【正文】 5 ．什么是活鎖？什么是死鎖？答：如果事務 Tl 封鎖了數(shù)據(jù) R ，事務幾又請求封鎖 R ，于是幾等待。這樣就不會丟失 Tl 的更新。4 ．如何用封鎖機制保證數(shù)據(jù)的一致性？答： DBMS 在對數(shù)據(jù)進行讀、寫操作之前首先對該數(shù)據(jù)執(zhí)行封鎖操作，例如下圖中事務 Tl 在對 A 進行修改之前先對 A 執(zhí)行 xock ( A ) ，即對 A 加 x 鎖。若事務 T 對數(shù)據(jù)對象 A 加上 S 鎖，則事務 T 可以讀 A但不能修改 A ，其他事務只能再對 A 加 S 鎖，而不能加 X 鎖，直到 T 釋放 A 上的 S 鎖。這就保證了其他事務在 T 釋放 A 上的鎖之前不能再讀取和修改 A 。排它鎖又稱為寫鎖。封鎖是實現(xiàn)并發(fā)控制的一個非常重要的技術(shù)。答：封鎖就是事務 T 在對某個數(shù)據(jù)對象例如表、記錄等操作之前，先向系統(tǒng)發(fā)出請求，對其加鎖。也可以用其他技術(shù)，例如在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可以采用時間戳方法來進行并發(fā)控制。避免不一致性的方法和技術(shù)就是并發(fā)控制。 ( 2 ）不可重復讀（ Non 一 Repeatable Read ) 不可重復讀是指事務 Tl 讀取數(shù)據(jù)后，事務幾執(zhí)行更新操作，使 Tl 無法再現(xiàn)前一次讀取結(jié)果。 2 ．并發(fā)操作可能會產(chǎn)生哪幾類數(shù)據(jù)不一致？用什么方法能避免各種不一致的情況？答：并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性包括三類：丟失修改、不可重復讀和讀“臟’夕數(shù)據(jù)。若對并發(fā)操作不加控制就可能會存取和存儲不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。第11章 并發(fā)控制1． 在數(shù)據(jù)庫中為什么要并發(fā)控制？答：數(shù)據(jù)庫是共享資源，通常有許多個事務同時在運行。二是提高數(shù)據(jù)庫的可用性。數(shù)據(jù)庫鏡像的用途有：一是用于數(shù)據(jù)庫恢復。13 ．什么是數(shù)據(jù)庫鏡像？它有什么用途？答：數(shù)據(jù)庫鏡像即根據(jù)DBA 的要求，自動把整個數(shù)據(jù)庫或者其中的部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)復制到另一個磁盤上。把ACTIVE 一LIST 暫時放入UNDO 一LIST 隊列，REDO 隊列暫為空。（2）由該檢查點記錄得到檢查點建立時刻所有正在執(zhí)行的事務清單ACTIVE 一LIST 。12 ．試述使用檢查點方法進行恢復的步驟。開始掃描日志，這就縮短了掃描日志的時間。檢查點技術(shù)就是為了解決這些問題。一般來說，需要檢查所有日志記錄。11 ．具有檢查點的恢復技術(shù)有什么優(yōu)點？試舉一個具體的例子加以說明。10 ．什么是檢查點記錄？檢查點記錄包括哪些內(nèi)容？答：檢查點記錄是一類新的日志記錄?；謴头椒ㄊ侵匮b數(shù)據(jù)庫，然后重做已完成的事務。即將日志記錄中“更新后的值”Afte , Image ）寫入數(shù)據(jù)庫。( 3 ）對重做隊列中的各個事務進行REDO 處理。（2）對撤銷隊列中的各個事務進行UNDO 處理。因此恢復操作就是要撤銷（UNDO ）故障發(fā)生時未完成的事務，重做（REDO ）已完成的事務。（1）反向掃描文件日志（即從最后向前掃描日志文件），查找該事務的更新操作；（2）對該事務的更新操作執(zhí)行逆操作，即將日志記錄中“更新前的值”寫入數(shù)據(jù)庫；（3）繼續(xù)反向掃描日志文件，做同樣處理；（4）如此處理下去，直至讀到此事務的開始標記，該事務故障的恢復就完成了。9 ．針對不同的故障，試給出恢復的策略和方法。如果先寫日志，但沒有修改數(shù)據(jù)庫，在恢復時只不過是多執(zhí)行一次UNDO 操作，并不會影響數(shù)據(jù)庫的正確性。有可能在這兩個操作之間發(fā)生故障，即這兩個寫操作只完成了一個。（2）設(shè)立日志文件的目的是：進行事務故障恢復；進行系統(tǒng)故障恢復；協(xié)助后備副本進行介質(zhì)故障恢復。但如果數(shù)據(jù)庫很大，事務處理又十分頻繁，則增量轉(zhuǎn)儲方式更實用更有效。增量轉(zhuǎn)儲則指每次只轉(zhuǎn)儲上一次轉(zhuǎn)儲后更新過的數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)儲還可以分為海量轉(zhuǎn)儲和增量轉(zhuǎn)儲兩種方式。為此，必須把轉(zhuǎn)儲期間各事務對數(shù)據(jù)庫的修改活動登記下來，建立日志文件( 109 file ）。但是，轉(zhuǎn)儲結(jié)束時后援副本上的數(shù)據(jù)并不能保證正確有效。動態(tài)轉(zhuǎn)儲：指轉(zhuǎn)儲期間允許對數(shù)據(jù)庫進行存取或修改。同樣，新的事務必須等待轉(zhuǎn)儲結(jié)束才能執(zhí)行。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲：在系統(tǒng)中無運行事務時進行的轉(zhuǎn)儲操作，如上圖所示。所謂轉(zhuǎn)儲即DBA 定期地將數(shù)據(jù)庫復制到磁帶或另一個磁盤上保存起來的過程。