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在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，事務(wù)是指一組數(shù)據(jù)庫操作，這些操作要么全部成功執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行，即“所有或無”。事務(wù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的一致性和穩(wěn)定性，保證了數(shù)據(jù)的正確性和可靠性。在大型企業(yè)應用中，事務(wù)處理非常重要。
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然而，在實際應用中，事務(wù)的粒度往往成為了關(guān)注的熱點話題。事務(wù)粒度指的是事務(wù)操作的范圍大小，以及應用場景下事務(wù)粒度的選擇和優(yōu)化。
本文將從事務(wù)粒度的理論基礎(chǔ)、應用場景和優(yōu)化方法三個方面進行探討。
一、事務(wù)粒度的理論基礎(chǔ)
數(shù)據(jù)庫事務(wù)的實現(xiàn)需要考慮ACID四個特性，即原子性、一致性、隔離性和持久性。
原子性：指數(shù)據(jù)庫操作無論成功還是失敗，都必須是“所有或無”，要么所有操作都成功，要么所有操作都失敗，保證了數(shù)據(jù)的完整性。
一致性：指數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)在事務(wù)之前和之后保持一致，保證了數(shù)據(jù)的正確性。
隔離性：指不同的事務(wù)之間應該是相互隔離的，互不影響，保證了數(shù)據(jù)的獨立性。
持久性：指事務(wù)一旦提交，就必須永久保存在數(shù)據(jù)庫中，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
這四個特性是事務(wù)的基礎(chǔ)，也是事務(wù)實現(xiàn)的核心。在確定事務(wù)粒度的時候，需要考慮這些特性之間的平衡和權(quán)衡。
二、事務(wù)粒度的應用場景
事務(wù)粒度的應用場景可以分為兩類：高并發(fā)場景和業(yè)務(wù)場景。
高并發(fā)場景：在高并發(fā)的情況下，事務(wù)粒度的大小對系統(tǒng)性能和可靠性有著很大的影響。如果事務(wù)粒度過大，會增加鎖的競爭，降低系統(tǒng)的并發(fā)性能；如果事務(wù)粒度過小，會增加事務(wù)的開銷和網(wǎng)絡(luò)通信的成本，降低系統(tǒng)的可靠性。
在高并發(fā)場景中，一般需要將事務(wù)粒度控制在較小的范圍內(nèi)，通常是基于表或數(shù)據(jù)行的粒度，實現(xiàn)細粒度的事務(wù)處理。例如，在訂單處理中，可以將每個訂單作為一個獨立的事務(wù)處理；在庫存管理中，可以將每個商品作為一個獨立的事務(wù)處理。
業(yè)務(wù)場景：在業(yè)務(wù)場景中，事務(wù)粒度的選擇需要考慮業(yè)務(wù)流程的復雜度和業(yè)務(wù)邏輯的一致性。如果事務(wù)粒度過大，會對系統(tǒng)效率產(chǎn)生負面影響，而且遇到異常情況時也難以進行針對性處理；如果事務(wù)粒度過小，會影響業(yè)務(wù)的一致性和正確性，甚至會導致數(shù)據(jù)不一致。
在業(yè)務(wù)場景中，一般需要權(quán)衡事務(wù)操作的復雜度和執(zhí)行效率，并考慮數(shù)據(jù)的完整性和正確性。例如，在銀行轉(zhuǎn)賬中，需要將轉(zhuǎn)出賬戶、轉(zhuǎn)入賬戶和交易記錄作為一個事務(wù)進行處理；在電商平臺中，需要將下單、支付、發(fā)貨和簽收等操作作為一個事務(wù)進行處理。
三、事務(wù)粒度的優(yōu)化方法
事務(wù)粒度的優(yōu)化方法包括兩個方面：從數(shù)據(jù)庫和應用程序兩個層面進行優(yōu)化。
從數(shù)據(jù)庫層面進行優(yōu)化：在數(shù)據(jù)庫層面，可以采取以下措施優(yōu)化事務(wù)處理。
1、采用存儲過程或觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫對象優(yōu)化事務(wù)操作，可以減少網(wǎng)絡(luò)通信的開銷，提高執(zhí)行效率。
2、采用悲觀鎖或樂觀鎖等機制控制數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性，避免數(shù)據(jù)錯亂和資源的浪費。
3、合理使用索引，優(yōu)化查詢性能，避免多次掃描和重復查詢。
從應用程序?qū)用孢M行優(yōu)化：在應用程序?qū)用?，可以采取以下措施?yōu)化事務(wù)處理。
1、盡量采用批量操作，避免單次操作多次訪問數(shù)據(jù)庫，減少數(shù)據(jù)庫操作次數(shù)。
