数据库原理考试范围.ppt

1 第一章绪论 2 数据库系统的特点 1 数据结构化 2 数据的共享性高 冗余度低 易扩充 3 数据独立性高 4 数据由DBMS统一管理和控制 3 数据库管理系统的主要功能有哪些 l 数据库定义功能 2 数据存取功能 3 数据库运行管理 4 数据库的建立和维护功能 2 第一章绪论 5 概念模型的作用概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次 概念模型用于信息世界的建模 是现实世界到信息世界的第一层抽象 是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具 也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言 3 第一章绪论 一 单项选择题1 文件系统与数据库系统相比较 其缺陷主要表现在数据联系弱 数据冗余和 A 数据存储量低B 处理速度慢C 数据不一致D 操作繁琐2 在数据库系统中 对数据操作的最小单位是 A 字节B 数据项C 记录D 字符3 下述各项中 属于数据库系统的特点是 A 存储量大B 存取速度快C 数据共享D 操作方便 4 第一章绪论 4 数据结构的描述 称为 A 数据库模式B 数据库C 数据库管理系统D 数据字典5 保证数据库数据及语义正确性和有效性 是数据库的 A 安全性B 准确性C 完整性D 共享性6 在数据库系统中 数据独立性是指 A 用户与计算机系统的B 数据库与计算机的独立性C 数据与应用程序的独立D 用户与数据库的独立性7 结构数据模型的三个组成部分是数据库结构 数据操作和 A 数据安全性控制B 数据一致性规则 5 第一章绪论 C 数据完整性约束D 数据处理逻辑8 控制数据库整体结构 负责数据库物理结构和逻辑结构的定义与修改的人员是 A 系统分析员B 应用程序C 专业用户D 数据库管理员9 在数据库中 发生数据不一致现象的根本原因是 A 数据存储量太大B 数据安全性差C 数据相互关系复杂D 数据冗余10 层次型 网状型和关系型数据模型的划分根据是 A 数据之间联系方式B 数据之间联系的复杂程度C 数据存储量的多少D 数据处理的复杂程度 6 第一章绪论 11 在数据三级库模式中 描述用户数据视图的是数据库的 A 存储模式B 逻辑模式C 外模式D 内模式二 填空题1 在数据库系统中 最核心的软件是 DBMS 3 数据库系统的目的和最重要的特点是 数据共享 4 数据存储结构改变时逻辑结构不变 相应的程序也不变 这是数据库系统的 物理独立性 5 逻辑结构改变时 用户结构不变 应用程序也不变 这是数据库系统的 逻辑独立性 7 第一章绪论 8 一般来说 数据库的三级模式为用户模式 逻辑模式 和 存储模式 10 关系数据的数据完整性约束包括 实体 完整性 参照 完整性和用户定义完整性 8 第二章关系数据库 1 试述关系模型的三个组成部分 关系模型由关系数据结构 关系操作集合和关系完整性约束三部分组成 9 第二章关系数据库 3 关系代数的基本运算有哪些 在八种关系代数的基本运算中 并 差 笛卡儿积 投影和选择五种运算为基本的运算 其他三种运算 即交 连接和除 均可以用五种基本运算来表达 4 什么是关系模式 关系模式是对关系的描述 是静态的 稳定的 可以形式化地表示为 R U D DOM F 其中 R 关系名 U 组成该关系的属性名集合 D 属性组U中属性所来自的域 DOM 属性向域的映象集合 F 属性间的数据依赖关系集合关系模式 10 第二章关系数据库 一 单项选择题1 以下关系的叙述中 正确的是 A 任何一个二维表就是关系B 关系就是域上的笛卡尔积C 关系是域上笛卡尔积的子集D 以上叙述都对2 关系代数的5种基本运算是 A 并 差 选择 投影 连接B 并 差 交 选择 投影C 并 差 交 选择 笛卡尔积D 并 差 选择 投影 笛卡尔积3 作为关系数据库系统 最少应具备的关系运算是 A 排序 索引 统计B 并 差 交C 选择 投影 连接D 选择 连接 除法 11 第二章关系数据库 4 关系中组成主键的属性不能取空值 这称为关系的 A 实体完整性B 关系完整性C 参照完整性D 主键完整性5 在关系数模型中 关系模式的集合称为 A 概念模式B 内模式C 外模式D 关系数据库二 填空题2 关系操作的特点是 集合 操作 3 关系模式的定义由 关系名 和 属性名集 组成 4 关系代数中 自然连接运算是通过笛卡尔积和 选择 投影 运算组合而成 12 第二章关系数据库 8 在关系的代数表达式中 符号 表示的运算是 投影 13 第三章关系数据库标准语言SQL 一 单项选择题1 在SQL中 用户可以直接操作的是 D A 基本表B 视图C 基本表或视图D 基本表和视图3 SELECT语句执行的结果是 C A 数据库B 元组C 表D 数据库 14 第三章关系数据库标准语言SQL 6 关系数据库的标准语言是 C A 关系代数B 关系演算C SQLD ORACLE8 在SELECT语句中使用 表示 B A 选择任何属性B 选择全部属性C 选择全部元组D 选择主码 15 第三章关系数据库标准语言SQL 9 使用CREATESCHEMA语句建立的是 A A 数据库B 表C 视图D 索引13 在SQL中使用UPDATE对表中数据进行修改时 应使用的语句是 D A WHEREB FROMC VALUESD