2018年天津财经大学管理科学与工程809管理科学与工程综合之数据库系统概论考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 试述数据库物理设计的内容和步骤。
【答案】数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。数据库物理设计的主要内容是为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构。
数据库的物理设计步骤通常分为两步：
（1）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构；
（2）对物理结构进行评价，评价的重点是时间效率和空间效率。
2． 试述常用的意向锁：IS 锁、IX 锁、SIX 锁，给出这些锁的相容矩阵。
【答案】（1）如果对一个数据对象加IS 锁，表示它的后裔结点拟加S 锁。例如，要对某个元组加S 锁，则要首先对关系和数据库加IS 锁。
（2）如果对一个数据对象加IX 锁，表示它的后裔结点拟加X 锁。例如，要对某个元组加X 锁，则要首先对关系和数据库加IX 锁。
（3）如果对一个数据对象加SIX 锁，表示对它加S 锁，再加IX 锁，即SIX=S+IX。
这些锁的相容矩阵如图所示：
图
3． 试证明若并发事务遵守两段锁协议，则对这些事务的并发调度是可串行化的。
【答案】首先以两个并发事务为例，存在多个并发事务的情形可以类推。
根据可串行化定义可知，事务不可串行化只可能发生在下列两种情况： 事务写某个数据对象A ，读或写A ; 事务读或写某个数据对象A , 写A 。
下面称A 为潜在冲突对象。
设X=
对于所有访问的潜在冲突的公共对象为均符合情况（1）; 需要Xlock x; ①
获得锁，需要Slock x或Xlock x。② 不失一般性，假设这组潜在冲突对象中符合情况（2）。 （1）如果操作①先执行，则事务
由于遵守两段锁协议，
事务
释放锁。这时如果存在
调度是可串行化的。 或Y , 等待； 在对X 、Y 中对象的在成功获得X 和Y 中全部对象及非潜在冲突对象的锁后，才会已获得w 的锁，则会出现死锁；否则，的顺序串行执行。根据可串行化定义，全部处理完毕后，才能执行。这相当于按
（2）操作②先执行的情况与（1）对称。
因此，若并发事务遵守两段锁协议，则在不发生死锁的情况下，对这些事务的并发调度一定是可串行化的。
4． 试举出三个多值依赖的实例。
【答案】（1）关系模式MSC （M ，S ，C ）中，M 表示专业，S 表示学生，C 表示该专业的必修课。假设每个专业有多个学生，有一组必修课。设同专业内所有学生选修的必修课相同，实例关系如下。按照语义对于M 的每一个值Mi , S 有一个完整的集合与之对应而不论C 取何值，所
以由于C 与S 的完全对称性，
必然有成立。
（2）关系模式ISA （I ，S ，A ）中，I 表示学生兴趣小组，S 表示学生，A 表示某兴趣小组的活动项目。假设每个兴趣小组有多个学生，有若干活动项目。每个学生必须参加所在兴趣小组的所有活动项目，每个活动项目要求该兴趣小组的所有学生参加。按照语义有成立。
（3）上课（学号，教师工号，教室），一个学生可由多个教师来教，一个学生可在多教室上课，而且一个教师可在多个教室上课，一个教室可由多个教师上课。所以存在如下多值依赖
：
5． 对下列两个关系模式：学生（学号. 姓名，年龄，性别，家庭住址，班级号）班级（班级号，班级名，班主任，班长）使用GRANT 语句完成下列授权功能：
（1）授予用户U1对两个表的所有权限，并可给其他用户授权。
（2）授予用户U2对学生表具有查看权限，对家庭住址具有更新权限。
（3）将对班级表查看权限授予所有用户。
（4）将对学生表的查询、更新权限授予角色R1。
（5）将角色R1授予用户U1，并且U1可继续授权给其他角色。
GRANT ALL PRIVILIGES ON TABLE学生，【答案】（1）班级TO U1 WITH GRANT OPTION;
（2）GRANT SELECT, UPDA TE （家庭地址）ON TABLE学生TO U2;
（3）GRANT SELECTON班级TO PUBLIC;
（4）GRANT SELECT，UPDATA ON TABLE学生TO RI;
（5）GRANT R1 TO U1 WITH GRANT OPTION。
6． 简述E-R 模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型各有哪些优缺点？
【答案】（1）E-R 模型的优缺点
①优点：接近于人的思维，容易理解；与计算机无关，用户容易接受。其缺点是：只能说明实体间语义的联系，不能进一步说明详细的数据结构。层次模型的优点是：结构清晰，表示各结
点之间联系的方式简单；容易表示如“家族关系”等现实世界的层次结构的事物及其之间的联系。
②缺点：不能表示两个以上实体型之间的复杂联系和实体型之间的多对多联系；严格的层次顺序使数据插入和删除操作变得复杂，如父结点的删除导致子结点的删除。
（2）网状模型的优缺点
①优点：能够表示实体之间的多种复杂联系；具有良好的性能，存取效率高。
②缺点：网状模型比较复杂，需要程序员熟悉数据库的逻辑结构；在重新组织数据库时容易失去数据独立性。
（3）关系模型的优缺点
①优点：使用表的概念，简单直观；直接表示实体之间的多对多联系：具有更好的数据独立性；具有坚实的理论基础。
②缺点：关系模型的连接等操作开销较大，需要较高性能计算机的支持。
（4）面向对象模型的优缺点
①优点：能够完整描述现实世界的数据结构，具有丰富的表达能力，能表达嵌套、递归的数据结构。
②缺点：涉及的知识面较广，用户较难理解。
7． 什么是NoSQL ，试述NoSQL 系统在人数据库发展中的作用。
【答案】（1）NoSQL 是以互联网大数据应用为背景发展起来的分布式数据管理系统，它有两种解释：一种是 Non-Relational ，即非关系数据库；另一种是Not Only SQL, 即数据管理技术不仅仅是SQL 。NoSQL 系统支持的 数据模型通常分为
：
（document ）。
（2）NoSQL 系统为了提高存储能力和并发读写能力采用了极其简单的数据模型，支持简单的查询操作，而 将复杂操作留给应用层实现。该系统对数据进行划分，对各个数据分区进行备份，以应对结点可能的失败，提高 系统可用性；通过大量结点的并行处理获得高性能，釆用的是横向扩展的方式（scale out）。
8． 关系代数的基本运算有哪些？如何用这些基本运算来表示其他运算？
【答案】关系代数的基本运算包括并、差、笛卡尔积、投影和选择5种运算。其他3种运算，即交、连接和除，均可以用这5种基本运算来表达。
（1）交运算：
模型、BigTable 模型、文档
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