简答题

简答题

一、什么是数据冗余？数据冗余可能导致什么后果？

答：数据冗余是指相同的数据被存储多次。后果是：浪费存储空间，造成数据操作异常，可能造成数据完整性的缺陷和数据的不一致。

二、什么是视图？它与基本表的区别是什么？

答：视图是从若干基本表和（或）其它视图构造出来的表。创建视图时，只是把其视图的定义存放在数据字典中，而不存储视图对应的数据。因此，视图被称为“虚表”。

三、什么是数据库的安全性？有哪些安全措施？

答：数据库的安全性是指保护数据库，防止不合法的使用，以免数据的泄漏、非法更改和破坏。

数据库安全性控制的方法主要有：

(1)用户标识与系统鉴定

DBMS都要提供一定的方式供用户标识自己。在存取数据库的数据之前，用户首

先要自我标识，系统对用户的标识进行核定，通过鉴定后，才提供数据库的使用

权。常用的标识方法是用户名和口令字。

(2)存取权限的控制

用户被获准使用数据库之后，还要根据预定的用户权限进行存取控制，如某个用

户只能读哪些数据库表，某个用户只能写哪些数据库表等。

(3)数据加密

以密码的方式存储数据。

四、简述事务的四个特性及其含义？

答：事务具有原子性、一致性、隔离性和持续性四个特点，简称事务的ACID特性。

原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的所有操作，要么全做，要么全不做。

一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

隔离性：一个事务内部的操作及使用的数据对其它并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

持续性：事务被提交后，不管DBMS发生什么故障，该事务对数据库的所有更新操作都会永远保留在数据库中，不会丢失。

五、试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三要素。

答：数据模型是对现实世界数据特征的抽象，可把现实世界转化为计算机能够处理的数据，包括数据结构、数据操作和完整性约束三部分。

六、请简述数据库应用设计分为哪几个阶段，每个阶段的任务、内容。

答：需求分析，获取用户的功能、性能等方面的具体要求；

概念设计，通过一种数据模型（ER模型）将要处理的数据对象及其之间的关系表示出来；

逻辑结构设计，将上一阶段的抽象数据模型转化为计算机支持的数据模型（关系模型、面向对象模型）；

物理结构设计，选择一种数据库产品实现逻辑设计的成果；

数据库实施阶段，装入数据、数据库试运行；

数据库运行和维护，性能检测、转储/恢复、数据库重组和重构。

七、数据库运行中可能产生的故障有哪几类？哪类故障的恢复需要用户的参与及该类故障

的恢复过程？

答：分为事务故障、系统故障和介质故障。其中介质故障破坏了数据恢复时需要由用户装入后备副本和日志。系统反向扫描日志文件，将已经提交的事务进行重做。

八、什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。

答：封锁就是事务T在对某个数据对象（例如表、记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。基本封锁类型有读锁和写锁，前者用于读取一个数据对象，后者用

于读取和修改一个数据对象。

九、数据字典的含义

答：数据字典是由系统自动生成，维护的数据库，由一组表组成，其中记录着用户标识、基本表、视图和各表的属性描述及系统授权情况。

十、索引的概念和作用

答：索引是SQL在基本表中列上建立的一种数据库对象，也可称其为索引文件，它和建立于其上的基本表是分开存储的。建立索引的主要目地是提高数据库检索性能。

索引的作用：

1、提高数据的查询速度。

2、保证数据的唯一性。

3、加快表联接的速度。

十一、关系数据库规范化

答：范式是衡量关系模式优劣的标准。范式的级别越高，其数据冗余和操作异常现象就越少。为了消除这些异常，人们采用分解的办法，力求使关系的语义单纯化，

这就是所谓关系的规范化。通过分解把属于低级范式的关系模式转换为几个属于

高级范式的关系模式的集合，这一过程称为规范化。

第一范式：

如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则这个关系属于

第一范式。

第二范式：

若关系模式R属于第一范式，且每个非主属性都完全函数依赖于主键，则R

属于第二范式。

第三范式：

若关系模式R属于第一范式，且每个非主属性都不传递依赖于主关键字，则

R属于第三范式。

BC范式：

若关系模式R属于第一范式，且每个属性都不传递依赖于主关键字，则R

属于BC范式。

十二、数据库的恢复概念

答：把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为一致状态或完整状态）的功能，这就是数据库的恢复。

