课后习题及答案560

课后习题及答案1⽂件系统阶段的数据管理有些什么缺陷试举例说明。⽂件系统有三个缺陷：（1）数据冗余性（redundancy)。由于⽂件之间缺乏联系，造成每个应⽤程序都有对应的⽂件，有可能同样的数据在多个⽂件中重复存储。（2）数据不⼀致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进⾏更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的⽂件中不⼀样。（3）数据联系弱(poordatarelationship)。这是由⽂件之间相互独⽴，缺乏联系造成的。2计算机系统安全性（1）为计算机系统建⽴和采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统中的硬件、软件及数据；（2）防⽌其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄露等。3.⾃主存取控制缺点（1）可能存在数据的“⽆意泄露”（2）原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进⾏安全控制，⽽数据本⾝并⽆安全性标记（3）解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略4.数据字典的内容和作⽤是什么数据项、数据结构数据流数据存储和加⼯过程。5.⼀条完整性规则可以⽤⼀个五元组（D，O，A，C，P）来形式化地表⽰。对于“学号不能为空”的这条完整性约束⽤五元组描述D：代表约束作⽤的数据对象为SNO属性；O（operation）：当⽤户插⼊或修改数据时需要检查该完整性规则；A（assertion）：SNO不能为空；C（condition）：A可作⽤于所有记录的SNO属性；P（procdure）：拒绝执⾏⽤户请求。6.数据库管理系统（DBMS）：①即数据库管理系统（DatabaseManagementSystem)，是位于⽤户与操作系统之间的⼀层数据管理软件，②为⽤户或应⽤程序提供访问DB的⽅法，包括DB的建⽴、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、⽹状型、关系型、⾯向对象型DBMS。7.关系模型：①⽤⼆维表格结构表⽰实体集，②外键表⽰实体间联系的数据模型称为关系模型。8.联接查询：①查询时先对表进⾏笛卡尔积操作，②然后再做等值联接、选择、投影等操作。联接查询的效率⽐嵌套查询低。9.数据库设计：①数据库设计是指对于⼀个给定的应⽤环境，②提供⼀个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及⼀个确定数据库存储结构与存取⽅法的物理设计，建⽴起

既能反映现实世界信息和信息联系，满⾜⽤户数据要求和加⼯要求，⼜能被某个数据库管理系统所接受，同时能实现系统⽬标，并有效存取数据的数据库。10．事务的特征有哪些事务概念原⼦性⼀致性隔离性持续性11．已知3个域：D1=商品集合=电脑，打印机D3=⽣产⼚=联想，惠普求D1，D2，D3的卡尔积为：12.数据库的恢复技术有哪些数据转储和和登录⽇志⽂件是数据库恢复的基本技术，当系统运⾏过程中发⽣故障，利⽤转储的数据库后备副本和⽇志⽂件就可将数据库恢复到故障前的某⼀个致状态13．简述数据库安全性控制法数据库安全性控制法采⽤避免错误操作后引起的数据的泄露或更改，防⽌其恶意的修改定期对数据库进⾏完整笥检查和控制，这样可以防范⾮法进⼊另外系统①⽤户标识和签别②操作系统安全保护③存取控制及数据密码存储14.举例说明数据不⼀致性特性“丢失修改”以及如何解决在A窗⼝购买两张⽕车票，系统中只有两张，当B窗⼝中同时也购买两张⽕车票，这样A窗⼝中售出的两张，数据库中票数为0，但B窗⼝也卖了两张，这样⼀共卖了四张⽤排他锁解决此问题，当在A窗⼝买票时锁定数据库，操作完成以后再解锁。15.需求分析的法有哪些①亲⾃参与业务活动，了解业务处理的基本情况。②请专⼈介绍。③通过与⽤户座谈、询问等⽅式来解决疑问。④设计调查表请⽤户填写。⑤查阅记录。⑥学习⽂件。⑦使⽤旧系统。16.什么是数据流数据流是数据在系统内的传输途径，数据流图从数据传递和加⼯的⾓度，以图形的⽅式刻画数据流从输⼊到输出的变换过程。数据流图是结构化系统分析的主要⼯具，它去掉了具体的组织机构、⼯作场所、物质流等，仅反映信息和数据存储、流动、使⽤以及加⼯的情况17.请简述需求分析遇到问题及如何解决缺少计算机的专业知识，数据库设计⼈员，相互沟通⽐较困难。业务⼈员对开发计算机系统有抵触情绪，需求分析是⼀种负担，新系统的应⽤给部门带来了新改⾰。需求分析不断改变，导致系统设计也常常要进⾏调整或是重⼤改变。⽤户参与的重要性原型法来帮助⽤户确定他们的需求预测系统的未来改变18.造成计算机中存储数据丢失的原因主要是病毒侵蚀⼈为窃取计算机电磁辐射计算机存储器硬件损坏19.为降低、进⽽消除对系统的安全攻击，各国引⽤或制定了⼀系列安全标准分别是什么1、TCSEC(桔⽪书)；2、TDI(紫⽪书)。3、CC标准20、数据库的安全性是：指保护数据库以防⽌⾮法⽤户访问数据库，造成数据泄露、更改或破坏。数据库安全性控制就是尽可能地杜绝对数据库所有可能的⾮法访问，数据库安全性的控制⽬标是在不过分影响⽤户的前提下，通过节约成本的⽅式将由预期事件导致的损失最⼩化。21.数据库安全性控制的常⽤⽅法：⽤户标识和鉴定；存取控制；视图；审计；密码存储。22.授权粒度

