【系统架构师】-选择题(十三)数据库基础

1、在某企业的营销管理系统设计阶段,属性"员工"在考勤管理子系统中被称为"员工",而在档案管理子系统中被称为"职工",这类冲突称为( 命名冲突)。

同一个实体在同系统中存在不同的命名,这是不被允许的

合并分E-R图的冲突:

1、属性冲突

属性域冲突,即属性值的类型、取值范围或取值集合不同。
例如零件号,有的厂商把它定义为整数类型,有的部门把它定义为字符类型。
年龄,某些部门以出生日期形式表示职工的年龄,而另一些部门用整数表示职工的年龄。
属性取值单位冲突。
例如,零件的重量有的以公斤为单位,有的以斤为单位,有的以克为单位。

2、命名冲突

同名异义,即不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字。
异名同义(一义多名),即同一意义的对象在不同的局部应用中具有不同的名字。
如对科研项目,财务科称为项目,科研处称为课题,生产管理处称为工程。
命名冲突可能发生在实体、联系一级上也可能发生在属性一级上

3、结构冲突

同一对象在不同应用中具有不同的抽象。
例如,职工在某一局部应用中被当作实体,而在另一局部应用中则被当作属性。

解决方法:把属性变换为实体或把实体变换为属性,使同一对象具有相同的抽象。
同一实体在不同子系统的E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同。
解决方法:使该实体的属性取各子系统的E-R图中属性的并集,再适当调整属性的次序。

实体间的联系在不同的E-R图中为不同的类型。
实体E1与E2在一个E-R图中是多对多联系,在另一个E-R图中是一对多联系
解决方法是根据应用的语义对实体联系的类型进行综合或调整。

2、π1.3(R)的含义就是从关系R中,选取第1列(A)和第3列(C)组成一个新的关系模式

3、满足BCNF条件有:所有非主属性对每一个候选键都是完全函数依赖

1NF:属性不可拆分

2NF:无局部函数依赖

3NF:无传递函数依赖

4、若对关系R(A,B,C,D)、S(C,D,E)进行π1,2,3,4,7(σ3=5∧4=6(R×S))运算,则该关系代数表达式与 (R⋈S) 是等价的。

5、分布透明性指用户不必关心数据的逻辑分片,不必关心数据存储的物理位置分配细节,也不必关心局部场地上数据库的数据模型。(分片透明)是分布透明性的最高层次。( 位置透明)指用户或应用程序应当了解分片情况,但不必了解片段的存储场地。(局部数据模型/逻辑)透明性是指用户或应用程序应当了解分片及各片断存储的场地,但不必了解局部场地上使用的是何种数据模型。复制透明是指采用复制技术的分布方法,用户不需要 知道数据是复制到哪些节点及如何复制的。

分布透明性包括:分片透明性、位置透明性和局部数据模型透明性。

不存在全局透明

6、分布式事务的执行可能会涉及到多个站点上的数据操作,在两阶段提交协议中,当事务Ti的所有读写操作执行结束后,事务Ti的发起者协调器Ci向所有参与Ti的执行站点发送<prepare Ti>的消息,当收到所有执行站点返回的<ready Ti>消息后,Ci再向所有执行站点发送<commit Ti>消息。若参与事务Ti执行的某个站点故障恢复后日志中有<ready Ti>记录,而没有<commit Ti>记录,则

分布式事务,统一由事务协调器控制各节点进行事务操作。
系统故障恢复时,对于故障发生前已经提交的事务,应记入重做(Redo)队列;对于故障发生时尚未完成的事务,应记入撤销(Undo)队列。虽然站点故障恢复后日志中已有<ready Ti>记录,但是不清楚其他站点是否全部返回了<ready Ti>,所以应该向协调器询问以决定Ti的最终结果。

7、假设在某一个时刻只有一个活动的事务,为了保证事务的原子性,对于要执行写操作的数据项,数据库系统在磁盘上维护数据库的一个副本,所有的写操作都在数据库副本上执行,而保持原始数据库不变,如果在任一时刻操作不得不中止,系统仅需要删除副本,原数据库没有受到任何影响。这种设计策略称为(影子拷贝)。

事务的一致性要求在没有其他事务并发执行的情况下,事务的执行应该保证数据库的一致性。数据库系统通常采用( 完整性约束检查)机制保证单个事务的一致性。

事务的隔离性保证操作并发执行后的系统状态与这些操作以某种次序顺序执行(即可串行化执行)后的状态是等价的。两阶段锁协议是实现隔离性的常见方案,该协议(能够保证事务的可串行化执行,可能发生死锁)。

持久性保证一旦事务完成,该事务对数据库所做的所有更新都是永久的,如果事务完成后系统出现故障,则需要通过恢复机制保证事务的持久性。假设在日志中记录所有对数据库的修改操作,将一个事务的所有写操作延迟到事务提交后才执行,则在日志中(),当系统发生故障时,如果某个事务已经开始,但没有提交,则该事务应该( )。

事务已开始,未提交:什么都不做

提交后执行:无需记录数据项被事务修改前的原始值

8、假设关系模式R(U,F),属性集U={A,B,C},函数依赖集F={A→B,B→C}。若将其分解为ρ={R1(U1,F1),R2(U2,F2)},其中U1={A,B},U2={A,C}。那么,关系模式R、R1、R2分别达到了( );分解ρ(请作答此空)。

1)F=F1∪F2,所以保持函数依赖反推所有属性集即可

2)具有无损连接:U1∩U2→U1-U2∈F+或U1∩U2→U2-U1∈F+。

交集比差集结果属于F+即可,不要求完全满足函数依赖

∵ AB∩AC=A,AB-AC=B, AC-AB=C
∴ A→B∈F+,A→C∈F+

所以属于无损

给出关系R(U,F),U={A,B,C,D,E},F={A→BC,B→D,D→E}。以下关于F说法正确的是 (1) 。若将关系R分解为ρ={R1(U1,F1),R2(U2,F2)},其中:U1={A,B,C}、U2={B,D,E},则分解ρ (2) 。

根据Armstrong公理的传递律,可以判断出F蕴涵A→D、A→E、B→E,故F存在传递依赖。

U1∩U2=B,B可以唯一确定U2的D、E。因此分解ρ是无损连接。

U1蕴含A→BC,U2蕴含B→D,D→E。因此该分解也保持了函数依赖。

9、

(1)全局外模式。全局外模式是全局应用的用户视图,是全局概念模式的子集,该层直接与用户(或应用程序)交互。

(2)全局概念模式。全局概念模式定义分布式数据库中数据的整体逻辑结构,数据就如同根本没有分布一样,可用传统的集中式数据库中所采用的方法进行定义。

(3)分片模式。在某些情况下,需要将一个关系模式分解成为几个数据片,分片模式正是用于完成此项工作的。

(4)分布模式。分布式数据库的本质特性就是数据分布在不同的物理位置。分布模式的主要职责是定义数据片段(即分片模式的处理结果)的存放节点。

(5)局部概念模式。局部概念模式是局部数据库的概念模式。

(6)局部内模式。局部内模式是局部数据库的内模式。

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