數(shù)據(jù)庫原理-教案-資料下載頁

　　

【正文】 據(jù)這三種不一致情況，采用封鎖機(jī)制來進(jìn)行并發(fā)控制,可避各種不一致情況。一級(jí)封鎖協(xié)議可以避免丟失修改，二級(jí)封鎖協(xié)議可以避免丟失修改和讀”臟”數(shù)據(jù)，三級(jí)封鎖協(xié)議可以避免丟失修改、不能重復(fù)讀和讀”臟”數(shù)據(jù)。7事務(wù)的COMMIT語句和ROLLBACK語句的功能是什么？答：COMMIT語句表示事務(wù)執(zhí)行成功地接結(jié)束（提交），此時(shí)告訴系統(tǒng)，DB要進(jìn)入一個(gè)新的正確狀態(tài)，該事務(wù)對(duì)DB的所有更新都已交付實(shí)施（寫入磁盤）。ROLLBACK語句表示事務(wù)執(zhí)行不成功地結(jié)束（應(yīng)該“回退”）此時(shí)告訴系統(tǒng)，已發(fā)生錯(cuò)誤，DB可能處在不正確的狀態(tài)，該事務(wù)對(duì)DB的所有更新必須被撤消，DB應(yīng)恢復(fù)該事務(wù)到初始狀態(tài)。8活鎖和死鎖：活鎖：在多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的過程中，可能會(huì)存在某個(gè)總有機(jī)會(huì)獲得鎖的事務(wù)卻永遠(yuǎn)也沒得到鎖的現(xiàn)象，可以通過“先來先服務(wù)”的策略預(yù)防活鎖的發(fā)生。死鎖：在多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行過程中，多個(gè)并發(fā)事務(wù)處于相互等待的狀態(tài)的現(xiàn)象。9死鎖的預(yù)防：數(shù)據(jù)庫當(dāng)中預(yù)防死鎖的方法有兩種。第一種方法是要求每個(gè)事務(wù)必須一次性地將所有要使用的數(shù)據(jù)加鎖或必須按照一個(gè)預(yù)定的加鎖順序?qū)κ褂玫降臄?shù)據(jù)加鎖。第二種方法是每當(dāng)處于等待狀態(tài)的事務(wù)由可能導(dǎo)致死鎖時(shí)，就不再等待下去，強(qiáng)行回滾該事務(wù)。10完整性約束的定義：關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供的三類完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。實(shí)體完整性：實(shí)體完整性約束是指任何基本表（關(guān)系）的主鍵（主關(guān)鍵字）中的每一個(gè)屬性列都不能取空值，即基本表中的每一個(gè)元組在主鍵上的分量都有值。參照完整性：根據(jù)參照完整性原則，用戶只要定義了某一個(gè)關(guān)系（基本表）的外鍵（外部關(guān)鍵字），系統(tǒng)就會(huì)控制外鍵的值要么為空，要么等于被參照關(guān)系中某一個(gè)主鍵的值，這就是系統(tǒng)對(duì)外鍵的一種約束。用戶定義完整性：用戶定義完整性約束條件的作用對(duì)象可以是屬性列、元組或關(guān)系（基本表），其中對(duì)屬性列的約束可以規(guī)定屬性列的數(shù)據(jù)類型、取值范圍等；對(duì)元組的約束可以規(guī)定元組中各屬性間的相互關(guān)系；而對(duì)關(guān)系的約束則可以規(guī)定各元組間或關(guān)系間的相互聯(lián)系。11故障恢復(fù)的原則：對(duì)數(shù)據(jù)庫的影響有兩種可能性：一是數(shù)據(jù)庫本身被破壞；二是數(shù)據(jù)庫沒有被破壞，但數(shù)據(jù)可能不正確，這是因?yàn)槭聞?wù)的運(yùn)行被非正常終止造成的。12恢復(fù)算法一般由兩部分組成：在正常事務(wù)處理時(shí)采取措施，保證有足夠的冗余信息可用于故障恢復(fù)。故障發(fā)生后采取措施，將數(shù)據(jù)庫內(nèi)容恢復(fù)到某個(gè)保證數(shù)據(jù)庫一致性、事務(wù)原子性及持久性的狀態(tài)。13數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類? 答：1)事務(wù)故障：事務(wù)在運(yùn)行過程中由于種種原因，如輸入數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，運(yùn)算溢出，違反了某些完整性限制，某些應(yīng)用程序的錯(cuò)誤，以及并行事務(wù)發(fā)生死鎖等，使事務(wù)未能運(yùn)行到正常中指點(diǎn)之前就被撤消了，這種情況稱為“事務(wù)故障”。2)系統(tǒng)故障：系統(tǒng)故障是指系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于某些原因，如OS和DBMS代碼錯(cuò)誤，操作員操作事物。特定類型的硬件錯(cuò)誤（CPU故障），突然停電等造成系統(tǒng)停止運(yùn)行，致使事物在執(zhí)行過程中以非控方式中指。這時(shí)。內(nèi)存中的信息丟失，而存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)上的數(shù)據(jù)未受影響，這種情況稱為“系統(tǒng)故障”。3)介質(zhì)故障：系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于某種硬件故障，如磁盤損壞，磁頭碰撞，或由于OS的某種潛在的錯(cuò)誤。瞬間強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，使存儲(chǔ)在外存的數(shù)據(jù)部分損失或全部損失，稱之為“介質(zhì)故障”。14故障恢復(fù)技術(shù)：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、日志文件、檢查點(diǎn)方法、數(shù)據(jù)庫鏡像15關(guān)系的完整性約束：域完整性約束：關(guān)系中屬性的值應(yīng)是域中的值，并由語義決定其能否為空值。實(shí)體完整性約束：關(guān)系中的主鍵不能為空值。參照完整性約束：關(guān)系的外鍵必須是另一個(gè)關(guān)系主鍵的有效值或者是空值。用戶自定義完整性約束：正對(duì)某一具體數(shù)據(jù)的約束條件，由應(yīng)用環(huán)境決定。16故障恢復(fù)原理是冗余可分為副本和日志。恢復(fù)算法：在正常事物處理時(shí)采取措施，保證有足夠的冗余信息可用于故障恢復(fù)、故障發(fā)生后采取措施，將數(shù)據(jù)庫內(nèi)容恢復(fù)到某個(gè)保證數(shù)據(jù)庫一致性、事物原子性及持久性的狀態(tài)。17事務(wù)故障的恢復(fù)：事務(wù)故障是指事務(wù)在運(yùn)行至正常終止點(diǎn)前被中止，這時(shí)恢復(fù)子系統(tǒng)應(yīng)利用日志文件撤消（UNDO）此事務(wù)已對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的修改。事務(wù)故障的恢復(fù)是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，對(duì)用戶是透明的，系統(tǒng)的恢復(fù)步驟是：⑴ 反向掃描文件日志（即從最后向前掃描日志文件），查找該事務(wù)的更新操作。⑵ 對(duì)該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作。即將日志記錄中“更新前的值”寫入數(shù)據(jù)庫。這樣，如果記錄中是插入操作，則相當(dāng)于做刪除操作（因此時(shí)“更新前的值”為空）。若記錄中是刪除操作，則做插入操作，若是修改操作，則相當(dāng)于用修改前值代替修改后值。⑶ 繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更新操作，并做同樣處理。⑷ 如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開始標(biāo)記，事務(wù)故障恢復(fù)就完成了。18系統(tǒng)故障的恢復(fù)：系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)庫不一致狀態(tài)的原因有兩個(gè)，一是未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的更新可能已寫入數(shù)據(jù)庫，二是已提交事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的更新可能還留在緩沖區(qū)沒來得及寫入數(shù)據(jù)庫。因此，恢復(fù)操作就是要撤銷故障發(fā)生時(shí)未完成的事務(wù)，重做已完成的事務(wù)。系統(tǒng)恢復(fù)步驟如下：正向掃描日志文件，即從頭掃描日志文件，找出在故障發(fā)證前已經(jīng)提交的事務(wù)，將其事務(wù)標(biāo)示記入重做隊(duì)列，同時(shí)找出故障發(fā)證時(shí)尚未完成的事務(wù)，將其事務(wù)標(biāo)識(shí)計(jì)入撤銷隊(duì)列、對(duì)撤銷隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行撤銷處理、對(duì)重做隊(duì)列中的各個(gè)事務(wù)進(jìn)行重做掃描19日志文件作用及建立原因：答：日志文件是用來記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。目的是進(jìn)行事物故障恢復(fù)；進(jìn)行系統(tǒng)故障恢復(fù)；協(xié)助后備副本進(jìn)行介質(zhì)故障恢復(fù)。20三級(jí)模式：三級(jí)模式結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式由外模式、概念模式和內(nèi)模式三級(jí)模式構(gòu)成。概念模式：簡稱模式，又稱數(shù)據(jù)庫模式、邏輯模式。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)概念模式，它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的中間層，概念模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯描述，而不是數(shù)據(jù)庫本身，它是裝配數(shù)據(jù)的一個(gè)結(jié)構(gòu)框架。外模式：外模式簡稱子模式，又稱用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的接口。一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式，設(shè)置外模式的優(yōu)點(diǎn)如下：方便用戶使用，簡化用戶接口、保證數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、有利于數(shù)據(jù)共享、有利于數(shù)據(jù)安全和保密。內(nèi)模式：內(nèi)模式也稱存儲(chǔ)模式。是對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示形式。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只能有一個(gè)內(nèi)模式。21兩級(jí)映像：外模式/概念模式映像：外模式/概念模式映像定義了各個(gè)外模式與概念模式間的映像關(guān)系。概念模式/內(nèi)模式映像：概念模式/內(nèi)模式映像定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。22兩極結(jié)構(gòu)的獨(dú)立性：物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：如果數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)有所變化，那么只要對(duì)概念模式/內(nèi)模式做相應(yīng)的修改即可。概念模式/內(nèi)模式提供了數(shù)據(jù)的物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：如果概念模式要修改，例如增加記錄類型或增加數(shù)據(jù)項(xiàng)，那么只要對(duì)外模式/概念模式映像做相應(yīng)的修改，就可以使外模式和應(yīng)用程序盡可能保持不變。這樣，就稱數(shù)據(jù)庫打到了邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性。外模式/概念模式映像提供了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。23數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展階段：工管理階段（數(shù)據(jù)部保存、沒有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng)、沒有文件的概念、一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)程序，數(shù)據(jù)時(shí)面向應(yīng)用的）、文件系統(tǒng)階段（數(shù)據(jù)需要長期保存在外存上供反復(fù)使用、程序和數(shù)據(jù)之間有了一定得獨(dú)立性、文件的形式已經(jīng)多樣化、數(shù)據(jù)的存取基本以記錄為單位）、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)共享、減少數(shù)據(jù)冗余、具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、方便用戶接口、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理與控制功能）某校與教學(xué)管理相關(guān)的3個(gè)關(guān)系模式的結(jié)構(gòu)如下: 學(xué)生(學(xué)號(hào)、姓名、年齡、性別、所在系)課程（課程號(hào)、課程名、開課系、任課教師）學(xué)習(xí)（學(xué)號(hào)、課程號(hào)、成績）試進(jìn)行如下操作：“教學(xué)”數(shù)據(jù)庫，在“教學(xué)”數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建“學(xué)生”、“課程”、“學(xué)習(xí)”這3個(gè)基本表，并說明主鍵和外鍵。（1）查詢劉老師所授課程的課程號(hào)和課程名（2）查詢年齡大于23歲的男學(xué)生的學(xué)號(hào)和姓名（3）查詢至少修讀劉老師所授課程中一門課程的女學(xué)生和姓名（4）查詢王樂同學(xué)不學(xué)的課程的課程號(hào)（5）查詢至少修讀兩門課程的學(xué)生學(xué)號(hào)（6）查詢?nèi)繉W(xué)生都修讀的課程的課程號(hào)與課程名（7）查詢修讀課程中包含劉老師所授課程的學(xué)生學(xué)號(hào)3）SELECT 姓名 FROM 學(xué)生 WHERE 性別=‘女’ AND EXISTS(SELECT * FROM 學(xué)習(xí)WHERE = AND 課程號(hào) IN(SELECT 課程號(hào) FROM 課程 WHERE 任課教師 LIKE ‘劉%’))4）SELECT 課程號(hào) FROM 課程 WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM 學(xué)習(xí)WHERE = AND 學(xué)號(hào) IN(SELECT 學(xué)號(hào) FROM 學(xué)生 WHERE 姓名=‘王樂’))5）SELECT 學(xué)號(hào) FROM 學(xué)生 GROUP BY 學(xué)號(hào) HAVING COUNT(*)=2 6)SELECT 課程號(hào),課程名 FROM 課程 WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM 學(xué)生 WHERE NOT EXISTS(SELECT * 學(xué)號(hào) FROM 學(xué)習(xí)WHERE = AND =))7）SELECT 學(xué)號(hào) FROM 學(xué)習(xí)WHERE EXISTS(SELECT * FROM 學(xué)習(xí)WHERE 課程號(hào) IN（SELECT * FROM 課程號(hào) FROM 課程 WHERE 任課教師 LIKE ‘劉%’）)試用SQL查詢語句表達(dá)下列對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)庫中3個(gè)基本表“學(xué)生”、“課程”、“學(xué)習(xí)”的查詢（1）統(tǒng)計(jì)有學(xué)生修讀的課程門數(shù)（2）求修讀C4課程的學(xué)生的平均年齡（3）求劉老師所授課程的每門課程的學(xué)生平均成績（4）統(tǒng)計(jì)每門課程學(xué)生的修讀人數(shù)（超過10人的課程才統(tǒng)計(jì)），要求輸出課程號(hào)和修讀人數(shù)，查詢結(jié)果按人數(shù)降序排列，若人數(shù)相同，按課程號(hào)升序排列（5）查詢學(xué)號(hào)比王樂同學(xué)大，而年齡比他小的學(xué)生姓名（6）查詢姓名以王打頭的所有學(xué)生的姓名和年齡（7）在“學(xué)習(xí)”表中檢索成績?yōu)榭罩档膶W(xué)生學(xué)號(hào)和課程號(hào)（8）求年齡大于女同學(xué)平均年齡的男學(xué)生姓名和年齡（9）求年齡大于所有女同學(xué)年齡的男學(xué)生姓名和年齡 SELECT COUNT(DISTINCT 課程號(hào))FROM 學(xué)習(xí)SELECT AVG(年齡)FROM 學(xué)生 WHERE EXISTS(SELECT * FROM = AND 課程號(hào)=’C4’)SELECT AVG(成績)FROM 學(xué)習(xí)WHERE GROUP BY 課程號(hào) HAVING 課程號(hào) IN(SELECT 課程號(hào) FROM 課程 WHERE 任課教師 LIKE ‘劉%’)SELECT 課程號(hào),COUNT(*)AS C_COUNT FROM 學(xué)習(xí)HAVING C_COUNT10 ORDER BY C_COUNT DESC,課程號(hào)SELECT 姓名 FROM 學(xué)生 WHERE 學(xué)號(hào)ALL(SELECT 學(xué)號(hào)FROM 學(xué)生WHERE 姓名=’王樂’)AND 年齡(SELECT AVG(年齡)FROM 學(xué)生 WHERE 性別=’女’)SELECT 姓名, 年齡 FROM 學(xué)生WHERE 性別=’男’ AND年齡(SELECT MAX(年齡)FROM 學(xué)生 WHERE 性別=’女’)試用SQL更新語句表達(dá)對(duì)“教學(xué)”數(shù)據(jù)庫中3個(gè)基本表“學(xué)生”、“課程”和“學(xué)習(xí)”的各個(gè)更新操作（1）向基本表“學(xué)生”中插入一個(gè)學(xué)生組（‘S009’，‘吳’，18）（2）在基本表“學(xué)生”中查詢每一門課程成績都大于等于80分的學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名和性別，并把查詢到的值送往另一個(gè)已存在的基本表“結(jié)果”（學(xué)號(hào)，姓名，性別）中（3）在基本表“學(xué)習(xí)”中刪除尚無成績的元組（4）把王樂同學(xué)在“學(xué)習(xí)”基本表中的課程和成績?nèi)縿h除（5）把修讀Java課程不及格的成績?nèi)臑榭罩担?）把低于總平均成績的女同學(xué)成績提高5%（7）在基本表“學(xué)習(xí)”中修改C4課程的成績，若成績小于等于75分時(shí)提高5%，若成績大于75分時(shí)提高4%（用兩個(gè)UPDATE語句實(shí)現(xiàn)）INSERT INTO 學(xué)生 VALUES(‘S009’,’吳’,18)INSERT INTO 結(jié)果(學(xué)號(hào),姓名,性別)SELECT學(xué)號(hào),姓名,性別 FROM 學(xué)生 WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM 學(xué)習(xí)WHERE = AND 成績75 AND 課程號(hào)=’C4’ UPDATE 學(xué)習(xí)SET 成績=成績* WHERE 成績第五篇：數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告南 京 曉 莊 學(xué) 院《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 SQL Server 2005常用服務(wù)與實(shí)用工具實(shí)驗(yàn)所在院(系): 數(shù)學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院 班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：(1)了解Microsoft 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server的發(fā)展歷史及其特性。(2)了解SQL Server 2005的主要組件、常用服務(wù)和系統(tǒng)配置。(3)掌握Microsoft SQL Server Management Studio 圖形環(huán)境的基本操作方法。了解使用“SQL Server 2005 聯(lián)機(jī)從書”獲取幫助信息的方法；了解“查詢編輯器”的使用方法；了解模板的使用方法。(1)收集整理Microsoft關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server的相關(guān)資料，總結(jié)其發(fā)展歷史及SQL Server 2005主要版本類別和主要功能特性。(2)使用SQL Server配置管理器查看和管理SQL Server 2005服務(wù)。(3)使用Microsoft SQL Server Management Studio連接數(shù)據(jù)庫；使用SQL Server幫助系統(tǒng)獲得所感興趣的相關(guān)產(chǎn)品主題/技術(shù)文檔。(4)使用Microsoft SQL Server Management Studio“查詢編輯器”編輯并執(zhí)行TransactSQL查詢語句。(5)查看Microsoft SQL Server 2005模板，了解模板的使用方法。(6)按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。、結(jié)果和總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟/結(jié)果(1)簡要總結(jié)SQL Server系統(tǒng)發(fā)展歷史及SQL Server 2005主要版本類別與主要功能特性。(2)總結(jié)SQL Server Management Studio的主要操作方法。(3)總結(jié)查詢編輯器的功能和主要操作方法,并舉例說明。(4)總結(jié)“模板”的使用方法，并舉例說明。4．實(shí)驗(yàn)思考：查詢相關(guān)資料，簡要描述SQL Server 2005的主要服務(wù)。