数据库原理 31个问题

1.数据库管理系统的基本功能（1）数据定义功能。

DBMS提供相应数据语言来定义（DDL）数据库结构，它们是刻画数据库框架，并被保存在数据字典中。

（2）数据组织、存储和管理功能。

DBMS要分类组织、存储和管理数据库中的各种数据，包括用户数据、数据字典、存取路径等。

（3）数据库管理功能。

DBMS提供数据控制功能，即是数据的安全性、完整性和并发控制等对数据库运行进行有效地控制和管理，以确保数据正确有效。

（4）数据库的建立和维护功能。

包括数据库初始数据的装入，数据库的转储、恢复、重组织，系统性能监视、分析等功能。

（5）通信功能。

DBMS提供处理数据的传输，实现用户程序与DBMS之间的通信，通常与操作系统协调完成。

2.数据库技术的主要特点1、数据结构化2、数据冗余度小、共享性高、避免了数据的不一致性3、具有较高的数据独立性4、数据由DBMS统一管理和控制3.数据库三级模型结构分为外模式、模式和内模式。

外模式又称为子模式或用户模式，是数据库用户和数据库系统的接口，是数据库用户看到的数据视图。

模式可细分为概念模式和逻辑模式，是所有数据库用户的公共数据视图，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。

内模式又称为存储模式，是数据库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。

4.内模式\模式概念内模式：是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述。

模式：由数据库设计者综合所有用户的数据，按照统一的观点构造的对数据库全局逻辑结构的描述。

5.数据模型的种类以及特点1、层次模型按照树型结构表示实体集与实体集之间的联系模型。

特点：记录之间的联系通过指针来实现，常用的物理实现方法有邻接法和链接法。

2、网状模型用有向图结构表示实体类型及实体间的联系。

特点：能直接描述现实世界，记录之间的联系通过指针来实现，查询效率高。

3、关系模型用二维表格表示现实世界实体集及实体集间的联系。

特点：简单灵活、数据独立性高等。

4、面向对象数据模型特点：具有封装性、信息隐匿性，持久性、继承性、代码共享和丰富的语义便于更自然地描述现实世界。

6.数据字典含义,索引,关系的含义数据字典：用于定义数据流图中出现的所有数据元素和处理，即给出确切的内涵解释。

（描述各级模式的信息）索引：用来快速地寻找那些具有特定值的记录是一个单独的、物理的数据库结构，它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。

关系：是关系数据模型的数据结构。

7.完整性规则种类以及含义（1）实体完整性若属性A（可能是一个，也可能是一组属性）是基本关系R的主属性，则属性A具有唯一性且不能取空值（2）参照完整性规则若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中的每个元组在F上的值必须为：●或者取空●或者等于S中某个元组的主码值（3）用户定义完整性用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映了某一具体运用所涉及的数据必须满足的语义要求。

例如学生的成绩应该取值在0~100之间，也可0 ~150之间8.笛卡尔乘积定义R与S的广义笛卡尔积（R x S）是用R中的每一个元组与S中每个元组相结合组成一个新的元组，所有这些元组的集合组成新的关系。

9.视图的特征与定义视图是一种虚表，是从一个或几个基本表（或视图）导出的表，数据库中只存放视图的定义而不存放视图的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中。

因此如果基本表中的数据发生变化，那么从视图查询的数据也随之发生改变。

10.重要SQL语句功能用途A．创建，修改和删除基本表1）定义一个基本表建立一个STUDENT表Create table student( 借书证号char(8) primary key姓名char(8) unique性别char(2) default(‘女’))建立一个BORROW表create table BORROW( 借书证号char(8) references STUDENT(借书证号)ISBN char(16) refenrences BOOK(ISBN)Primary key (借书证号,ISBN) )2)删除基本表Drop table 表名restrict/cascade3)修改基本表Alter table 表名[ add 新列名数据类型][ drop 列名][ modfy 列名新数据类型]B. 数据查询Select[all | destinct] 目标列表达式，目标列表达式From 表名或视图Where 条件表达式Group by 列名1 [having 条件表达式]Order by 列名2 [asc(升序)默认| desc（降序）]C．数据更新1）插入数据InsertInto 表名属性列1，属性列2V alues 常量1 常量22）修改数据Update 表名Set 列名1=表达式1，列名2=表达式2Where 条件3) 删除数据Delect From 表名Where 条件11.事务ACID特性1）原子性一个事务对于数据库的所有操作是一个不可分割的操作整体，这些操作要么全做，要么不做2）一致性既数据不会因事务的执行而遭受破坏3）隔离性一个事务的执行不能被其他事务干扰，多个事务的并发执行跟这些事务单独执行的结果一样4）持续性持续性也成为持久性或永久性，指已经提交的事务对数据库的改变是持续存在的，是永久的13.对于数据库模型进行规范化处理是在数据库设计的什么阶段.第三阶段：逻辑结构设计14.函数依赖定义在数据库技术中,把数据之间存在的联系称为"数据依赖"。

