蔡延光《数据库原理与应用》课后习题八.doc

习题八 1什么是数据库的安全性？ 2数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？ 3试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术。 4SQL 语言中提供了哪些数据控制（自主存取控制）的语句？请试举几例说明它们的使用方法。 5今有两个关系模式： 职工（职工号，姓名，年龄，职务，工资，部门号）； 部门（部门号，名称，经理名，地址，电话）。 请田SQL 的GRANT和REVOKE语句（加上视图机制），完成以下授权定义或存取控制功能。 1）用户王明对两个表有SELECT权力。 2）用户李勇对两个表有INSERT和DELETE权力。 3）用户刘星对职工表有SELECT权利，对工资字段具有更新权力。 4）用户张新具有修改这两个表的结构的权力。 5）用户周平具有对两个表的所有权力（读、插、改、删数据），并具有给其他用户授权的权利。 6）用户杨兰具有从每个部门职工中SELECT最高工资，最低工资，平均工资的权力，他不能查看每个人的工资。 6把习题8.5中1）6）的每个用户所授予的权力予以撤消。 7什么是数据库的完整性？ 8数据库的完整性概念与数据库的安全性概念有什么区别和联系？ 9什么是数据库的完整性约束条件？可分为哪几类？ 10DBMS的完整性控制应具有哪些功能？ 11RDBMS在实现参照完整性时需要考虑哪些方面？ 12假设有下面两个关系模式： 职工（职工号，姓名，年龄，职务，工资，部门号），其中职工号为主码； 部门（部门号，名称，经理名，电话），其中部门号为主码用SQL语言定义这两个关系模式要求在模式中完成以下完整性约束条件的定义： 1）定义每个模式的主码。 2）定义参照完整性。 3）定义职工年龄不得超过60岁。 13在数据库中为什么要并发控制？ 14并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免这些不一致的情况？ 15什么是封锁？16基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。 17如何用封锁机制保证数据的一致性？ 18什么是封锁协议？不同级别的封锁协议的主要区别是什么？ 19不同封锁协议与系统一致性级别的关系是什么？ 20什么是活锁？什么是死锁？ 21试述活锁的产生原因和解决方法。 22请给出预防死锁的若干方法。 23请给出检测死锁发生的一种方法，当发生死锁后如何解除死锁？ 24什么样的并发调度是正确的调度？ 25试述两段锁协议的概念。 26为什么要引进意向锁？意向锁的含义是什么？ 27理解并解释下列术语的含义：封锁、活锁、死锁、排它锁、共享锁、并发事务的调度、可串行化的调度、两段锁协议。习题八解答 1 答 数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用数据泄密、更改或破坏。 2 答： 数据库安全性是计算机系统的安全性的一个部分数据库系统不仅要利用计算机系统的安全性保证自己系统的安全性同时还会提供专门的手段和方法，使安全性能更好。例如在用户要求进入计算机系统时系统首先根据用户输入的用户标识进行身份鉴定，只有合法的用户才准许进入计算机系统：对已进入的用户 S还要进行存取控制，只允许用户执行合法操作：操作系统也会提供相应的保护措施；数据最后还可以以密码形式存储到数据库中。 3 答 用户标识与鉴别：存取控制：自主存取控制方法强制存取控制方法：视图机制；审计o数据加密。 