2、采用分布式事務(wù)或分布式緩存，將事務(wù)和數(shù)據(jù)分散到多個節(jié)點中，提高系統(tǒng)性能和可靠性。
3、合理使用連接池和線程池，避免資源的重復分配和管理，提高系統(tǒng)的并發(fā)處理能力。
事務(wù)粒度的控制是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的一致性和穩(wěn)定性的重要手段。在應用中，需要根據(jù)實際情況選擇合適的事務(wù)粒度，權(quán)衡系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)的正確性，優(yōu)化事務(wù)處理方式，提高系統(tǒng)可靠性。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 數(shù)據(jù)庫死鎖,并發(fā)問題
- 數(shù)據(jù)倉庫的主要特征
- 什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)庫死鎖,并發(fā)問題
如果擁有線程需要獲取另外一個資源，而該資源當前為等待線程所擁有，則這種情形將成為死鎖：在事務(wù)提交或回滾之前兩個線程都不能釋放資源，而且它們因為正等待對方擁有的資源而不能提交或回滾事務(wù)。例如，運行事務(wù) 1 的線程 T1 具有學生基本信陪慧空息表上的排它鎖。運行事務(wù)2的線程 T2 具有系部表上的排它鎖，并且之后需要學生基本信息表上的鎖。事務(wù)2 無法獲得這一鎖，因為事務(wù) 1 已擁有它。事務(wù)2 被阻塞，等待事務(wù) 1。然后，事務(wù)1 需要 系部表的鎖，但無法獲得鎖，因為事務(wù) 2 將它鎖定了。事務(wù)在提交或回滾之前不能釋放持有的鎖。因為事務(wù)需要對方控制的鎖才能繼續(xù)操作，所以它們不能提交或回滾。
需要注意的是死鎖經(jīng)常與正常阻塞混淆。當一個事務(wù)鎖定了另一個事務(wù)需要的資源，第二個事務(wù)等待鎖被釋放。默認情況下，SQL Server 事務(wù)不會超時（除非設(shè)置了 LOCK_TIMEOUT）。第二個事務(wù)被阻塞，碧宴而不是被死蘆瞎鎖。
補充樓主：
其實我沒什么經(jīng)驗，只不過是了解一些基礎(chǔ)的東西罷了。
一樓的 一朵瘩紅花 實際經(jīng)驗很豐富，你可以向她咨詢一下。
你問的問題挺好得。三個概念緊密聯(lián)系在一起。
這樣說吧：并發(fā)的幾個事務(wù)同時發(fā)生，不加鎖控制的話數(shù)據(jù)就會亂套了，而加了鎖后，又是并發(fā)訪問會出現(xiàn)死鎖，所以就會出現(xiàn)避免死鎖的一些措施。
首先談并發(fā)：理論指的是在一段時間同時對某件事進行操作。 注意精度問題，修改數(shù)據(jù)庫是在一段時間內(nèi)操作，不是在某個時刻，而日志則會從 時刻 開始記錄你的操作。
造成死鎖的原因是為了防止 不同的用戶同時間（不是時刻）都對某個數(shù)據(jù)修改，造成訪問不一致的問題。
比如你讀了數(shù)據(jù)庫的一個數(shù)據(jù)然后把它修改了并存回去，是需要時間的（假如是student表中的有個grade屬性，你改了一條記錄的一個值）在這個過程當中，有人又訪問了數(shù)據(jù)庫并且恰恰訪問的是存回去之前的數(shù)據(jù)，然后他要進行操作，過了一段時間，此時你已經(jīng)存回去了數(shù)據(jù)祥圓。會發(fā)現(xiàn)原來的數(shù)據(jù)被改動了。這時數(shù)據(jù)就亂套了。（專業(yè)術(shù)語叫讀臟數(shù)據(jù)，其實還有很多其他類似這種導致前后數(shù)據(jù)不一致的問題）所以為了限定這種操作，數(shù)據(jù)庫設(shè)計了—–鎖—來鎖定這種操作。就是你正在操作某個數(shù)據(jù)的時候—-通常之前會先鎖定這個數(shù)據(jù)，這樣別人就不能對此數(shù)據(jù)操作了（嚴格來說就是只能讀，不能改），必須等你操作完才能對此數(shù)據(jù)修改等操作，這就在一定程度上避免了前后操作數(shù)據(jù)不一致的問題。
但是有了鎖后，新問題出現(xiàn)了，就是死鎖：
簡單解釋死鎖：進程A等待進程B釋放他的資源，B又等待A釋此掘放他的資源，這樣就互相等待就形成死鎖
官方解釋死鎖
死鎖，根本原因在于對共享存儲區(qū)的訪問。在數(shù)據(jù)庫中也一樣，如果需要“修改”一條數(shù)據(jù)，首先數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)會在上面加鎖，以保證在同一時間只有一個事務(wù)能進行修改操作。鎖有多種實現(xiàn)方式，比如意向鎖，共享－排他鎖，鎖表，樹形協(xié)議，時間戳協(xié)議等等。鎖還有多種粒度，比如可以在表上加鎖，也可以在記錄上加鎖。
在并發(fā)控制中，鎖是非常重要的。
至于在Oracle還是別的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，死鎖產(chǎn)生的原因沒有不同，不同的頂多是鎖的實現(xiàn)或者死鎖的恢復等罷了
