数据库技术作业和答案（包括习题答案） - 图文

数据库系统原理与设计 14. 可串行化 15 项A的值是T1更新后的值。在T2的执行过程中，发现T1事务有错误，因此撤销T1。那么此时数据库中数据项A的值就不一致了。

12. 使整个数据库回到错误事务提交前的某一状态，这样做的优点是能保证数据一致，缺点是有一些不访问错误事务修改过数据的事务，事务的撤销是多余的。

13. 可以使用RAID来实现稳定存储器。 14. 事务故障是指那些导致事务无法正常执行的故障，逻辑错误和系统错误可以导致事务故障的发生。

系统故障主要是由于服务器在运行过程中，突然发生操作系统错误、停电等原因造成的非正常中断，造成用户对数据库进行处理的事务被突然中断，内存缓冲区中的数据全部丢失，但硬盘、磁带等外设上的数据未受损失的一种故障。

介质故障是由于硬件的可靠性较差出现的存储介质发生物理损坏，数据库的数据全部或部分丢失，破坏性较大。

15. 数据恢复的基本原理是冗余。

第10章

一、选择题

1 B 2 C 3. B 4. D 5.B 6A 7B 8D 9A 10A 11C 12 D 13B 14.AB 15D

二、填空题 1. 隔离性

2. 调度事务的并发是可串行化的

3. 两段锁协议，时间戳协议，有效检查协议4. 超时法，等待图法 5. 二 6. 意向锁 7. 显式封锁 8. 隐式封锁 9. 死锁 10. 时间戳 11. 一次封锁法 12. 活锁 13. 死锁

15. 三级

三、思考题

1. 答：多个事务并发执行时，使用并发控制可以避免数据不一致。

2. 答：丢失修改、不可重复读、读脏数据 3. 答：封锁是实现事务并发控制非常有效的一种技术。封锁是事务在对数据库某个数据项进行读写操作前，得到系统对该数据项进行操作的一种授权。

4. 答：排它锁（X锁）、共享锁（S锁） 排它锁（exclusive locks）。排它锁又名写锁。当一个数据对象A被事务T加了排它锁后，则只允许事务T读取和修改数据，在此期间，其他事务都不能对数据执行任何操作。

共享锁（share locks）。共享锁又名读锁。当一个数据对象A被事务T加了共享锁后，则事务T对数据对象A可以执行读操作，但是不能执行写操作，在此期间，其他事务也可以数据对象A加共享锁，但是不能对数据对象A加排它锁。

5. 答：一级封锁协议：事务T在对数据项

A修改之前，必须先对数据A加排它锁，直到事务结束才释放。

二级封锁协议是：事务T在对数据修改前，必须先加排它锁，直到事务结束才释放排它锁；事务T在要读取的数据前，必须先加共享锁，读完后即可释放共享锁。

三级封锁协议是事务T在读取数据之前必须先对其加共享锁，在要修改数据之前必须先对其加排它锁，直到事务结束后才释放所有锁。

6. 答：所谓“两段”锁，其含义是数据分两个阶段进行加锁和解锁：

第一阶段是获得封锁，也称为扩展阶段。这在阶段，事务可以申请获得任何数据项上的任何类型的锁，但是不能释放任何锁。

第二阶段是释放封锁，也称为收缩阶段。在这阶段，事务可以释放任何数据项上的任何类型的琐，但是不能再申请任何琐。

16 数据库系统原理与设计 7. 答：时间戳排序协议（timestamp-ordering

事务1读取数据后，事务2对那个数据protocol）是一个串行化调度的协议，它保证对数据项的读写操作有冲突的事务按照时间戳顺序执行，协议内容如下：

1）事务T读数据A——read(A)。

（1）若TS（T）

（2）若TS（T）>=W-timestamp(A)，则执行read(A)操作，R-timestamp(A)被设置成TS（T）和R-timestamp（A）中的较大值。

2）事务T写数据A——write(A)

（3）若TS（T）

（4）若TS（T）

（5）若TS（T）不满足上面情况，则执行write(A)操作，并且将W-timestamp(A)设置成TS（T）。

注意：R-timestamp(A)，、W-timestamp(A)的初始值等于最小时间戳。如果事务T由于发出read(A)或者write(A)而回滚，那么系统会给事务赋新的时间戳，并且重新启动事务。