SET 16 第三章关系数据库标准语言SQL 17 视图建立后 在数据字典在存放的是 C A 查询语句B 组成视图的表的内容C 视图的定义D 产生视图的表的定义 17 第三章关系数据库标准语言SQL 18 在SQL中 回收用户操作权限的命令是 D A GRANTB ROMC SETD REVOKE二 填空题2 在SQL中视图是由基本表 视图产生的虚表 3 在SQL中建立索引的命令是CREATEINDEX 18 第三章关系数据库标准语言SQL 三 应用题数据模型如下 厂家S SNO SNAME STATUS CITY 产品P PNO PNAME WEIGHT COLOR 工程J JNO JNAME CITY 供货SPJ SNO PNO JNO QTY 用SQL完成如下处理1 给出为工程J1供货的厂商号 并按厂商号升序 2 给出供货量在300 500之间的所有供货情况 3 给出由Lodon的厂商供给Lodon的工程的产品号 4 给出满足如下条件的所有产品号 提供该零件的厂商和使用该零件的工程在同一城市 19 第三章关系数据库标准语言SQL 5 给出由S1提供产品的工程名 6 给出使用了供应红色产品的厂商供应的产品的工程名 20 第三章关系数据库标准语言SQL 1 Selectsnofromspjwherejno JI orderbysno2 Select fromspjwhereqtybetween300and5003 SelectjnofromspjWheresnoin selectsnofromswherecity Lodon Andjnoin selectjnofromjwherecity Lodon 4 Selectspj pnofromspj s jWherespj sno s snoandspj jno j jnoands city j city5 Selectjnamefromjwherejnoin selectjnofromspjwheresno SI 6 Selectjnamefromjwherejnoin selectjnofromspjwheresnoin selectsnofromspjwherepnoin selectpnofromwherecolor Red 21 第三章关系数据库标准语言SQL 复习 3 5节插入 修改 删除数据 课本P115 118 22 第五章数据库完整性 1 什么是数据库的完整性 与数据库的安全性有什么区别 数据库的完整性是指数据库的正确性和兼容性 数据库的完整性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 数据的安全性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 2 什么是静态列级约束 包括哪些方面 静态列级约束是对一个列的取值域的说明 包括以下几个方面 23 第五章数据库完整性 l 对数据类型的约束 包括数据的类型 长度 单位 精度等 2 对数据格式的约束 3 对取值范围或取值集合的约束 4 对空值的约束 5 其他约束 24 第五章数据库完整性 4 DBMS的完整性控制机制应具有哪些功能 应具有三个方面的功能 l 定义功能 即提供定义完整性约束条件的机制 2 检查功能 即检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件 3 违约反应 如果发现用户的操作请求使数据违背了完整性约束条件 则采取一定的动作来保证数据的完整性 25 第六章关系数据库理论 1 理解并给出下列术语的定义 函数依赖 1NF 2NF 3NF BCNF 1 函数依赖 设R U 是一个关系模式 U和R的属性集合 X和Y是U的子集 对于R U 的任意一个可能的关系r 如果r中不存在两个元组 它们在X上的属性值相同 而在Y上的属性值不同 则称 X函数确定Y 或 Y函数依赖于X 记作X Y 即只要X上的属性值相等 Y上的值一定相等 2 若关系模式R的每一个分量是不可再分的数据项 则关系模式R属于第一范式 1NF 3 若关系模式R 1NF 且每一个非主属性完全函数依赖于码 则关系模式R 2NF 26 第六章关系数据库理论 即1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖则成为2NF 4 关系模式R中若不存在这样的码X 属性组Y及非主属性Z Z不是Y的子集 使得X Y Y X Y Z成立 则称R 3NF 消除非主属性对码的传递函数依赖 5 关系模式R 1NF 若X Y且Y不是X的子集时 X必含有码 则R BCNF 1NF是对属性的原子性约束 要求属性具有原子性 不可再分解 2NF是对记录的惟一性约束 要求记录有惟一标识 即实体的惟一性 3NF是对字段冗余性的约束 即任何字段不能由其他字段派生出来 它要求字段没有冗余 BCNF消除主属性对码的部分和传递函数依赖 27 第六章关系数据库理论 一 单项选择题1 在关系模式R U F 中 R中任何非主属性对键完全函数依赖是R属于3NF的 B A 充分必要条件B 必要条件C 充分条件D 既不充分也不必要条件2 关系模式R U F 如果R属于2NF 基本可以消除的数据异常是 A A 插入异常B 删除异常C 候选键冗余D 数据冗余过大3 在关系模式R U F 中 R属于3NF且具有惟一的候选键 则 B A