再來說說事務(wù)：
事務(wù)簡單來說就是 一系列的對數(shù)據(jù)庫的操作揉在一起，要么同時完成，要么就都不完成。
比如—你要取錢的過程就可以當成是一個小的事務(wù)： 插卡，輸入取錢金額，取走錢，拿出來卡。此過程缺一不可。把所有這些過程細節(jié)封裝起來就成為一個事務(wù)。
以oracle數(shù)據(jù)庫為例：
一個事務(wù)（你可以認為是一系列業(yè)務(wù)的操作）起始于dml語句（insert、update、delete）
即一條dml語句就做為一個事務(wù)的起始，然后根據(jù)業(yè)務(wù)需要，進行其他的dml操作都算是事務(wù)的一部分。
最后碰到commit?；蛘遰ollback，或者其他意外什么的都算作一個事務(wù)的結(jié)束。
整個過程就是一個事務(wù)。
事務(wù)的理論解釋就是那四個什么特性：什么原子性、一致性、隔離性和持久性
簡稱ACID
剩下的：數(shù)據(jù)庫是建立在操作系統(tǒng)之上的一個層次。
你問的是數(shù)據(jù)庫的存儲機制？？工作機制？？還是什么的？？
數(shù)據(jù)庫就是存數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是 對存的數(shù)據(jù)進行高效率的管理
大的結(jié)構(gòu)分物理數(shù)據(jù)跟邏輯數(shù)據(jù)。
物理數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備上的存儲方式，什么物理聯(lián)系，森宴核物理結(jié)構(gòu)，物理記錄等 術(shù)語。
邏輯數(shù)據(jù)就是程序員和用戶看到的數(shù)據(jù)形式。什么邏輯聯(lián)系，邏輯結(jié)構(gòu)==同上
數(shù)據(jù)庫管理類系統(tǒng)就是把這些邏輯跟物理相互轉(zhuǎn)換。 好比你輸入的叫邏輯數(shù)據(jù)存儲在磁盤上叫物理數(shù)據(jù)。等等。
廢話了一堆，也不知道回答對你的問題沒~~
db2 是對某表某一條記錄操作的迅慎時候,他會對整個表進行表鎖定,如果設(shè)置的事念昌神務(wù)級別是可重復的讀,那么另外一個人的同步操作就會被回滾,不過可以通過sql語句指定鎖定級別,sqlserver默認是對行數(shù)據(jù)進行鎖定,你如果要看這個問題,你可以先研究一下數(shù)據(jù)庫的鎖定方式和鎖定級別,死鎖是一定存在的,特別是在并發(fā)操作很多的情況,這個和你數(shù)據(jù)庫的設(shè)計有仔虧關(guān)系,關(guān)鍵是捕獲到死鎖后怎么樣對死鎖進行釋放
數(shù)據(jù)倉庫的主要特征
數(shù)據(jù)倉庫的特點：
數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的；操作型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織面向事務(wù)處理任務(wù)，而數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)是按照一定的主題域進行組織。主題是指用戶使用數(shù)據(jù)倉庫進行決策時所關(guān)心的重點方面，一個主題通常與多個操作型攜型信息系統(tǒng)相關(guān)。
數(shù)據(jù)倉庫是集成的，數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)有來自于分散的操作型數(shù)據(jù)，將所需數(shù)據(jù)從原來的數(shù)據(jù)中抽取出來，進行加工與集成，統(tǒng)一與綜卜游伏合之后才能進入數(shù)據(jù)倉庫； 數(shù)據(jù)磨核倉庫中的數(shù)據(jù)是在對原有分散的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)抽取、清理的基礎(chǔ)上經(jīng)過系統(tǒng)加工、匯總和整理得到的，必須消除源數(shù)據(jù)中的不一致性，以保證數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的信息是關(guān)于整個企業(yè)的一致的全局信息。 數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)主要供企業(yè)決策分析之用，所涉及的數(shù)據(jù)操作主要是數(shù)據(jù)查詢，一旦某個數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)倉庫以后，一般情況下將被長期保留，也就是數(shù)據(jù)倉庫中一般有大量的查詢操作，但修改和刪除操作很少，通常只需要定期的加載、刷新。 數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)通常包含歷史信息，系統(tǒng)記錄了企業(yè)從過去某一時點(如開始應用數(shù)據(jù)倉庫的時點)到當前的各個階段的信息，通過這些信息，可以對企業(yè)的發(fā)展歷程和未來趨勢做出定量分析和預測。
