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1、数据库新技术考试复习资料几个基本概念DB:数据库是长期存储在计算机内，有组织的，可共享的数据集合。DBMS:位于用户与操作系统之间的一个数据管理软件，主要目标是提供一个可以方便，高效的存取数据库信息的环境,实现对共享数据的有效组织，管理和存取。DBS:数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后构成的系统。由数据库，数据库管理系统，应用系统，数据管理员，数据库用户构成的系统。数据模型：是用来描述数据，组织数据和对数据进行操作的技术，用于提供信息表示和操作手段的形式框架，按照数据模型的进展，数据库技术经历了网状，层次数据库，关系数据库和新一代数据库三个阶段。数据库管理技术：人工管理阶段，文件系统阶段
2、，数据库系统阶段模式：数据库全体数据的逻辑结构和特征的描述。外模式：是数据库用户（程序员和最终用户）能看见的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用具体相关的数据的逻辑表示。内模式：内模式是数据逻辑结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方法，一个数据库只能有一个内模式。数据模型：数据结构，建立在模式上的操作，数据的完整性约束。事务：用户定义的一个数据库操作序列，是一个不可分割的工作单位调度：是一个或多个事务的操作按时间排序的一个序列。对象：是一个由一组属性和一组方法所组成的一个封装实体，每个对象都有一个系统赋予的具有唯一性的名字（OID），消息则是对象之间的一种协作机制。对象：由一
3、组属性与一组行为和一个对象标识符组成。对象有三个重要特征：封装性，隐蔽性，稳定性。层次网状数据库区别：层次模型是分层结构（树），网状模型是网状结构（有向图）。两级映像：模式/内模式映像 外模式/模式映像数据定义语言（DDL）:CREATE DROP ALTER数据操作语言（DML）:INSERT UPDATE DELETE数据查询语言（DQL）:SELECT数据控制语言（DCL）:GRANT REVOKE定义事务的语句：BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACKXML：可扩展标记语言，一种自描述、开放的方式定义数据结构。XML可以同时描述结构特性和数据内容，不仅可以用于
4、设计文档描述语言，也可以用于互联网的数据交换。DDBS：分布式数据库系统是物理上分散逻辑上集中的数据库系统OODB：把面向对象的方法和数据库技术结合起来。 第一章1.数据库发展的3个阶段和特点?层次网状数据库系统：(1)支持三级模式的体系结构：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(3)独立的数据定义语言(4)导航的数据操纵语言关系数据库系统：特点：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，关系操作，数据完整性。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、
5、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：(1) 应支持数据管理、对象管理和知识管理；必须支持面向对象数据模型(2) 必须保持和继承第二代数据库系统的技术(3) 必须对其它系统开放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:
6、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？ 层次模型：分层结构（树），结构简单，容易实现。网状模型：网状结构（有向图），更灵活，结构复杂。关系模型：二维表结构来表示实体和实体之间的联系。3 数据库中数据的完整性约束有哪些？ 实现方式如何？四类：实体完整性，域完整性，参照完整性，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 域的完整性: 指定列有效的输入值参照
7、完整性: 关系间引用所遵循的规则，与外键有关。 用户定义的完整性4 SQL的特点是什么？ SQL的组成？(1)语法简单，易学易用。(2)高度非过程化的语言。(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。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组成。 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？ 应用层：最上层是应用层。它处理的对象是数据库应用，终端用户通过应用接口发出事务请求。语言翻译处理层：第2层是语言翻译处