R属于3NF不属于BCNFB R一定属于BCNF 28 第六章关系数据库理论 C R不一定属于BCNFD 当候选键是单属性时 R属于BCNF二 填空题1 与1NF相比 2NF消除了非主属性对码的部分函数依赖 2 与2NF相比 3NF消除了非主属性对码的传递函数依赖 29 第六章关系数据库理论 5 关系规范化的目的是控制数据冗余 避免插入异常和删除异常 30 第七章数据库设计 1 数据库设计的基本步骤六个阶段 l 需求分析 2 概念结构设计 3 逻辑结构设计 4 数据库物理设计 5 数据库实施 6 数据库运行和维护 注意顺序 31 第七章数据库设计 3 试述数据库设计的特点 数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目 其主要特点有 l 数据库建设是硬件 软件和干件 技术与管理的界面 的结合 32 第七章数据库设计 2 从软件设计的技术角度看 数据库设计应该和应用系统设计相结合 也就是说 整个设计过程中要把结构 数据 设计和行为 处理 设计密切结合起来 4 数据字典的内容和作用是什么 数据字典是系统中各类数据描述的集合 内容通常包括 数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程 其中数据项是数据的最小组成单位 若干个数据项可以组成一个数据结构 数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流和数据存储的逻辑内容 数据字典的作用 数据字典是关于数据库中数据的描述 33 第七章数据库设计 在需求分析阶段建立 是下一步进行概念设计的基础 并在数据库设计过程中不断修改 充实 完盖 34 第七章数据库设计 6 E R图向关系模型的转换规则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 对于实体间的联系则有以下不同的情况 1 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 2 一个1 n联系可以转换为一个独立的模式 也可以与n端对应的关系模式合并 3 一个m n联系转换为一个关系模式 4 3个或3个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式 5 具有相同码的关系模式可以合并 35 第七章数据库设计 一 单项选择题1 数据库设计中 用E R图来描述结构是数据库设计的 B A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段2 关系数据库设计阶段中 完成关系模式设计的阶段是 C A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段4 下列不属于数据库实施阶段任务的是 C A 建立数据库B 加载数据C 扩充功能D 系统调试 36 第七章数据库设计 5 在数据库概念设计中 最常用数据模型是 D A 关系模型B 逻辑模型C 物理模型D 实体联系模型6 在E R图中的主要成分是实体和 C A 结点 纪录B 属性 主码C 属性 联系D 文件 关联 37 第七章数据库设计 10 数据抽象的内容是 A A 选择 投影 连接B 分类 概括 聚集C 调查 分析 设计D 超类 子类 消息11 下列的数据库模式中 独立于计算机系统的模式是 C A 概念模式B 逻辑模式C 内模式D 外模式12 应用程序设计的工作开始于数据库设计步骤的 D A 需求分析阶段B 概念设计阶段 38 第七章数据库设计 C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段13 基本E R图就是数据库的 D A 外模式B 逻辑模式C 内模式D 概念模式14 数据字典产生于数据库设计步骤的 A A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段 39 第七章数据库设计 17 为保证多用户环境中数据的完整性和一致性 DBMS采取的控制称为 C A 安全性控制B 完整性控制C 事务控制D 并发控制18 从数据流图和数据字典出发 首先得到的是数据库是 A A 概念结构B 逻辑结构C 物理结构D 用户视图19 使用E R图方法的三要素是 C A 实体 属性 主键B 实体 域 候选键C 实体 属性 联系D 实体 主键 联系 40 第七章数据库设计 23 对数据库模式进行规范化处理 是在数据库设计的 C A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段 41 第七章数据库设计 25 在整个设计中 最困难 最耗费时间的阶段是 A A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段二 填空题2 为数据库表建立索引是数据库设计的 物理设计 阶段的任务 3 数据库设计的步骤依次是 需求分析 逻辑结构 设计 物理结构 设计 实施与维护等 42 第七章数据库设计 4 数据抽象包含的内容有 分类 聚集 概括 6 在进行需求分析的调查中 应重点调查用户的信息需求 处理 安全性和完整性 43 第九章关系查询处理和查询优化 2 试述查询优化的一般准则下面的优化策略一般能提高查询效率 