SWUST-数据库原理官方题库-简答题部分

一、简答题
1. 简述数据库系统的特点。
①数据结构化
②数据的共享性高、冗余度低且易扩充
③数据独立性高
④数据由数据库管理系统统一管理和控制
2. 数据库管理系统的主要功能有哪些?
①数据定义功能
②数据组织、存储和管理
③数据操纵功能
④数据库的事务管理和运行管理
⑤数据库的建立和维护功能
⑥其他功能（例如和其他软件系统的通信功能）
3. 什么叫数据与程序的物理独立性?什么叫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?
①物理独立性是指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。
②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。
③数据与程序的独立把数据的定义从程序中分离出去，加上存取数据的方法又由数据库管理系统负责提供，从而简化了应用程序的编制，大大减少了应用程序的维护和修改。
4. 简述数据库系统的三级模式结构。
①模式。模式也称为逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构的特征和描述，是所有用户的公共数据视图。
②外模式。外模式也称为子模式或用户模式，它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。
③内模式。内模式也称为存储模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式，
5. 试述数据库系统的组成。
数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、应用程序和数据库管理员构成。
6. 简述文件系统与数据库系统的区别和联系。
区别: 文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。
联系: 文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。解析文件系统是操作系统的重要组成部分;而DBMS是独立于操作系统的软件。但是DBMS是在操作系统的基础上实现的;数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文件系统来实现的。
7. DBA的职责是什么?
①决定数据库中的信息内容和结构
②决定数据库的存储结构和存储策略
③定义数据的安全性要求和完整性约束条件
④监控数据库的使用和运行
⑤数据库的改进和重组、重构
8. 关系代数的基本运算有哪些 ?
并、差、笛卡儿集、选择和投影
9. 什么是基本表?什么是视图?两者的区别和联系是什么?
基本表是本身独立存在的表，在 SQL中一个关系就对应一个表。
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。
10. 简述视图的优点。
①视图能够简化用户的操作
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
⑤适当利用视图可以清晰地表达查询
11. 所有的视图是否都可以更新? 哪类视图是可以更新的，哪类视图是不可更新的?
不是。基本表的行列子集视图一般是可更新的。若视图的属性来自集合函数、表达式，则该视图肯定是不可以更新的。
12. 简述 SQL 的特点。
①综合统一
②高度非过程化
③面向集合的操作方式
④以同一种语法结构提供多种使用方式
⑤语言简洁，易学易用
13. 在嵌入式SQL中是如何协调SQL语言的集合处理方式和主语言的单记录处理方式的?
（教学大纲外）
14. 关系数据库的完整性规则有哪几类？
①实体完整性②参照完整性③用户定义完整性
15. 试述查询优化在关系数据库系统中的重要性和可能性。
（教学大纲外）
16. 写出 Armstrong 推理规则中自反律、增广律、传递律的形式化定义。
自反律（Reflexivit）：若 Y∈X∈U，则 X->Y 为 F 所蕴含。
增广律（Augmentation）；若 X－>Y 为 F 所蕴含，且 Z∈U，则XZ一>YZ为 F 所蕴含。
传递律（Transitivity）：若 X－>Y及 Y－>Z 为 F 所蕴含，则X－>Z 为 F 所蕴含。
17. 简述日志文件的内容。
-各个事务的开始标记（BEGIN TRANSACTION）
-各个事务的结束标记（COMMIT或ROLLBACK）
-各个事务的所有更新操作
18. 简述 SQL 中的自主存取控制机制。
同一用户对于不同的数据对象有不同的存取权限，不同的用户对同一对象也有不同的权限，用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户。大型数据库管理系统几乎都支持自主存取控制，目前的SQL标准也对自主存取控制提供支持，这主要通过SQL的GRANT语句和REVOKE语句来实现。
19. 简述数据库中事务的概念及基本特性。
①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。
②事务具有4个特性：原子性、一致性、隔离性和持续性。
20. 简述事物的原子性。
