2021年云南农业大学大数据学院341农业知识综合三考研核心题库之数据库系统概论简答题精编

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本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案，针对性强，考研复习首选资料。

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一、2021年云南农业大学大数据学院341农业知识综合三考研核心题库之数据库系统概论简答题精编

1．如何对付死锁？DBMS如何处理死锁？

【答案】对付死锁的办法有两种:一个是检测死锁，发现死锁后处理死锁；二是防止死锁。

DBMS处理死锁的方式：

①在循环等待的事务中，选一个代价最小的事务作为牺牲事务，释放其获得的锁及其他资源；

②回滚牺牲的事务，释放其获得的锁及其他资源；

③将释放的锁让给等待它的事务。

2．试述第一、二代数据库系统的主要成就。

【答案】第一代数据库系统指层次和网状数据库系统，其代表：

(1)1969年IBM公司研制的层次模型的数据库管理系统IMS。

(2)美国数据库系统语言协商会CODASYL下属的数据库任务组DBTG对数据库方法进行了系统的研究、探讨，于20世纪60年代末70年代初提出了若干DBTG报告。DBTG报告确定并建立了数据库系统的许多概念、方法和技术。DBTG所提议的方法是基于网状结构的。它是数据库网状模型的典型代表。在DBTG方法和思想的指引下数据库系统的实现技术不断成熟，开发了许多商品化的数据库管理系统，它们都是基于网状模型或层次模型的。

可以说，层次数据库是数据库系统的先驱，而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基者。它们是数据库技术中研究得最早的两种数据库系统。

支持关系数据模型的关系数据库系统是第二代数据库系统。

20世纪70年代是关系数据库理论研究和原型开发的时代，其中以IBM San Jose研究室开发的System R和Berkeley大学研制的INGRES为典型代表。经过大量的高层次的研究和开发取得了一系列的成果。

(1)奠定了关系模型的理论基础，给出了人们一致接受的关系模型的规范说明。

(2)研究了关系数据语言，有关系代数、关系演算、SQL语言及QBE等。这些描述性语言一改以往程序设计语言和网状、层次数据库系统中数据库语言的风格，以其易学易懂的优点得到了最终用户的喜爱，为20世纪80年代数据库语言标准化打下了基础。

(3)研制了大量的RDBMS的原型,攻克了系统实现中查询优化、并发控制、故障恢复等一系列关键技术。不仅大大丰富了DBMS实现技术和数据库理论，更重要的是促进了RDBMS产品的蓬勃发展和广泛应用。

在计算机领域中把20世纪70年代称为数据库时代。20世纪80年代几乎所有新开发的系统均是关系的。关系数据库系统从实验室走向了社会，数据库技术日益广泛地应用到企业管理、情报检索、辅助决策等各个方面，成为实现和优化信息系统的基础和基本技术。

3．请用实例阐述数据库技术与其他学科的技术相结合的成果。

【答案】数据库技术与其他学科的内容相结合，是新一代数据库技术的一个显著特征，涌现出各种新沏的数据库系统(如下图所示)。

(1)数据库技术与分布处理技术相结合，出现了分布式数据库系统；

(2)数据库技术与并行处理技术相结合，出现了并行数据库系统；

(3)数据库技术与人工智能技术相结合，出现了知识库系统和主动数据库系统；

(4)数据库技术与多媒体技术相结合，出现了多媒体数据库系统；

(5)数据库技术与模糊技术相结合，出现了模糊数据库系统。

图

4．DBMS中为什么要设置系统缓冲区？

【答案】设立系统缓冲区的原因如下。

一是为了把存储层以上的DBMS各系统成分和实在的外存设备隔离，外存设备的变更不会影响这些系统，使RDBMS具有设备独立性。

二是为了提高效率。RDBMS利用系统缓冲区滞留数据。当需要读取数据时系统首先到缓冲区中查找。只有当缓冲区中不存在该数据时才真正从外存读入该数据所在的页面。当要写回一元组到数据库中时，系统并不把它立即写回外存，仅把该元组所在的缓冲区页面作一标志，表示可以释放。只有当该用户事务结束或缓冲区已满需要调入新页时才按一定的淘汰策略把缓冲区中已有释放标志的页面写回外存。这样可以减少I/O次数，提高系统效率。