6 ．數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲的意義是什么？試比較各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲方法。5 ．數(shù)據(jù)庫恢復的基本技術(shù)有哪些？答：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和登錄日志文件是數(shù)據(jù)庫恢復的基本技術(shù)。4 ．數(shù)據(jù)庫運行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類？哪些故障影響事務的正常執(zhí)行？哪些故障破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)？答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能發(fā)生各種各樣的故障，大致可以分以下幾類：（1）事務內(nèi)部的故障；（2）系統(tǒng)故障；（3）介質(zhì)故障；（4）計算機病毒。3 ．數(shù)據(jù)庫中為什么要有恢復子系統(tǒng)？它的功能是什么？答：因為計算機系統(tǒng)中硬件的故障、軟件的錯誤、操作員的失誤以及惡意的破壞是不可避免的，這些故障輕則造成運行事務非正常中斷，影響數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，重則破壞數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫中全部或部分數(shù)據(jù)丟失，因此必須要有恢復子系統(tǒng)。則可以定義一個事務T , T 包括兩個操作；Ql = Ql 一Q , Q2= Q2 + Q。如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行中發(fā)生故障，有些事務尚未完成就被迫中斷，這些未完成事務對數(shù)據(jù)庫所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫，這時數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確的狀態(tài)，或者說是不一致的狀態(tài)。2 ．為什么事務非正常結(jié)束時會影響數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的正確性，請列舉一例說明之。持續(xù)性：持續(xù)性也稱永久性（Perfnanence ) ，指一個事務一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應該是永久性的。隔離性：一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾。原子性：事務是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務中包括的諸操作要么都做，要么都不做。事務具有4 個特性：原子性（Atomicity ）、一致性（consistency ）、隔離性( Isolation ）和持續(xù)性（Durability ）。第10章 數(shù)據(jù)庫恢復技術(shù)1．試述事務的概念及事務的4 個特性。 ( 3 ）選擇低層的存取路徑。 ( 2 ）把語法樹轉(zhuǎn)換成標準（優(yōu)化）形式。4 ．試述查詢優(yōu)化的一般步驟。答 ：E 一 R 圖為：關(guān)系模型為：讀者（讀者號，姓名，地址，性別書（書號，書名，作者，出版社）借書（讀者號，書號，借出日期，年齡，單位）應還日期）第9章 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化3 ．試述查詢優(yōu)化的一般準則。對每本被借出的書存有讀者號、借出日期和應還日期。19 ．請設(shè)計一個圖書館數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫中對每個借閱者保存讀者記錄，包括：讀者號，姓名，地址，性別，年齡，單位。 18 ．現(xiàn)有一局部應用，包括兩個實體：“出版社”和“作者”，這兩個實體是多對多的聯(lián)系，請讀者自己設(shè)計適當?shù)膶傩?，畫?E 一 R 圖，再將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（包括關(guān)系名、屬性名、碼和完整性約束條件）。數(shù)據(jù)庫應用環(huán)境常常發(fā)生變化，如增加新的應用或新的實體，取消了某些應用，有的實體與實體間的聯(lián)系也發(fā)生了變化等，使原有的數(shù)據(jù)庫設(shè)計不能滿足新的需求，需要調(diào)整數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式。進行數(shù)據(jù)庫的再組織和重構(gòu)造的原因：數(shù)據(jù)庫運行一段時間后，由于記錄不斷增、刪、改，會使數(shù)據(jù)庫的物理存儲情況變壞，降低了數(shù)據(jù)的存取效率，數(shù)據(jù)庫性能下降，這時 DBA 就要對數(shù)據(jù)庫進行重組織。