大连理工大学软件学院分布式数据库考试题目重点.docx
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大连理工大学软件学院分布式数据库考试题目重点
2012年分布式数据库考试内容：
按照大连理工大学软件学院2012年分布式数据库（朴勇老师）的考试题目的出题点，陈列如下。
一，查询树优化
建立查询树，优化过程及结果
二，根据日志来恢复（活动事务集，undo，redo建立过程）（相似题目见下面1.1的例子）
要弄清楚
活动事务是什么
undo，redo怎么初始化。
Abort禾口complete是否是一回事儿
三，给出两个表，做分片
连接图的建立，简单图，分区图
水平分片
水平分片下的导出分片
四，给出调度4个，进行判断（见下面的例子）
冲突等价调度，可串行化调度。
五，3个站点半连接优化（见下面的例子，格式不好所以就截图了）val（B[s]）的计算，是连接属性，不是连接属性的时候，两种。
图的建立
一遍一遍的循环
配套的例题：
1.1.下面是当一个数据库系统出现故障时，日志文件中的信息
E厂
°；
a3
K
A,
Crash
根据上述log信息，完成下面的处理：
答：
说明：
D：
:
D为数据记录，下标i表示事务号，上标表示对数据的第j步操作；
B。
:
表示事务i开始执行；
C:
表示事务i提交；
A:
表示事务I废弃；
K：
是检查点。
系统发生故障时，造成数据库不一致状态的原因为：
一些未完成的事务对数据库的更新已经写入外存数据库；一些已经提交的
事务对数据库的更新还没写入外存。
因此，基本的恢复操作分为两类，即反做
（undo）和重做”£edo）。
反做”也称撤消。
反做”Undo）:
是将一个数据项的值恢复到修改之前的值，即取消一个事务所完成的操作结果。
当一个事务尚未提交时，如果缓冲区管理器允许该事务修改过的数据写到外存数据库，一旦此事务出现故障需要废弃时，就需对被这个事务修改过的数据项进行反做”Undo），即恢复到其前像。
反做”（undo）保持数据库的原子性。
重做（redo）：
是将一个数据项的值恢复到其修改后的值，即恢复一个事务的操作结果。
当一个事务提交时，如果缓冲器允许该事务修改过答数据不立刻写到外存数据库，一旦事务出现故障，需对被这个事务修改过的数据项进行重做（redo），即恢复到其后像。
反做”（undo）保持数据库答永久性。
故障恢复的步骤：
恢复子系统首先从重启动文件中取得最近的检查点的地址，然后建立
两个表：
重做表和反做表”。
初始化两表，重做表初始状态为空；反做表”初始状态为检查点上的活动事务。
活动事务是指检查点上还没有结束答事务。
确定反做事务表”Undo）：
在日志中从检查点向前搜索，直到日志结尾。
找出只有B记录没有C记录的事务，即在系统故障时未结束的事务，写入反做事务表”。
确定重做事务表（redo）：
从检查点向前搜索，找出既有B记录又有C记录的事务，直到日志结尾，在系统故障时已经提交但部分结果未写入外存的事务，写入重做事务表。
反做”Undo）反做事务表”中的所有事务。
根据日志，反向进行撤消操作，直到相应事务的B（Begintransaction）。
重做（redo）重做事务表中的所有事务，根据日志从检查点正向进行
重做操作，直到相应的事务C（Committransaction）
1.1.1.画出对应的事务并发执行图。
Crash
Checkpoint
II
丁：
bJ
C1（不需undo>|
丨
t2
D：
|D；
丨
Tf比
A〔不靑undo}|
16氏
1:
T,
Ib5Cj
1
1.1.2.找出发生故障时系统中的活动事务，确定反做”和重做”事务集
分析：
T、T在检查点以前已经结束。
故不用考虑。
T、T在检查点前没开始不算作活动事务。
D；
b2
ct
A遇
K
c5
Ciash