数据对象粒度：数据库、表、属性列、⾏。23.⾃主存取控制机制优点:能够通过授权机制有效地控制其他⽤户对敏感数据的存取。缺点:可能存在数据的“⽆意泄露”;原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进⾏安全控制，⽽数据本⾝并⽆安全性标记。解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略。24强制存取控制的特点:强制存取控制MAC是对数据本⾝进⾏密级标记;⽆论数据如何复制，标记与数据是⼀个不可分的整体;只有符合密级标记要求的⽤户才可以操纵数据;从⽽提供了更⾼级别的安全性。25.审记跟踪记录⼀般包括下列内容：操作类型（如修改、查询等）。操作终端标识与操作者标识。操作⽇期和时间。所涉及的数据。数据的前像和后像。26.加密⽅法：替换⽅法使⽤密钥（EncryptionKey）将明⽂中的每⼀个字符转换为密⽂中的⼀个字符;置换⽅法仅将明⽂的字符按不同的顺序重新排列;混合⽅法:单独使⽤这两种⽅法的任意⼀种都是不够安全的。但将这两种⽅法结合起来就能提供相当⾼的安全程度。采⽤这种结合算法的例⼦是美国1977年制定的官⽅加密标准：数据加密标准（DataEncryptionStandard，简称DES）。DBMS的完整性控制机制应具有三个⽅⾯的功能：⑴定义功能：提供定义完整性约束条件的机制。⑵检查功能：检查⽤户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件。⑶违约提⽰：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。27..实体完整性⼀个实体就是指表中的多条记录，⽽实体完整性是指在表中不能存在完全相同的两条或是两条以上的记录，⽽且每条记录都要具有⼀个⾮空且不重复的主键值。28.域完整性域完整性是指向表的某列添加数据时，添加的数据类型必须与该列字段数据类型、格式及有效的数据长度相匹配。通常情况下

域完整性是通过CHECK约束、外键约束、默认约束、⾮空定义、规则以及在建表时设置的数据类型实现的29.参照完整性参照完整性是指通过主键与外键建⽴两个或两个以上表的连接，建⽴连接的字段的类型和长度要保持⼀致。参照完整性是通过外键约束实现的。下⾯就是⼀个典型的通过外键约束例⼦。30.事务的概念事务(transaction)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。⼀个事务可以是⼀条SQL语句，也可以是⼀组SQL语句。31.并发控制的主要技术有封锁(Locking)时间戳(Timestamp)乐观控制法商⽤的DBMS⼀般都采⽤封锁⽅法32.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，其它的事务不能更新此数据对象。33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读取和修改A，其它任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁保证其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A34共享锁⼜称为读锁若事务T对数据对象A加上S锁，则其它事务只能再对A加S锁，⽽不能加X锁，直到T释放A上的S锁保证其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改35.请简述产⽣死锁的原因及预防⽅法产⽣死锁的原因是两个或多个事务都已封锁了⼀些数据对象，然后⼜都请求对已为其他事务封锁的数据对象加锁，从⽽出现死等待。预防死锁的发⽣就是要破坏产⽣死锁的条件预防死锁的⽅法：⼀次封锁法顺序封锁法36可串⾏化(Serializable)调度多个事务的并发执⾏是正确的，当且仅当其结果与按某⼀次序串⾏地执⾏这些事务时的结果相同37.请简述封锁粒度的特点封锁的粒度越⼤，数据库所能够封锁的数据单元就越少，并发度就越⼩，系统开销也越⼩；封锁的粒度越⼩，并发度较⾼，但系统开销也就越⼤38.故障的种类:事务内部的故障系统故障介质故障计算机病毒