数据依赖是一种最重要，最基本的数据依赖，它反映属性或组之间相互依存，相互制约的关系。

定义4.1 设R(U)是属性集U上的关系模式，X、Y是属性集U＝{A1,A2,…,An}的任意子集。

若对R(U)的任何一个可能的关系r，当且仅当r中任意一个给定的X的值，r中存在唯一的Y值与之对应。

也就是说，如果r中的任何两个元组u和v，只要有u[X]＝v[X]，则必须也有u[Y]＝v[Y]，则称Y函数依赖于X或X函数确定Y，记作X Y。

16、关系的并和交的概念？关系代数的基本操作？答：<1>并运算是指将R和S合并为一个关系，并且删去重复元组。

交运算是指在R中找出与S中相同的元组组成一个新的关系。

<2>五个基本操作的含义和运算应用如下：（1）并(∪)：两个关系需有相同的关系模式，并的对象是元组，由两个关系所有元组构成。

RUS≡{t| t∈R ∨t∈S} （2）差(-)：两个关系有相同的模式，R和S的差是由属于R但不属于S的元组构成的集合。

R-S≡{t| t∈R ∧t 不属于S}（3）笛卡尔积（×）：对两个关系R和S进行操作，产生的关系中元组个数为两个关系中元组个数之积。

R×S≡{t| t=< tr,ts>∧tr∈R∧ts ∈S}（4）投影(σ)：对关系进行垂直分割，消去某些列，并重新安排列的顺序。

（5）选择(π)：根据某些条件关系作水平分割，即选择符合条件的元组。

17、关系数据库表与表之间的联系是通过什么来实现的？答：(1)键（主外键关系）(2)约束；(3)索引；(4)触发器。

18、数据库设计的步骤和内容？（1）数据库设计的基本步骤：<1>需求分析（该阶段包括信息需求和处理需求等）；<2>概念结构设计；<3>逻辑结构设计；<4>物理结构设计；<5>数据库实施；<6>运行维护。

（2）数据库设计包含两方面的内容：结构特性的设计和行为特性的设计。

19、E-R方法的三要素？E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。

构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：·实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名；·属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；·联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）。

20、并发操作引发的问题？并发操作允许多个事务同时对数据库进行操作，如果不加以控制，肯定会引发数据不一致的问题，通常将引发的数据不一致的问题分为丢失更新、读“脏”数据和不可重复读3类。

21.死锁的概念事务T1封锁了数据R1T2封锁了数据R2T1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24、事务的原子性一个事务对于数据库的所有操作是一个不可分割的操作整体，这些操作要么全作，要么全不做。

如果因为故障事务没有完成，那么该事务已做的操作就被认为是无效的，在故障恢复时要消除它对数据库的影响。

25、3NF，参照完整性的规则，并行调度是可串行化3NF：关系模式R∈2NF，且每个非主流属性都不传递依赖于候选码，则称R为第三范式，简称为人R∈3NF。

参照完整性的规则：参照完整性是关系模式的另一种重要约束，又称引用完整性，它保证主表中的数据于从表中数据的一致性，通过定义从表中的外码与主表中的主码之间的对应关系实现。

26.候选码和主码的概念候选码（Candidate Key）：若关系中的某一属性或属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该关系中所有满足此要求的属性或属性组为候选码。

最简单的情况是候选码只有一个。

主码（Primary Key）：若一个关系中有多个候选码，则选定其中一个为主码。

一般不加以说明，码是指主码。

候选码中的诸属性称为主属性（Primary Attribute），不包含在任何候选码中的属性称为非主属性（Nonprimary Attribute）或非码属性（Non-key Attribute）。

27.如何保证并发调度的可串行性为了确保并发调度的可串行性，目前商用的DBMS普遍采取的是封锁方法。

封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。

其基本思想是：如果事务A要修改数据TA,在读TA前先封锁TA,那么，封锁后，躯体事务则不能读和修改数据TA，直到事务A完成对TA的修改操作写回TA,并解除对TA的封锁为止。

28.系统故障恢复的策略系统故障恢复的策略是：恢复子系统时对所以已提交的事务进行重做即REDO操作，而对未提交的事务撤销所有对数据库的更新即UNDO操作，恢复是在系统重新启动时恢复子系统自动完成的，不需用户干预。

30.E-R图转换关系模型关系模型的逻辑结构是一组关系模型的集合。