2022年数据库系统简答题[] .pdf

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1、1 试述数据库系统的特点（与文件系统比较）。文件系统与数据库系统的区别：文件系统面向某一应用程序，共享性差、 冗余度大， 独立性差， 纪录内有结构、 整体无结构，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， 具有高度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安全性、完整性、并发控制和恢复能力。文件系统与数据库系统的联系是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。数据库系统的主要特点有：一、数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。二、数据的共享性高，冗余度低，

2、易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此可以被多个用户、多个应用、 用多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统，是有结构的数据，不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩充。三、数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构和二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。四、数据由DBMS统一管理和控制数据库的共享是并发的共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此，DBMS必须提供统一的数据控制功能，包括数据的安全性保护，数据的完整性检

3、查，并发控制和数据库恢复。2 试述数据库系统的逻辑独立性和物理独立性。答：数据独立性表示应用程序与数据库中存储的数据不存在依赖关系，包括逻辑数据独立性和物理数据独立性。逻辑数据独立性是指局部逻辑数据结构（外视图即用户的逻辑文件）与全局逻辑数据结构（概念视图）之间的独立性。当数据库的全局逻辑数据结构（概念视图）发生变化（数据定义的修改、 数据之间联系的变更或增加新的数据类型等）时，它不影响某些局部的逻辑结构的性质，应用程序不必修改。物理数据独立性是指数据的存储结构与存取方法（内视图）改变时，对数据库的全局逻辑结构（概念视图）和应用程序不必作修改的一种特性，也就是说，数据库数据的存储结构与存取方法

4、独立。10 概念结构设计的任务需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型。常用的方法：1.自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架，逐步细化。2.自底向上。 即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构。3.逐步扩张。首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直到总体概念结构。4.混合策略。即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各概念结构。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

5、理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 试述数据库系统的三级结构，这种结构的优点？数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级构成的。（1）模式模式也称逻辑模式或概念模式，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。模式实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。一个数据库只有一个模式。 定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，而且要定义数据之间的联系，定义与数据有关的安全性、完整性要求。（2）外模式外模式也称用户模式，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

6、，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。应用程序都是和外模式打交道的。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据对他们是不可见的。（3）内模式内模式也称存储模式，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表示方式。优点 :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. 5 简述码、候选码和外部码及三者之间的联系与区别。码是唯一标识实体的属性集。候选

7、码 ：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，而其真子集不行，则称该属性组为候选码。主码 ：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码。外部码 ：设 F是基本关系R 的一个或一组属性，但不是关系R 的码，如果F与基本关系S的主码 Ks相对应，则称F是基本关系R 的外部码，简称外码。基本关系R 称为参照关系，基本关系S称为被参照关系或目标关系。关系R和 S可以是相同的关系。码是关系模式中的一个重要概念。候选码能够唯一地标识关系的元组，是关系模式中一组最重要的属性。另一方面，主码又和外部码一起提供了一个表示关系间联系的手段。6 什么是数据库的安全性？什么是数据库的完整性？两者之间有什么联系

8、和区别？数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。数据的完整性和安全性是两个不同的概念，但是有一定的联系。前者是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的输入和输出，即所谓垃圾进垃圾出所造成的无效操作和错误结果。后者是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。也就是说， 安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作，完整性措施的防范对象是不合语义的数据。9 试述需求分析、概念结构设计及逻辑结构设计阶段的任务与方法。需求分析 的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作情况，明确用户的各种需求，然后在此基

9、础上确定新系统的功能。进行需求分析首先要调查清楚用户的实际需求并进行初步分析，与用户达成共识后，再进一步分析与表达这些需求。分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。11 逻辑结构设计的任务是将基本E-R图转换为与选用DBMS 所支持的数据模型相符合的逻辑结构。逻辑结构设计一般要分三步进行：1.将概念结构转化为一般的关系、网状、层次模型。2 将转化来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换。3.对数据模型进行优化得出逻辑模型。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

10、- - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 举例说明数据依赖对关系模式有什么影响？数据依赖是通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据间的相互关系。它是现实世界属性间相互联系的抽象，是数据内在的性质，是语义的体现。函数依赖是数据依赖的一种类型。部分函数依赖、 传递函数依赖会导致关系模式中的更新异常、插入异常、删除异常、数据冗余等问题。例如，关系模式SLC(Sno ，Sdept，Sloc，Cno，Grade)其中 Sloc为学生住处，假设每个系的学生住在同一个地方。SLC的码为 (Sno，Cno)。函数依赖包括 : (Sno,Cno) fGradef

11、SnoSloc Sno Sdept (Sno, Cn ) pSloc p ( Sno, Cno) pSdept SdepSloc( 因为每个系只住一个地方) SLC关系存在以下4 个问题：插入异常：假若要插入一个Sno=95102，SdeptIS，SlocN，但还未选课的学生，即这个学生无 Cno，这样的元组不能插入SLC中，因为插入时必须给定码值，而此时码值的一部分为空，因而学生的信息无法插入。删除异常： 假定某个学生只选修了一门课，如 95022 只选修了3 号课程。 现在连 3 号课程他也不选修了。那么3 号课程这个数据项就要删除。课程号3 是主属性，删除了课程号3，整个元组就不能存在了

12、，也必须跟着删除，从而删除了95022 的其他信息，产生了删除异常，即不应删除的信息也删除了。数据冗余度大：如果一个学生选修了10 门课程，那么他的Sdept 和 Sloc值就要重复存储10次。修改复杂：某个学生从数学系(MA)转到信息系 (1S)，这本来只是一件事，只需修改此学生元组中的 Sdept 值。但因为关系模式SLC中还含有系的住处Sloc属性，学生转系将同时改变住处，因而还必须修改元组中Sloc 的值。另外如果这个学生选修了X门课，由于Sdept，Sloc重复存储了X次，当数据更新时必须无遗漏地修改X个元组中全部Sdept，Sloc信息，这就造成了修改的复杂化。7 试说明什么是数据

13、库的安全性，保证数据库安全性的常用技术有哪些。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。保证数据库安全性的常用技术有: 1)用户标识和鉴别：该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份。每次用户要求进入系统时，由系统进行核对，通过鉴定后才提供系统的使用权。2)存取控制： 通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库，所有未被授权的人员无法存取数据。例如 C2级中的自主存取控制（DAC） ，B1 级中的强制存取控制（MAC） ；3)视图机制： 为不同的用户定义视图，通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来，从而自动地对数据提供

14、一定程度的安全保护。4)审计：建立审计日志，把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中，DBA可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。5)数据加密： 对存储和传输的数据进行加密处理，从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 8 什么是关系模型的实体完整性规则和参照完整性规则,且举例说明？实体完整规则是若性情A 是基

15、本关系R的主属性，则属性A 不能取空值。例如，学生选课关系“选修（学号，课程号，成绩）”中， （学号，课程号）为主码，则学号和课程号两属性都不能取空值。参照完整性规则是若属性（或属性组）F是基本关系R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 的值须为：或者取空值（ F的每个属性值为空值） ，或者等于S中某个元组的主码值） 。例如，在 “ 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）” 和“专业（专业号，专业名）”表中，学生表中 “ 专业号 ” 是一个外部码和专业表的主属性，它不是学生表的主属性，可以为空。其语义是，该学生的专业尚未确

16、定。而在“ 选修（学号，课程号，成绩）” 和“课程（课程号，课程名，学分） ”表中，选修表中的“ 课程号 ” 虽然也是一个外部码属性，但它又是“ 选修 ” 表的主属性，所以不能为空。因为关系模型必须满足实体完整性。12 试述将 E-R图转换为关系模型的一般规则1.一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性。实体的码就是关系的码。2.一个 m:n 联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为和实体码的组合。3.一个 1:n 联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n 端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系

17、相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n 实体的码。4.一个 1:1 联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选码。如果怀某一端对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式和联系本身的属性。5.三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式，与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。6.同一实体集的实体间的联系，即自联系，也可按上述1:1,1

18、:n,m:n 三种情况分别处理。7.且有相同码的关系模式可合并。13 什么是事务？它有哪些属性？简述每种属性的涵义？事务 ：所谓事务是用户定义的一个操作序列，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。事务具有四个特性：原子性、一致性、隔离性和持续性。这个四个特性也简称为ACID特性。原子性事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。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。因此当数据库只包含成功事务提交的结果时，就说数据库处于一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，系统将事务中对数据库的所有已完成的

19、操作全部撤消，滚回到事务开始时的一致状态。隔离性一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持续性持续性也称永久性，指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 14 简述数据库运行过程中常见的故障有哪几类？答：数据库在运行过程中可能产

20、生的故障有如下几类：（1）事务故障事务在运行过程中由于种种原因，如输人数据的错误，运算溢出，违反了某些完整性限制，某些应用程序的错误，以及并行事务发生死锁等，使事务未能运行到正常终止点之前就被撤消了，这种情况称为“事务故障”。（2）系统故障系统故障是指系统在运行过程中，由于某种原因，如OS和 DBMS代码错误，操作员操作失误，特定类型的硬件错误（如CPU故障） ，突然停电等造成系统停止运行，致使事务在执行过程中以非控方式终止。这时， 内存中的信息丢失，而存储在外存储上的数据未受影响，这种情况称为“系统故障”。（3）介质故障系统在运行过程中，由于某种硬件故障，如磁盘损坏，磁头碰撞，或由于OS的某种潜在的错误， 瞬时强磁场干扰，使存储在外存上的数据部分损失或全部损失，称之为“介质故障” 。（4）计算机病毒计算机病毒是一种人为的故障和破坏，它是一种计算机程序。通过读写染有病毒的计算机系统中的程序和数据，这些病毒可以迅速繁殖和传播，危害计算机系统和数据库。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -