什麼是資料庫概念結構

1. 資料庫的概念

資料庫（Database ）：是「按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫」。是一個長期存儲在計算機內的、有組織的、有共享的、統一管理的數據集合。

2. 簡要說明資料庫的基本概念

資料庫是長期儲存在計算機內，有組織，可共享的數據集合。
資料庫特性：冗餘度小，數據獨立性高，易擴展。
資料庫系統（DBS）：在計算機系統中引入資料庫後的系統構成。
資料庫系統的構成:資料庫,資料庫管理系統（及其開發工具）,應用系統,資料庫管理員。數據模型就是現實世界的模擬。
數據模式要素：數據結構，
數據操作，
完整性約束條件。
定義屬性值間的相互關連（主要體現於值的相等與否），這就是數據依賴，它是資料庫模式設計的關鍵
。
函數依賴：設R(U)是一個屬性集U上的關系模式，X和Y是U的子集。
若對於R(U)的任意一個可能的關系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，
而在Y上的屬性值不等，
則稱
「X函數確定Y」
或
「Y函數依賴於X」，記作X→Y。
封鎖就是事務T在對某個數據對象（例如表、記錄等）操作之前，先向系統發出請求，對其加鎖
。
兩段鎖協議：指所有事務必須分兩個階段對數據項加鎖和解鎖
在對任何數據進行讀、寫操作之前，事務首先要獲得對該數據的封鎖

3. 什麼是資料庫的概念結構

1、數據
數據是客觀事物的反映和記錄，是用以載荷信息的物理符號。數據不等同於數字，數據包括兩大類，及數值型數據和非數值型數據。
2、信息
信息是指有意義的數據，即在數據上定義的有意義的描述。
3、數據處理
數據處理就是將數據轉換為信息的過程。數據處理包括：數據的收集、整理、存儲、加工、分類、維護、排序、檢索和傳輸等一系列活動的總和。
4、資料庫
資料庫是資料庫系統的核心，是被管理的對象。
5、資料庫管理系統
資料庫管理系統負責對資料庫進行管理和維護，它是資料庫系統的主要軟體系統，是管理的部門。它藉助於操作系統實現對數據的存儲管理。
一般來說，DBMS應包括如下幾個功能
數據定義語言（DDL）：用來描述和定義資料庫中各種數據及數據之間的聯系。
數據管理語言（DML）：用來對資料庫中的數據進行插入、查找、修改和刪除等操作。
數據控制語言（DCL）：用來完成系統控制、數據完整性控制及並發控制等操作。
6、資料庫系統
資料庫系統實際上是一個應用系統，它由資料庫、資料庫管理系統、用戶和計算機系統組成。
資料庫是資料庫系統操作的對象。
資料庫管理系統是資料庫系統負責對數據進行管理的軟體系統。
用戶是指使用資料庫的人員。資料庫系統中的用戶有終端用戶、應用程序員和資料庫管理員。
計算機系統是指存儲資料庫及運行DBMS的軟、硬體資源，如操作系統和磁碟、I/O通道等。

4. 什麼是資料庫的概念結構

={ E→G，G→E，F→（E，G），H→（E，G），
（F，H）→E}
（1）求出R的所有候選關鍵字；
（2）根據函數依賴關系，確定關系模式R屬於第幾範式；
（3）將R分解為3NF，並保持無損連接性和函數依賴保持性；
（4）求出F的最小函數依賴集。
參考答案：
（1）R的候選關鍵字為：（F，H）
（2）R為：1NF
（3）分解為：
（，）、（，）、（，）、（，{}）
（4）最小函數依賴集為：
按定理4.3,求最小函數依賴集步驟：
F=
=
=
10、試問下列關系模式最高屬於第幾範式，並解釋其原因。
（1）R（A，B，C，D），F=。
（2）R（A，B，C，D，E），F=。
（3）R（A，B，C，D），F=。
（4）R（A，B，C），F=。
（5）R（A，B，C），F=。
（6）R（A，B，C，D），F=。
（7）R（A，B，C，D），F=。
參考答案：
只依次寫出候選關鍵字與範式等級（範式按定義判定，具體略）
（1）AB 1NF
（2）AB，E 2NF
（3）AB，AD 3NF
（4）A，B BCNF
（5）C 2NF
（6）AD 1NF
（7）AD 1NF

二、填空題
1、對資料庫的保護一般包括 安全性 、 完整性 、 並發控制 和 數據恢復 四個方面的內容。
2、對資料庫 安全 性的保護就是指要採取措施，防止庫中數據被非法訪問、修改，甚至惡意破壞。
3、安全性控制的一般方法有 用戶標識和鑒別 、 用戶存取許可權控制 、 視圖機制 、
數據加密 和 審計 五種。
4、用戶鑒定機制包括 用戶標識定義 和 用戶身份驗證 兩個部分。
5、每個數據均需指明其數據類型和取值范圍，這是數據 完整性 約束所必需的。
6、在SQL中， COMMIT 語句用於提交事務， ROLLBACK 語句用於回滾事務。
7、加鎖對象的大小被稱為加鎖的 粒度 。
8、對死鎖的處理主要有兩類方法，一是 預防死鎖的發生 ，二是 檢測死鎖發現後予以消除死鎖 。
9、解除死鎖最常用的方法是 撤消一些陷入死鎖的事務 。
10、基於日誌的恢復方法需要使用兩種冗餘數據，即 後備資料庫 和 日誌文件 。

三、簡單題
1、簡述資料庫保護的主要內容。
對資料庫的保護一般包括4個方面的內容，一是對資料庫完整性的保護，即保證庫中的數據是正確的和相容的，符合完整性約束條件的；二是對資料庫安全性的保護，即防止庫中數據被非法訪問、修改，甚至惡意破壞；三是對並發的事務進行控制，保證資料庫的一致性；四是在發生故障後，對資料庫進行恢復，盡量減少故障造成的損失。
2、什麼是資料庫的安全性？簡述DBMS提供的安全性控制功能包括哪些內容。
解：
（1）資料庫的安全性是指保護資料庫以防止非法使用所造成數據的泄露、更改或破壞。
（2）常採取的安全保護措施有用戶鑒定、存取控制、視圖保護、審計和數據加密等。
4、什麼是資料庫的完整性？DBMS提供哪些完整性規則，簡述其內容。
（1）資料庫的完整性是指保護資料庫中數據的正確性、有效性和相容性，防止錯誤的數據進入資料庫造成無效操作。
（2）DBMS提供實體完整性規則、參照完整性規則及用戶自定義完整性規則
為保障資料庫的完整性，資料庫管理系統應提供完整性約束的定義機制和檢查機制。
5、資料庫的安全性保護和完整性保護有何主要區別?
解：
資料庫的完整性和安全性是資料庫保護的兩個不同的方面。
安全性是保護資料庫，以防止非法使用所造成數據的泄露、更改或破壞，安全性措施的防範對象是非法用戶和非法操作；完整性是防止合法用戶使用資料庫時向資料庫中加入不符合語義的數據，完整性措施的防範對象是不合語義的數據，即不正確的數據。
6、什麼是事務？簡述事務的ACID特性，事務的提交和回滾是什麼意思？
解：
（1）事務是資料庫系統中執行的一個工作單位，它是由用戶定義的一組操作序列組成。
一個事務可以是一組SQL語句、一條SQL語句或整個程序，一個應用程序可以包括多個事務。事務的開始與結束可以由用戶顯式控制。如果用戶沒有顯式地定義事務，則由DBMS按照預設規定自動劃分事務。
（2）事務是由有限的資料庫操作序列組成，但並不是任意的資料庫操作序列都能成為事務，為了保護數據的完整性，一般要求事務具有以下四個特徵：
1）原子性（Atomicity）2）一致性（Consistency）3）隔離性（Isolation）4）持久性（Durability）事務上述四個性質的英文術語的第一個字母分別為A、C、I、D。因此，這四個性質也稱為事務的ACID准則。
（3）
COMMIT表示事務的提交，即將事務中所有對資料庫的更新寫回到磁碟上的物理資料庫中去，此時事務正常結束；
ROLLBACK表示事務的回滾，即在事務運行的過程中發生了某種故障，事務不能繼續執行，系統將事務中對資料庫的所有已完成的更新操作全部撤銷，再回滾到事務開始時的狀態。
7、資料庫管理系統中為什麼要有並發控制機制？
解：
每個用戶在存取資料庫中的數據時，可能是串列執行，即每個時刻只有一個用戶程序運行，也可能是多個用戶並行地存取資料庫。資料庫的最大特點之一就是數據資源是共享的，串列執行意味著一個用戶在運行程序時，其他用戶程序必須等到這個用戶程序結束才能對資料庫進行存取，這樣資料庫系統的利用率會極低。因此，為了充分利用資料庫資源，很多時候資料庫用戶都是對資料庫系統並行存取數據，但這樣就會發生多個用戶並發存取同一數據塊的情況，如果對並發操作不加控制可能會產生操作沖突，破壞數據的完整性。即發生所謂的丟失更新、污讀、不可重讀等現象。
（2）實現並發控制的方法主要有兩種：封鎖（Lock）技術和時標（Timestamping）技術。
9、什麼是封鎖？封鎖的基本類型有哪幾種？含義是什麼？
解：
（1）所謂封鎖就是當一個事務在對某個數據對象（可以是數據項、記錄、數據集、以至整個資料庫）進行操作之前，必須獲得相應的鎖，以保證數據操作的正確性和一致性。
（2）基本的封鎖類型有兩種：排它鎖和共享鎖。
1）排它鎖（Exclusive Lock）：排它鎖又稱寫鎖，簡稱為X鎖，其採用的原理是禁止並發操作。當事務T對某個數據對象R實現X封鎖後，其他事務要等T解除X封鎖以後，才能對R進行封鎖。這就保證了其他事務在T釋放R上的鎖之前，不能再對R進行操作。
2）共享鎖（Share Lock）：共享鎖又稱讀鎖，,簡稱為S鎖，其採用的原理是允許其他用戶對同一數據對象進行查詢，但不能對該數據對象進行修改。當事務T對某個數據對象R實現S封鎖後，其他事務只能對R加S鎖，而不能加X鎖，直到T釋放R上的S鎖。這就保證了其他事務在T釋放R上的S鎖之前，只能讀取R，而不能再對R作任何修改。
11、什麼是活鎖？如何處理？
解：
（1）封鎖技術可有效解決並行操作引起的數據不一致性問題，但也可產生新的問題，即可能產生活鎖和死鎖問題。
活鎖（Livelock）：當某個事務請求對某一數據的排它性封鎖時，由於其他事務一直優先得到對該數據的封鎖與操作而使這個事務一直處於等待狀態，這種狀態形成活鎖。
（2）避免活鎖的簡單方法是採用先來先服務的策略，按照請求封鎖的次序對事務排隊，一旦記錄上的鎖釋放，就使申請隊列中的第一個事務獲得鎖。
12、什麼是死鎖？消除死鎖的常用方法有哪些？請簡述之。
（1）在同時處於等待狀態的兩個或多個事務中，每個事務都在等待其中另一個事務解除封鎖，它才能繼續執行下去，造成任何一個事務都無法繼續執行，這種狀態稱為死鎖。
（2）發生死鎖的必要條件有以下四條：
①互斥條件②不可搶占條件③部分分配條件：④循環等待條件
①一次加鎖法
一次加鎖法是每個事物必須將所有要使用的數據對象全部依次加鎖，並要求加鎖成功，只要一個加鎖不成功，表示本次加鎖失敗，則應該立即釋放所有已加鎖成功的數據對象，然後重新開始從頭加鎖。
②順序加鎖法
順序加鎖法是預先對所有可加鎖的數據對象規定一個加鎖順序，每個事務都需要按此順序加鎖，在釋放時，按逆序進行。
14、資料庫運行過程中可能產生的故障有哪幾類
（1）資料庫運行過程中可能會出現各種各樣的故障，這些故障可分為以下三類：事務故障、系統故障和介質故障。
16、什麼是日誌文件？為什麼要在系統中建立日誌文件？
解：
（1）日誌文件是用來記錄事務對資料庫的更新操作的文件。對資料庫的每次修改，都將把被修改項目的舊值和新值寫在一個叫做運行日誌的文件中，目的是為資料庫的恢復保留依據。
典型的日誌文件主要包含以下內容：1）更新資料庫的事務標識（標明是哪個事務）；2）操作的類型（插入、刪除或修改）；3）操作對象；4）更新前數據的舊值（對於插入操作而言，沒有舊值）；5）更新後數據的新值（對於刪除操作而言，沒有新值）；6）事務處理中的各個關鍵時刻（事務的開始、結束及其真正回寫的時間）。
二、填空題
1、在設計分E-R圖時，由於各個子系統分別面向不同的應用，所以各個分E-R圖之間難免存在沖突，這些沖突主要包括 命名沖突 、 屬性沖突 和 結構沖突 三類。
2、數據字典中的 數據項 是不可再分的數據單位。
3、若在兩個局部E-R圖中都有實體「零件」的「重量」屬性，而所用重量單位分別為公斤和克，則稱這兩個E-R圖存在 屬性 沖突。
5、確定資料庫的物理結構主要包括三方面內容，即： 確定數據存放位置和存儲結構 、 確定數據存取方法 和 系統配置 。
6、將關系R中在屬性A上具有相同值的元組集中存放在連續的物理塊上，稱為對關系R基於屬性A進行 聚簇 。
7、資料庫設計的重要特點之一要把 結構（數據） 設計和 行為（處理） 設計密切結合起來，並以 結構（數據） 為核心而展開。
8、資料庫設計一般分為如下六個階段： 需求分析 、 概念結構設計 、 邏輯結構設計 、資料庫物理設計、資料庫實施、資料庫運行與維護。
9、概念設計的結果是得到一個與 計算機與DBMS 無關的模型。
10、在資料庫設計中， 數據字典 是系統各類數據的描述的集合。