數(shù)據(jù)倉庫是不可更新的，數(shù)據(jù)倉庫主要是為決策分析提供數(shù)據(jù)，所涉及的操作主要是數(shù)據(jù)的查詢；
數(shù)據(jù)倉庫是隨時間而變化的，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較適合處理格式化的數(shù)據(jù)，能夠較好的滿足商業(yè)商務(wù)處理的需求。穩(wěn)定的數(shù)據(jù)以只讀格式保存，且不隨時間改變。
匯總的。操作性數(shù)據(jù)映射成決策可用的格式。
大容量。時間序列數(shù)據(jù)通常都非常大。
非規(guī)范化的。Dw數(shù)據(jù)可以是而且經(jīng)常是冗余的。
元數(shù)據(jù)。將描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保存起來。
數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)來自內(nèi)部的和外部的非集成操作系統(tǒng)。
可以參考這篇文章：
數(shù)據(jù)倉庫(1)什么是數(shù)據(jù)倉庫 – 知乎 (zhihu.com)
面向主題:
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，更大的特點是面向應用進行數(shù)據(jù)的余晌組織，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能是相互分離的。而數(shù)據(jù)倉庫則是面向主題的。主題是一個抽象的概念，是較高層次上企業(yè)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)綜合、歸類并進行分析利用的抽象。在邏輯意義上，它是對應企業(yè)中某一宏觀分析領(lǐng)域所涉及的分析對象。
集成性:
通過對分散、獨立、異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行抽取、清理、轉(zhuǎn)換和匯總便得到了數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)，這樣保證了數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的數(shù)據(jù)關(guān)于整個企業(yè)的一致性。
數(shù)據(jù)倉庫中的綜合數(shù)據(jù)不能從原有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)直接得到。因此在數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)倉庫之前，必然要經(jīng)過統(tǒng)一與綜合，這一步是數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)中最關(guān)鍵、最復雜的一步，所要完成的工作有：
非易失性（不可更新性）
數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)反映的是一段相當長的時間內(nèi)歷史數(shù)據(jù)的內(nèi)容，是不同時點的數(shù)據(jù)庫快照的，以及基于這些快照進行統(tǒng)計、綜合和重組的導出數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)非易失性主要是針對應用而言。數(shù)據(jù)倉庫的用戶對數(shù)據(jù)的操作大多是數(shù)據(jù)查詢或比較復雜的挖掘，一旦數(shù)據(jù)進入數(shù)腔尺據(jù)倉庫以后，一般情況下被較長時間保留。數(shù)據(jù)倉庫中一般有大量的查詢操作，但修改和刪除操作很少。因此，豎圓鋒數(shù)據(jù)經(jīng)加工和集成進入數(shù)據(jù)倉庫后是極少更新的，通常只需要定期的加載和更新。
時變性
數(shù)據(jù)倉庫包含各種粒度的歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)可能與某個特定日期、星期、月份、季度或者年份有關(guān)。數(shù)據(jù)倉庫的目的是通過分析企業(yè)過去一段時間業(yè)務(wù)的經(jīng)營狀況，挖掘其中隱藏的模式。雖然數(shù)據(jù)倉庫的用戶不能修改數(shù)據(jù)，但并不是說數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)是永遠不變的。分析的結(jié)果只能反映過去的情況，當業(yè)務(wù)變化后，挖掘出的模式會失去時效性。因此數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)需要更新，以適應決策的需要。從這個角度講，數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)是一個項目，更是一個過程。數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)隨時間的變化表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1） 數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)時限一般要遠遠長于操作型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時限。
