数据库课后习题总结

1数据库发展的3个阶段和特点？

第一代数据库系统------层次网状数据库系统

特点

(1)支持三级模式的体系结构：三级模式:外模式，概念模式,内模式.

(2)用存取路径来表示数据之间的联系：数据库系统和文件系统的主要区别之一：数据库不

仅存储数据，而且存储数据之间的联系.在层次和网状数据库中，数据之间的联系是用存取路径来表

示和实现的

(3)独立的数据定义语言：用以描述数据库的外模式,概念模式和内模式，以及相互映象.

(4)导航的数据操纵语言：导航是指不仅要了解“Whaltodo?”，而且还要指出“Howto

do?B

第二代数据库系统------关系数据库系统

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：传统的集合操作(并、交、差、笛卡尔积)+选择(select)、投影(project)

和连接(join)

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

新一代数据库系统

新一代数据库技术的特点

1面向对象的方法和技术对数据库发展的深远影响

2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

3相互结合,相互渗透,使新的技术内容层出不穷；

4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；

5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；

6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

7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？

对客观事物及其联系的逻辑组织描述，

传统数据模型：

语义数据模型：

面向对象模型：

对象关系模型：

XML模型：

半结构数据模型：

3数据库中数据的完整性约束有哪些？实现方式如何？

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(FOREIGNKEY,CHECK,DEFAULT,NOTNULL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(FOREIGNKEY,CHECK).

用户定义的完整性(用户的特定业务规则)