l 选择运算应尽可能先做 2 把投影运算和选择运算同时进行 3 把投影同其前或其后的双目运算结合起来执行 4 把某些选择同在它前面要执行的笛卡儿积结合起来成为一个连接运算 5 找出公共子表达式 6 选取合适的连接算法 44 第九章关系查询处理和查询优化 3 试述查询优化的一般步骤各个关系系统的优化方法不尽相同 大致的步骤可以归纳如下 l 把查询转换成某种内部表示 通常用的内部表示是语法树 2 把语法树转换成标准 优化 形式 即利用优化算法 把原始的语法树转换成优化的形式 3 选择低层的存取路径 4 生成查询计划 选择代价最小的 45 第十章数据库恢复技术 1 试述事务的概念及事务的4个特性事务是用户定义的一个数据库操作序列 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4个特性 简称为ACID特性 原子性 Atomicity 一致性 consistency 隔离性 Isolation 和持续性 Durability 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 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 46 第十章数据库恢复技术 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 Perfnanence 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 2 为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性 请列举一例说明之 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 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 这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库 这时数据库就处于一种不正确的状态 或者说是不一致的状态 例如某工厂的库存管理系统中 要把数量为Q的某种零件 47 第十章数据库恢复技术 从仓库1移到仓库2存放 则可以定义一个事务T T包括两个操作 Q1 Q1 Q Q2 Q2 Q 如果T非正常终止时只做了第一个操作 则数据库就处于不一致性状态 库存量无缘无故少了Q 48 第十章数据库恢复技术 4 数据库运行中可能产生的故障有哪几类 哪些故障影响事务的正常执行 哪些故障破坏数据库数据 数据库系统中可能发生各种各样的故障 大致可以分以下几类 1 事务内部的故障 2 系统故障 3 介质故障 4 计算机病毒 事务故障 系统故障和介质故障影响事务的正常执行 介质故障和计算机病毒破坏数据库数据 49 第十章数据库恢复技术 6 事务处理过程中若发生系统故障会出现什么情况 发生系统故障时 1 一些尚未完成的事务的结果可能已送入物理数据库 从而造成数据库可能处于不正确的状态 为保证数据一致性 需要清除这些事务对数据库的所有修改 2 有些已完成的事务可能有一部分甚至全部留在缓冲区 尚未写回到磁盘上的物理数据库中 系统故障使得这些事务对数据库的修改部分或全部丢失 这也会使数据库处于不一致状态 因此应将这些事务已提交的结果重新写入数据库 50 第十一章并发控制 2 并发操作可能会产生哪几类数据不一致 用什么方法能避免各种不一致的情况 并发操作带来的数据不一致性包括三类 丢失修改 不可重复读和读 脏 数据 l 丢失修改 LostUpdate 两个事务T1和T2读入同一数 51 第十一章并发控制 据并修改 T2提交的结果破坏了 覆盖了 T1提交的结果 导致T1的修改被丢失 即 当两个或以上的事务同时修改同一数据集合时 由于并发处理 使得某些事务对此数据集合的修改被忽视了 2 不可重复读 Non RepeatableRead 不可重复读是指事务Tl读取数据后 事务几执行更新操作 使T1无法再现前一次读取结果 3 读 脏 数据 DirtyRead 读 脏 数据是指事务T1修改某一数据 并将其写回磁盘 事务几读取同一数据后 T1由于某种原因被撤销 这时T1已修改过的数据恢复原值 几读到的数据就与数据库中的数据不一致 则几读到的数据就为 脏 数据 即不正确的数据 避免不一致性的方法和技术就是 52 第十一章并发控制 并发控制 最常用的技术是封锁技术 也可以用其他技术 例如在分布式数据库系统中可以采用时间戳方法来进行并发控制 3 什么是封锁 基本的封锁类型有几种 试述它们的含义 封锁就是事务T在对某个数据对象例如表 记录等操作之前 先向系统发出请求 对其加锁 加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制 在事务T释放它的锁之前 其他的事务不能更新此数据对象 封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术 基本的封锁类型有两种 排它锁 ExclusiveLocks 简称x锁 和共享锁 ShareLocks 简称S锁 排它锁又称为写锁 若事务T对数据对象A加上X锁 则只允许T读 53 第十一章并发控制 读取和修改A 其他任何事务都不能再对A加任何