三、簡答題
1、資料庫設計分為哪幾個了階段？每個階段的主要工作是什麼？
解：
(1) 按照規范化的設計方法，以及資料庫應用系統開發過程，資料庫的設計過程可分為以下六個設計階段需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、資料庫的實施、資料庫運行和維護。
(2) 以下是資料庫設計六個步驟的具體內容：
1、需求分析階段2、概念結構設計階段3、邏輯結構設計階段4、物理設計階段
5、資料庫實施階段6、資料庫運行與維護階段
5、什麼是E-R圖？構成E-R圖的基本要素是什麼？
（1）E-R圖即是實體-聯系圖，是信息世界概念模型的一種。
（2）E-R圖提供了表示實體型、屬性和聯系的方法。
實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名。
屬性：用橢圓表示，橢圓形內寫明屬性名。並用無向邊將其與相應的實體連接起來。
聯系：用菱形表示，菱形框內寫明聯系名，並用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯系的類型（1：1、1：n或m：n）。

6、用E-R圖表示概念模式有什麼好處？
解：
概念模式是各種數據模型的共同基礎，它比數據模型更獨立於機器、更抽象。將概念結構設計從設計過程中獨立出來，可以帶來以下好處：
(1) 任務相對單一化，設計復雜程度大大降低，便於管理。
(2) 概念模式不受具體的DBMS的限制，也獨立於存儲安排和效率方面的考慮，因此，更穩定。
(3) 概念模型不含具體DBMS所附加的技術細節，更容易被用戶理解，因而更能准確的反映用戶的信息需求。
8、一個圖書館理系統中有如下 信息：
圖書：書號、書名、數量、位置
借書人：借書證號、姓名、單位
出版社：出版社名、郵編、地址、電話、E-mail
其中約定：任何人可以借多種書，任何一種書可以被多個人借，借書和還書時，要登記相應的借書日期和還書日期；一個出版社可以出版多種書籍，同一本書僅為一個出版社所出版，出版社名具有惟一性。
根據以上情況，完成如下設計：
（1）設計系統的E-R圖；
（2）將E-R圖轉換為關系模式；
（3）指出轉換後的每個關系模式的關系鍵。
解：

（1）

（2）與（3）（帶下劃線的為主碼）
借書人（借書證號，姓名，單位）
借閱（借書證號，書號，借書日期，還書日期）
圖書（書號，書名，數量，位置）
出版（書號，出版社名）
出版社（出版社名，郵編，地址，電話，E-mail）