4SQL的特点是什么？SQL的组成？

特点有：

(1)语法简单，易学易用，类似于英语自然语言。

(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。(3)面向集合的

语言。(4)SQL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。

组成：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？

科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

DBMS核心功能随系统的大小而异。

大型DBMS功能完全，小型DBMS功能弱一些。

DBMS主要功能包括：

数据库定义、数据库数据存取、数据库运行管理、数据库组织和存储管理、数据库建立和维护等

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？

下图给出一个RDBMS的层次结构示例。这个层次结构是按照处理对象的不同，依最高级到最低级的次序来划

分的，具有普遍性。图中包括了与RDBMS密切相关的应用层和操作系统

应用层/数据库用户接口层

语言翻译处理层/数据系统层

数据存取层

数据存储层

操作系统

数据库

最上层是应用层，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。

7数据库中事务的定义和特征？事务的并发含义如何？为什么要并发控制？并发控制的

原理是什么？并发控制技术及其实现原理是什么？

事务（Transaction）是一个逻辑工作单元，是指数据库系统中一组对数据的操作序列。一

个事务可以是一条或一组SQL语句、或整个应用程序。

3）原子性（Atomicity）,一个事务要么全部执行，要么全不执行，不允许仅完成部分事务。

（2）•致性（Consistency）o事务的正确执行应使数据库从个一致性状态变为另个•致性状态。数据•致性

指数据应满足的约束条件。

（3）隔离性（Isolation）。多个事务的并发执行是独立的，在事务未结束前，其他事务不能存取该事务的中间结

果数据。

（4）持久性（Durability）。事务提交后，系统应保证事务执行的结果可靠地存放在数据库中，不会因为故障而

丢失。

同数据库系统中往往有多个事务并发执行，如果不进行控制，就会产生数据的不•致性。

1.丢失更新2.脏读3.不可重读

基于封馈的调度共享锁（S锁）排它锁（X锁）

基于时间戳的并发控制技术

8故障的不同类型？日志的用途？系统日志记录项包括哪些内容？恢复子系统的任务和

过程如何？

事务故障：事务没有完成引起的故障，原因有：1）逻辑错误，事务由于某些内部条件无法继续正常

执行如有非法输入、找不到数据、溢出等。2）系统错误，系统进入•种不良状态（如死锁），事务无法继

续正常执行。

系统崩溃：包括硬件故障、数据库软件或操作系统的漏洞造成的系统停止运转。它导致系统易失性存

储器中的内容丢失，事务处理停止，但非易失性存储器中的内容不会受到破坏。

介质故隙：在数据传送操作过程中由于磁头损坏或故障造成磁盘块上的内容丢失。

日志是DBMS用来记录事务对数据库的更新操作的文件，是日志记录的序列

日志记录描述内容主要包括：事务标识符是执行写操作事务的唯一标识符，数据项标识符是事务操作

对象的唯•标识符，前像（BI）是更新前数据的I日值，后像（AI）是更新后数据的新值

若系统发生故障，在恢复系统时恢复管理器：

①首先对日志文件从后向前进行扫描，将有〈T,COMMIT》记录和没有〈T,COMMIT〉记录的事务分别放入两个

队列：redo-list队列，undo-list队列

②从前向后再次扫描日志记录，重新执行redoTist队列中的事务。

③从后向前再次扫描日志记录，撤销undo-list队列中的事务。

9数据模型的发展及其各种新型数据模型的特点？

数据模型是数据库系统的核心和基础。

网状、层次、关系。

复杂对象、语义表达、描述和表达知识的能力、对知识的处理能力、演绎和推理的功能、文本、时间、

空间、半结构化等数据的描述。

需要新的数据模型

10数据库技术与相关技术的结合情况和发展？

1.“大”

人类基因组数据库应用海量数据存储一一三级存储结构海量数据检索并行数据库系统2.

Web是一个巨大的数据库

Web是应用和信息传递的主要舞台

Web可以自由发布大量信息

数据库对Web贡献甚微

XML给数据库界带来了新的机遇

3.“小”

渗透式计算“PervasiveComputing”,无所不在的计算

嵌入式数据库可用在嵌入设备中，机顶盒，家电，手机，掌上电脑，汽车等

4."易”

数据库自然语言接口

电脑认识你，懂得你的耍求，了解你的表情，言辞，肢体语言等一一情感计算机

11面向应用领域的数据库技术有哪些？特点如何？发展方向是什么？

特点

数据类型越来越多

数据结构越来越复杂

数据量越来越大

技术

WEB数据的提取与集成

数据流管理技术

传感器网络数据管理技术

移动数据管理

网格数据管理

DBMS自适应管理

数据库和信息检索的融合

海量数据管理和永久存储技术

其他

发展方向：1海量数据的高效处理；智能数据的有效管理；普适设计的有效管理。

2万维网与数据库技术的进一步融合:万维网2.0数据库，WEB服务数据库(webservice

database),语义网数据库semanticwebdatabase,WEB海量数据查询和管理webmassive

dataretrievalandmanagement

3时空数据库与传感器网络技术的融合：位置、道路模型数据库location/roadmodeling

database,导航数据库navigationaldatabase,智能普适数据管理smartdata

manangementforpervasivecomputing,多媒体数据库与移动技术的结合(第三代移动多

媒体数据库3Gmobilemultimediadtabase,移动地理数据库mobilegraphicdatabase,

移动数字图书馆mobiledigital1ibraries),

4新硬件环境下的数据库技术

第二章

1.面向对象方法的起源是什么？

关系数据库系统的不足：

(1)关系模型结构简单，不能很好模拟复杂对象

(2)数据类型简单，没有定义抽象数据类型的能力

(3)结构与行为完全分离，使数据库中的信息仅能由识别他们的应用程序解释执行；

(4)查询实现复杂，连接优化降低了存取效率

面向对象数据库特征

具有多种数据类型并且能构造抽象数据类型的能力。

具有构造复杂数据结构与模式的能力。

具有多种数据操纵能力。

具有模式演化能力

面向对象数据库具有灵活改变数据模式的能力，即数据模式演化的能力。

2.OID的主要特征是什么

面向对象系统提供一种“对象标示符(OID)”的概念来表示对象。OID与对象的物理

存储位置无关，也与数据的描述方式和值无关。OID是唯一的。在对象创建的瞬间，由系统

赋给对象，它在系统内是唯一的，在对象的生存期间，标示是不能改变的。如果要将数据转

移到另外一个不同的数据库系统中，则标示符必须进行转化。

3.如何用封装创建新数据类型？

4.了解类型构造器，如何使用它们构造复杂对象结构？

5.简述面向对象数据库管理系统的基本功能？

1)复杂对象构造能力使得对于客观世界的模拟能力强，方式自然。

2)封装性向开发人员和最终用户屏蔽复杂性和实现细节，降低了数据库应用系统开发和维护

的难度。

3)继承性使得数据库设计和应用编程成为可重用的

6.给出面向对象事务处理的特殊性?