5．简述SQL语言的主要特点。

【答案】SQL语言的主要特点包括如下。

(1)功能强大，通用性好，把多种功能融为一体；

(2)高度非过程化。用户只需要指出“做什么”，而不需要指出“怎么做”，数据的存取和整个语句的操作过程由系统自动完成，大大减轻了用户的负担；

(3)面向集合的操作方式。查询的结果和更新操作的对象均可为元组的集合；

(4)简单易学，灵活易用。语言简洁，语法简单。既可直接用SQL语句对数据库进行操作，也可把SQL 语句嵌入到高级语言程序中。

6．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。

【答案】(1)数据(Data):描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。数据与其语义是不可分的。

(2)数据库(DataBase,简称DB):数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

(3)数据库系统(DataBase System,简称DBS):数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,

一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。

(4)数据库管理系统(DataBase Management System,简称DBMS):数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。

7．针对不同的故障，试给出恢复的策略和方法。(即如何进行事务故障的恢复？系统故障的恢复？介质故障恢复？)

【答案】事务故障的恢复：事务故障的恢复是由DBMS自动完成的，对用户是透明的。

DBMS执行恢复步骤：

(1)反向扫描文件日志(即从最后向前扫描日志文件)，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，即将日志记录中“更新前的值”写入数据库；

(3)继续反向扫描日志文件，作同样处理；

(4)如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，该事务故障的恢复就完成了。

系统故障的恢复：系统故障可能会造成数据库处于不一致状态:一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库;二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区,没来得及写入数据库。因此恢复操作就是要撤销(UNDO)故障发生时未完成的事务，重做(REDO)已完成的事务。

系统的恢复步骤：

(1)正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务队列(REDO队列)和未完成的事务队列(UNDO队列)。

(2)对撤销队列中的各个事务进行UNDO处理。

进行UNDO处理的方法是，反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作，即将日志记录中“更新前的值(Before Image)”写入数据库。

(3)对重做队列中的各个事务进行REDO处理。

进行REDO处理的方法是，正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作。即将日志记录中“更新后的值(After Image)”写入数据库。

介质故障的恢复:介质故障是最严重的一种故障。

恢复方法是重装数据库，然后重做已完成的事务。具体过程：

(1)DBA装入最新的数据库后备副本(离故障发生时刻最近的转储副本)，使数据库恢复到转储时的一致性状态；

(1)DBA装入转储结束时刻的日志文件副本；

(2)DBA启动系统恢复命令，由DBMS完成恢复功能，即重做已完成的事务。

说明:①假定采用的是静态转储，因此第(1)步装入数据库后备副本便可以了。

②如果采用的是动态转储，第(1)步装入数据库后备副本还不够，还需同时裝入转储开始时刻的日志文件副本，经过处理后才能得到正确的数据库后备副本。

③第(2)步重做已完成的事务的算法：

a.正向扫描日志文件，找出故障发生前已提交的事务的标识,将其记入重做队列；

b.再一次正向扫描日志文件，对重做队列中的所有事务进行重做处理，即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。

8．什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。

【答案】概念结构是信息世界的结构，即概念模型，其主要特点如下。

(1)能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，迠对现实世界的一个真实模型。

(2)易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库设计成功的关键。

(3)易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。

(4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。

概念结构的设计策略通常有四种：

(1)自顶向下，即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化；

(2)自底向上，即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构；

(3)逐步扩张，首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构；

(4)混合策略，即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的齐局部概念结构。

9．数据库中要存储和管理的数据内容包括哪些方面？

【答案】数据库中存储四个方面的数据：

(1)数据描述，即数据的外模式、模式、内模式；

(2)数据本身；

(3)数据之间的联系；

(4)存取路径。

这四个方面的数据内容都要采用一定的方式组织、存储起来。

10．简述面向对象数据库语言的功能。

【答案】(1)类的定义和操纵。

面向对象数据库语言可以操纵类，包括定义、生成、存取、修改和撤销类。其中类的定义包括定义类的属性、操作特征、继承性与约束等。

(2)操作/方法的定义。

面向对象数据库语言用于对象操作/方法的定义与属性。在操作实现中，语言的命令可用于操作对象的局部数据结构。对象模型中的封闭性允许操作/方法由不同程序设计语言来实现，并且隐藏不同程序设计语言实现的事实。

(3)对象的操纵。

面向对象数据库语言可以用于操纵(即生成、存取、修改与删除)实例对象。

11．试述网状、层次数据库的优缺点。

【答案】层次模型的优点：

(1)模型简单，对具有一对多层次关系的部门描述非常自然、直观，容易理解，这是层次数据库的突出优点；

(2)用层次模型的应用系统性能好，特别是对于那些实体间联系是固定的且预先定义好的应用,采用层次模型来实现，其性能优于关系模型；