4 答 GRANT（授权）语句 例：GRANT SELECTINSRRT ON学生 TO张勇 WITH GRANT OPTION； REVOKE（收回）语句 例：REVOKE INSERT ON学生 FROM张勇； 5 答： l）GRANT SELECT ON职工，部门 TO王明 WITH GRANT OPTION； 2）GRANT INSERT, DELETE ON职工, 部门 TO李勇 WITH GRANT OPTION; 3） GRANT SELECT，UPDATE(工资)ON职工 TO刘星 WITH GRANT OPTION; 4） GRANT ALTE TABLE TO张新 WITH GRANT OPTION 5）GRANT ALL PRIVILIGES ON职工, 部门 TO周平 WITH GRANT OPTION 6）CREM VIEW部门工资统计（最高工资，最低工资平均工资） AS SELECTMAX（工资），MIN（工资），AVG（工资） FROM职工 GROUP BY部门号 GRANT SELECT ON部门工资统计 TO杨兰 6 答： 1）REVOKE SELECT ON职工,部门 FROM王明; 2）REVOKE INSERT，DELETE ON职工, 部门 FROM李勇； 3）REVOKE SELECT，UPDATE（工资）ON职工 FROM刘星 4）REVOKE ALTER TABLE FROM张新 5）REVOKE ALL PRIVILGESON职工，部门 FROM周平 6）REVOKE SELECT ON部门统计 TO杨兰； 7 答： 数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。 8 答： 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造成的数据泄密、更改或破坏。其相同点是两者都是对数据库中的数据进行控制各自所实现的功能目标不同。 9 答： 数据完整性约束是为了保证进入数据库中的数据的有效性而定义的数据规则、它可以分为以下两类 针对不同的对象可以分为表级约束、元塑级约束和属性级约束（也称列约束）；表级约束是若干元组间、关系中及关系之间的约束：元组级约束则是元组中的字段组和字段间联系的约束；属性级约束主要是针对列的类型、取值范围、精度、排序等而制定的约束条件。 针对数据对象的状态可以分为静态约束和动态约束：静态约束是指数据库每一确定状态时的数据对象所应满足的约束条件它是反映数据库状态稳定时的约束动态约束是指数据库从一种状态转变为另一种状态时新、旧值之间所应满足的约束条件它是反映数据库状态变迁的约束。 10 答； 定义和存储完整性功能检查完整性功能；控制完整性功能。 11 答： 外码能够接受空值的问题 在被参照关系中删除元组时采用级联删除、受限删除或置生值删除的方法处理参照关系； 在参照关系中插入元组时可以使用受限插入、递归插入两种方法处理参照关系 修改关系的主码时 可以采用不允许修改主码、或允许修改关系主码但必须保证主码的惟一性和非空性方法处理参照关系； 修改被参照关系时，可以采用级联修改、拒绝修改和置空值修改方法处理参照关系。 12 答： CREATE TABLE职工（职工号 CHAR（5）PRIMARY KEY， 姓名CHAR（8）NOT NULL， 年龄SMALLINT 职务CHAR（10）， 工资DECIMAL（7，2）， 部门号CHAR（5）。 CONSTRAINT CI CHECK（年龄 60） CONSTRAIN C2 FOREIGN KEY（部门号） REFEENCES部门（部门号）； CREAT TABLE部门（部门号CHAR（5）PRIMARY KEY 名称CHAR（l） 经理名 CHAR（8） 电话 CHAR(8) CONSTRAINT C3 FOREIGN KEY（经理名） REFERECES职工（姓名）； 13 答； 数据库的井发控制就是为了控制数据库，防止多用户并发使用数据库时造成数据错误和程序运行错误，保证数据的完整性。 14 答 井发操作可能会产生丢失修改、不可重复读和读“脏”数据的数据不一致问题。用封锁的方法能避免这些不一致的情况。 15 答 封锁是使事务对它要操作的数据有一定的控制能力。封锁具有三个环节第一个环节是申请加锁第二个环节是获得锁；第三个环节是释放锁。 16 答 基本的封锁类型有两种：排它锁（简称X锁）和共享锁（简称S锁）。 