第三章

1XML和HTML标记用法有什么不同？

早期：标记标题，Email头，不允许嵌套，无标准

XMLtypespecificationlanguagestospecifythesyntax

DTD（DocumentTypeDescriptors）

XMLSchema

Plustextualdescriptionsofthesemantics自解释的串

XML允许用户自造标记newtags涉及用DTD

目前作词法分析，扫描，查询的XML工具已经很多

2XML中属性和元素有什么不同？

XML文档中基本的结构是元素（element）

一个元素是简单的一对互相匹配的开始和结束标签，以及出现它们之间所有的文本。

XML文档必须有一个独立的根（root）元素来包括文档里的所有其它元素。

此外，XML文档中的元素必须正确的嵌套

XML指定了属性作为左标记中的串的概念

Suggestion:用属性作为元素的标识符，用子元素表示文档内容的部分

3XML模式和XMLDTD之间有什么不同？

DTD可以约束文件的格式

子元素的指定用正规表达式（以银行为例），子元素声明是有序的

每个元素允许的属性也在DTD中声明。与子元素不同，属性没有顺序之分

Dtd元素和属性无类型（不能进一步归类）。所有的值都是串，无整数、实数等，不利于

DM

XMLSchema模式是一个模式描述语言。旨在克服DTD中无类型等不足

它本身是XML的句法

4什么是XML数据库，其主要特点是什么？讨论XML数据库与Web数据库的联系与区别？

XML数据库存储管理技术

存储方法：（1）模式信息的处理。（2）存储粒度。（3）记录的存储顺序

索引技术

XML查询处理与优化技术

查询代数

查询处理

查询优化

5XML会取代关系数据库吗？会取代HTML吗？为什么？

xML文件是数据的集合，它是自描述的、可交换的，能够以树型或图形结构描述数据。XML

提供了许多数据库所具备的工具：存储（XML文档）、模式（DTD,XMLschema,RE1AXNG等）、

查询语言（XQuery,XPath,XQL,XML-QL,QUILT等）、编程接口（SAX,DOM,JDOM）等。但XML

并不能完全替代数据库技术。XML缺少作为实用的数据库所应具备的特性：高效的存储、索

引和数据修改机制;严格的数据安全控制;完整的事务和数据一致性控制；多用户访问机制；

触发器、完善的并发控制等。因此，尽管在数据量小、用户少和性能要求不太高的环境下，

可以将XML文档用作数据库，但却不适用于用户量大、数据集成度高以及性能要求高的作业

环境。

由于XML在可扩展性、可移植性和结构性等方面的突出优点，它的应用范围突破了HTML所

达到的范围。

6XML的查询访问句法？

7XML的优缺点有哪些？

优点：

1.可拓展性xml中标记可以由程序员自己定义。

2.xml俺内容与形式的分（1）显示方式内嵌于数据当中（2）数据库搜索可以简单高效率

的运行（3）XML是自我描述语言3.遵守严格的语法要求

缺点：L在数据中寻找信息非常困难（树状存储虽然搜索效率高但是插入和修改比较困难）

2.数据自身逻辑不得不让位于HTML语言

3.大数据量低效率4.XML文档做为数据提供着使用，没有数据库系统那样完善的管理功能

5通信难一由于XML是元置标语言，任何人、公司和组织都可以利用它定义新的标准，这些

标准间的通信就成了巨大的问题

8给出使用XQUERY中对XML进行查询的方法？

XQuery在XML中查询的语言

XQueryusesafor…let…where..result…（FLWR）

syntax

forSQLfrom连接记忆法：三个字母相同

let设置，允许临时变量，（SQL中无）

whereSQLwhere条件

resultSQLselect投影

9写出下面XML的DTDB表示？

10对下页的XML用XPATH,XQUERY写出下列查询语句：查询所有的客户元素？查询所有的

客户名称？给出所有客户的姓名、账号信息、余额信息？返balance值大于500的账户元

素？

第四章1分布式数据库定义、特点？

分布式系统是用通信网络连接起来的结点(亦称为“场地”)的集合，每个结点都是拥有集

中式数据库的计算机系统

分布式数据库系统的特点

1.数据是分布的

2.数据是逻辑相关的

3.结点自治性

2全局应用？什么是局部应用？

3分布式数据库管理系统DDBMS的主要功能？组成是什么？

分布式数据库管理系统(DistributedDataBaseManagementSystem简称D-DBMS)是建立、

管理和维护分布式数据库的一组软件。这里给出一D-DBMS的结构，分析它的主要成分和功

能

分布式数据库管理系统的组成

1.局部数据库管理系统(LDBMS)