（2） 操作型系統(tǒng)存儲的是當前數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)是歷史數(shù)據(jù)。
（3） 數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)是按照時間順序追加的，它們都帶有時間屬性。
數(shù)據(jù)倉庫是基于數(shù)據(jù)簡拿庫技術(shù)的，運咐孫是研究如何將大規(guī)模復雜的數(shù)據(jù)更有效的組織用于方便使用的技術(shù)。這是我搞這么多年數(shù)據(jù)倉庫的認識。旁鏈
什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)
每個階段的主要工作絕猛是什么？解： (1) 按照規(guī)范化的設(shè)計方法，以及數(shù)鍵鎮(zhèn)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)過程，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程可分為以下六個設(shè)計階段需求分析、稿宏粗概念結(jié)構(gòu)設(shè)計
={ E→G，G→E，F(xiàn)→（E，G），H→（E，G），
（F，H）→E}
（1）求出R的所有候選關(guān)鍵字；
（2）根據(jù)函數(shù)依賴關(guān)系，確定關(guān)系模式R屬于第幾范式；
（3）將R分解為3NF，并保持無損連接性和函數(shù)依賴保持性；
（4）求出F的最小函數(shù)依賴集。
參考答案：
（1）R的候選關(guān)鍵字為：（F，H）
（2）R為：1NF
（3）分解為：
（，）、（，）、（，）、（，{}）
（4）最小函數(shù)依賴集為：
按定理4.3,求最小函數(shù)依賴集步驟：
F=
=
=
10、試問下列關(guān)系模式更高屬于第幾范式，并解釋其原因。
（1）R（A，B，C，D），F(xiàn)=。
（2）R（A，B，C，D，E），F(xiàn)=。
（3）R（A，B，C，D），F(xiàn)=。
（4）R（A，B，C），F(xiàn)=。
（5）R（A，B，C），F(xiàn)=。
（6）R（A，B，C，D），F(xiàn)=。
（7）R（A，B，C，D），F(xiàn)=。
參考答案：
只依次寫出候選關(guān)鍵字與范式等級（范式按定義判定，具體略）
（1）AB 1NF
（2）AB，ENF
（3）AB，ADNF
（4）A，BBCNF
（5）C 2NF
（6）AD 1NF
（7）AD 1NF
二、填空題
1、對數(shù)據(jù)庫的保護一般包括 安全性 、 完整性 、 并發(fā)控制 和 數(shù)據(jù)恢復 四個方面的內(nèi)容。
2、對數(shù)據(jù)庫如或 安全 性的保護就是指要采取措施，防止庫中數(shù)據(jù)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 用戶標識和鑒余清別 、 用戶存取權(quán)限控制 、 視圖機制 、
數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)均需指明其數(shù)據(jù)類型和取值范圍，這是數(shù)據(jù) 完整性 約束所必需的。
6、在SQL中， COMMIT 語句用于提交事務(wù)， ROLLBACK 語句用于回滾事務(wù)。
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(fā)生 ，二是 檢測死鎖發(fā)現(xiàn)后予以消除死鎖 。
9、解除死鎖最常用的方法是 撤消一些陷入死鎖的事務(wù) 。
10、基于日志的恢復方法需要使用兩種冗余數(shù)據(jù)，即 后備數(shù)據(jù)庫 和 日志文件 。
三、簡單題
1、簡述數(shù)據(jù)庫保護的主要內(nèi)容。
對數(shù)據(jù)庫的保護一般包括4個方面的內(nèi)容，一是對數(shù)據(jù)庫完整性的保護，即保證庫中的數(shù)據(jù)是正確的和相容的，符合完整性約束條件的；二是對數(shù)據(jù)庫安全性的保護，即防止庫中數(shù)據(jù)被非法訪問、修改，甚至惡意破壞；三是對并發(fā)的事務(wù)進行控制，保證數(shù)據(jù)庫的一致性；四是在發(fā)生故障后，對數(shù)據(jù)庫進行恢復，盡量減少故障造成的損失。