8. 答：活锁：这种在多个事务请求对同一数据封锁时，使某一用户总是处于等待的状况。

死锁：这种多事务交错等待的僵持局面称为死锁。

9. 答：一次封锁法、顺序封锁法、等待封锁法。

10. 答：选择牺牲者，回滚，防止饿死。 11. 答：意向锁的含义是如果对一个结点加意向锁，则说明该结点的下层结点正在被加锁；对任一结点加锁时，必须先对它的上层结点加意向锁。

有三种意向锁：意向共享锁（ntent share lock），简记为IS锁，意向排它锁（intent exclusive lock），简记为IX锁，共享意向排它锁（share intent exclusive lock），简记为SIX锁。

12.

在数据库中的副本做了修改，当数据库再次到数据库读取数据时，得到与前一次不同的值。

事务1事务21读取A=172读取A=173A=A-1=16写回数据库4A=A-1=16写回数据库

13. 事务1读取了数据项A，并对它作了

修改，然后又将它写回到数据库；事务2到数据库中同样读取A，此时得到的是修改后的A：由于某种原因，事务1要执行回滚操作，将A恢复为它原来的值，这时事务2中A的值和数据库中A的值就不一致，事务2读到的数据是不正确的——“脏”数据。

事务1事务21读取A=17A=30写回数据库2读取A=30事务回滚3数据库中A恢复原值A=17

14.采用三级封锁协议，如图

事务1事务21Lock-X(A)读A=172Lock-X(B)Lock-X(A)读B=13Lock-X(B)3求和=A+B=30等待4Lock-X(A)读A=17等待5unLock(A)等待unLock(B)等待67Lock-X(A)成功读A=178Lock-X(B)成功读B=13求和=A+B=309A=2*A；写回数据库10unLock(A)11unLock(B)

数据库系统原理与设计 17 15.采用二级封锁协议，如图

事务1事务21Lock-X(A)2读取A=173Lock-X(A)4等待5A=A-1=16写回数据库等待6发生故障rollback等待A=177unLock(A)等待8Lock-X(A)成功9读取A=1710A=A-1=16写回数据库11unLock(A)

第11章

一、选择题 1. C 2. B

3. A

4. C

5. D 二、填空题 1. 无缝连接 2. 方法 3. 实际变元 4. 封装 5. 可扩充性 6. 封装 7. 滞后联编 8. 状态 9. 行为 10. 方法

三、名词解释

1. 答：面向对象：面向对象（Object Oriented）方法，简称OO方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。面向对象的主要思想可以概括为：面向对象方法的万事万物皆对象；每个对象皆由其他对象构成；每个对象都有类型、同一类型的对象所能接收的消息相同；程序是对象的组合，彼此通过消息的传递，请求其他对象进行工作。

2.面向对象数据库：用全新的面向对象的概念来设计数据库。面向对象数据库的产生主要是为了解决“阻抗失配”，它强调高级程序设计语言

与数据库的无缝连接。面向对象数据库还吸收了面向对象程序设计语言的思想，如支持类、方法、继承等概念。面向对象数据库系统支持面向对象数据模型，简称OO模型。也就是说，一个面向对象数据库系统是一个持久的、可共享的对象库的存储和管理者；而一个对象库是由一个OO模型所定义的对象的集合体。

3.对象-关系数据库：在主流的关系数据库的基础上加入对象化特征，使之提供面向对象的服务，保留了关系型数据库的结构，但允许关系表中的列含有一个复杂的对象，这些对象能够捆绑处理复杂数据的处理过程。但访问语言还是基于SQL。

4.ODL：对象定义语言（Object Definition

Language）是ODMG推荐的用来创建数据模式的标准语言，支持最新的ODMG 3.0 对象模型的语义结构。它采用面向对象的术语来说明数据库结构，通过给出类的属性、关联和方法来描述面向对象的模型，进而将其直接转换成面向对象数据库管理系统（OODBMS）的说明。ODL是与特定面向对象语言相互独立的。

