数据库原理与应用章节练习题及答案-第10章

1.分布式数据库系统的特点和优点是什么?

分布式数据库系统具有下列优点：

(1)更适合分布式的管理与控制

(2)具有灵活的体系结构

(3)系统经济，可靠性高，可用性好

(4)在某些情况下可提高系统性能

(5)可扩展性好，易于集成现有系统，也易于扩充。

分布式数据库系统也存在一些缺点：

(1)通信开销较大，故障率高

(2)数据的存取结构复杂

(3)数据的安全性和保密性较难控制

(4)分布式数据库的设计、站点划分及数据在不同站点的分配比

较复杂

2.简述分布式数据库系统的体系结构。

分布式数据库的体系结构分为四层，分别是全局外层、全局概念

层、局部概念层和局部内层，如图所示。其中全局外层和全局概

念层是分布式数据库特有的模式结构，而局部概念层则对应着集

中式数据库的概念模式层，局部内层对应着集中式数据库的内模

式层。

3.分布式数据库中的数据分片有哪些方式？数据分配有哪些

方式？

数据分片的方法主要有下面几种：

(1)水平分片

将数据分割成不相交的元组集合，每个子集为一个逻辑片段。水

平分片可通过关系代数中的选择运算来实现，全局关系可通过分

片的Union操作来得到。

(2)垂直分片

把全局关系的属性集分成若干子集，可通过投影运算来实现。

(3)混合分片

数据分配可以采用以下几种不同的策略：

(1)集中式分配

将所有分片都存储在同一站点上。这种分配方式容易管理，一致

性易保证，但可靠性差。

(2)分割式分配

每个分片分配存储到某个特定站点上。这种方式可充分利用站点

存储资源，部分站点故障时系统仍可运行，可靠性较好。但全局查询

代价高。

(3)复制式分配

每个分片在所有站点都有副本。这种方式可靠性高，响应快，但

数据同步代价高，冗余大。

(4)混合式分配

所有分片划分成若干子集，每个子集存储于1个或多个站点上。

这种方式灵活性好，兼有分割式和复制式优点，但同时也兼有两者缺

点。

4.简述面向对象数据模型的基本概念。

(1)对象(Object)与对象标识OID(ObjectIDentifier)

现实世界的任一实体都被统一地模型化为一个对象，每个对象有

一个惟一的标识，称为对象标识(0ID)o

(2)封装(Encapsulation)

每一个对象是其状态与行为的封装，其中状态是该对象一系列属

性(Attribute)值的集合，而行为是在对象状态上操作的集合，

操作也称为方法(Method)。

(3)类(Class)

共享同样属性和方法集的所有对象构成了一个对象类(简称类)，

一个对象是某一类的一个实例(Instance)。例如，学生是一个类,

李枫、张晨、杨敏等是学生类中的对象。在数据库系统中，要注

意区分“型”和“值”的概念。在OODB中，类是“型二对象是

某一类的一个“值二类属性的定义域可以是任何类，即可以是基

本类，如整数、字符串、布尔型，也可以是包含属性和方法的一

般类。特别地，一个类的某一属性的定义也可是这个类自身。

（4）类层次（结构）

在一个面向对象数据库模式中，可以定义一个类（如C1）的子类

（如C2）,类C1称为类C2的超类（或父类）。子类（如C2）还可

以再定义子类（如C3）o这样，面向对象数据库模式的一组类形

成一个有限的层次结构，称为类层次。

（5）消息（Message）

由于对象是封装的，对象与外部的通信一般只能通过的消息传递,

即消息从外部传送给对象，存取和调用对象中的属性和方法，在

内部执行所要求的操作，操作的结果仍以消息的形式返回。

5.对象一关系数据库技术与面向对象数据库技术有哪些异同

点？

对象关系数据库面向对象数据库

技术技术

两者都支持对象概念;都提供了DBMS的特性，

相同点

如并发、恢复等

支持对象持久化的00

具有对象扩展能力的

语言，与00语言集成，

RDBMS,兼容RDBMS,

不同点面向以对象为中心的

面向复杂数据应用，

应用，一般以0QL为

可以很好地支持SQL

查询语言

6.简述关系数据库技术在Web应用上的局限性。

（1）对数据库高并发读写的需求

关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住，但是应付上万次

SQL写数据请求，硬盘I0就已经无法承受了。

（2）对海量数据的高效率存储和访问的需求

对于关系数据库来说，在一张2.5亿条记录的表里面进行SQL查

询，效率是极其低下乃至不可忍受的。

（3）对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

在基于Web的架构当中，数据库是最难进行横向扩展的。当一个

应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候，数据库却没有办法

像Web服务器和应用服务器那样简单的通过添加更多的硬件和服

务节点来扩展性能和负载能力。

（4）数据库事务一致性需求

很多Web实时系统并不要求严格的数据库事务，对读一致性的要

求很低，有些场合对写一致性要求也不高。因此数据库事务管理

成了数据库高负载下一个沉重的负担。

（5）数据库的写实时性和读实时性需求

对关系数据库来说，插入一条数据之后立刻查询，是肯定可以读

出来这条数据的，但是对于很多Web应用来说，并不要求这么高

的实时性。

（6）对复杂的SQL查询，特别是多表关联查询的需求

任何大数据量的Web系统，都非常忌讳多个大表的关联查询，以

及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询，特别是SNS类型的

网站，从需求以及