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2018計(jì)算機(jī)四級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)工程師強(qiáng)化練習(xí)題及答案(3)

來源:考試吧 2018-03-01 10:34:46 要考試,上考試吧! 萬(wàn)題庫(kù)
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  1 .試述DBMS的基本功能? (填空題)

  答案

  DBMS主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)共享數(shù)據(jù)有效的組織、管理和存取。DBMS的基本功能有: (1)數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能; (2)數(shù)據(jù)存取功能;(3)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理功能;(4)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理功能; (5)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能;(6)其他功能

  2 .試述DBMS 四種進(jìn)程組織方案,并分析各種方案的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。 (填空題)

  答案

  DBMS 四種進(jìn)程組織方案是: N方案:N個(gè)DB用戶應(yīng)用程序?qū)?yīng) N個(gè)用戶進(jìn)程,DBMS作為應(yīng)用程序的子程序被 連入用戶應(yīng)用程序中。因此這種方案也稱為連入式方案。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中共有N個(gè)進(jìn)程。 2N方案:每個(gè)用戶進(jìn)程有一個(gè)DBMS進(jìn)程為之服務(wù),因此N個(gè)用戶進(jìn)程就有N個(gè)DBMS 進(jìn)程,共2N個(gè)進(jìn)程。 N+1方案:N個(gè)用戶進(jìn)程僅有一個(gè)DBMS進(jìn)程為它們服務(wù),因此共N+1個(gè)進(jìn)程,共 N+1個(gè)進(jìn)程。 N+M方案:用M個(gè)DBMS進(jìn)程為N個(gè)用戶進(jìn)程提供服務(wù),一般M < N。 這四個(gè)方案各自的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)請(qǐng)參見《概論》11.2.1、11.2.2、11.2.3、11.2.4。

  3 .理解并解釋下列術(shù)語(yǔ)的含義: 進(jìn)程、任務(wù)、“輕權(quán)”進(jìn)程、線程、線索。 (填空題)

  答案

  進(jìn)程:操作系統(tǒng)中的核心概念,進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程。進(jìn)程既是資源分配的最小單 位也是操作系統(tǒng)調(diào)度的基本單位。任務(wù):在單處理器系統(tǒng)中任務(wù)與進(jìn)程是類似的概念。隨著多處理器系統(tǒng)以及并行計(jì)算技術(shù) 的發(fā)展,進(jìn)程概念被進(jìn)一步細(xì)劃為任務(wù)(Task)與線程(Thread)的概念。任務(wù)是 申請(qǐng)資源的基本單位,而線程是調(diào)度和運(yùn)行的基本單位。輕權(quán)進(jìn)程:線程又被稱為“輕權(quán)”或“輕量” 進(jìn)程。線索:是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的概念,它借鑒了操作系統(tǒng)中“線程”的概念:整個(gè)DBMS可以看 作是一個(gè)Task,當(dāng)有一個(gè)用戶申請(qǐng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)時(shí),Task分配多個(gè)Thread為之服務(wù), 多個(gè)Thread并行工作,共享資源。一般地講,DBMS中的線索是DBMS的一個(gè)執(zhí) 行流。

  4 .什么是DBMS的多線索機(jī)制?有什么優(yōu)點(diǎn)? (填空題)

  答案

  DBMS借鑒了操作系統(tǒng)中“線程”的概念和技術(shù),在DBMS的實(shí)現(xiàn)中采用多線索機(jī)制。一般地講,DBMS中的線索是DBMS的一個(gè)執(zhí)行流,它服務(wù)于整個(gè)DBMS系統(tǒng)或DBMS中的某個(gè)用戶;DBMS服務(wù)器響應(yīng)客戶請(qǐng)求是通過為每個(gè)用戶創(chuàng)建線索(而不是創(chuàng)建進(jìn)程)來完成的。DBMS的各個(gè)線索能在邏輯上并行執(zhí)行;它們共存于一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程中,共享DBMS的所有資源,如數(shù)據(jù)庫(kù)緩沖區(qū)和CPU時(shí)間;線索是DBMS的調(diào)度單位,服務(wù)器進(jìn)程能按一定的調(diào)度算法調(diào)度用戶請(qǐng)求。與進(jìn)程相比,線索具有以下優(yōu)點(diǎn): 1)線索比進(jìn)程占用較少的系統(tǒng)資源,如內(nèi)存 2)線索調(diào)度比較靈活,可控制性強(qiáng) 3)線索切換開銷較小 4)線索間通信簡(jiǎn)便

