数据库新技术考试打印版

第一章数据库技术的发展

1 数据库发展的3个阶段和特点?

答：层次网状数据库系统：

(1)支持三级模式的体系结构：外模式,概念模式,内模式. 模式之间具有转换或映射功能。

(2)用存取路径来表示数据之间的联系。数据库不仅存储数据，而且存储数据之间的联系。

(3)独立的数据定义语言。使用独立的数据定义语言来描述数据库的外模式，模式和内模式，以及相互映象。

(4)导航的数据操纵语言。

关系数据库系统：

特点：关系数据库是以关系模型为基础，关系模型包括三部分：数据结构，关系操作，数据完整性。

数据结构：关系模型中数据结构只有一种就是关系，实体、实体与实体之间的联系都是通过关系这种单一的结构类型来表示的。

关系操作：关系操作：传统的集合操作（并、交、差、笛卡尔积）选择（select）、投影(project)和连接(join)。操作的特点是集合操作，无论是操作对象还是操作结果都是集合。

数据完整性：数据完整性包括实体完整性、参照完整性、域完整性以及用户自定义完整性，约束是一组完整性规则的集合。

新一代数据库系统的特点：

面向对象的方法和技术对数据库发展的深远影响

数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库技术发展的重要特征

数据库技术与多学科技术相互结合,相互渗透,使新的技术内容层出不穷

数据库的许多概念,技术内容,应用领域都有了重大发展和变化;

建立和实现了一系列新型的数据库:分布式数据库、并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体数据库等;

数据库技术与特定应用领域的有机结合是当前数据库技术发展的又一重要特征

如:工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库等

2 数据模型的定义? 通用的数据模型有哪些？给出其特点？

答：数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的技术，即数据模型用于提供信息表示和操作手段的形式框架。层次模型、网状模型和关系模型。

层次模型：分层结构（树），结构简单，容易实现。如果需要动态访问数据时，效率并高。对于一些非层次性结构，表达起来比较繁琐和不直观。

网状模型：网状结构（有向图），更灵活，结构复杂。提供了更大的灵活性，能更直接地描述现实世界，性能和效率也比较好。缺点是结构复杂，用户不易掌握，记录类型联系变动后涉及链接指针的调整，扩充和维护都比较复杂。

关系模型：二维表结构来表示实体和实体之间的联系。二维表由行和列组成。关系模型概念清晰，结构简单，实体、实体联系和查询结果都采用关系表示。关系模型的存储路径对用户是透明的，具有较好的数据独立性和物理独立性。

3 数据库中数据的完整性约束有哪些？实现方式如何？

答：实体完整性、域完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

实体完整性：关系中键属性的值不能取空值（主键、索引、UNIQUE， IDENTIFY属性来实现）。

域的完整性：指定列有效的输入值，通过数据类型、格式（CHECK约束和规则）或可能的取值范围（FOREIGN KEY， CHECK， DEFAULT， NOT NULL等）来定义。

参照完整性：关系间引用所遵循的规则，与外键有关（FOREIGN KEY， CHECK）。

用户定义的完整性：数据间应满足的语义约束关系，由用户定义，由系统检查（用户的特定业务规则）。

4 SQL的特点是什么？ SQL的组成？

答：1)语法简单，易学易用，类似于英语自然语言，非常简洁实用。

(2)高度非过程化的语言。只输入操作的种类和范围，不关心存取路径等内容，有利于提高数据的独立性。

(3)面向集合的语言。SQL语言采用集合操作方式，操作对象和查找结果都是都是用集合的方式表示的。

(4)SQL可以独立使用，也可以嵌入到宿主语言

(5)功能强大。定义关系模式、创建数据库、插入数据、更新数据、复杂查询、维护数据、重构数据库和控制数据库安全等。

SQL语言由数据定义、数据操纵、数据控制和数据查询四个部分实现。

5 数据库管理系统的功能是什么？

答：1. 数据定义

2. 数据操作

3. 数据库的运行管理

4. 数据组织、存储和管理

5. 数据库的保护

6. 数据库的维护

7. 通信

6 数据库管理系统的层次结构? 给出各层的功能、实现原理？用例子说明各个层次是如何协助完成相应的功能？

答：应用层、语言翻译层、数据存取层、数据存储层、操作系统

第1层是应用层，位于DBMS核心之外。•它处理的对象是各种各样的数据库应用，终端用户通过应用接口发出事务请求或各种查询要求。该层是DBMS与终端用户和应用程序的界面层。

第2层是语言翻译处理层。它处理的对象是数据库语言，如SQL。向上提供的数据接口是关系、视图，即元组的集合。其功能是对数据库语言的各类语句进行语法分析、视图转换、授权检查、完整性检查、查询优化等。通过对下层基本模块的调用，生成可执行代码。

第3层是数据存取层。该层处理的对象是单个元组。它把上层的集合操作转换为单记录操作。执行扫描(如表扫描)、排序、元组的查找、插入、修改、删除、封锁等基本操作。完成数据记录的存取、存取路径维护、并发控制、事务管理等工作。

第4层是数据存储层。该层处理的对象是数据页和系统缓冲区。执行文件的逻辑打开、关闭、读页、写页、缓冲区读和写、页面淘汰等操作，完成缓冲区管理、内外存交换、外存的数据管理等功能。

操作系统是DBMS的基础。操作系统提供的存取原语和基本的存取方法通常是作为和DBMS 存储层的接口。操作系统处理的对象是数据文件的物理块。执行物理文件的读写操作，保证DBMS对数据逻辑上的读写真实地映射到物理文件上。操作系统提供的存取原语和基本的存取方法通常作为和DBMS存储层的接口。

用例子说明各个层次是如何协助完成相应的功能？（19页）

应用层：用户通过程序向DBMS发出命令。

语言翻译处理层：进行语法检查，语义检查和用户存取权限检查，执行查询优化。

数据存取层：DBMS执行存取操作序列。