2.全局数据库管理系统(GDBMS)

3.全局数据字典GDI)

4.网络通信管理CM

同构(数据模型相同)系统、异构系统

4分段模式和分布模式？数据分布透明性？有哪些不同级别的分布透明性？

分布模式

描述片段到不同结点间的映象(片段的存放位置)。如果规定•个片段仅能存放在一个结点,

则是非冗余的，否则是冗余的。

分片透明性指用户不必关心数据是如何分片的.

位置透明性：数据在结点间的转移不会影响应用程序；对冗余型的系统，用户不必关

心多个副本存储在哪些结点，因而用户不需维护重复副本的一致性。

局部映象透明性：该透明性提供数据到局部数据库的映象。

无透明性

5有下列全局模式、分段模式和分布模式：

全局模式：STUDENT(NUMBER,NAME,DEPT)

分段模式：STUDENT1=SELECT*FROMSTUDENT

WHEREDEPT="EE”

STUDENT2=SELECT*FROMSTUDENT

WHEREDEPT="CS”

分布模式：STUDENT1存放在结点1和结点2

STUDENT2存放在结点3和结点4,设DEPT只有“CS”和“EE”两种取值。

分别在分段透明性、位置透明性和本地映射透明性下，写一个用学生号查询学生姓名的应

用。

6试述分布式查询处理的一般过程。

玳瀛麻近

蝴硼

豺物嘴,[S]

7分布式事务的基本特征是什么？

分布式数据库系统中的事务也应具有事务的ACID四个特征，即原子性(atomicity)、可串行

性(serializability)、隔离性(isolability)和耐久性(durability

8二段提交协议的实现过程是什么？

二阶段提交协议(2PC)：

第一阶段为Prepare阶段，第二阶段为Commit或Abort阶段。

Prepare

{1)写Prepare信息到

(1)专员交ReadHd

日志片酒息「-----Ready

Commits息到日志・

良交或中止信

(2).4(2)巧决定信息足

息我日志，港总，rAtrort--------------------

日志♦

敦利ACKJ6巧ACK

9三段提交协议与二段提交协议的区别是什么？

第一阶段：同2PC协议；

第二阶段：协调者若收到个“Abort”或在规定时间内没有收到“Prepare"，通知所有参与者“Abort”

事务。否则向参与者发“Enter-Prepare-State”信息使其进入新的准备好提交状态，参与者收到该信息

后将“Enter-Prepare-State”信息写入日志并给协调者发回一个“0K”信息；

第三阶段：第二阶段协调者发出的不是“Abort”信息进入这一阶段，接收到参与者的“0K”信息后发“Commit”

给参与者正式提交事务。

10分布式数据库中的可串行性与集中式数据库中的可串行化概念有何区别？

11试述分布式数据库的并发控制方法。

12分布式数据库的故障类型和恢复方法

第五章

1什么是数据仓库？它有哪些特点？

数据仓库就是一个面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合

数据抽取

数据仓库中的数据是通过在源数据中抽取数据，必须屏蔽底层数据的结构复杂性和物理位置

的复杂性，同时还要实现对数据仓库中数据的自动刷新，要对数据仓库的元数据和数据进行

维护。

转换

按数据仓库的逻辑数据模型要求进行数据转换，

装载

按物理数据模型的要求装载到数据仓库中去。

2什么是联机分析处理？什么是数据集市？为什么会提出数据集市的概念？

3建立数据仓库的步骤?

4.试述决策支持系统概念？

5.试述数据仓库与数据库联系与区别。

收榭摩数据仓摩

面向陶用而向主题

数据是详细的,细行数据数据是撩合的或是提煤的

保存当前数燃保存过去和现在的数据

数据是可更新的数据不更新

撵作能求是事先可知的操作需求是临时决定的

数据非冗余数据时常冗余

看询的是燃始数据性询的是经过和工的数!K

*物处理需要的是当前数据决策分析需要过去、现在的数据

支持事物处理支持决策分析

6.数据仓库与数据挖掘的关系与区别是什么？

7.试述数据挖掘的概念与分类。

数据挖掘又称为数据库中的知识发现（KDD：KnowledgeDiscoveryinDatabase）,是对数

据库（数据仓库）中蕴涵的、未知的、非平凡的、有潜在应用价值的模式（规则）的提取。

8.数据挖掘主要应用有哪些？

9.什么是数据挖掘技术？它与数据仓库的关系是什么？

10.在大型数据库中挖掘关联规则的主要困难?