事务是数据库的逻辑单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。
21. 简述并发操作带来的三类数据不一致性。
①丢失修改（Lost Update）
②不可重复读（Non-repeatable Read）
③读“脏”数据（Dirty Read）
22. 在数据库中为什么要并发控制？并发控制技术可以保证事务的哪些特征？
①并发控制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户事务的执行不受其它事务的干扰，从而避免造成数据的不一致性。
②可以保证事务隔离性和一致性。
23. 什么是封锁？基本的封锁类型有几种？
①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。加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事务不能更新此数据对象。
②基本的封锁类型有两种：排他锁和共享锁
24. 简述两段封锁协议的内容。
两段锁协议是指，在一级封锁协议基础上增加事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后即可释放S锁。
25. 简述数据库系统中活锁和死锁的含义。避免活锁的简单方法是什么？
事务T1封锁了数据R，事务T2又请求封锁R，于是T2等待。T3也请求封锁R，当T1释放了R上的封锁之后系统首先批准了T3的请求，T2仍然等待。T4又请求封锁R，当T3释放了R上的封锁之后系统又批准了T4的请求……
T2有可能永远等待，这就是活锁的情形
避免活锁的简单方法使采用先来先服务策略。
事务T1封锁了数据R1，T2封锁了数据R2，T1又请求封锁R2，因T2已封锁了R2，于是T1等待T2释放R2上的锁，接着T2又申请封锁R1，因T1已封锁了R1，T2也只能等待T1释放R1上的锁，这样T1在等待T2，而T2又在等待T1，T1和T2两个事务永远不能结束，形成死锁。
26. 什么叫做数据库的恢复？数据库恢复的基本技术有哪些？
数据库的恢复：把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态
恢复技术：数据转储和登记日志文件
27. 简述数据库系统中可能发生的故障类型，以及数据恢复方法。
①事务内部的故障
②系统故障
③介质故障
④计算机病毒
28. 简述“运行记录优先原则”。
在数据库系统中，写一个修改到数据库中和写一个表示这个修改的登记记录到日志文件中是两个不同的操作，在这两个操作之间有可能发生故障。这时，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，那么以后也就无法撤消这个修改。为了安全起见，采用“运行记录优先原则”。它包括两点:
(1）至少要等相应运行记录已经写入“日志”文件后，才能允许事务往数据库中写记录。
(2）直至事务的所有运行记录都已写入运行“日志”文件后，才能允许事务完成“END TRANSACTION”处理。
29. 简述日志文件内容及其作用。
①日志文件内容：
-各个事务的开始标记（BEGIN TRANSACTION）
-各个事务的结束标记（COMMIT或ROLLBACK）
-各个事务的所有更新操作
②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。
30. 简述数据库设计过程。
分为6个阶段：
①需求分析
②概念结构分析
③逻辑结构分析
④物理结构分析
⑤数据库实施
⑥数据库运行和维护
31. 需求分析阶段的设计目标是什么?调查的内容是什么?
需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织、部门、企业等),充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况,明确用户的各种需求,然后在此基础上确定新系统的功能。
调查的内容是“数据”和“处理”,即获得用户对数据库的如下要求:
(1)信息要求,指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质,由信息要求可以导出数据要求,即在数据库中需要存储哪些数据;
(2)处理要求,指用户要完成什么处理功能,对处理的响应时间有什么要求,处理方式是批处理还是联机处理;
(3)安全性与完整性要求。
32. 数据字典的内容和作用是什么?
数据字典是系统中各类数据描述的集合。其内容包括：①数据项②数据结构③数据流④数据存储⑤处理过程
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。
33. 在全局 ER 模型设计过程中，需要消除局部 ER 模型之间存在的哪三种冲突？
①属性冲突②命名冲突③结构冲突
34. 简述数据库完整性和安全性的概念。
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法使用所造成的数据泄露、更改和破坏。
数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。数据的正确性是指数据是符合现实世界语义、反应当前实际状况的；数据的相容性是指数据库同一对象在不同关系表中的数据时符合逻辑的。