2、什么是數(shù)據(jù)庫的安全性？簡述DBMS提供的安全性控制功能包括哪些內(nèi)容。
解：
（1）數(shù)據(jù)庫的安全性是指保護數(shù)據(jù)庫以防止非法使用所造成數(shù)據(jù)的泄露、更改或破壞。
（2）常采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(shù)據(jù)加密等。
4、什么是數(shù)據(jù)庫的完整性？DBMS提供哪些完整性規(guī)則，簡述其內(nèi)容。
（1）數(shù)據(jù)庫的完整性是指保護數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性，防止錯誤的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫造成無效操作。
（2）DBMS提供實體完整性規(guī)則、參照完整性規(guī)則及用戶自定義完整性規(guī)則
為保障數(shù)據(jù)庫的完整性，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應提供完整性約束的定義機制和檢查機制。
5、數(shù)據(jù)庫的安全性保護和完整性保護有何主要區(qū)別?
解：
數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性是數(shù)據(jù)庫保護的兩個不同的方面。
安全性是保護數(shù)據(jù)庫，以防止非法使用所造成數(shù)據(jù)的泄露、更改或破壞，安全性措施的防范對象是非法用戶和非法操作；完整性是防止合法用戶使用數(shù)據(jù)庫時向數(shù)據(jù)庫中加入不符合語義的數(shù)據(jù)，完整性措施的防范對象是不合語義的數(shù)據(jù)，即不正確的數(shù)據(jù)。
6、什么是事務(wù)？簡述事務(wù)的ACID特性，事務(wù)的提交和回滾是什么意思？
解：
（1）事務(wù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中豎橡前執(zhí)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(wù)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(wù)。事務(wù)的開始與結(jié)束可以由用戶顯式控制。如果用戶沒有顯式地定義事務(wù)，則由DBMS按照缺省規(guī)定自動劃分事務(wù)。
（2）事務(wù)是由有限的數(shù)據(jù)庫操作序列組成，但并不是任意的數(shù)據(jù)庫操作序列都能成為事務(wù)，為了保護數(shù)據(jù)的完整性，一般要求事務(wù)具有以下四個特征：
1）原子性（Atomicity）2）一致性（Consistency）3）隔離性（Isolation）4）持久性（Durability）事務(wù)上述四個性質(zhì)的英文術(shù)語的之一個字母分別為A、C、I、D。因此，這四個性質(zhì)也稱為事務(wù)的ACID準則。
（3）
COMMIT表示事務(wù)的提交，即將事務(wù)中所有對數(shù)據(jù)庫的更新寫回到磁盤上的物理數(shù)據(jù)庫中去，此時事務(wù)正常結(jié)束；
ROLLBACK表示事務(wù)的回滾，即在事務(wù)運行的過程中發(fā)生了某種故障，事務(wù)不能繼續(xù)執(zhí)行，系統(tǒng)將事務(wù)中對數(shù)據(jù)庫的所有已完成的更新操作全部撤銷，再回滾到事務(wù)開始時的狀態(tài)。
7、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中為什么要有并發(fā)控制機制？
解：
每個用戶在存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，可能是串行執(zhí)行，即每個時刻只有一個用戶程序運行，也可能是多個用戶并行地存取數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的更大特點之一就是數(shù)據(jù)資源是共享的，串行執(zhí)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(jié)束才能對數(shù)據(jù)庫進行存取，這樣數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的利用率會極低。因此，為了充分利用數(shù)據(jù)庫資源，很多時候數(shù)據(jù)庫用戶都是對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并行存取數(shù)據(jù)，但這樣就會發(fā)生多個用戶并發(fā)存取同一數(shù)據(jù)塊的情況，如果對并發(fā)操作不加控制可能會產(chǎn)生操作沖突，破壞數(shù)據(jù)的完整性。即發(fā)生所謂的丟失更新、污讀、不可重讀等現(xiàn)象。