活动事务是指检查点上还没有结束答事务，即T。
由于T在检查点上时已
经A^,故算作结束。
初始化redo表和undo表，redo表={},undo表={T}在日志中从检查点向前搜索，直到日志结尾。
找出只有B记录没有C记录的事务，即在系统故障时未结束的事务，写入反做事务表”。
Undo表={T
2}U{L}={TJ口}
从检查点向前搜索，找出既有B记录又有C记录的事务，直到日志结尾，在系统故障时已经提交但部分结果未写入外存的事务，写入重做事务表。
Redo表={V}
1.1.3.指出需要undo的和redo的数据记录。
根据undo表和redo表
需要undo的数据记录为：
D：
、D：
。
需要redo的数据记录为：
D：
。
调度相关问题
指出下面的冲突等价调度（忽略提交C和夭折A动作）
S1=
W2（X）,Wi（X）,R3（X）,Ri（X）,Cl,W2（y）,R3（Z）,C3,R2（X）,C2
S2=R3（z）,R3（y）,W2（y）,R2（z）,W1（x）,R3（x）,W1（x）,R1（x）,C1,C2,C3
S3=
R3（z）,W2（x）,W2（y）,Ri（x）,R3（x）,R2（z）,R3（y）,C3,Wi（x）,C2,Ci
S4=
R3（z）,W2（x）,W2（y）,C2,Wi（x）,Ri（x）,Ai,R3（x）,R3（z）,R3（y）,C3
1.冲突等价调度如下
S1'=
W2（x）,Wi（x）,Ri（x）,R3（x）,Ci,W2（y）,R3（z）,C3,R2（x）,C2
S2'=
R3（z）,R2（z）,R3（y）,W2（y）,Wi（x）,R3（x）,Wi（x）,Ri（x）,Ci,C2,C3
S3'=
W2（x）,W2（y）,R2（z）,C2,Ra（z）,R3（x）,R3（y）,C3,Ri（x）,Wi（x）,Ci
S4'=
W2（x）,W2（y）,C2,Wi（x）,Ri（x）,Ai,R（z）,R3（x）R（z）吋）©
2.上题Si-----S4中，哪个是可串调度？
S3和S4为可串调度
Si:
Ti等待T2,T2等待Ti（W2（x）,Wi（x）,R2（x））
S2:
T3等待Ti，Ti等待T3（Wi（x）,R3（x）,Wi（x））
54按如匚给岀的条件’求岀半连接优化计划和执彳预地，并作后优化处理
E
厂
T
ENO
JNO
总图）
I
Ee
G3Q
J
关系
序数加■!
元组tzN皿
属性
大小
特性值両1
E
500
50
E王NO
4
500
G
4000
30
G.EXO
4
2000
G.JNO
4
1000
J
200
40
J.JNO
4
200
已利
DOMCEENO）^DOM（G.ENO）DOM（JJNO）cDOM（GJNO）
特性值：
就是不同值的个数；序数；就是元组的个数。
第一,可能的半连接集合
Pl^ocE
PS^GacJ
F5=EocG
P4=JM
第二t初的利益代忻表
假设苴中CCpL;
廿算选择厦；
P1（GocE）=Val（E,ENO）/Vai（G,EUD）=500/2000=0,25.
基中羽1CG,巧阳［足在关系G中JSfcWO的齐同追的牛数也就是本题所说的特性值）同理Val（E»EIC0）.
P：
（GulJ）-Vai（LJND）/Vai直中ValCG.JHD）是在关系G中届性JNO的不同值的个数也就是本题所说的特性值盘
B^IOQOo
同理谄1（J’JNJO）.
P5（EacG）^Val（G,ENO）/Vai（E,END）^2000/500=4s注黄t当p>irt^$p=1:
同理；卜4（JkC二丄；
计算收益I
BenefitlCGxE）=（l-p孔（G）*Card（G）吒:
二（1-0・35）^0+4000=90000;其中SizeCG）^关系G的宽度又称为元组的大小，这里是30。
其中CarMG）是关索G的元组的个数又称序数,遗里是4000.