數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造則是指部分修改數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式，即修改原設(shè)計的邏輯和物理結(jié)構(gòu)。在源數(shù)據(jù)入庫之前要采用多種方法對它們進行檢驗，以防止不正確的數(shù)據(jù)入庫。特別是原系統(tǒng)是手工數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)時，各類數(shù)據(jù)分散在各種不同的原始表格、憑證、單據(jù)之中，數(shù)據(jù)輸入工作量更大。數(shù)據(jù)的組織方式、結(jié)構(gòu)和格式都與新設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有相當?shù)牟罹?，組織數(shù)據(jù)錄入就要將各類源數(shù)據(jù)從各個局部應用中抽取出來，分類轉(zhuǎn)換，最后綜合成符合新設(shè)計的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的形式，輸入數(shù)據(jù)庫。16 ．數(shù)據(jù)輸入在實施階段的重要性是什么？如何保證輸入數(shù)據(jù)的正確性？答：數(shù)據(jù)庫是用來對數(shù)據(jù)進行存儲、管理與應用的，因此在實施階段必須將原有系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫。為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用要求的物理結(jié)構(gòu)，就是數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計的主要內(nèi)容。 15 ．試述數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容和步驟。設(shè)計步驟為 : ( l ）將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型； ( 2 ）將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定 DBMS 支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換； ( 3 ）對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化。 11 ．什么是數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計？試述其設(shè)計步驟。 ( 2 ）逐步集成，用累加的方式一次集成兩個分 E 一 R 圖。因此必須進行視圖集成，使得數(shù)據(jù)庫能被全系統(tǒng)的多個用戶、多個應用共享使用。這樣，設(shè)計清晰，由簡到繁。 10 ．為什么要視圖集成？視圖集成的方法是什么？答：在對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般采用自底向上的設(shè)計方法，把繁雜的大系統(tǒng)分解子系統(tǒng)。答：重要性：數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵，將在需求分析階段所得到的應用需求首先抽象為概念結(jié)構(gòu)，以此作為各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，從而能更好地、更準確地用某一 DBMS 實現(xiàn)這些需求。例如在學校環(huán)境中，李英是老師，表示李英是教師類型中的一員，則教師是實體型，李英是教師實體型中的一個實體值，具有教師共同的特性和行為：在某個系某個專業(yè)教學，講授某些課程，從事某個方向的科研。 i 5 member of ”的語義。這些對象具有某些共同的特性和行為。答：數(shù)據(jù)抽象是對實際的人、物、事和概念進行人為處理，抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述，這些概念組成了某種模型。概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計策略通常有四種： l ）自頂向下，即首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細化； 2 ）自底向上，即首先定義各局部應用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來，得到全局概念結(jié)構(gòu)； 3 ）逐步擴張，首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴充，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)； 4 ）混合策略，即將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計一個全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。7 ．什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)？試述其特點和設(shè)計策略。