11.抽取数据过程中应注意哪些方面？

12.数据挖掘常用算法

13.数据挖掘的目标和任务?

第六章

1.传统的数据库存在什么局限性?

2.简述GIS中基本空间数据模型。

3.空间数据库的基本特征是什么？

空间数据是用于表示空间物体的位置、形状、大小和分布特征等方面信息的数据，适用

于描述二维、三维和多维分布的关于区域的现象.

不仅包括物体本身的空间位置及状态信息，还包括表示物体的空间关系的信息。

属性数据为非空间数据，用于描述空间物体的性质，对空间物体进行语义定义。

4.空间数据库的基于方位的关系有哪些？

1）点（Point）,例如城市。点只表示其空间位置，不表示其

范围；

2）线（Line）,例如河流、道路、管道、航线等。线不仅表

示线上各点在空间的位置，而且还有长度，即表示其在空间

的延伸范围；

3）面（Area）,具有长和宽的目标，通常用来表示自然或人

工的封闭多边形。一般分为连续面和不连续面。

4）体（Geometry）,有长、宽、高的目标。通常用来表示人

工或自然的三维目标，如建筑、矿体等三维目标。

以上四种是最基本的空间数据类型，还可以导出区域、划分

和网络三种空间数据类型。

5.简述空间数据库中矢量与栅格数据结构比较。

空间数据结构

矢量与栅格数据结构比较表

栅格模型矢量模型

优点：优点：

1、数据结构简单；1、提供更严密的数据结构；

2、叠加操作易实现；2、提供更有效的拓扑编码，因而

3、能有效表达空间可变性；对需要拓扑信息的操作更有效，

4、栅格图象便于做图象的有效如网络分析：

增强。3、图形输出美观，接近于手绘。

缺点：缺点：

1、数据结构不严密不紧凑，需1、比栅格数据结构复杂；

要用压缩技术解决这个问题2、叠加操作没有栅格有效；

3、表达空间变化性能力差：

2、,难以表达拓扑关系；

4、不能象数字图形那样做增强处

3、图形输出不美观，线条有锯理。

齿，需要增加栅格数量来克

服，但会增加数据量。

6.空间索引的R树的插入删除的机理是什么？

7.多媒体数据的定义和特征是什么？

多媒体数据库是数据库技术与多媒体技术结合的产物，

它不是对现有的数据进行界面上的包装，而是从多媒体数

据与信息本身的特性出发

1）多媒体数据库在其处理数据对象、数据类型、数据结构、数据模型、应用对象

等方面都与经典数据库有着较大差异。

2）多媒体数据库存储和处理现实世界中的复杂对象，这些对象往往通过多种形式

的媒体来综合表现自己，如动态的视频，图像或声音媒体都作为无格式化数据而存在,

存储对象变化使得存储技术增加了新的内容，需要进行特殊处理，如进行数据压缩等。

3）多媒体数据库是面向应用的，它并不是基于某一特定的数据类型，而是随着应

用领域和对象的不同而建立相应的数据模型，如可以概括地划分多媒体数据为简单型、

复杂型和智能型，用来表示不同类型的应用。

4）多媒体数据库从实用性要求出发，强调媒体间的独立性，其概念可以与经典数据库

多要求的数据独立性进行类比，即多媒体数据库用户应当最大限度地忽略各媒体间的差

别，从而实现对多媒体数据的操作与管理。

5）多媒体系统的意义和作用就在于能将物理存储的信息以多媒体形式向用户表

现和提供，多媒体数据库更强调用户界面的灵活性和多样性。单媒体显示相对容易，而

混合媒

体如声像的表现，由于涉及到媒体的同步和集成，要复杂得多。

6）多媒体数据库应具有较强的对象访问手段，访问方式包括通过多媒体对象类

型和建立的对象聚集。通过多媒体关系，媒体特征进行访问，特征访问主要用于对图像

和声