关系符号-数据库系统中的重要概念-数据库系统的关系符号 (关系怎么用符号表达)

教程大全 2025-07-14 22:03:55 浏览

关系符号是数据库系统中的重要概念之一。它是描述关系之间连接、操作的符号。本文将从什么是关系符号、关系符号的作用、关系符号的种类以及关系符号的应用等几个方面来详细的介绍关系符号。

一、什么是关系符号

关系符号是一种约定俗成的描述数据之间关系的符号,包括等于符号“=”,不等于符号“”,大于符号“>”,小于符号“=”,小于等于符号“

二、关系符号的作用

关系符号在数据库系统中具有以下几个作用:

1.用于描述关系之间的连接

在数据库中,不同的关系之间需要进行连接才能获取到需要的数据。关系运算符用于描述这些连接方式,如等于符号“=”用于描述两个表之间的等值连接。

2.用于描述关系之间的操作

关系符号还可以用于描述关系之间的操作。比如操作,我们可以使用关系符号表达一些操作的概念,如并集符号“∪”和交集符号“∩”。

3.用于描述数据的完整性条件

关系符号也可以用于描述数据的完整性条件。比如,等于符号(=)用于约束属性的取值,保证属性值与原值相等。

三、关系符号的种类

关系符号有很多种,我们常用的包括:

1.等于符号(=)

等于符号是最常用的关系符号。可以用于表达等值连接、属性校验等,表示两个值相等。

2.不等于符号()

不等于符号表示任意两个值都不相等,用于表达非等值连接或条件过滤等作用。

3.大于符号(>)

大于符号表示两个值中左边的那个值大于右边的那个值,用于表达条件过滤等操作。

4.小于符号(

小于符号表示两个值中左边的那个值小于右边的那个值,用于表达条件过滤等操作。

5.大于等于符号(>=)

大于等于符号表示两个值中左边的那个值大于或等于右边的那个值,用于表达条件过滤等操作。

6.小于等于符号(

小于等于符号表示两个值中左边的那个值小于或等于右边的那个值,用于表达条件过滤等操作。

7.并集符号(∪)

并集符号表示两个关系的并集,也就是两个关系中所有元素的。

8.交集符号(∩)

交集符号表示两个关系的共同元素,也就是两个关系中相同的元素构成的。

四、关系符号的应用

关系符号在数据库系统中有广泛应用,其主要应用包括:

1.数据查询

在数据查询中,关系符号可以用于连接不同的表、筛选数据等操作。通过合理的运用关系符号,可以让数据查询变得更加高效。

2.数据维护

关系符号可以用于数据维护中的数据校验、数据比较等操作。通过对数据进行合理的维护和校验,可以保证数据的完整性和正确性。

3.数据分析

在数据分析中,关系符号可以用于数据的筛选、排序等操作,通过对数据进行精细化的分析,可以得出更加准确的结论。

4.数据操作

关系符号还可以用于数据库系统中的数据操作,如联合查询、外连接等操作。通过运用不同的关系符号,可以实现不同的数据操作。

相关问题拓展阅读:

数据库系统原理之关系代数

关系代数基于(关系),定义了一系列对(关系)对操作。如并,差,笛卡尔积,选择,更名,投影等基本操作,以及基于基本操作推导出来的扩展操作。

关系代数作用于一个或多个关系,然后产生一个新的关系。可以将关系代数理解为函数,接受一个关系输入,返回一个新对关系。举个例子,我们将并操作命名为 Union ,那么并操作可以表示为:

对于其他对操作猜型岩如差操作,选择操作等,都有相应对数学符号进行表示,但在中输入这些符号比较困难,再加上我学习关系代数是了解基本的概念知识,这里就不使用数学符号表示了,而是以文字代替。

关系代数定义了基于(关系)的操作,其是 SQL 的重要基础(另一个重要基础是关系演算),了解了关系代数的概念以及各个操作要达到的目的之后,对 SQL 中对一些概念也会更加清晰,如连接操作。

本文首先介绍关系代数中的基础操作,再介绍扩展操作。

关系代数的基础操作有:并,差,笛卡尔积,选择,更名,投影等。有些操作如并,差等要求参与运算的关系需要具备并相容性。所谓并相容性,就是两个关系的属性数目(度)相同,并且每个度所在的域相同。

如 R(学生,学号,地址) 和 S(课程,课程号) 两个关系由于度和属性所在的域不相同,因此不具备并相容性,也就无法进行并,差等操作。

相应的, R2(学生,学号,地址) 和 S(教师,教师号,地址) 由于度和属性所在的域相同,因此具备并相容性。

并操作就是将两个关系租盯合并为一个关系,在合并时去掉重复的元组。为什么要去掉重复项呢?这是的特质,要求不能有重复项。

R 并 S 和 S 并 R 得到的结果是一样的,即并操作满换律。

举个例子,有两个关系 R(学生) 和 S(教师):

这两个关系进行并操作的结果为:

差操作用来选择出现在一个关系但并未出在另一个关系中的元组。

还是以上面两个关系 R(学生) 和 S(教师) 为例,R 差 S 的结果为:

S 差 R 的结果为:

其中元组 T(Jerry,2,澳大利亚) 在两个关系中都出现,是两个关系的交集。因此差操作就是从一个关系中去除和另一个关系的交集所得到的。

差操作不满换律。

笛卡尔积用来将两个关系连接起来,笛卡尔积的结果将两个关系中所有可能的元组组合起来。假设关系 R 的元组数目为 M,度数为 I,关系 S 的元组数目为 N,度数为 J,那么 R 和 S 进行笛卡尔积运算得到的新关系的元组数目为 M * N,度数为 I + J。

举个例子,有两个关系 R(学生) 和 S(课程) :

那么对 R 和 S 进行笛卡尔积的结果为:

笛卡尔积用来将两个关系连接在一起,获取所有可能的结果,其是连接操作的基础。

选择操作就是从一个关系中,选择出满足条件的元组。

如从上面的学生表中,选择出学号大于等于 2 的学生,结果为:

选择条件由与或非逻辑表达式构成。

投影操作是从给定的关系中,选择出某些属性属性构成新的关系。如从学生表中投影出一个新的关系 R(姓名,地址) :

关系代数常用的扩展操作有交操作,Theta 连接操作,自然连接操作,外连接操作,除操作等。扩展操作可以由基础操作推导而来。

交操作用来从两个关系中,选择出同时存在于两个关系中的元组。如上面 R(学生) 和 S(教师) 进行交操作的结果为:

Theta 连接操作会从两个关系的笛卡尔积中,选择出某个条件的元组,并去掉重复项。例如在上面笛卡尔积例子,选择出课程号不为 c1 并且学号不为 s1 的元组:

连接操作一般和投影操作配合使用,比如从上面的结果集中投影出 R(姓名,课程) :

Theta 连接操作中有个特殊的操作,叫做等值连接,即选择条件为判断是否相等。

自然连接可以认为是一种特殊的等值连接,其要求两个关系具有相同的属性,并且判断条件为两个关系中的某两个相同属性的值相等。

自然连接是最常用的连接操作。

假如有两个关系 R(学生 ) 和 S(班级) :

对这两个关系进行自然连接的结果为:

外连接就是在自然连接的结果集中,将空值元组和穗御没有匹配到的元素放入到结果集中。

假如有两个关系 R(学生 ) 和 S(班级) :

首先对这两个关系进行自然连接:

我们在自然连接的结果集中,机上空值元组和没有匹配到的元组:

以上就是外连接的结果,也叫做全外连接:保证两端的元素不丢失。对应的,还有左外连接和右外连接,左外连接会保证左侧的元素不丢失,右外连接会保证右侧的元素不丢失。

因此上面两个进行左外连接的结果为:

进行右外连接的结果为:

除操作是对两个关系进行“除法”操作,要求“除数”关系是“被除数”关系的真子集。除操作会从“被除数”关系中,选择出一个新的关系,设为 N,N 也是 “被除数”关系的真子集。N 需要满足一个条件:

N 和“除数”关系的笛卡尔积是“被除数”关系的更大真子集。

好绕啊···

我们还是直接看例子吧。

假设有两个关系: R(A1,A2,A3) 和 S(A3) :

对 R 和 S 进行除操作,得到的结果为:

如果 S 关系为:

那么对 R 和 S 进行除操作的结果为:

从上面的例子来看,除操作适用于“满足全部····”的查询。举个例子,从学生表中查询选择了所有课程或者选择了软件测试和软件工程这两门课程的学生。

假设存在一个关系 R(学生) 和 S(课程) :

现在我们要查询选择了软件测试这门课的所有学生,则被除数关系为 R(学生) ,除数关系为:

对两个关系进行除操作,得到的结果为:

如果我们只需要获取学生的姓名,不需要学号这一列,那么可以再对结果集进行投影操作:

本文介绍了关系代数以及关系代数中常用的基础操作和扩展操作,基础操作包括并,差,笛卡尔积,选择,投影,更名等,某些基础要做要求两个参与运算的关系具有并相容性。扩展操作可以由基础操作推导而来,可以完成更复杂的操作。

关系代数是 SQL 语言的基础,SQL 语言是在关系代数上的一层封装,目的是方便程序员使用。

关系代数的操作接受一个或多个关系作为输入,再输出一个新的关系,不同的关系操作可以进行相互的组合。例如可以先进行选择操作再进行投影操作,先进行自然连接操作再进行选择操作等等。根据不同的需求需要灵活的组合这些操作。

完。

试述数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统的概念以及四者之间的关系

一、数据

1、数据(data)是事实或观察的结果,是对客观事物的逻辑归纳,是用于表示客观事物的未经加工的原始素材。

2、数据可以是连续的值,比如声音、图像,称为模拟数据;也可以是离散的,如符号、文字,称为数字数据。

3、在计算机系统中,数据以二进制信息单元0、1的形式表示。

二、数据库

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大,可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放,是有一定的规则的,否则查询的效率会很低。当今世界是一个充满着数据的互联网世界,充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多,比如出行记录、消费记录、浏览颂漏的网页、发送的消息等等。除了文本类型的数据,图像、音乐、声音都是数据。

三、数据库管理系统

1、数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。

2、它可以支持多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立,修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)和数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。

四、数据库系统

数据库系统DBS(Data Base System,简称DBS)通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理,数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库,使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。

五、数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统四者之间的关系

1、首先数据库系统(baiDBS)包括数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS),数据库管理系统包括数据库,数据库包括数据。

2、数据库是用来存放数据的仓库。

3、数据库管理系统是操纵和管理数据库的系统。

扩展资料:

数据库的发展现状

关系怎么用符号表达

1、在数据库的发展历史上,数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展,数据库技术在各个方面的快速的发展。

2、特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员,80年代以来, 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库,即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的吵行接口。这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的野碰烂问题。

3、随着云计算的发展和大数据时代的到来,关系型数据库越来越无法满足需要,这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理。

4、以此同时,分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求,于是越来越多的非关系型数据库就开始出现,这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同, 它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据,这类数据库一般被称为NoSQL(Not only SQL)数据库。 而传统的关系型数据库在一些传统领域依然保持了强大的生命力。

关于数据库系统的关系符号的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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国家计算机二级access上机考试怎么考,考哪些内容?

考纲如下: 全国计算机等级考试二级ACCESS考试大纲 二级(Access数据库程序设计)考试大纲 公共基础知识 基本要求 1. 掌握算法的基本概念。 2. 掌握基本数据结构及其操作。 3. 掌握基本排序和查找算法。 4. 掌握逐步求精的结构化程序设计方法。 5. 掌握软件工程的基本方法,具有初步应用相关技术进行软件开发的能力。 6. 掌握数据库的基本知识,了解关系数据库的设计。 考试内容 一、基本数据结构与算法 1. 算法的基本概念;算法复杂度的概念和意义(时间复杂度与空间复杂度)。 2. 数据结构的定义;数据的逻辑结构与存储结构;数据结构的图形表示;线性结构与非线性结构的概念。 3. 线性表的定义;线性表的顺序存储结构及其插入与删除运算。 4. 栈和队列的定义;栈和队列的顺序存储结构及其基本运算。 5. 线性单链表、双向链表与循环链表的结构及其基本运算。 6. 树的基本概念;二叉树的定义及其存储结构;二叉树的前序、中序和后序遍历。 7. 顺序查找与二分法查找算法;基本排序算法(交换类排序,选择类排序,插入类排序)。 二、程序设计基础 1. 程序设计方法与风格。 2. 结构化程序设计。 3. 面向对象的程序设计方法,对象,方法,属性及继承与多态性。 三、软件工程基础 1. 软件工程基本概念,软件生命周期概念,软件工具与软件开发环境。 2. 结构化分析方法,数据流图,数据字典,软件需求规格说明书。 3. 结构化设计方法,总体设计与详细设计。 4. 软件测试的方法,白盒测试与黑盒测试,测试用例设计,软件测试的实施,单元测试、集成测试和系统测试。 5. 程序的调试,静态调试与动态调试。 四、数据库设计基础 1. 数据库的基本概念:数据库,数据库管理系统,数据库系统。 2. 数据模型,实体联系模型及E-R图,从E-R图导出关系数据模型。 3. 关系代数运算,包括集合运算及选择、投影、连接运算,数据库规范化理论。 4. 数据库设计方法和步骤:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的相关策略。 考试方式 1. 公共基础知识的考试方式为笔试,与Access数据库程序设计的笔试部分合为一张试卷。 公共基础知识部分占全卷的30分。 2. 公共基础知识有10道选择题和5道填空题。 Access数据库程序设计 基本要求 1. 具有数据库系统的基础知识。 2. 基本了解面向对象的概念。 3. 掌握关系数据库的基本原理。 4. 掌握数据库程序设计方法。 5. 能使用Access建立一个小型数据库应用系统。 考试内容 一、 数据库基础知识 1. 基本概念: 数据库,数据模型,数据库管理系统,类和对象,事件。 2. 关系数据库基本概念: 关系模型(实体的完整性,参照的完整性,用户定义的完整性),关系模式,关系,元组,属性,字段,域,值,主关键字等。 3. 关系运算基本概念: 选择运算,投影运算,连接运算。 4. SQL基本命令: 查询命令,操作命令。 5. Access系统简介: (1)Access系统的基本特点。 (2)基本对象:表,查询,窗体,报表,页,宏,模块。 二、数据库和表的基本操作 1. 创建数据库: (1)创建空数据库。 (2)使用向导创建数据库。 2. 表的建立: (1)建立表结构:使用向导,使用表设计器,使用数据表。 (2)设置字段属性。 (3)输入数据:直接输入数据,获取外部数据。 3. 表间关系的建立与修改: (1)表间关系的概念:一对一,一对多。 (2)建立表间关系。 (3)设置参照完整性。 4. 表的维护: (1)修改表结构:添加字段,修改字段,删除字段,重新设置主关键字。 (2)编辑表内容:添加记录,修改记录,删除记录,复制记录。 (3)调整表外观。 5. 表的其他操作: (1)查找数据。 (2)替换数据。 (3)排序记录。 (4)筛选记录。 三、查询的基本操作 1. 查询分类: (1)选择查询。 (2)参数查询。 (3)交叉表查询。 (4)操作查询。 (5)SQL查询。 2. 查询准则: (1)运算符。 (2)函数。 (3)表达式。 3. 创建查询: (1)使用向导创建查询。 (2)使用设计器创建查询。 (3)在查询中计算。 4. 操作已创建的查询: (1)运行已创建的查询。 (2)编辑查询中的字段。 (3)编辑查询中的数据源。 (4)排序查询的结果。 四、窗体的基本操作 1. 窗体分类: (1)纵栏式窗体。 (2)表格式窗体。 (3)主/子窗体。 (4)数据表窗体。 (5)图表窗体。 (6)数据透视表窗体。 2. 创建窗体: (1)使用向导创建窗体。 (2)使用设计器创建窗体:控件的含义及种类,在窗体中添加和修改控件,设置控件的常见属性。 五、报表的基本操作 1. 报表分类: (1)纵栏式报表; (2)表格式报表。 (3)图表报表。 (4)标签报表。 2. 使用向导创建报表。 3. 使用设计器编辑报表。 4. 在报表中计算和汇总。 六、页的基本操作 1. 数据访问页的概念。 2. 创建数据访问页: (1)自动创建数据访问页。 (2)使用向导数据访问页。 七、宏 1. 宏的基本概念。 2. 宏的基本操作: (1)创建宏:创建一个宏,创建宏组。 (2)运行宏。 (3)在宏中使用条件。 (4)设置宏操作参数。 (5)常用的宏操作。 八、模块 1. 模块的基本概念: (1)类模块。 (2)标准模块。 (3)将宏转换为模块。 2. 创建模块: (1)创建VBA模块:在模块中加入过程,在模块中执行宏。 (2)编写事件过程:键盘事件,鼠标事件,窗口事件,操作事件和其他事件。 3. 调用和参数传递。 4. VBA程序设计基础: (1)面向对象程序设计的基本概念。 (2)VBA编程环境:进入VBE,VBE界面。 (3)VBA编程基础:常量,变量,表达式。 (4)VBA程序流程控制:顺序控制,选择控制,循环控制。 (5)VBA程序的调试:设置断点,单步跟踪,设置监视点。 考试方式 1. 笔试:90分钟,满分100分,其中含公共基础知识部分的30分。 2. 上机操作:90分钟,满分100分。 上机操作包括: (1)基本操作。 (2)简单应用。 (3)综合应用。 这里有模拟题1:指定教材:全国计算机等级考试二级教程—Access数据库程序设计 高等教育出版社 2:大纲:3:历年真题:4:模拟题:5;上机注意事项以及辅导:*********** 补充: 那就上书店买两本辅导才料吧,那个效果来的快。 *********** --- 以上,希望对你有所帮助。

安卓手机如何打开.dbf文件?

安卓手机没有能打开文件的方法,电脑可以直接用Excel打开。 dbf是一种特殊的文件格式,表示数据库文件,Foxbase、Dbase、Visual FoxPro等数据库处理系统所产生的数据库文件。

DBF格式数据库是常用的桌面型数据库。 作为一个在商业应用中的结构化数据存储标准格式,DBF格式文件得以广泛的应用于各类企业及事业单位用于数据交换。

dbf文件可以直接用EXCEL打开,用ACCESS打开。 ACCESS数据库-Microsoft Access是一种关系式数据库,关系式数据库由一系列表组成,表又由一系列行和列组成。

dbf文件可以用数据库浏览器打开。 《DataBaseBrowser数据库浏览器》是数据库资料查询浏览的工具软件,可以查询数据库数据内容,也可以查询数据库的结构信息,包括数据库信息,表结构、索引、主键的信息,并且可以查询数据库查询及视图信息。

数据库原理及应用试题

1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.C 8.D 9.C 10.A11.A 12.A 13.A --不太确定 14.B 15.C 16.A 17.B 18.A 19.D 20.C1.试述事务的概念及事务的四个特性。 答:事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。 事务具有四个特性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持续性(Durability)。 这个四个特性也简称为ACID特性。 原子性:事务是数据库的逻辑工作单位,事务中包括的诸操作要么都做,要么都不做。 一致性:事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 隔离性:一个事务的执行不能被其他事务干扰。 即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。 持续性:持续性也称永久性(Permanence),指一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。 接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。 2.为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性,请列举一例说明之。 答:事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 如果数据库系统运行中发生故障,有些事务尚未完成就被迫中断,这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库,这时数据库就处于一种不正确的状态,或者说是不一致的状态。 例如某工厂的库存管理系统中,要把数量为Q的某种零件从仓库1移到仓库2存放。 则可以定义一个事务T,T包括两个操作;Q1=Q1-Q,Q2=Q2+Q。 如果T非正常终止时只做了第一个操作,则数据库就处于不一致性状态,库存量无缘无故少了Q。 3.数据库中为什么要有恢复子系统?它的功能是什么?答:因为计算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏是不可避免的,这些故障轻则造成运行事务非正常中断,影响数据库中数据的正确性,重则破坏数据库,使数据库中全部或部分数据丢失,因此必须要有恢复子系统。 恢复子系统的功能是:把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态(亦称为一致状态或完整状态)。 4.数据库运行中可能产生的故障有哪几类?哪些故障影响事务的正常执行?哪些故障破坏数据库数据?答:数据库系统中可能发生各种各样的故障,大致可以分以下几类:(1)事务内部的故障;(2)系统故障;(3)介质故障;(4)计算机病毒。 事务故障、系统故障和介质故障影响事务的正常执行;介质故障和计算机病毒破坏数据库数据。 5.据库恢复的基本技术有哪些?答:数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术。 当系统运行过程中发生故障,利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。 6. 数据库转储的意义是什么? 试比较各种数据转储方法。 答:数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。 所谓转储即DBA定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。 当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入,将数据库恢复到转储时的状态。 静态转储:在系统中无运行事务时进行的转储操作。 静态转储简单,但必须等待正运行的用户事务结束才能进行。 同样,新的事务必须等待转储结束才能执行。 显然,这会降低数据库的可用性。 动态转储:指转储期间允许对数据库进行存取或修改。 动态转储可克服静态转储的缺点,它不用等待正在运行的用户事务结束,也不会影响新事务的运行。 但是,转储结束时后援副本上的数据并不能保证正确有效。 因为转储期间运行的事务可能修改了某些数据,使得后援副本上的数据不是数据库的一致版本。 为此,必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来,建立日志文件(log file)。 这样,后援副本加上日志文件就能得到数据库某一时刻的正确状态。 转储还可以分为海量转储和增量转储两种方式。 海量转储是指每次转储全部数据库。 增量转储则指每次只转储上一次转储后更新过的数据。 从恢复角度看,使用海量转储得到的后备副本进行恢复一般说来更简单些。 但如果数据库很大,事务处理又十分频繁,则增量转储方式更实用更有效。 7. 什么是日志文件?为什么要设立日志文件?答:(1)日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。 (2)设立日志文件的目的是: 进行事务故障恢复;进行系统故障恢复;协助后备副本进行介质故障恢复。 8. 登记日志文件时为什么必须先写日志文件,后写数据库?答:把对数据的修改写到数据库中和把表示这个修改的日志记录写到日志文件中是两个不同的操作。 有可能在这两个操作之间发生故障,即这两个写操作只完成了一个。 如果先写了数据库修改,而在运行记录中没有登记这个修改,则以后就无法恢复这个修改了。 如果先写日志,但没有修改数据库,在恢复时只不过是多执行一次UNDO操作,并不会影响数据库的正确性。 所以一定要先写日志文件,即首先把日志记录写到日志文件中,然后写数据库的修改。 9. 针对不同的故障,试给出恢复的策略和方法。 (即如何进行事务故障的恢复?系统故障的恢复?介质故障恢复?)答:事务故障的恢复:事务故障的恢复是由DBMS自动完成的,对用户是透明的。 DBMS执行恢复步骤是:(1)反向扫描文件日志(即从最后向前扫描日志文件),查找该事务的更新操作。 (2)对该事务的更新操作执行逆操作。 即将日志记录中“更新前的值”写入数据库。 (3)继续反向扫描日志文件,做同样处理。 (4)如此处理下去,直至读到此事务的开始标记,该事务故障的恢复就完成了。 答:系统故障的恢复:系统故障可能会造成数据库处于不一致状态:一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库;二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区,没来得及写入数据库。 因此恢复操作就是要撤销(UNDO)故障发生时未完成的事务,重做(REDO)已完成的事务。 系统的恢复步骤是:(1)正向扫描日志文件,找出在故障发生前已经提交的事务队列(REDO队列)和未完成的事务队列(UNDO队列)。 (2)对撤销队列中的各个事务进行UNDO处理。 进行UNDO处理的方法是,反向扫描日志文件,对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作,即将日志记录中“更新前的值”(Before Image)写入数据库。 (3)对重做队列中的各个事务进行REDO处理。 进行REDO处理的方法是:正向扫描日志文件,对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作。 即将日志记录中“更新后的值”(After Image)写入数据库。 *解析:在第(1)步中如何找出REDO队列和UNDO队列?请大家思考一下。 下面给出一个算法:1) 建立两个事务队列:· UNDO-LIST: 需要执行undo操作的事务集合;· REDO-LIST: 需要执行redo操作的事务集合;两个事务队列初始均为空。 2) 从日志文件头开始,正向扫描日志文件· 如有新开始(遇到Begin Transaction)的事务Ti,把Ti暂时放入UNDO-LIST队列;· 如有提交的事务(遇到End Transaction)Tj,把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列;直到日志文件结束答:介质故障的恢复:介质故障是最严重的一种故障。 恢复方法是重装数据库,然后重做已完成的事务。 具体过程是:(1)DBA装入最新的数据库后备副本(离故障发生时刻最近的转储副本),使数据库恢复到转储时的一致性状态。 (2)DBA装入转储结束时刻的日志文件副本(3)DBA启动系统恢复命令,由DBMS完成恢复功能,即重做已完成的事务。 *解析1)我们假定采用的是静态转储,因此第(1)步装入数据库后备副本便可以了。 2)如果采用的是静动态转储,第(1)步装入数据库后备副本还不够,还需同时装入转储开始时刻的日志文件副本,经过处理后才能得到正确的数据库后备副本。 3)第(2)步重做已完成的事务的算法是:a. 正向扫描日志文件,找出故障发生前已提交的事务的标识,将其记入重做队列b. 再一次正向扫描日志文件,对重做队列中的所有事务进行重做处理。 即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。 10. 具有检查点的恢复技术有什么优点?答:利用日志技术进行数据库恢复时,恢复子系统必须搜索日志,确定哪些事务需要REDO,哪些事务需要UNDO。 一般来说,需要检查所有日志记录。 这样做有两个问题:一是搜索整个日志将耗费大量的时间。 二是很多需要REDO处理的事务实际上已经将它们的更新操作结果写到数据库中了,恢复子系统又重新执行了这些操作,浪费了大量时间。 检查点技术就是为了解决这些问题。 11. 试述使用检查点方法进行恢复的步骤。 答:① 从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址,由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录。 ② 由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST。 这里建立两个事务队列:· UNDO-LIST: 需要执行undo操作的事务集合;· REDO-LIST: 需要执行redo操作的事务集合;把ACTIVE-LIST暂时放入UNDO-LIST队列,REDO队列暂为空。 ③ 从检查点开始正向扫描日志文件· 如有新开始的事务Ti,把Ti暂时放入UNDO-LIST队列;· 如有提交的事务Tj,把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列,直到日志文件结束;④ 对UNDO-LIST中的每个事务执行UNDO操作, 对REDO-LIST中的每个事务执行REDO操作。 12. 什么是数据库镜像?它有什么用途?答:数据库镜像即根据DBA的要求,自动把整个数据库或者其中的部分关键数据复制到另一个磁盘上。 每当主数据库更新时,DBMS自动把更新后的数据复制过去,即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。 数据库镜像的用途有:一是用于数据库恢复。 当出现介质故障时,可由镜像磁盘继续提供使用,同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复,不需要关闭系统和重装数据库副本。 二是提高数据库的可用性。 在没有出现故障时,当一个用户对某个数据加排它锁进行修改时,其他用户可以读镜像数据库上的数据,而不必等待该用户释放锁。

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