Benefit2CGxJ）=（1-p2）*Size（G）*0^4（0）^^（1-0.2）*30*4000=96000;Benefit^（ExG）=D;
Benefit4Q^G）=O;
计算代价（或称费用）：
Costl（GocE）=Cc+C^SizeCE,EN0）*VaL（E,ENO）-4*500=2000；
其中Sizcffi,ENQ）是属性EPK的大小，这里是4,
其中阳1（兀ENO）是属性ENO在关系E中的干同值的个数』这里是50入
Cost2（GkJ）=Si2e（LJNO）*Val（1JMO）=4*200=800
Cost3ttxG）=十x（无穷大）
Cost4（JxG）=+力（无穷大）
因为收益为0*所以代价很大t以至于不能计算t故+芒（无穷大）o
为取益为D.断以代朴很大.以至于不龍汁算，故-J无穷大k
RxS
选择忤
收益
帝用
F1:
GSJE
ESO
500/2000=0.25
（1^0.25）*30*4000=90000
由于沁话G的哉汗的次■>,干可谊责右弓P严址总
4*500=2000
--
P已G&/J
AG
200-1000=0.2
（1-0.2）*30*4000=96000
4*200=800
P3：
E5JG
£W
20002000-1
0
+OD
MD
10001000=1
0
+«■
垠基初始为制益代价表.得到受益M详怙屋P只PLPJ
第三・逸择半谆接
4）拇珠1
从受益半连接集P中选杼代价最小的P2
令G=G得到关系G[ENO.JNO}淫接團（E®G®J）
■■■■■■事■且■■■■N■■■■AK.・rw■■■■■-K-K■4■■■■■*
ENOmo
务D）重薪计算&的概耍图：
Card（G>P:
*Cor£（G上H2+4000卿0D;
va（G
■/ENO不属于选择谓词
Val[G王K0）=2000；
Card（G*=、F（G,ENOyh
..<：
Val（GtENO>P.+Val（G.ENO>0.2*2000=4DOVal（G\JNO）
INO属于选择谓词
Val（G=JNO>0Vil（G=JNO>0.2*1000-200
因此，楓要图扣下匸
5）循环2
E=ExG得；E{E.ENO}
〔因为，P2=C^J已经处蹙述无需作P2=G'灯的半连援）個为，P3=EocGr已经处理述无壽作P2=ExG的半连接）P4=JmGr
C）重新计算利益代价
P1=G工E'
P^Val（Er£NO）/Val（G.ENO）^400/400=1Bencfit=C;
CdEtl二
P4=JacG
P4=VaL（G*fJNO）/Val（LJMD）=200/200=1;Benefit4=0;
Ccst4=+x
EQ
ENOJNO
概要鬥;
根培连接图及概要團s代价计算：
Cost（Sl）=Co5t（GRCo5t（J）
=Card（G）*Size（G）+CardCj）*SizeCj）
=800*3Cbb200*40=2+（»0+800C^32000=32K
Cost（S2）=Cost（E）+Cost（J）
=Card-400*50+200*402®K
Cfl5t（S3）=Co5t（Ey*-C95t（G>
=Cud（E>*Size（E）KardCGJ^Size（Gr）
=400*50+800*30=UK
対比以上各执行场地的代价，可知：
场地Z的代OCo5t（S2）最小。
所以，最后执行场地选为2（S2）。
在执行策略集中，消去用于缩诫处于执行场地上的关系的半连接操作。
执行策略集P={PLP2}M中含别为'
G«J=P1（在场地克上执行）
E=ExG二P2（在场地別上执行）
如果在场地51上执彳亍
因为；P2在场地Sit执行，可以从策略集合中消去P2所儿PTP1}
因此’
总代价=Con（Sl>HCost（Pl）
=Cost（Sl）+Val（J.JNO）*Size（J.JNO）
=32K+200*4=32.8K
如果在场地S2上执彳亍
因为’P1在场地绘上执行，可以从策略集合中消去Ph所以.P={P2}
因此-
总代价工Cost（S2}^Ccst（P2）
=Cast（S2）+Val（GGNO）*SizeCG.GNO）
=22K+-400*4=29.6K
如果在场地甜上执行
所儿P={P1J>2}
因此，
总代价=Cost（S3）+Cost（Pl>K：
ost（P2）
=Cast（S2）-Vil（；J.JNO）*Size（J.JNO）+Val（；GGNOJ^SizetG.GNO）-44K+200*4+400*4-46.4K：
所以最终选择在总代价最新的场地£2上执行°
G=GxJ
E=ExG
如图
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