5. 什麼是資料庫的概念結構邏輯結構和物理結構.資料庫是如何設計的 系統的安全性是如何考慮的

資料庫系統的基本概念 數據：實際上就是描述事物的符號記錄。 數據的特點：有一定的結構，有型與值之分，如整型、實型、 字元型等。而數據的值給出了符合定型的值，如整型值15。 資料庫：是數據的集合， 具有統一的結構形式並存放於統一的存儲介質內， 是多種應用數據的集成，並可被各個應用程序共享。 資料庫存放數據是按數據所提供的數據模式存放的， 具有集成與共享的特點。 資料庫管理系統：一種系統軟體，負責資料庫中的數據組織、 數據操縱、數據維護、控制及保護和數據服務等，是資料庫的核心。 資料庫管理系統功能： （1）數據模式定義：即為資料庫構建其數據框架； （2）數據存取的物理構建： 為數據模式的物理存取與構建提供有效的存取方法與手段； （3）數據操縱：為用戶使用資料庫的數據提供方便，如查詢、 插入、修改、刪除等以及簡單的算術運算及統計； （4）數據的完整性、安生性定義與檢查； （5）資料庫的並發控制與故障恢復； （6）數據的服務：如拷貝、轉存、重組、性能監測、分析等。 為完成以上六個功能，資料庫管理系統提供以下的數據語言： （1）數據定義語言：負責數據的模式定義與數據的物理存取構建； （2）數據操縱語言：負責數據的操縱，如查詢與增、刪、改等； （3）數據控制語言：負責數據完整性、 安全性的定義與檢查以及並發控制、故障恢復等。 數據語言按其使用方式具有兩種結構形式：互動式命令( 又稱自含型或自主型語言)宿主型語言（ 一般可嵌入某些宿主語言中）。 資料庫管理員：對資料庫進行規劃、設計、維護、 監視等的專業管理人員。 資料庫系統：由資料庫（數據）、資料庫管理系統（軟體）、 資料庫管理員（人員）、硬體平台（硬體）、軟體平台（軟體） 五個部分構成的運行實體。 資料庫應用系統：由資料庫系統、應用軟體及應用界面三者組成。 文件系統階段：提供了簡單的數據共享與數據管理能力， 但是它無法提供完整的、統一的、管理和數據共享的能力。 層次資料庫與網狀資料庫系統階段 ：為統一與共享數據提供了有力支撐。 關系資料庫系統階段 資料庫系統的基本特點：數據的集成性 、數據的高共享性與低冗餘性 、數據獨立性（物理獨立性與邏輯獨立性）、數據統一管理與控制。 資料庫系統的三級模式： （1）概念模式：資料庫系統中全局數據邏輯結構的描述， 全體用戶公共數據視圖； （2）外模式：也稱子模式與用戶模式。是用戶的數據視圖， 也就是用戶所見到的數據模式； （3）內模式：又稱物理模式， 它給出了資料庫物理存儲結構與物理存取方法。 資料庫系統的兩級映射： （1）概念模式到內模式的映射； （2）外模式到概念模式的映射。 4.2 數據模型 數據模型的概念：是數據特徵的抽象， 從抽象層次上描述了系統的靜態特徵、動態行為和約束條件， 為資料庫系統的信息表與操作提供一個抽象的框架。 描述了數據結構、數據操作及數據約束。 E-R模型的基本概念 （1）實體：現實世界中的事物； （2）屬性：事物的特性； （3）聯系：現實世界中事物間的關系。實體集的關系有一對一、 一對多、多對多的聯系。 E-R模型三個基本概念之間的聯接關系： 實體是概念世界中的基本單位，屬性有屬性域， 每個實體可取屬性域內的值。一個實體的所有屬性值叫元組。 E-R模型的圖示法：（1）實體集表示法； （2）屬性表法； （3）聯系表示法。 層次模型的基本結構是樹形結構，具有以下特點： （1）每棵樹有且僅有一個無雙親結點，稱為根； （2）樹中除根外所有結點有且僅有一個雙親。 從圖論上看，網狀模型是一個不加任何條件限制的無向圖。 關系模型採用二維表來表示，簡稱表，由表框架及表的元組組成。 一個二維表就是一個關系。 在二維表中凡能唯一標識元組的最小屬性稱為鍵或碼。 從所有侯選健中選取一個作為用戶使用的鍵稱主鍵。 表A中的某屬性是某表B的鍵，則稱該屬性集為A的外鍵或外碼。 關系中的數據約束： （1）實體完整性約束：約束關系的主鍵中屬性值不能為空值； （2）參照完全性約束：是關系之間的基本約束； （3）用戶定義的完整性約束： 它反映了具體應用中數據的語義要求。 4.3關系代數 關系資料庫系統的特點之一是它建立在數據理論的基礎之上， 有很多數據理論可以表示關系模型的數據操作， 其中最為著名的是關系代數與關系演算。 關系模型的基本運算： （1）插入 （2）刪除 (3)修改 （4）查詢（包括投影、選擇、笛卡爾積運算） 4.4 資料庫設計與管理 資料庫設計是數據應用的核心。 資料庫設計的兩種方法： （1）面向數據：以信息需求為主，兼顧處理需求； （2）面向過程：以處理需求為主，兼顧信息需求。 資料庫的生命周期：需求分析階段、概念設計階段、邏輯設計階段、 物理設計階段、編碼階段、測試階段、運行階段、進一步修改階段。 需求分析常用結構析方法和面向對象的方法。結構化分析（ 簡稱SA）方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統。 用數據流圖表達數據和處理過程的關系。對資料庫設計來講， 數據字典是進行詳細的數據收集和數據分析所獲得的主要結果。 數據字典是各類數據描述的集合，包括5個部分：數據項、 數據結構、數據流（可以是數據項，也可以是數據結構）、 數據存儲、處理過程。 資料庫概念設計的目的是分析數據內在語義關系。設計的方法有兩種 （1）集中式模式設計法（適用於小型或並不復雜的單位或部門）； （2）視圖集成設計法。 設計方法：E-R模型與視圖集成。 視圖設計一般有三種設計次序：自頂向下、由底向上、由內向外。 視圖集成的幾種沖突：命名沖突、概念沖突、域沖突、約束沖突。 關系視圖設計：關系視圖的設計又稱外模式設計。 關系視圖的主要作用： （1）提供數據邏輯獨立性； （2）能適應用戶對數據的不同需求； （3）有一定數據保密功能。 資料庫的物理設計主要目標是對數據內部物理結構作調整並選擇合理 的存取路徑，以提高資料庫訪問速度有效利用存儲空間。 一般RDBMS中留給用戶參與物理設計的內容大致有索引設計、 集成簇設計和分區設計。 資料庫管理的內容： （1）資料庫的建立； （2）資料庫的調整； （3）資料庫的重組； （4）資料庫安全性與完整性控制； （5）資料庫的故障恢復； （6）資料庫監控。