十三、事务并发执行所带来的问题

答:1、丢失更新问题：

并发事务T1和T2都要读入统一数据X的值并进行更新，但是事务T1先提交，

T2后提交，T2提交的结果破坏了T1提交的结果，致使T1对X的修改丢失。

2、不一致分析问题

事务T1和T2在并发执行的过程中，事务T1先读取数据，事务T2随即对数据

执行了更新操作，于是T1原来读取的数据就是一个过时的数据。

3、未提交依赖问题

事务T1、T2在并发运行的过程中，事务T1先修改了某一数据，而后事务T2读

取该数据，但此后由于某种原因T1被撤销，被T1修改过的数据又恢复了原来的

值，这样T2读到的就是一个未提交的数据。

1.什么是数据库？数据库中的数据有什么特点？

数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。数据的特点是整体性和共享性。

2. 试述DBMS的主要功能及工作模式。

答：DBMS的主要功能：（1）数据定义；（2）数据操纵；（3）数据库的运行管理；（4）数据组织、存储与管理；（5）数据库的保护；（6）数据库的维护；（7）通信。工作模式：DBMS 接受应用程序的世界请求和处理请求，然后将用户的数据请求（高级指令）转换成复杂的机器代码（底层指令）实现对数据库的操作，并接受对数据库操做而得到的查询结果，同时对查询结果进行处理（格式转换），最后将处理结果返回给用户。

3.数据库系统由哪几部分组成？数据库系统中的数据字典有什么作用？

答：由硬件支撑环境、软件系统、数据库、人员组成；数据字典的作用是存放关于数据库中各级模式的描述信息，包括所有数据的结构名、意义、描述定义、存储格式、完整性约束和使用权限等信息。

4.试述数据库的三级模式的体系结构以及为什么采用三级模式结构？

答：（1）数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。（2）采用三级模

式结构的好处是：数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像，正是这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

5.什么是数据的独立性？数据库系统中为什么能具有数据独立性？

答：（1）数据的独立性：数据独立性是数据库系统的一个最重要的目标之一，它使数据能独立于应用程序。可以说数据处理的发展史就是数据独立性不断进化的历史。在手工管理阶段，数据和程序完全交织在一起，没有独立性可言，数据结构作任何改动，应用程序也需要做相应的修改；文件系统出现后，虽然将两者分离，但实际上应用程序中依然要反映文件在存储设备上的组织方法、存取方法等物理细节，因而只要数据作了任何修改，程序仍然需要作改动。而数据库系统的一个重要目标就是要使程序和数据真正分离，使它们能独立发展。数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。即，数据在磁盘上怎样存储由DBMS(DataBase Management System 数据库管理系统)管理，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，即，当数据的逻辑结构改变时，用户程序也可以不变。（2）数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

6.试述数据模型的三要素

答：三要素是指数据结构、数据操作及数据完整性约束。（1）数据结构：数据结构用于描述系统的静态特性。在数据库系统中，通常按照其数据结构的类型来命名数据模型。（2）数据操作：数据操作用于描述系统的动态特征。数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。操作有检索、插入、删除、修改。（3）数据完整性约束：数据完整性约束是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容。数据模型应该反映和规定本数据模型必须遵守的、基本的、通用的完整性约束。此外，数据模型还应该提供定义完整性约束的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束。

7.关系数据模型有哪些优点

答：（1）建立在严格的数学概念的基础上（2）概念单一，数据结构简单、清晰，用户易懂易用：实体和各类联系都用关系来表示；对数据的检索结果也是关系。（3）关系模型的存取路径对用户透明：具有更高的数据独立性，更好的安全保密性；简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。

8.SQL的含义是什么？试述SQL语言的特点

答：SQL是一种介于关系代数与关系演算之间的语言，其功能包括查询、操纵、定义和控制4个方面，是一个通用的功能极强的关系数据库标准语言。特点：自含式和嵌入式两种形式；语言简洁、易学易用；高度非过程化；支持关系数据库三级模式结构。

9.索引的作用是什么？索引分为几类？其含义分别是什么？

答：作用是：提高数据的查询速度；保证数据的唯一性；加快表联的速度。

索引的类型有：单列索引；唯一索引；复合索引。

单列索引是对基本表的某一单独的列进行索引，是最简单和最常用的索引类型，它是在表的某一列的基础上建立的；唯一索引不允许在表中插入任何相同的取值。使用唯一索引不但能提高性能，还可以维护数据的完整性；复合索引是针对基本表中两个或以上的列建立的索引。

10.什么是基本表？什么是视图？两者的区别和联系是什么？

答：基本表指建立基本关系模式，而变更则是指对数据库中已存在的基本表进行删除与修改；视图是外模式一级数据结构的基本单位；区别：视图是已编好的SQL语句，表不是；视图没有实际的物理记录，而表有；表是内容，视图是窗口；表只用物理空间，视图不占用物理空间；表是内模式，视图是外模式；表属于全局模式中的表，视图属于局部模式的表；视图是建立和删除只影响视图本身，不影响对应的基本表；联系：视图是在基本表之上建立的表，它的结构和内容都来自基本表，它是依据基本表而存在，视图是基本表的抽象和在逻辑意义上建立的新关系。

11.所有的视图是否都可以更新？为什么

答：并非所有的视图都可以更新。一般的数据库系统只允许对行列子集的视图继续更新。因为这样是为了防止用户通过视图进行插入、删除和修改数据时，有意或无意地对不属于视图范围的基本表数据进行操作。