數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容通常包括： ( l ）數(shù)據(jù)項； ( 2 ）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； ( 3 ）數(shù)據(jù)流； ( 4 ）數(shù)據(jù)存儲； ( 5 ）處理過程五個部分。調(diào)查的內(nèi)容是“數(shù)據(jù)’夕和“處理”，即獲得用戶對數(shù)據(jù)庫的如下要求： ( l ）信息要求，指用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)，由信息要求可以導出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中需要存儲哪些數(shù)據(jù)； ( 2 ）處理要求，指用戶要完成什么處理功能，對處理的響應時間有什么要求，處理方式是批處理還是聯(lián)機處理； ( 3 ）安全性與完整性要求。 ( 2 ）從軟件設(shè)計的技術(shù)角度看，數(shù)據(jù)庫設(shè)計應該和應用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合，也就是說，整個設(shè)計過程中要把結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計和行為（處理）設(shè)計密切結(jié)合起來。答：數(shù)據(jù)庫設(shè)計既是一項涉及多學科的綜合性技術(shù)又是一項龐大的工程項目。答：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同階段形成數(shù)據(jù)庫的各級模式，即： ( l ）在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段形成獨立于機器特點，獨立于各個 DBMS 產(chǎn)品的概念模式，在本篇中就是 E 一 R 圖； ( 2 ）在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段將 E 一 R 圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式，然后在基本表的基礎(chǔ)上再建立必要的視圖 ( Vi 娜），形成數(shù)據(jù)的外模式； ( 3 ）在物理結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，根據(jù) DBMS 特點和處理的需要，進行物理存儲安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。 ( 6 ）數(shù)據(jù)庫運行和維護：在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中對其進行評價、調(diào)整與修改。 ( 4 ）數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）。 ( 2 ）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立于具體 DBMS 的概念模型。第7章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計2 ．試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程各個階段上的設(shè)計描述。A1），決定因素都（3）任何一個二目關(guān)系是屬于4NF.答:正確。C、R的碼為(A1，A2)（即A1 224。包含碼。A2，A2224。A1，則關(guān)系R的碼為A1，決定因素都包含碼，所以，R是BCNF。證明：設(shè)R為一個二目關(guān)系R(A1，A2)，則屬性A1和A2之間可能存在以下幾種依賴關(guān)系：A、A1224。Y,且Y不是X的子集時，每個決定因素都包含碼，對于二目關(guān)系決定因素必然包含碼。（2）任何一個二目關(guān)系是屬于BCNF.答:正確。答：正確。 (3)各關(guān)系模式的候選碼、外部碼，全碼如下： A、學生S候選碼：Sno；外部碼：Dept、Class；無全碼 B、班級C候選碼：Class或Pname；外部碼：Dept；無全碼 C、系D候選碼：Dept或Dno；無外部碼；無全碼 D、學會M候選碼：Mname；無外部碼；無全碼12．下面的結(jié)論哪些是正確的? 哪些是錯誤的? 對于錯誤的請給一個反例說明之。Maddr，Mname224。 D、學會M(Mname，Myear，Maddr，Mnum)的最小函數(shù)依賴集如下： Mname224。Office，Dno224。Dno，Dno224。Dept 所以C1ass與Dept之間不存在著傳遞函數(shù)依賴。Pname，Pname224。Cyear，Pname224。Pname，Class224。Dept 所以Sno與Dept之間存在著傳遞函數(shù)依賴。Class，Class224。Rno 所以Class與Rno之間存在著傳遞函數(shù)依賴。Dept，Dept 224。Rno（宿舍區(qū)）所以Sno與Rno之間存在著傳遞函數(shù)依賴。Dept，而Dept224。Dept，DEPT224。Sbirth，Sno224。指出各關(guān)系模式的候選碼、外部碼，有沒有全碼存在?解：(1)關(guān)系模式如下： 學生：S(Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno) 班級：C(C