6. 什麼是資料庫的概念結構

1. 資料庫定義:資料庫是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的大量數據的集合。資料庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存，具有較小的冗餘度、較高的數據獨立性和易擴展性，並可為各種用戶共享。2. 資料庫管理技術發展的三個階段：人工管理階段，文件系統階段，資料庫系統階段。3. DBMS（資料庫管理系統）是位於用戶與操作系統之間的一層數據管理軟體。主要功能：1，數據定義功能。2，數據組織、存儲和管理。3，數據操縱功能。4，資料庫的事務管理和運行管理。5，資料庫的建立和維護功能。6，其他功能。4. 什麼是數據模型及其要素? (設計題)： 數據模型是資料庫中用來對現實世界進行抽象的工具，是資料庫中用於提供信息表示和操作手段的形式構架。一般地講，數據模型是嚴格定義的概念的集合。這些概 念精確地描述系統的靜態特性、動態特性和完整性約束條件。因此數據模型通常由數據結構、數據操作和完整性約束三部分組成。 (1)數據結構：是所研究的對象類型的集合，是對系統的靜態特性的描述。 (2)數據操作：是指對資料庫中各種對象(型)的實例(值)允許進行的操作的集合，包括操作及有關的操作規則，是對系統動態特性的描述。 (3)數據的約束條件：是完整性規則的集合，完整性規則是給定的數據模型中數據及其聯系所具有的制約和依存規則，用以限定符合數據模型的資料庫狀態以及狀態的變化，以保證數據的正確、有效、相容。最常用的數據模型：層次模型，網狀模型，關系模型，面積對象模型，對象關系模型。5.常用的數據模型有哪些（邏輯模型是主要的），各有什麼特徵，數據結構是什麼樣的。答：數據模型可分為兩類：第一類是概念模型，也稱信息模型，它是按用戶的觀點來地數據和信息建模，主要用於資料庫設計。第二類是邏輯模型和物理模型。其中邏輯模型主要包括層次模型、層次模型、關系模型、面向對象模型和對象關系模型等。它是按計算機系統的觀點對數據建模，主要用於DBMS的實現。物理模型是對數據最低層的抽象，它描述數據在系統內部的表示方式和存取方法，在磁碟或磁帶上的存儲方式和存取方法，是面向計算機系統的。物理模型是具體實現是DBMS的任務，資料庫設計人員要了解和選擇物理醋，一般用戶則不必考慮物理級的細節。層次數據模型的數據結構特點：一是：有且只有一個結點沒有雙親結點，這個結點稱為根結點。二是：根 以外的其他結點有且只有一個雙親結點。優點是：1.層次 數據結構比較簡單清晰。2.層次資料庫的查詢效率高。3.層次數據模型提供了良好的完整性支持。缺點主要有：1.現實世界中很多聯系是非層次性的，如結點之間具有多對多聯系。2.一個結點具有多個雙親等 ，層次模型表示這類聯系的方法很笨拙，只能通過引入冗餘數據或創建非自然的數據結構來解決。對插入和刪除操作的限制比較多，因此應用程序的編寫比較復雜。3.查詢子女結點必須通過雙親結點。4.由於結構嚴密，層次命令趨於程序化。可見用層次模型對具有一對多的層次聯系的部門描述非常自然，直觀容易理解，這是層次資料庫的突出優點。網狀模型：特點：1.允許一個以上的結點無雙親2.一個結點可以有多於一個的雙親。網狀數據模型的優點主要有：1.能夠更為直接地描述現實世界，如一個結點可以有多個雙親。結點
之間可以有多種上聯第。2.具有良好的性能，存取效率較高。缺點主要有：1.結構比較復雜，而且隨著應用環境的擴大，資料庫的結構就變得越來越復雜，不利於最終 用戶掌握。2.網狀模型的DDL,DML復雜,並且要嵌入某一種高級語言中，用戶不容易掌握，不容易使用。關系數據模型具有下列優點：1.關系模型與非關系模型不同，它是建立在嚴格的數學概念的基礎上的。2.關系模型的概念單一。3.關系模型的存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數據獨立性，更好的安全保密性，也簡化了程序員的工作和資料庫開發的建立 的工作。主要的缺點是：由於存取路徑房租明，查詢效率往往不如非關系數據模型。因此為了提高性能，DBMS必須對用戶的查詢請求進行優化。因此增加 了開發DBMS的難度，不過用戶不必考慮這些系統內部的優化技術細節。6.三級體系結構，外模式，模式 ，內模式定義是什麼？模式也稱邏輯模式，是資料庫中全體數據的邏輯結構和牲的描述，是所有用戶的公共數據視圖。 外模式也稱子模式或用戶模式，它是資料庫用戶能夠看見和使用的局部數據的邏輯結構和特徵的描述，是資料庫用戶的數據視圖是與某一應用有關的數據的邏輯表示。 內模式也稱存儲模式 ，是一個資料庫只有一個內模式。它是數據物理結構和存儲方式的描述，是數據在資料庫內部的表示方式。7.兩級映像和兩級獨立性，為什麼叫物理獨立性和邏輯獨立性。當模式改變時由資料庫管理員對各個外模式、模式的映像亻相應改變，可以使外模式保持不變。應用程序是依據數據的外模式編寫的，從而應用程序不必修改，保證了數據與程序的邏輯獨立生，簡稱數據的邏輯獨立性。當資料庫的存儲結構改變了，由資料庫管理員對模式、內模式映像作 相應改變，可以使模式保持不變，從而應用程序也不必改變。保證了數據與程序的物理獨立性，簡稱數據的物理獨立性。8.資料庫系統一般由資料庫、資料庫管理系統 （及其開發工具）、應用系統和資料庫管理員構成。9.關系的完整性（實體完整性、參照完整性、和用戶定義的完整性）三部分內容，其中前二者是系統自動支持的，DBMS完整性控制子系統的三個主要功能？：提供定義完整性約束條件的機制，提供完整性檢查的方法，違約處理。16.SQL的定義；即結構化查詢語言，是關系資料庫的標准語言，是一個通用的、功能極強的關系資料庫語言。分類（互動式和嵌入式）17.group by 和having子句的作用20.視圖的概念：視圖是從一個或幾個基本表導出的表。及相關操作：定義視圖，查詢視圖，更新視圖。視圖更新有什麼操作：插入，刪除，和修改。22.資料庫規范化的方法函數依賴的定義什麼叫1NF2NF3NF BCNF定義：關系資料庫中的關系是要滿足一定要求的，滿足不同程度要求的為不同範式。滿足最低要求的叫第一範式，簡稱1NF。在第一範式中滿足進一步要求的為第二範式，其餘以此類推。各種範式之間的聯系有：5NF（4NF（BCNF（3NF（2NF（1NF。25.資料庫設計的幾個階段，每個階段常用的方法和簡要的內容：六個階段：需求分析、概念結構設計、羅織結構設計、物理設計、資料庫實施、資料庫運行和維護。28.事務的概念？事務有哪些基本屬性commit roll back含義：事務：是用戶定義的一個資料庫操作序列，這些操作要麼全做，要麼全不做，是一個不可分割的單位。四個特性：原子性，一致性，隔離性，持續性。Commit（提交：提交事務的所有操作） rollback（回滾：在事務運行的過程中發生了某種故障，事務不能繼續執行，系統將事務中對資料庫的所有已完成的操作全部撤銷，回滾到事務開始時的狀態。 29.什麼叫資料庫系統的可恢復性？：資料庫管理系統具有把資料庫從錯誤狀態恢復到某一已知的正確狀態的功能，這就是資料庫系統的可恢復性。資料庫故障的種類：事務內部的故障，系統故障（軟故障），介質故障（硬故障），計算機病毒。30.不進行並發控制可能產生的問題？：多個事務對資料庫並發操作可能造成事務ACID特點遭到在破壞。如何解決（三個）：1，丟失修改 2，不可重復讀 3，讀「臟」數據。31.三級封鎖協議？能解決什麼問題？：一級封鎖協議：事務T在修改數據R之前必須先對其加X鎖，直到事務結束才釋放。事務結束包括正常結束（COMMIT）和非正常結束（ROLLBACK）。一級封鎖協議中，如果是讀數據不修改，是不需要加鎖的，可防止丟失修改。二級封鎖協議：在一級封鎖協議基礎上，加上事務T在讀數據R之前必須先對其加上S鎖，讀完後即可釋放S鎖。在二級封鎖協議中，由於讀完數據後即可釋放S鎖，所以它不能保證可重復讀。三級封鎖協議：一級封鎖協議加上事務T在讀取數據R之前必須先對其加S鎖，直到事務結束才釋放。三級封鎖協議除了防止了丟失修改和不讀「臟」數據外，還進一步防止了不可重復讀。上述三級協議的主要區別在於：什麼操作需要申請封鎖，以及何時釋放鎖。一般採取哪三種措施？插入呢？刪除呢？：1，拒絕執行（不允許該操作執行），2，級連操作（當刪除或修改被參照表的一個元組造成了與參照表的不一致，則刪除或修改參照表中的所有造成不一致的元組），3，設置為空值（當刪除或修改被參照表的一個元組時造成了不一致，則將參照表中的所有不造成不一致的元組的對應屬性設置為空值）。38.視圖對資料庫安全性的作用？：1，視圖能夠簡化用戶的操作，2，視力使用戶能以多種角度看待同一數據，3，視圖對重構資料庫提供了一定程度的邏輯獨立性，4，視圖能夠對機密數據提供安全保護，5，適當的利用視圖可以更清晰的表達查詢。資料庫：儲存在計算機內，永久存儲、有組織、有共享的大量數據的集合。數據管理技術的發展階段：1.人工管理階段：數據不保存，應用程序管理數據，數據不共享，數據不具有獨立性。2.文件系統階段：數據可以長期保存，由文件系統管理數據；數據共享性太差，冗餘度大，數據獨立性差。3.資料庫系統階段：出現資料庫管理系統。資料庫系統的特點：數據結構化（本質區別）；數據共享性高、冗餘度低、易擴充；數據獨立性高；數據有DBMS統一管理和控制。資料庫管理系統：1.定義：DBMS，是位於用戶與操作系統之間的一層數據管理軟體。2.功能：數據定義功能；數據組織、存儲和管理；數據操縱功能；資料庫的事務管理和運行管理；資料庫的建立和維護功能；通信功能、數據轉換功能、互訪和互操作功能。資料庫系統：1.概念：DBS，是指在計算機系統中引入資料庫後的系統。2.組成：一般由資料庫、資料庫管理系統、應用系統、資料庫管理員構成。3.分類：集中式，C/S式，並行式，分布式。數據模型：1.定義：現實世界數據特徵的抽象。2.組成，三要素：數據結構、數據操作、數據的完整性約束。兩類數據模型為1）概念模型2）邏輯模型和物理模型。數據結構：描述資料庫的組成對象以及對象之間的聯系，主要描述與對象的類型、內容、性質有關的對象和與數據之間聯系有關的對象。常用的數據模型：1.層次模型，用樹形結構表示各類實體以及實體間的聯系。2.網狀模型，允許一個以上的結點無雙親，允許一個結點可以有多於一個的雙親。3.關系模型，包含單一數據結構

7. 什麼是資料庫

什麼是資料庫
資料庫是數據管理的有效技術，是由一批數據構成的有序集合，這些數據被存放在結構化的數據表裡。數據表之間相互關聯，反映客觀事物間的本質聯系。資料庫能有效地幫助一個組織或企業科學地管理各類信息資源。

數據是資料庫中存儲的基本對象，是按一定順序排列組合的物理符號。數據有多種表現形式，可以是數字、文字、圖像，甚至是音頻或視頻，它們都可以經過數字化後存入計算機。

資料庫是數據的集合，具有統一的結構形式並存放於統一的存儲介質內，是多種應用數據的集成，並可被各個應用程序所共享。

在日常生活中，人們可以直接用中文、英文等自然語言描述客觀事物。在計算機中，則要抽象出對這些事物感興趣的特徵，並組成一個記錄來描述。

例如，在學生檔案中，學生信息是由學號、姓名、性別、年齡、籍貫、聯系電話等特徵組成的，那麼這些具體的特徵值所構成的一條記錄就是一個學生的信息數據，例如「2016010102，張三，男，26，山西，計算機學院，185********」。

值得注意的是，數據的描述形式還不能完全表達其內容，需要經過解釋。例如，對於上面這條學生記錄，了解其含義的人會得到這樣的信息：張三的學號是 2016010102，今年 26 歲，山西人，就讀於計算機學院，他的聯系電話是 185********；而不了解其語義的人則無法理解其含義。所以，數據和對數據的解釋是不可分的，數據的解釋是指對數據含義的說明，數據的含義也稱數據的語義，因此數據與其語義密不可分，沒有語義的數據是沒有意義和不完整的。