之效勞，因此N個用戶進(jìn)程就有N個DBMS進(jìn)程，共2N個進(jìn)程。N+1方案：N個用戶進(jìn)程僅有一個DBMS進(jìn)程為它們效勞，因此共N+1個進(jìn)程，共N+1個進(jìn)程。N+M方案：用M個DBMS進(jìn)程為N個用戶進(jìn)程提供效勞，一般M<N。這四個方案各自的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)請參見《概論》11.2.1、11.2.2、11.2.3、11.2.4。3.理解并解釋以下術(shù)語的含義：進(jìn)程、任務(wù)、“輕權(quán)”進(jìn)程、線程、線索。(簡答題)進(jìn)程：操作系統(tǒng)中的核心概念，進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程。進(jìn)程既是資分配的最小單位也是操作系統(tǒng)調(diào)度的根本單位。任務(wù)：在單處理器系統(tǒng)中任務(wù)與進(jìn)程是類似的概念。隨著多處理器系統(tǒng)以及并行計(jì)算技術(shù)的開展，進(jìn)程概念被進(jìn)一步細(xì)劃為任務(wù)(Task)與線程(Thread)的概念。任務(wù)是申請資的根本單位，而線程是調(diào)度和運(yùn)行的根本單位。輕權(quán)進(jìn)程：線程又被稱為“輕權(quán)”或“輕量”進(jìn)程。線索：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的概念，它借鑒了操作系統(tǒng)中“線程”的概念：整個DBMS可以看作是一個Task，當(dāng)有一個用戶申請數(shù)據(jù)庫效勞時，Task分配多個Thread為之效勞，多個Thread并行工作，共享資。一般地講，DBMS中的線索是DBMS的一個執(zhí)行流。4.什么是DBMS的多線索機(jī)制?有什么優(yōu)點(diǎn)?(簡答題)DBMS借鑒了操作系統(tǒng)中“線程”的概念和技術(shù)，在DBMS的實(shí)現(xiàn)中采用多線索機(jī)制。一般地講，DBMS中的線索是DBMS的一個執(zhí)行流，它效勞于整個DBMS系統(tǒng)或DBMS中的'某個用戶;DBMS效勞器響應(yīng)客戶懇求是通過為每個用戶創(chuàng)立線索(而不是創(chuàng)立進(jìn)程)來完成的。DBMS的各個線索能在邏輯上并行執(zhí)行;它們共存于一個效勞器進(jìn)程中，共享DBMS的所有資，如數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)和CPU時間;線索是DBMS的調(diào)度單位，效勞器進(jìn)程能按一定的調(diào)度算法調(diào)度用戶懇求。與進(jìn)程相比，線索具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)線索比進(jìn)程占用較少的系統(tǒng)資，如內(nèi)存2)線索調(diào)度比擬靈敏，可控制性強(qiáng)3)線索切換開銷較小4)線索間通信簡便5.DBMS由哪些主要的程序模塊組成?(簡答題)DBMS主要的程序模塊有：1.數(shù)據(jù)定義模塊2.數(shù)據(jù)操縱模塊3.數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理方面的程序模塊4.數(shù)據(jù)庫組織、存儲和管理方面的程序模塊5.數(shù)據(jù)庫建立、維護(hù)和其他方面的程序模塊6.DBMS的語言翻譯層是如何處理一個DDL語句的?(簡答題)語言翻譯處理層首先要對DDL語句進(jìn)展語法檢查、語義檢查和用戶權(quán)限檢查。語義檢查的內(nèi)容詳細(xì)做法是，DBMS讀取數(shù)據(jù)字典，檢查是否存在與該語句中的表，或視圖，或索引等要創(chuàng)立的對象名一樣的對象名，檢查該用戶是否具有創(chuàng)立數(shù)據(jù)庫對象的權(quán)限。然后把DDL語句翻譯成內(nèi)部表示，把它存儲在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典中。