排它锁也称为独占或写锁、一旦事务T对数据对象A加上排它锁则只允许T读取和修改A其他任何事务既不能读取和修改A，也不能再对A加任何类型的锁 直到T释放A上的锁为止。 共享锁又称读锁、如果事务T对数据对象A加上共享锁，其他事务只能再对A加S锁，不能加X锁，知道事务T释放A上的S锁为止。 17 答： 封锁机制作为井发控制的重要手段利用封锁的特性和封锁协议，它在井发操作保证事务的隔离性用正确的方式调度并发操作是一个用户事务的执行不受其他事务的干扰从而避免造成数据的不一致性。 18 答 在对数据对象加锁时，还需要约定一些规则 这些规则称为封锁协议。 一级封锁协议：是事务T在修改数据之前必须先对其加X锁直到事务结束才释放。一级封锁协议可有效地防止丢失修改 并能够保证事务T的可恢复性、一级封锁由于没有对数据进行加锁，所以不能保证可重复读和不读“赃”数据。 二级封锁协议；是事务T对要修改的数据必须先加X锁直到事务结束才释放X锁；要读取的数据必须先加S锁读完后即可释放S锁。M级封锁协议不但能够防止丢失修改，还可进一步防止读“脏”数据。 三级封锁协议：是事务T在读取数据之前必须先对其加S锁在要修改数据之前必须先对其加X锁直到事务结束后才释放所有锁、由于三级封锁协议强调即使事务读完数据A之后也不释放S锁 从而使得别的事务无法更改数据A、三级封锁协议不但防止了丢失修改和不读“脏”数据，而且防止了不可重复的队 19 答： 一级封锁协议可有效地防止丢失修改，并能够保证事务T的可恢复性。一级封锁由于没有对数据进行加锁，所以不能保证可重复读和不读“脏数据。 二级封锁协议不但能够防止丢失修改还可进一步防u读“脏”数据。 由于三级封锁协议强调即使事务读完数据A之后也不释放S锁，从而使别的事务无法更改数据A。三级封锁协议不但防止了丢失修改和不读“胜数据而且防u了不可重复读。 20 答； 在多个事务请求对同一数据封锁时，总是使某一用户等待的情况称为活锁；多事务交错等待的僵持局面称为死锁。 21 答； 活锁是封锁的无序造成的、解决方法是采用先来先服务的方法，即对要求封锁数据的事务排队使前面的事务先获得数据的封锁权。 22 答： 预防死锁通常有以下两种方法； 一次封锁法就是要求每个事务必须一次将所有要使用的数据全部加锁否则该事务不能继续执行 顺序封锁法是预先对数据对象规定一个封锁顺序所有事务都按这个顺序实行封锁。 23 答： 检测死锁发生的一种方法是选择一个处理死锁代价最小的事务，将其撤销，释放此事务持有的所有锁使其他事务得以继续运行下去。 解除死锁问题有两类方法：一类方法是采用一定措施来预防死锁的发生另一类方法是允许发生死锁然后采用一定手段定期诊断系统中有无死锁若有则解除之。 24 答 如果一个事务运行过程中没有其他事务同时运行，即没有受到其他事务的干扰，那么就可以认为该事务的运行结果是正常的，可串行性是井发事务正确性的准则 为了保证并发操作的正确性DBMS的并发控制机制必须提供一定的手段来保证调度是可串行化的。 25 答： 所谓两段锁协议是指所有事务必须分两个阶段对数据项进行加锁和解锁 在对任何数据进行读、写操作之前首先要申请并获得对该数据的封锁 在释放一个封锁之后，事务不再申请并获得对该数据的封锁。 即每个事务分成两个阶段，第一阶段是申请和获得封锁，也称为扩展阶段。在这阶段事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是不能释放任何锁。第二阶段是释放到锁也称为收缩阶段。在这阶段，事务可以释放任何数据项上的任何类型的锁。但是不能再申请任何锁。 26 答： 事务 T要对关系 RI加 X锁时，系统只需检查根结点数据库和关系 RI是否已加了不相容的锁而不再需要搜索和检查RI中的每一个元组是否加了X锁对任一元组加锁必须先对它所在的关系加意向锁。 意向锁的含义是如果对一个结点加意向锁。则说明该给点的下层结点正在被加销：对任何一结加锁时必须先对它的上层结点加意向锁。 27 答： 封锁封锁是使事务对它要操作的数据有一定的控制能力。 活锁：这种在多个事务请求对同一数据封锁时总是使某一用户等待的情况称为活锁。 死锁这种多事务交错等待的僵持局面称为死锁。 排它锁