5.OQL：对象定义语言（Object Definition Language）是ODMG推荐的用来创建数据模式的标准语言，支持最新的ODMG 3.0 对象模型的语义结构。它采用面向对象的术语来说明数据库结构，通过给出类的属性、关联和方法来描述面向对象的模型，进而将其直接转换成面向对象数据库管理系统（OODBMS）的说明。ODL是与特定面向对象语言相互独立的。

6.SQL3：著名的对象-关系数据库语言。SQL3标准支持ORDBMS模型。它以关系数据库为基础，在此基础上加入OO概念扩充，具有明显的SQL特征，适合于数据库的模式定义和操纵。SQL3主要由数据定义和数据查询两部分组成，除了具备传统关系数据库系统SQL的基本功能外，还具有几种OO特征的功能：能够定义复杂数据类型与抽象数据类型；具有数据间的组合和继承功能；能定义和使用函数。

7.类型间继承：类型继承其实就是类继承，表示类型之间的一种超类——子类关系。

18 数据库系统原理与设计 8.表间继承：在SQL3中，不仅可以定义类

型间继承，还可以定义表间继承。表间继承表示不同的表格之间存在的超类——子类关系。

9. SQL3函数（FUNCTION）：SQL3允许用户自定义函数（FUNCTION）。利用关键字CREATE FUNCTION，给出函数的名称，说明输入参数以及输出的参数类型，函数的头部就构造完了。函数体由BEGIN和END表明函数的开始和结束，函数的核心部分就是要完成的功能，也是标准的SQL3查询语句。

10. SQL3过程（PROCEDURE）：SQL3允许用户自定义过程(PROCEDURE)。SQL3中的PROCEDURE非常类似于某些高级程序语言中的PROCEDURE，它的定义和使用很像高级语句。

四．思考题

1. 答：ODL类型系统有2种类型，一种是基本类型，包括：int、real/float、string、enumerated types，以及class。另外一种是类型构造器，包括：表示结构体的Struct，以及四种集合类型：Set、Bag、List、Array。

2. SQL3对关系数据库中的数据类型进行了扩展，使它不仅可以支持基本数据类型，还可以处理复合数据类型。基本数据类型除了包含SQL2中的数据类型外，在SQL3中又引入了三种新的，他们是：BOOLEAN 类型、CLOB 类型和BLOB 类型。复合数据类型包括两层：数据类型构造器和用户自定义类型。

3. 答：

/*定义超类person*/

interface Person(extent people) {attribute string name; attribute integer age; };

/*类Faculty是超类person的子类*/

Interface Faculty : person(extent Faculties key fno)

{attribute string fno; Attribute integer salary;

/*定义类型Faculty中属性works-for, teach与类型University的staff及其类型coursetext的teacher间的组合关系*/

Relationship University works-for inverse University : staff;

Relationship setteach inverse coursetext : teacher;

/*统计教师授课门数的方法*/

integer num-teach() };

Interface University(extent Unversities key uno)

{attribute string uno; attribute string uname; attribute string city;

relationship Faculty president; relationship set staff inverse Faculty : works-for;

relationship setedit inverse coursetext : editor;

/*统计学校人数的方法*/ integer num-staff() };

Interface coursetext(extent coursetexts)

{attribute string cname; attribute string textname;

relationship Faculty teacher inverse Faculty : teach;

relationship University editor inverse University : edit

};

4. 答：

Select F.works-for.uname, F.name From Faculty F

Where F.num-teach() > 3;

5

Select distinct C.name

From university U, u.staff F, F.teach C Where U.city=\

6. 答：

select p.pname

from Corses c, c.professors p where c.cname=”数据库原理”;

计算过程描述：

for Course中的每个 c do

for c.professors 中的每个p do if c.name=”数据库原理” then 把p.pname 加到输出包中

7. 答： 函数： 声明：

CREATE FUNCTION func_teacher_name(teach-num INTEGER)

RETURN STRING BEGIN

DECLARE name STRING;

Select distinct C.name AS name From university U, u.staff F, F.teach C

Where U.city=\RETURN name; END;

调用：

func_teacher_name(\

过程：