第七、九、十、十一、十四章 數(shù)據(jù)庫(kù)作業(yè)

1、5第七章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)作業(yè)1.試述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程。需求分析；概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施；數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)。2.什么叫數(shù)據(jù)抽象？見(jiàn)需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)（即概念模型）的過(guò)程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.為什么要視圖集成？視圖集成的方法是什么？在開(kāi)發(fā)一個(gè)大型信息系統(tǒng)時(shí)，最經(jīng)常采用的策略是自頂向下地進(jìn)行需求分析，然后再自底向上地設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)。即首先設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)的分ER圖，然后將它們集成起來(lái)，得到全局ER圖。ER圖的

2、集成一般需要分兩步走：（1）合并ER圖，生成初步ER圖；（2）消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)基本ER圖。4.現(xiàn)有一個(gè)學(xué)校信息系統(tǒng)。該學(xué)校有多個(gè)系，描述系的信息有：系編號(hào)、系名每個(gè)系有多名教師，描述教師的信息有：教師編號(hào)、教師名、研究領(lǐng)域。每個(gè)教師只能屬于一個(gè)系，一個(gè)系可以有多個(gè)老師。每個(gè)系都有一個(gè)教師作為系主任，每個(gè)教師只能在一個(gè)系當(dāng)系主任每個(gè)系有多個(gè)班級(jí)，描述班級(jí)的信息有：班級(jí)編號(hào)、班級(jí)名、專業(yè)，每個(gè)班級(jí)只屬于一個(gè)系。每個(gè)班級(jí)有多個(gè)學(xué)生，每個(gè)

3、學(xué)生只能屬于一個(gè)班級(jí)。描述學(xué)生的信息有：學(xué)號(hào)、姓名、年齡、性別。每個(gè)班級(jí)都有一個(gè)學(xué)生擔(dān)任班長(zhǎng)，一個(gè)學(xué)生只能在一個(gè)班級(jí)擔(dān)任班長(zhǎng)。有的學(xué)生擔(dān)任指導(dǎo)員，一個(gè)指導(dǎo)員可以管理多個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生只能有一個(gè)指導(dǎo)員。一個(gè)系可以有多門課程，每門課可以在多個(gè)系開(kāi)課。描述課程的信息有：課程編號(hào)、課程名、學(xué)時(shí)、學(xué)分一個(gè)教師可以講多門課，一門課可以被多個(gè)教師講。一個(gè)學(xué)生可以選擇多門課，一門課可以被多個(gè)學(xué)生學(xué)。但當(dāng)一個(gè)學(xué)生選定一門課時(shí)，就有一個(gè)確定的老師。一個(gè)學(xué)生

4、選定的每一門課程都有一個(gè)成績(jī)。要求：（1）畫出ER圖第九章查詢優(yōu)化1.試述查詢優(yōu)化的一般準(zhǔn)則和主要步驟查詢優(yōu)化的總目標(biāo)是選擇有效的策略，求給定關(guān)系表達(dá)式的值，值得查詢代價(jià)較小，因?yàn)椴樵儍?yōu)化的搜索空間有時(shí)非常大，實(shí)際系統(tǒng)選擇的策略不一定是最優(yōu)的，而是較優(yōu)的。（1）計(jì)算廣義笛卡爾積（2）做選擇操作（3）做投影操作2.簡(jiǎn)述選擇、連接等關(guān)系代數(shù)操作的實(shí)現(xiàn)算法。代數(shù)優(yōu)化策略是通過(guò)對(duì)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的等價(jià)變換來(lái)提高查詢效率。所謂關(guān)系代數(shù)表達(dá)上司的等價(jià)

5、是指用相同的關(guān)系代替兩個(gè)表達(dá)式中相應(yīng)的關(guān)系得到的結(jié)果是相同的。第十章數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)1.試述事務(wù)的概念及事務(wù)的四個(gè)特性?；謴?fù)技術(shù)可以保證事務(wù)的哪些特性？所謂事務(wù)是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列，這些操作要么全做，要么全不做，只一個(gè)不可分割的工作單位。事務(wù)具有4個(gè)特性：原子性，一致性，隔離性和持續(xù)性，這4個(gè)特性簡(jiǎn)稱ACID特性?；謴?fù)技術(shù)可以保證事務(wù)的原子性，一致性與持續(xù)性。2.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類？事物內(nèi)部故障；系統(tǒng)故障；介質(zhì)故障；

6、計(jì)算機(jī)病毒。4.數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的基本技術(shù)有哪些？對(duì)每種技術(shù)做簡(jiǎn)要的描述恢復(fù)機(jī)制涉及的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是：如何建立冗余數(shù)據(jù)，以及如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。建立冗余數(shù)據(jù)最常用的技術(shù)是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和登記日志文件。通常在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，這兩種方法是一起使用的。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)中采用的基本技術(shù)。所謂轉(zhuǎn)儲(chǔ)即數(shù)據(jù)庫(kù)管理員定期地將整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到磁帶、磁盤或其他存儲(chǔ)介質(zhì)上保存起來(lái)的過(guò)程。這些備用的數(shù)據(jù)成為后備副本或后援副本。日志文件是用來(lái)記錄事務(wù)對(duì)

7、數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作的文件。不同數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用的日志文件格式并不完全一樣。概括起來(lái)日志文件主要有兩種格式：以記錄為單位的日志文件和以數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件。5.給出不同故障的恢復(fù)策略和方法。事務(wù)故障是指事務(wù)在運(yùn)行至正常重點(diǎn)前被終止，這時(shí)恢復(fù)子系統(tǒng)應(yīng)利用日志文件撤銷此事務(wù)已對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的修改。事務(wù)故障的恢復(fù)是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，對(duì)用戶是透明的。系統(tǒng)恢復(fù)的步驟是：（1）反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的更新操作。（2）對(duì)該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作，即

8、將日志目錄中“更新前的值”寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣，如果記錄中是插入操作，則相當(dāng)于做刪除操作（因此時(shí)“更新前的值”為空）；若記錄中的是刪除操作，則做插入操作；若是修改操作，則相當(dāng)于修改前置代替修改后的值。（3）繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更新操作，并做同樣處理。（4）如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記，事務(wù)故障恢復(fù)就完成了。系統(tǒng)故障的恢復(fù)是由系統(tǒng)在重新啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)完成的，不需要用戶干預(yù)。系統(tǒng)恢復(fù)的步驟是：（1）正相掃描日志文件（即從

9、頭掃描日志文件），找出在故障發(fā)生之前已經(jīng)提交的事務(wù)。將其事務(wù)標(biāo)識(shí)計(jì)入重做隊(duì)列。同事找出故障發(fā)生時(shí)尚未完成的食物，將其事務(wù)標(biāo)識(shí)記入撤銷隊(duì)列。（2）對(duì)撤銷隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行撤銷處理。進(jìn)行撤銷處理的方法是，反向掃描日志文件，對(duì)每個(gè)撤銷事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作，即將日志記錄中“更新前值”寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。（3）對(duì)重做隊(duì)列中的各個(gè)失誤進(jìn)行重做處理。對(duì)重做處理的方法是：正向掃描日志文件，最每個(gè)崇左市五重新執(zhí)行日志文件登記的操作，即將日志文件中“更新后的