12.子查询的特点是什么？比较子查询和联接查询的异同点

答：特点是子查询的结果集用于建立其父查询的查找条件。异同点：子查询是从指定的基本表或视图中，选择满足条件的元组，并对其进行分组、统计、排序和投影，形成查询结果集。联接查询是一个查询中同时涉及两个以上基本表的查询，多个基本表必须有联系。

13.存储过程的含义是什么？使用它的优点有哪些

答：存储过程是一组为了完成特定功能的SQL语句集，是利用SQL server所提供的Transact-SQL语言所编写的程序。优点：存储过程的能力大大增强了SQL语言的功能和灵活性；可保证数据的安全性和完整性；可降低网络的通信录；使体现企业规划的运算程序放入数据库服务器中，以便集中控制。

14.什么是常规实体和弱实体

答：在现实世界中，有些实体的存在必须依赖与其他实体，这样的实体称为弱实体，其他实体则被称为常规实体。

15.简述特殊化和概括的含义

答：在实体集内部进行分组的过程称为特殊化；概括是一个从底层实体集出发设计出高层实体集的过程。

16.在将局部E-R模型合成全局E-R模型时，应消除哪些冲突

答：属性冲突；命名冲突；结构冲突。

17.如何将E-R模型转换为关系模式

答：（1）E-R模型中的一个常规实体集转换为一个关系模式；（2）E-R模型中的一个弱实体集转换为一个关系模式；（3）E-R模型中的一个ISA联系转换为n或n+1个关系模式，其中n为低层实体集中模型个数；（4）E-R模型中的多值属性转换为一个关系模式；（5）E-R模型中的一个非ISA联系转换为一个关系模式；（6）根据实际情况，将具有相同键的关系模式合并。

18.简述数据库的安全性控制方法

答：（1）硬件平台的安全问题：确保支持数据库系统运行的硬件设施安全；（2）网络系统的安全问题：对于可以远程访问的数据库系统来说，网络软件内部安全性也非常重要；（3）操作系统安全问题：防止非法用户直接利用重装系统访问数据库;（4）数据库系统安全问题：进行用户标识和鉴定，数据库存取控制，只允许合法用户进入系统并进行合法数据存取操作；（5）应用系统的安全问题：防止对应用系统的不合法使用所造成的数据泄密，更改或破坏。

19.试述事务的定义和特征

答：事务是数据库的逻辑工作单位，由用户定义的一组操作序列组成，序列中的操作要么全做要么全不做。特征：原子性、一致性、隔离性、持续性。

20.什么是事物的串行调度，并发调度和可串行化调度

答：若多个事务按照某一次序串行地执行，则称事务的调度是串行的；若多个事务同时交叉

的并行执行，则称事务的调度为并发调度；对于事务集(T<1>,T<2>,…,T)，如果一个并发调度的结果与一个串行调度等价，则称此调度是是可串行化调度。

21.事物的并行可能带来哪些问题？试举例说明

答：丢失更新问题；不一致分析问题；未提交依赖问题。

22.什么是封锁？它有哪几种模型

答：封锁是事务在某个对象进行查询或更新操作以前，应先向系统发出对该数据对象进行加锁的要求，否则就不能进行相应操作。类型有：排它锁和共享锁。

23.什么是活锁和死锁？如何预防和解除

答：在多个事务并发执行过程中，可能会存在某个总有机会获得锁的事务却永远也没得到锁，这种现象称为活锁。多个任务互相对待为死锁。预防活锁可采用“先来先服务”策略。预防死锁的方法有两种：要求每个事务必须一次性地将所有用到的数据加锁或者必须按照一个预先预定的加锁顺序使用数据所；每当处于死锁，强行派回事务。

25.试述数据库故障类型

答：事务故障；系统故障；介质故障。

26.什么是日志文件？为什么要设立日志文件

答：日志是以事务为单位记录数据库的每一次更新活动的文件，由系统自动记录。设立的理由是：事务故障恢复和系统故障恢复必须用日志文件；在动态转存储方式中必须建立日志文件，后备副本和日志文件有效结合起来才能有效地恢复数据库；在静态转存储中，也可以建立日志文件，利用日志文件把已完成的事务进行重做处理，对故障发生时尚未完成的事务作撤销处理。

27.试举例说明如何将一个三元联系转换成等价的3个二元联系。

答：实体A、B、C之间存在着一个三元联系，如图，现用实体集正代替联系R。联系R的属性即为实体集的属性，这样可以用联系R1、R2、R3来代替原来的联系R。如图

28.简述数据库的设计步骤

需求分析→概念结构设计→逻辑结构设计→物理结构设计→数据库实施→数据库运行和维护。

29.概念结构设计的结果

是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构。通过概念设计得到的概念模型是从现实世界的角度对所要解决的问题的描述。