2014年广州大学《数据库原理》期末考试试卷（含答案）.pdf

根据给定的文件标题、描述、标签以及部分内容，我们可以从中提炼出多个重要的数据库原理相关的知识点。下面将逐一展开这些知识点： ### 数据库基础知识 #### 1. 数据库系统的组成 - **DBS (Database System)**：数据库系统是采用数据库技术的计算机系统，它是一个集合体，包括了数据库、计算机硬件、软件等多个组成部分。其中，**数据库管理员(Database Administrator, DBA)** 是负责管理和维护数据库系统的人员，确保系统的稳定运行和数据的安全。 #### 2. 数据库系统的三级模式结构 - **三级模式**：数据库系统的三级模式包括**模式(Schema)、内模式(Internal Schema)和外模式(External Schema)**。其中，**模式**是数据库中全体数据的全局逻辑结构和特性的描述，是所有用户的公共数据视图；**内模式**是数据在数据库系统中的内部表示，即数据的物理结构和存储方式；**外模式**也称为子模式或用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。 #### 3. 视图的作用 - 在关系数据库系统中，为了简化用户的查询操作，而又不增加数据的存储空间，常用的方法是创建**视图(View)**。视图是数据库中的一个虚拟表，其内容由查询定义。视图不实际存储数据，而是存储定义视图的查询。使用视图可以提高数据的安全性，简化用户的查询操作，并提供了一种数据抽象的方式。 ### 关系数据库概念 #### 4. 关系的特性 - 在关系模型中，**候选键(Candidate Key)**是由一个或多个能唯一标识关系模式中任何元组的属性组成的。候选键可以是单个属性，也可以是多个属性的组合，只要它们能够唯一地确定一条记录即可。 #### 5. 数据库管理系统的层次关系 - 数据库管理系统(DBMS)、操作系统(OS)和应用软件(Application Software)之间的层次关系从核心到外围分别是**操作系统(OS)、数据库管理系统(DBMS)和应用软件(Application Software)**。这种层次结构反映了不同软件组件在系统中的作用和位置。 ### 数据库操作 #### 6. 投影运算 - 对关系R进行**投影运算**后，得到的关系S通常包含的是关系R中某些列的数据。投影运算的结果通常不会改变元组的数量，而是改变了元组的构成，因此关系R的元组数等于关系S的元组数。 #### 7. 外连接 - 当关系R和S进行自然连接运算时，如果想要保留原该舍弃的元组，可以使用**外连接(Outer Join)**。**左外连接(Left Outer Join)**会保留左边表的所有行，即使右边表没有匹配的行也会显示，而**右外连接(Right Outer Join)**则是保留右边表的所有行。如果两边的行都没有匹配，则会在结果集中使用NULL值填充。 ### 数据库安全性与完整性 #### 8. 安全性措施 - 实现安全性措施主要包括**日志文件(Log Files)**、**授权规则(Authorization Rules)**、**数据加密(Data Encryption)**以及**视图机制(View Mechanism)**等。这些措施有助于保护数据库免受未授权访问和恶意操作。 #### 9. 完整性约束 - SQL标准中定义了一系列完整性约束来确保数据的质量和一致性，包括**实体完整性(Entity Integrity)**、**参照完整性(Referential Integrity)**和**用户定义完整性(User-defined Integrity)**。实体完整性确保主键的唯一性，参照完整性用于维护表间关系的一致性，而用户定义完整性则允许用户定义特定于应用的完整性约束。 ### 数据库设计与维护 #### 10. 概念结构设计 - **概念结构设计**的目标是产生数据库的概念模型，该模型主要反映了企业组织的信息需求。设计阶段关注的是如何构建一个能够满足业务需求的数据库模型。 #### 11. 物理设计 - **数据库的物理设计**旨在找到一个有效且可实现的数据库存储结构。这一步骤涉及选择合适的存储介质、存储结构和存取方法等，以提高数据库性能和效率。 ### 事务管理 #### 12. 事务的一致性 - 事务的一致性要求事务必须使数据库从一个一致性状态变为另一个一致性状态。这意味着事务完成后，数据库的状态应该符合预设的完整性约束。 #### 13. 故障恢复 - **介质故障(Media Failure)**指的是由于某种硬件故障导致存储在外存上的数据部分或全部损失的情况。为了应对这类故障，通常会采用备份和恢复策略。 #### 14. 规范化 - **规范化(Normalization)**是一种通过分解关系模式减少数据冗余和提高数据一致性的过程。规范化理论认为规范化不是越深越好，而是应根据具体情况选择适当的范式。常见的范式包括第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)等。 以上就是从给定文件的标题、描述、标签以及部分内容中提取的主要知识点。这些知识点涵盖了数据库系统的各个方面，从基本概念到高级应用都有涉及。