8、理层。它处理的对象是数据库语言，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。数据存取层：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。数据存储层：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操作系统：它处理的对象是数
9、据文件的物理块。执行物理文件的读写操作，保证DBMS对数据逻辑上的读写真实地映射到物理文件上。操作系统提供的存取原语和基本的存取方法通常作为和DBMS存储层的接口。 用例子说明各个层次是如何协助完成相应的功能？ （19页）应用层：用户通过程序向DBMS发出命令。语言翻译处理层：进行语法检查，语义检查和用户存取权限检查，执行查询优化。数据存取层：DBMS执行存取操作序列。数据存储层：DBMS首先在缓冲区中查找记录，查看存储模式，决定从哪个文件，用什么方式读取哪个物理记录，根据结果向操作系统发出读取记录的命令。数据存取层：DBMS根据查询命令和数据字典的内容导出用户所要读取的记录格式。将数据记录从
10、系统缓冲区传送到应用程序A的用户工作区。执行状态信息，并且提示。 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。在SQL语言中，定义事务的语句有以下三条： BEGIN TRANSACTIONCOMMITROLLBACK事务具备的以下几个基本特征又称为其应遵循的ACID准则：ACID，指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写（1）原子性（Atomicity）。一个事务要么全部执行
11、，要么全不执行，不允许仅完成部分事务。（2）一致性（Consistency）。事务的正确执行应使数据库从一个一致性状态变为另一个一致性状态。数据一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。并发控制的必要性：同一数据库系统中往往有多个事务并发执行，如果不进行控制，就会产生数据的不一致性。1丢失更新2脏读3不可重读并发控制原理：DBMS认为事务串行调度的结果保持了数据库的一致性，串
12、行调度是不同事务的活动在调度中是一个接一个执行的，没有交叉的运行。事务管理器的重要功能是并发控制，为保证事务的隔离性，通常有：1：每个事务依次顺序执行2：事务之间并发执行。基于封锁的调度：要求对数据项的访问以互斥的方式进行来确保可串行化。给数据加锁，并且只允许事务访问当前事务持有锁的数据项。共享锁（S锁）：如果事务Ti申请到数据项Q 的共享锁，则Ti可以读数据项Q，但不能写Q。排它锁（X锁）：如果事务Ti申请到数据项Q 的排它锁，则Ti可以读数据项Q，也可以写Q。 （两段锁协议：指所有事务分两个阶段提出加锁和解锁申请增长阶段：在对任何数据进行读、写操作之前，首先申请并获得该数据的封锁；收缩阶段
13、：在释放一个封锁后，事务不再申请和获得其它的任何封锁。）基于时间戳的并发控制技术：以时间戳的顺序处理冲突，使一组事务的交叉执行等价于一个由时间戳确定的串行序列，其目的是保证冲突的读操作和写操作按照时间戳的顺序执行。基于有效性检查的协议：利用时间戳的值，通过时间戳排序技术决定可串行化顺序。事务乐观的执行。多粒度并发控制技术：封锁粒度是封锁对象的大小。封锁粒度与系统并发度息息相关。各种事务在运行过程中可能需要不同的封锁粒度。多版本并发控制技术：一个事务读取位于其前一时刻的最近版本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
14、障，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。介质故障：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一标识符，前像（BI）：是更新前数据的旧值，后像（AI）：是更新后数据的新值。 恢复子系统的功能是：把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态事务故障：事务在运行至正常终止点前被中止恢复方法：由恢复子系统应利用日志文件撤消（UNDO）此事务已对数据库进行的修改。事务故障的恢复步骤：1
15、. 反向扫描文件日志，查找该事务的更新操作。2. 对该事务的更新操作执行逆操作。3. 继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理。4. 如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。系统故障的恢复：系统故障的恢复由系统在重新启动时自动完成，不需要用户干预。恢复方法：1. Undo 故障发生时未完成的事务2. Redo 已完成的事务系统故障的恢复步骤1.正向扫描日志文件2. 对Undo队列事务进行UNDO处理3. 对Redo队列事务进行REDO处理介质故障的恢复1. 重装数据库，使数据库恢复到一致性状态2. 重做已完成的事务9 数据模型的发展及其各种新型数据模型的特点？网状，层次，关系面向对象模型：用面向对象观点来描述现实世界实体的逻辑组织、对象间限制、联系等的模型。对象关系模型:
