数据库简答题.docx
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数据库简答题
二、简答题
1．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
数据：
描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。
数据与其语义是不可分的。
数据库：
数据库是长期储存在计算机内、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。
数据库系统：
数据库系统（DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
数据库系统由数据库、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。
数据库管理系统：
数据库管理系统（DBMS）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。
2．使用数据库系统有什么好处？
使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。
使用数据库系统的好处很多，例如可以大大提高应用开发的效率，方便用户的使用，减轻数据库系统管理人员维护的负担等。
使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率。
因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径，这些工作都由DBMS来完成。
用一个通俗的比喻，使用了DBMS就如有了一个好参谋好助手，许多具体的技术工作都由这个助手来完成。
开发人员就可以专注于应用逻辑的设计而不必为管理数据的许许多多复杂的细节操心。
还有，当应用逻辑改变，数据的逻辑结构需要改变时，由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性。
数据逻辑结构的改变是DBA的责任，开发人员不必修改应用程序，或者只需要修改很少的应用程序。
从而既简化了应用程序的编制，又大大减少了应用程序的维护和修改。
使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担。
因为DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制，包括数据的完整性、安全性，多用户并发控制，故障恢复等等都由DBMS执行。
总之，使用数据库系统的优点是很多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，可以提高数据的利用率和一致性，又有利于应用程序的开发和维护。
3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
区别：
文件系统面向某一应用程序，共享性差、冗余度大，独立性差，纪录内有结构、整体无结构，应用程序自己控制。
数据库系统面向现实世界，共享性高、冗余度小，具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力。
联系：
文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。
4．试述数据库系统的特点。
一、数据结构化
数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。
二、数据的共享性高，冗余度低，易扩充
数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此可以被多个用户、多个应用、用多种不同的语言共享使用。
由于数据面向整个系统，是有结构的数据，不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩充。
三、数据独立性高
数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。
数据库管理系统的模式结构和二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。
四、数据由DBMS统一管理和控制
数据库的共享是并发的共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。
为此，DBMS必须提供统一的数据控制功能，包括数据的安全性保护，数据的完整性检查，并发控制和数据库恢复。
5．数据库管理系统的主要功能有哪些？
①数据库定义功能；②数据存取功能；
③数据库运行管理；④数据库的建立和维护功能。
6．试述概念模型的作用。
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。
概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。
7．定义并解释概念模型中以下术语：
实体，实体型，实体集，属性，码，联系,实体联系图（E-R图）
实体：
客观存在并可以相互区分的事物叫实体。
实体型：
具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。
实体集：
同型实体的集合称为实体集。
属性：
实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。
码：
唯一标识实体的属性集称为码。
实体联系图：
E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法：
实体型：
用矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性：
用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
联系：
用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来
8.试述SQL语言的特点。
答：
（1）综合统一。
SQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功能于一体。
（2）高度非过程化。
用SQL语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无须指明“怎么做”，因此无需了解存取路径，存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。
（3）面向集合的操作方式。
SQL语言采用集合操作方式，不仅操作对象、查找结果可以是元组的集合，而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。
（4）以同一种语法结构提供两种使用方式。
SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。
作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式，也能够嵌入到高级语言程序中，供程序员设计程序时使用。
（5）语言简捷，易学易用。
9.试述SQL的定义功能。
答：
SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。
SQL语言使用CREATETABLE语句定义建立基本表，；ALTERTABLE语句修改基本表定义，DROPTABLE语句删除基本表；建立索引使用CREATEINDEX语句建立索引，DROPINDEX语句删除索引表；SQL语言使用CREATEVIEW命令建立视图，DROPVIEW语句删除视图。
10.什么是基本表？
什么是视图？
两者的区别和联系是什么？
答：
基本表是本身独立存在的表，在SQL中一个关系就对应一个表。
视图是从一个或几个基本表导出的表。
视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。
即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据这些数据仍存放在导出视图的基本表中。
视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图。
11.试述视图的优点。
答：
（1）视图能够简化用户的操作。
（2）视图使用户能以多种角度看待同一数据。
（3）视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性。
（4）视图能够对机密数据提供安全保护。
14.试述关系模型的三个组成部分。
答：
关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
15.定义并理解下列术语，说明它们之间的联系与区别:
（1）域，关系，元组，属性
答：
域：
域是一组具有相同数据类型的值的集合。
元组：
关系中的每个元素是关系中的元组。
属性：
关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。
由于域可以相同，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）。
（2）主码，候选码，外部码
答：
候选码：
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码（Candidatekey）。
主码：
若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primarykey）。
外部码：
设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外部码（Foreignkey），简称外码。
基本关系R称为参照关系（Referencingrelation），基本关系S称为被参照关系（Referencedrelation）或目标关系（Targetrelation）。
关系R和S可以是相同的关系。
16.试述关系模型的完整性规则。
在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空？
什么情况下才可以为空？
答：
关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。
关系模型中可以有三类完整性约束：
实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称作是关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。
1）实体完整性规则：
若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。
2）参照完整性规则：
若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：
·或者取空值（F的每个属性值均为空值）；
·或者等于S中某个元组的主码值。
3）用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件。
它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。
17．等值连接与自然连接的区别是什么？
答：
连接运算中有两种最为重要也最为常用的连接，一种是等值连接（equi-join），另一种是自然连接（Naturaljoin）。
θ为“＝”的连接运算称为等值连接。
它是从关系R与S的笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组。
自然连接（Naturaljoin）是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且要在结果中把重复的属性去掉。
即若R和S具有相同的属性组B
18.试述数据库设计过程。
数据库设计过程的六个阶段：
1）需求分析
2）概念结构设计
3）逻辑结构设计
4）数据库物理设计
5）数据库实施
6）数据库运行和维护
这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。
不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、数据库运行和维护。
设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。
19.试述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述。
设计描述是指在各个阶段体现设计内容，描述设计结果的各种文档、程序。
答：
各阶段的设计要点如下：
1）需求分析：
准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。
2）概念结构设计：
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
3）逻辑结构设计：
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。
4）数据库物理设计：
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。
5）数据库实施：
设计人员运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。
6）数据库运行和维护：
在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。
20.试述数据库设计的特点。
答：
数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目。
其主要特点有：
1）数据库建设是硬件、软件和干件（技术与管理的界面）的结合。
2）从软件设计的技术角度看，数据库设计应该和应用系统设计相结合，也就是说，整个设计过程中要把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来。
21.需求分析阶段的设计目标是什么？
调查的内容是什么？
答：
需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。
调查的内容是“数据”和“处理”，即获得用户对数据库的如下要求：
（1）信息要求。
指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。
由信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据。
（2）处理要求。
指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理。
（3）安全性与完整性要求。
22.数据字典的内容和作用是什么？
答：
数据字典是系统中各类数据描述的集合。
数据字典的内容通常包括：
数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五个部分，其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构。
数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。
数据字典的作用：
数据字典是关于数据库中数据的描述，在需求分析阶段建立，是下一步进行概念设计的基础，并在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。
23.什么是数据库的概念结构？
试述其特点和设计策略。
答：
概念结构是信息世界的结构，即概念模型，其主要特点是：
（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。
是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的设计成功的关键。
（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：
·自顶向下。
即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化；
·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；
·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；
·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各局部概念结构。
24.试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤。
答：
重要性：
数据库概念设计是整个数据库设计的关键，将在需求分析阶段所得到的应用需求首先抽象为概念结构，以此作为各种数据模型的共同基础，从而能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求。
设计步骤：
概念结构的设计方法有多种，其中最经常采用的策略是自底向上方法，该方法的设计步骤通常分为两步：
第1步是抽象数据并设计局部视图，第2步是集成局部视图，得到全局的概念结构
25.什么是E-R图？
构成E-R图的基本要素是什么？
答：
E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：
·实体型：
用矩形表示，矩形框内写明实体名；
·属性：
用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；
·联系：
用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来。
26.为什么要视图集成？
视图集成的方法是什么？
答：
在对数据库系统进行概念结构设计时一般采用自底向上的设计方法，把繁杂的大系统分解子系统。
首先设计各个子系统的局部视图，然后通过视图集成的方式将各子系统有机的融合起来，综合成一个系统的总视图。
这样设计清晰，由简到繁。
由于数据库系统是从整体角度看待和描述数据的，因此数据不再面向某个应用而是整个系统。
因此必须进行视图集成，使得数据库能被全系统的多个用户、多个应用共享使用。
一般说来，视图集成可以有两种方式：
·多个分E-R图一次集成；
·逐步集成，用累加的方式一次集成两个分E-R图。
无论采用哪种方式，每次集成局部E-R图时都需要分两步走：
（1）合并。
解决各分E-R图之间的冲突，将各分E-R图合并起来生成初步E-R图。
（2）修改和重构。
消除不必要的冗余，生成基本E-R图。
27.什么是数据库的逻辑结构设计？
试述其设计步骤。
答：
数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。
设计步骤为：
（1）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；
（2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换；
（3）对数据模型进行优化。
28.什么是数据库的安全性？
答：
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
29.数据库安全性和计算机系统的安全性有什么关系？
答：
安全性问题不是数据库系统所独有的，所有计算机系统都有这个问题。
只是在数据库系统中大量数据集中存放，而且为许多最终用户直接共享，从而使安全性问题更为突出。
系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。
数据库的安全性和计算机系统的安全性，包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的
30.试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术。
答：
实现数据库安全性控制的常用方法和技术有：
1）用户标识和鉴别：
该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份。
每次用户要求进入系统时，由系统进行核对，通过鉴定后才提供系统的使用权。
2）存取控制：
通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库，所有未被授权的人员无法存取数据。
例如C2级中的自主存取控制（DAC），B1级中的强制存取控制（MAC）；
3）视图机制：
为不同的用户定义视图，通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来，从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。
4）审计：
建立审计日志，把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中，DBA可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。
5）数据加密：
对存储和传输的数据进行加密处理，从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。
4.什么是数据库中的自主存取控制方法和强制存取控制方法？
答：
自主存取控制方法：
定义各个用户对不同数据对象的存取权限。
当用户对数据库访问时首先检查用户的存取权限。
防止不合法用户对数据库的存取。
强制存取控制方法：
每一个数据对象被（强制地）标以一定的密级，每一个用户也被（强制地）授予某一个级别的许可证。
系统规定只有具有某一许可证级别的用户才能存取某一个
密级的数据对象。
31.什么是数据库的完整性？
答：
数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。
32.数据库的完整性概念与数据库的安全性概念有什么区别和联系
答：
数据的完整性和安全性是两个不同的概念，但是有一定的联系。
前者是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的输入和输出，即所谓垃圾进垃圾出（GarbageInGarbageOut）所造成的无效操作和错误结果。
后者是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。
也就是说，安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作，完整性措施的防范对象是不合语义的数据。
33．关系系统中，当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束条件时，一般是如何分别进行处理的？
答：
对于违反实体完整性和用户定义的完整性的操作一般都采用拒绝执行的方式进行处理。
而对于违反参照完整性的操作，并不都是简单地拒绝执行，有时要根据应用语义执行一些附加的操作，以保证数据库的正确性。
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