39.关系数据库的特点：关系数据库使⽤SQL进⾏查询，结果集通过访问⼀个或多个表的查询⽣成。在实际的关系数据库中的关系也称为“表”。⼀个关系数据库就是由若⼲个表组成的。40．元组关系表中的⼀⾏称为⼀个元组（tuple）。元组可表⽰⼀个实体或实体之间的联系，是属性的有序多重集。41．码在⼆维表中，⽤来唯⼀标识⼀个元组的某个属性或属性组合称为该表的键或码（key），也称关键字，⑶主码(primarykey)是从多个候选码中任意选出的⼀个，如果候选码只有⼀个，那么该候选码就是主码。⑷外码(foreignkey)在关系K中的属性或属性组若在另⼀个关系J中作为主码使⽤，则称该属性或属性组为K的外码42.数据（data）是数据处理的最基本的单位。数据不单单指那些阿拉伯数字符号（0、120、），⽽是为了表达现实世界存在的万物。⼈们使⽤超⽂本和纯⽂本的符号来表⽰它们动态和静态的属性特征符号集合，这些集合包括数字、⽂字、图形、声⾳等多种形式，它们都可以经过数字化后存⼊计算机，所以我们把描述事物的符号记录称为数据。43.数据处理：是对各种类型的数据进⾏收集、存储、分类、计算、加⼯、检索和传输的过程。信息=数据+处理44数据库（database，DB）：数据库中的数据是按⼀定数据模型组织存放的，数据库的特点是永久存储，能够被各种⽤户共享，具有最⼩的冗余度，数据间有密切的联系但⼜有较⾼的独⽴性。45.数据库管理系统（databasemanagementsystem，DBMS）是⼀种操纵和管理数据库的系统软件，是数据库系统的核⼼。它是位于⽤户和操作系统之间的⼀层数据管理软件。它对数据库进⾏统⼀的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。46数据库管理系统的功能数据定义功能：DBMS提供相应数据定义语⾔（DDL）来定义数据库结构，可以对数据库中的数据进⾏定义，然后把定义好的数据按照某种数据库模式保存在数据字典中。数据存取功能：DBMS提供了数据操纵语⾔（DML），主要⽤于对数据库数据的进⾏查询、插⼊、修改和删除（增、删、查、改）。数据库运⾏管理功能：DBMS提供数据控制功能，即数据的安全性、完整性检查以及数据共享和并发控制等，对数据库运⾏进⾏有效地控制和管理，以确保数据的有效性和完整性。数据库的建⽴和维护功能。包括数据库初始数据的装载，数据库发⽣故障时，确保数据能够转储、恢复和重组织，同时具有系统性能监视、分析等功能，为发⽣故障⽽丢失或是破坏的数据实施有效的恢复。数据库的传输功能。DBMS提供处理数据的传输功能，实现⽤户程序与DBMS之间的通信，这是由操作系统协调完成的。数据库系统（databasesystem，DBS）47.由数据库、数据库管理系统、应⽤系统、数据库管理员和⽤户组成，其中数据库管理系统是数据库系统的核⼼。48数据库系统阶段的特点：数据结构化数据的共享性⾼，冗余度低，可扩展性和可移植性强数据独⽴于程序数据库系统具有统⼀管理和控制功能49.模式

模式是指数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述，指的是数据库中的⼀个名字空间，它包含所有对象，主要⽤型来描述它。50外模式（externalschema）也称⼦模式或⽤户模式，它是数据库⽤户（包括应⽤程序员和最终⽤户）看见和使⽤的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库⽤户的数据视图，是与某⼀应⽤有关的数据的逻辑表⽰。51模式模式（schema）也称概念模式或是逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述，它仅仅涉及对型的描述，是⽤户的公共视图。52内模式内模式（internalschema）也称存储模式，它是数据物理结构和存储结构的底层描述，是数据在数据库内部的表⽰⽅式。53外模式外模式（externalschema）也称⼦模式或⽤户模式，它是数据库⽤户（包括应⽤程序员和最终⽤户）看见和使⽤的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库⽤户的数据视图，是与某⼀应⽤有关的数据的逻辑表⽰。54.数据库系统的组成数据库硬件软件数据库管理系统应⽤程序数据库管理员和⽤户55数据库系统均采⽤三级模式结构和⼆级映像的体系结构56.在数据设计中可以选定哪些参加⼈员系统分析⼈员、数据库设计⼈员、应⽤开发⼈员、部分⽤户代表57．如何解决活锁、死锁及预防⽅法活锁的解决⽅式：采⽤先申请先处理，设置等待队列或是先来先服务死锁的解决⽅式：牺牲代价较⼩的⼀个或是顺序封锁法和⼀次封锁法两⼈同时到车站甲、⼄两窗⼝，此时甲窗⼝处查询有了3剩余，于是甲窗⼝买，但⼄处⼜收到⼀张票退票，于是余额变成了33+1=4张丢失了甲对余额的修改。解决⽅法：在甲读时对余额加上⼀个写锁，此时⼄不能对其完成写操作，只有甲释放了写锁后，⼄才能对余额的写操作，即采⽤“封锁”的⽅法。数据定义题：:DBMS是位于⽤户与OS之间的⼀层数据管理软件，它为⽤户或应⽤程序提供访问DB的⽅法。2．关系模式：是对关系的描述，包括模式名、各个属性名、值域名和模式的主键。3．视图：是从基本表或其他视图中导出的表，它本⾝不存储在数据库中，也就是数据库中只存放视图的定义⽽不存放视图的数据。4．属性：即字段或数据项，与⼆维表格中的列对应。属性的个数称为元素（Arity）。5．参照完整性规则：依赖关系中的外键值或者为空值，或者是相应参照关系中的某个主键值。6．3NF:如果R是1NF，且每个⾮主属性完全函数依赖于R的候选键，那么称R是3NF的模式。7．外键：属性集F是模式S的主键，在模式R中也出现，那么称F是模式R的外键。8．FD：即函数依赖在关系模式R（U）中，FD