（2）實現(xiàn)并發(fā)控制的方法主要有兩種：封鎖（Lock）技術(shù)和時標（Timestamping）技術(shù)。
9、什么是封鎖？封鎖的基本類型有哪幾種？含義是什么？
解：
（1）所謂封鎖就是當一個事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象（可以是數(shù)據(jù)項、記錄、數(shù)據(jù)集、以至整個數(shù)據(jù)庫）進行操作之前，必須獲得相應的鎖，以保證數(shù)據(jù)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，其采用的原理是禁止并發(fā)操作。當事務(wù)T對某個數(shù)據(jù)對象R實現(xiàn)X封鎖后，其他事務(wù)要等T解除X封鎖以后，才能對R進行封鎖。這就保證了其他事務(wù)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，其采用的原理是允許其他用戶對同一數(shù)據(jù)對象進行查詢，但不能對該數(shù)據(jù)對象進行修改。當事務(wù)T對某個數(shù)據(jù)對象R實現(xiàn)S封鎖后，其他事務(wù)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(wù)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、什么是活鎖？如何處理？
解：
（1）封鎖技術(shù)可有效解決并行操作引起的數(shù)據(jù)不一致性問題，但也可產(chǎn)生新的問題，即可能產(chǎn)生活鎖和死鎖問題。
活鎖（Livelock）：當某個事務(wù)請求對某一數(shù)據(jù)的排它性封鎖時，由于其他事務(wù)一直優(yōu)先得到對該數(shù)據(jù)的封鎖與操作而使這個事務(wù)一直處于等待狀態(tài)，這種狀態(tài)形成活鎖。
（2）避免活鎖的簡單方法是采用先來先服務(wù)的策略，按照請求封鎖的次序?qū)κ聞?wù)排隊，一旦記錄上的鎖釋放，就使申請隊列中的之一個事務(wù)獲得鎖。
12、什么是死鎖？消除死鎖的常用方法有哪些？請簡述之。
（1）在同時處于等待狀態(tài)的兩個或多個事務(wù)中，每個事務(wù)都在等待其中另一個事務(wù)解除封鎖，它才能繼續(xù)執(zhí)行下去，造成任何一個事務(wù)都無法繼續(xù)執(zhí)行，這種狀態(tài)稱為死鎖。
（2）發(fā)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(huán)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(shù)據(jù)對象全部依次加鎖，并要求加鎖成功，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(shù)據(jù)對象，然后重新開始從頭加鎖。
②順序加鎖法
順序加鎖法是預先對所有可加鎖的數(shù)據(jù)對象規(guī)定一個加鎖順序，每個事務(wù)都需要按此順序加鎖，在釋放時，按逆序進行。
14、數(shù)據(jù)庫運行過程中可能產(chǎn)生的故障有哪幾類
（1）數(shù)據(jù)庫運行過程中可能會出現(xiàn)各種各樣的故障，這些故障可分為以下三類：事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障。
16、什么是日志文件？為什么要在系統(tǒng)中建立日志文件？
解：
（1）日志文件是用來記錄事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。對數(shù)據(jù)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志的文件中，目的是為數(shù)據(jù)庫的恢復保留依據(jù)。
典型的日志文件主要包含以下內(nèi)容：1）更新數(shù)據(jù)庫的事務(wù)標識（標明是哪個事務(wù)）；2）操作的類型（插入、刪除或修改）；3）操作對象；4）更新前數(shù)據(jù)的舊值（對于插入操作而言，沒有舊值）；5）更新后數(shù)據(jù)的新值（對于刪除操作而言，沒有新值）；6）事務(wù)處理中的各個關(guān)鍵時刻（事務(wù)的開始、結(jié)束及其真正回寫的時間）。
二、填空題
1、在設(shè)計分E-R圖時，由于各個子系統(tǒng)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(jié)構(gòu)沖突 三類。
2、數(shù)據(jù)字典中的 數(shù)據(jù)項 是不可再分的數(shù)據(jù)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、確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)主要包括三方面內(nèi)容，即： 確定數(shù)據(jù)存放位置和存儲結(jié)構(gòu) 、 確定數(shù)據(jù)存取方法 和 系統(tǒng)配置 。
6、將關(guān)系R中在屬性A上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊上，稱為對關(guān)系R基于屬性A進行 聚簇 。
7、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的重要特點之一要把 結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)） 設(shè)計和 行為（處理） 設(shè)計密切結(jié)合起來，并以 結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)） 為核心而展開。
8、數(shù)據(jù)庫設(shè)計一般分為如下六個階段： 需求分析 、 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 、 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運行與維護。
9、概念設(shè)計的結(jié)果是得到一個與 計算機與DBMS 無關(guān)的模型。
10、在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中， 數(shù)據(jù)字典 是系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)的描述的。
三、簡答題
1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為哪幾個了階段？每個階段的主要工作是什么？
解：
(1) 按照規(guī)范化的設(shè)計方法，以及數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)過程，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程可分為以下六個設(shè)計階段需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的實施、數(shù)據(jù)庫運行和維護。
(2) 以下是數(shù)據(jù)庫設(shè)計六個步驟的具體內(nèi)容：
1、需求分析階段2、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段4、物理設(shè)計階段
5、數(shù)據(jù)庫實施階段6、數(shù)據(jù)庫運行與維護階段
5、什么是E-R圖？構(gòu)成E-R圖的基本要素是什么？
（1）E-R圖即是實體-聯(lián)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(lián)系的方法。
實體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。
屬性：用橢圓表示，橢圓形內(nèi)寫明屬性名。并用無向邊將其與相應的實體連接起來。
聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（1：1、1：n或m：n）。
6、用E-R圖表示概念模式有什么好處？
解：
概念模式是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨立于機器、更抽象。將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計從設(shè)計過程中獨立出來，可以帶來以下好處：
(1) 任務(wù)相對單一化，設(shè)計復雜程度大大降低，便于管理。
(2) 概念模式不受具體的DBMS的限制，也獨立于存儲安排和效率方面的考慮，因此，更穩(wěn)定。
(3) 概念模型不含具體DBMS所附加的技術(shù)細節(jié)，更容易被用戶理解，因而更能準確的反映用戶的信息需求。
8、一個圖書館理系統(tǒng)中有如下 信息：
圖書：書號、書名、數(shù)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、、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(jù)以上情況，完成如下設(shè)計：
（1）設(shè)計系統(tǒng)的E-R圖；
（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式；
（3）指出轉(zhuǎn)換后的每個關(guān)系模式的關(guān)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(shù)量，位置）
出版（書號，出版社名）
出版社（出版社名，郵編，地址，，E-mail）
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