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数据库部分作业一1、试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。答：数据：描述事务的符号称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音等。数据与其语义是不可分的。数据库：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。数据库系统：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般有数据库数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员构成。数据库管理系统：简称DBMS，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学的组织和存储数据、高效的获取和维护数据。2、试述数据库系统的特点。答：（1）数据结构化（2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充（3）数据独立性高（4）数据由DBMS统一管理和控制。3、数据库管理系统的功能有哪些？答：（1）数据库定义功能（2）数据存取功能（3）数据库运行管理（4）数据库的简历和维护功能。4、学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的概念模型。5、试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？答：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。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象：外模式/模式映象和模式/内模式映象，正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能具有较高的逻辑独立性和物理独立性。6、什么是数据与程序的物理独立性？什么是数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？答：数据的逻辑独立性：当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式的映象作相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。数据的物理独立性：同样，当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式/内模式映象作相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映象：外模式/模式映象和模式/内模式映象，正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能具有较高的逻辑独立性和物理独立性。数据库部分作业二1、试述关系模型的三个组成部分。答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。2、试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空？什么情况下才可以为空？答：实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系的外码，它与基本关系S的主码K相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）；或者等于S中某个元组的主码值。当外部码属性不是该关系的主属性时，才可以为空。数据库部分作业三1、什么是视图？视图的优点？答：视图是从一个或几个基本表导出的表。视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍然存放在导出视图的基本表中。视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图。引进VIEW的优点有：（1）视图能简化用户的操作；（2）视图使用户能以多种角度看待同一数据；（3）视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性；（4）视图能够对机密数据提供安全保护。2、列出数据库设计六个阶段。答：需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，数据库物理设计，数据库实施，数据库运行和维护。3、什么是数据字典？作用？答：数据字典是系统中各类数据描述的集合。通常包括：数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程五大部分。其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构，数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流和数据存储的逻辑内容。数据字典的作用：数据字典是关于数据库中数据的描述，在需求分析阶段建立，是下一步进行概念设计的基础，并在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。数据库部分作业四1、试述事务的概念及四大特性。答：事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。事务具有四大特性：原子性、一致性、隔离性和持续性，也称ACID特性。2、数据库运行中可能产生的故障有哪几类？答：大致可分为：事务内部故障、系统故障、介质故障和计算机病毒。3、数据转储方法有哪些？答：静态海量转储、动态海量转储、静态增量转储、动态增量转储。4、什么是日志文件？为什么要设立日志文件？答：日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。设立日志文件的目的是：进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复。5、登记日志文件时为什么必须先写日志文件，后写数据库？答：把对数据的修改写到数据库中和把表示这个修改的日志记录写到日志文件中是两个不同的操作。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了。如果先写日志，但没有修改数据库，在恢复时只不过是多执行一次UNDO操作，并不会影响数据库的正确性。所以一定要先写日志文件，然后写数据库的修改。6、什么是检查点记录？答：检查点记录事一类新的日志记录。它的内容包括：（1）建立检查点时刻所有正在执行的事务清单；（2）这些事务的最近一个日志记录的地址。7、具有检查点的恢复技术有什么优点？试举一个具体的例子加以说明。答：利用日志技术进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜索日志，确定哪些事务需要REDO，哪些事务需要UNDO。一般来说，需要检查所有日志记录。这样做有两个问题：一是搜索整个日志将耗费大量的时间；二是很多需要REDO处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到数据库中了，恢复子系统又重新执行了这些操作，浪费大量时间。检查点技术就是为了解决这些问题。例子详见PPT.8、什么是数据库镜像？有什么用途？答：数据库镜像即根据DBA的要求，自动把整个数据库或者其中的部分关键数据复制到另一个磁盘上。每当主数据库更新时，DBMS自动把更新后的数据复制过去，即DBMS自动保证镜像数据与主数据库数据的一致性。用途：一是用于数据库恢复。当出现介质故障时，可由镜像磁盘继续提供使用，同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复，不需要关闭系统和重装数据库副本。