  5 .DBMS由哪些主要的程序模塊組成? (填空題)

  答案

  DBMS主要的程序模塊有: 1. 數(shù)據(jù)定義模塊 2. 數(shù)據(jù)操縱模塊 3. 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理方面的程序模塊 4. 數(shù)據(jù)庫(kù)組織、存儲(chǔ)和管理方面的程序模塊 5. 數(shù)據(jù)庫(kù)建立、維護(hù)和其他方面的程序模塊

  6 .DBMS的語(yǔ)言翻譯層是如何處理一個(gè)DDL語(yǔ)句的? (填空題)

  答案

  語(yǔ)言翻譯處理層首先要對(duì)DDL語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)法檢查、語(yǔ)義檢查和用戶權(quán)限檢查。語(yǔ)義檢查的內(nèi)容具體做法是,DBMS讀取數(shù)據(jù)字典,檢查是否存在與該語(yǔ)句中的表,或視圖,或索引等要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象名相同的對(duì)象名,檢查該用戶是否具有創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的權(quán)限。然后把DDL語(yǔ)句翻譯成內(nèi)部表示,把它存儲(chǔ)在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典中。例如新建立一個(gè)表,就要把關(guān)系名、建立者、屬性個(gè)數(shù)、記錄長(zhǎng)度等等信息記入數(shù)據(jù)字典中。

  7 .試述DBMS的語(yǔ)言翻譯層處理一個(gè)DML語(yǔ)句的大致過程。 (填空題)

  答案

  首先,對(duì)DML語(yǔ)句進(jìn)行詞法分析和語(yǔ)法分析,并把外部關(guān)系名、屬性名轉(zhuǎn)換為內(nèi)部名。詞法和語(yǔ)法分析通過后生成語(yǔ)法分析樹。 接著,根據(jù)數(shù)據(jù)字典中的內(nèi)容進(jìn)行查詢檢查,包括審核用戶的存取權(quán)限、視圖轉(zhuǎn)換和完整性檢查。 然后,對(duì)查詢進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化分為兩類,一類為代數(shù)優(yōu)化,另一類為存取路徑優(yōu)化。并把選中的查詢執(zhí)行方案描述出來。 DBMS語(yǔ)言翻譯層處理一個(gè)DML語(yǔ)句的過程稱為一個(gè)逐步束縛的過程。

  8 .什么是處理DML語(yǔ)句的解釋方法和預(yù)編譯方法?試述二者的區(qū)別,聯(lián)系,比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 (填空題)

  答案

  解釋執(zhí)行DML語(yǔ)句的方法是:執(zhí)行語(yǔ)句前,該語(yǔ)句都以原始字符串的形式保存。當(dāng)執(zhí)行到該語(yǔ)句時(shí),才利用解釋程序去完成束縛的全部過程,同時(shí)予以執(zhí)行。 解釋方法的優(yōu)點(diǎn)是:應(yīng)變性強(qiáng),能適應(yīng)在解釋過程中發(fā)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等的變化,因此能保持較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。缺點(diǎn)是:每次執(zhí)行一次DML語(yǔ)句時(shí)都要經(jīng)過所有解釋步驟,尤其當(dāng)這樣的語(yǔ)句位于一個(gè)循環(huán)體內(nèi)時(shí),就要多次重復(fù)解釋一個(gè)DML語(yǔ)句,顯然效率比較低。 預(yù)編譯方法是:在用戶提交DML語(yǔ)句之后對(duì)它進(jìn)行翻譯處理,保存產(chǎn)生的可執(zhí)行代碼。當(dāng)需要運(yùn)行時(shí),取出保存的可執(zhí)行代碼加以執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)是:效率高。但是,使用這種方法會(huì)遇到這樣的問題:在束縛過程中進(jìn)行優(yōu)化所依據(jù)的條件可能在運(yùn)行前已不存在,導(dǎo)致已作出的應(yīng)用規(guī)劃在執(zhí)行時(shí)不再有效。為了解決這類問題,可以采用自動(dòng)重編譯技術(shù)。

  9 .試述數(shù)據(jù)存取層主要的子系統(tǒng)及其功能。 (填空題)

  答案

  數(shù)據(jù)存取層中包括記錄存取子系統(tǒng),事務(wù)管理子系統(tǒng),封鎖子系統(tǒng),恢復(fù)子系統(tǒng),存取路徑維護(hù)子系統(tǒng),排序/合并模塊等等。主要功能有: 1. 記錄存取、事務(wù)管理子系統(tǒng):記錄存取子系統(tǒng)提供按某個(gè)屬性值直接取一個(gè)元組和順序取一個(gè)元組的存取原語(yǔ)。事務(wù)管理子系統(tǒng)提供定義和控制事務(wù)的操作。 2. 封鎖子系統(tǒng),執(zhí)行并發(fā)控制。 3. 恢復(fù)子系統(tǒng):主要是日志登記子系統(tǒng)把事務(wù)開始、滾回、提交;對(duì)元組的插入、刪除、修改;對(duì)索引記錄的插入、刪除、修改等每一個(gè)操作作為一個(gè)日志記錄存入日志文件中,對(duì)不同的故障恢復(fù)策略執(zhí)行恢復(fù)。 4. 控制信息管理模塊:該模塊利用專門的數(shù)據(jù)區(qū)(內(nèi)存中)登記不同記錄類型以及不同存取路徑的說明信息(取自數(shù)據(jù)字典)和控制信息。 5. 存取路徑維護(hù)子系統(tǒng):對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行插入、刪除、修改操作的同時(shí)要對(duì)相應(yīng)的存取路徑進(jìn)行維護(hù)。 6. 排序/合并子系統(tǒng):在語(yǔ)言翻譯處理層中,描述性語(yǔ)言表達(dá)的集合級(jí)操作被轉(zhuǎn)換成一系列的對(duì)數(shù)據(jù)存取層所提供的存取原語(yǔ)的調(diào)用。為了得到用戶所要求的有序輸出,為了加速關(guān)系運(yùn)算(如自然連接)的中間步驟,為了提高效率,常常需要對(duì)關(guān)系元組重新排序。這一工作由排序/合并子系統(tǒng)來完成

  10 .在操作系統(tǒng)中也有并發(fā)控制問題,為什么DBMS還要并發(fā)控制機(jī)制? (填空題)

  答案

  操作系統(tǒng)提供的封鎖機(jī)制和DBMS的封鎖機(jī)制在封鎖對(duì)象,封鎖對(duì)象的狀態(tài),封鎖的粒度,及封鎖的類型上存在很大的差別,操作系統(tǒng)的封鎖機(jī)制不能直接應(yīng)用在DBMS中,DBMS必須重新設(shè)計(jì),來滿足復(fù)雜的封鎖需求。

  11 .DBMS中為什么要設(shè)置系統(tǒng)緩沖區(qū)? (填空題)

  答案

  設(shè)立系統(tǒng)緩沖區(qū)的原因:一是為了把存儲(chǔ)層以上DBMS各系統(tǒng)成分和實(shí)在的外存設(shè)備隔離,外存設(shè)備的變更不會(huì)影響這些系統(tǒng),使DBMS具有設(shè)備獨(dú)立性。二是為了提高效率。DBMS利用系統(tǒng)緩沖區(qū)滯留數(shù)據(jù)。當(dāng)需要讀取數(shù)據(jù)時(shí)系統(tǒng)首先到緩沖區(qū)中查找。只有當(dāng)緩沖區(qū)中不存在該數(shù)據(jù)時(shí)才真正從外存讀入該數(shù)據(jù)所在的頁(yè)面。當(dāng)要寫回一元組到數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí),系統(tǒng)并不把它立即寫回外存,僅把該元組所在的緩沖區(qū)頁(yè)面作一標(biāo)志,表示可以釋放。只有當(dāng)該用戶事務(wù)結(jié)束或緩沖區(qū)已滿需要調(diào)入新頁(yè)時(shí)才按一定的淘汰策略把緩沖區(qū)中已有釋放標(biāo)志的頁(yè)面寫回外存。這樣可以減少I/O次數(shù),提高系統(tǒng)效率。

  12 .數(shù)據(jù)庫(kù)中要存儲(chǔ)和管理的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括哪些方面? (填空題)

  答案

  數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)四個(gè)方面的數(shù)據(jù): 1.數(shù)據(jù)描述,即數(shù)據(jù)的外模式、模式、內(nèi)模式; 2.數(shù)據(jù)本身; 3.數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系; 4.存取路徑。這四個(gè)方面的數(shù)據(jù)內(nèi)容都要采用一定的方式組織、存儲(chǔ)起來。

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