例如新建立一個表，就要把關(guān)系名、建立者、屬性個數(shù)、記錄長度等等信息記入數(shù)據(jù)字典中。7.試述DBMS的語言翻譯層處理一個DML語句的大致過程。(簡答題)首先，對DML語句進(jìn)展詞法分析^p和語法分析^p，并把外部關(guān)系名、屬性名轉(zhuǎn)換為內(nèi)部名。詞法和語法分析^p通過后生成語法分析^p樹。接著，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中的內(nèi)容進(jìn)展查詢檢查，包括審核用戶的存取權(quán)限、視圖轉(zhuǎn)換和完好性檢查。然后，對查詢進(jìn)展優(yōu)化。優(yōu)化分為兩類，一類為代數(shù)優(yōu)化，另一類為存取途徑優(yōu)化。并把選中的查詢執(zhí)行方案描繪出來。DBMS語言翻譯層處理一個DML語句的過程稱為一個逐步束縛的過程。8.什么是處理DML語句的解釋方法和預(yù)編譯方法?試述二者的區(qū)別，聯(lián)絡(luò)，比擬各自的優(yōu)缺點(diǎn)。(簡答題)解釋執(zhí)行DML語句的方法是：執(zhí)行語句前，該語句都以原始字符串的形式保存。當(dāng)執(zhí)行到該語句時，才利用解釋程序去完成束縛的全部過程，同時予以執(zhí)行。解釋方法的優(yōu)點(diǎn)是：應(yīng)變性強(qiáng)，能適應(yīng)在解釋過程中發(fā)生的數(shù)據(jù)構(gòu)造、存儲構(gòu)造等的變化，因此能保持較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。缺點(diǎn)是：每次執(zhí)行一次DML語句時都要經(jīng)過所有解釋步驟，尤其當(dāng)這樣的語句位于一個循環(huán)體內(nèi)時，就要屢次重復(fù)解釋一個DML語句，顯然效率比擬低。預(yù)編譯方法是：在用戶提交DML語句之后對它進(jìn)展翻譯處理，保存產(chǎn)生的可執(zhí)行代碼。當(dāng)需要運(yùn)行時，取出保存的可執(zhí)行代碼加以執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)是：效率高。但是，使用這種方法會遇到這樣的問題：在束縛過程中進(jìn)展優(yōu)化所根據(jù)的條件可能在運(yùn)行前已不存在，導(dǎo)致已作出的應(yīng)用規(guī)劃在執(zhí)行時不再有效。為理解決這類問題，可以采用自動重編譯技術(shù)。9.試述數(shù)據(jù)存取層主要的子系統(tǒng)及其功能。(簡答題)數(shù)據(jù)存取層中包括記錄存取子系統(tǒng)，事務(wù)管理子系統(tǒng)，封鎖子系統(tǒng)，恢復(fù)子系統(tǒng)，存取途徑維護(hù)子系統(tǒng)，排序/合并模塊等等。主要功能有：1.記錄存取、事務(wù)管理子系統(tǒng)：記錄存取子系統(tǒng)提供按某個屬性值直接取一個元組和順序取一個元組的存取原語。事務(wù)管理子系統(tǒng)提供定義和控制事務(wù)的操作。2.封鎖子系統(tǒng)，執(zhí)行并發(fā)控制。3.恢復(fù)子系統(tǒng)：主要是日志登記子系統(tǒng)把事務(wù)開場、滾回、提交;對元組的插入、刪除、修改;對索引記錄的插入、刪除、修改等每一個操作作為一個日志記錄存入日志文件中，對不同的故障恢復(fù)策略執(zhí)行恢復(fù)。4.控制信息管理模塊：該模塊利用專門的數(shù)據(jù)區(qū)(內(nèi)存中)登記不同記錄類型以及不同存取途徑的說明信息(取自數(shù)據(jù)字典)和控制信息。5.存取途徑維護(hù)子系統(tǒng)：對數(shù)據(jù)執(zhí)行插入、刪除、修改操作的同時要對相應(yīng)的存取途徑進(jìn)展維護(hù)。6.排序/合并子系統(tǒng)：在語言翻譯處理層中，描繪性語言表達(dá)的集合級操作被轉(zhuǎn)換成一系列的對數(shù)據(jù)存取層所提供的存取原語的調(diào)用。為了得到用戶所要求的有序輸出，為了加速關(guān)系運(yùn)算(如自然連接)的中間步驟，為了進(jìn)步效率，常常需要對關(guān)系元組重新排序。這一工作由排序/合并子系統(tǒng)來完