第11章数据库管理系统
1. 简述DBMS的基本功能。

解：
DBMS用于操纵和管理数据库的大型软件，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。

拥有以下基本的功能：
●数据库的定义和创建：DBMS提供数据定义语言(DDL)定义和创建数据库模式、外
模式、内模式等数据库对象。

●数据组织、存储和管理：DBMS要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字
典、用户数据、存取路径等。

●数据库的操作：DBMS提供数据操纵语言(DML)实现对数据的操作，包括：查询、
插入、删除和更新。

●数据库的保护功能：DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：1)数据库的恢
复。

2)数据库的并发控制。

3)数据完整性控制。

4)数据安全性控制。

●数据库的维护功能：数据库的维护包括数据库的数据载入和转换、数据库的转储和
恢复、数据库的改组以及性能监控等功能。

●数据库的通信功能以及不断发展的新的数据管理技术。

2. 根据处理对象的不同，DBMS主要分为哪几个层次？
解：
根据处理对象的不同，数据库管理系统的层次结构由高级到低级依次为
应用层：应用层是DBMS与终端用户和应用程序的界面层，处理各种数据库应用
语言处理层：语言处理层主要是处理数据库语言，如SQL。

数据存取层：数据存取层处理单个元组，将上层集合操作转换成单元组操作。

数据存储层：数据存储层的处理对象是数据页和系统缓冲区，包括缓冲区管理、内外存交换、外存的数据管理等。

3. 试述语言翻译处理层的主要任务。

解：
语言翻译处理层用于处理数据库语言，其任务就是将用户以不同形式提交的数据库语句转换成对RDBMS内存可执行的基本存取模块的调用序列。

语言处理层对数据库语言的各类语句进行语法分析、视图转换、安全性检查、完整性检查、查询优化等，通过对下层基本模块的调用，生成可执行代码。

4. 简述数据存取层主要包括的功能子系统及各个子系统的任务。

解：
在实际的DBMS中，数据存取层功能是由多个功能子系统来完成的。

它主要包括以下功能子系统。

● 存储子系统，用于保存数据的存取原语。

● 事物管理子系统，提供定义和控制事物的操作。

● 信息控制管理子系统，提供对数据字典中说明信息的读取、增加、修改和删除操作。

● 排序/合并子系统，根据用户要求输出有序结果、删除重复值、加速关系运算的处
理过程，通常要对元组进行重新排序和合并。

● 存取路径维护子系统，提供数据执行插入、删除、修改操作时对相应存储路径的维
护。

● 封锁子系统，用于完成并发控制功能。

● 日志管理子系统，除了记录系统运行日志外，还和事务管理子系统配合来执行恢复
任务，完成事务和数据库的恢复工作。

5. 以一个SELECT语句为例，试述DBMS的工作过程。

解：
DBMS的工作过程如下：
(1) 用户向DBMS发出SELECT命令。

(2) DBMS对命令进行语法检查、语义检查、用户存取权限检查，决定是否执行该命令。

(3) DBMS执行查询优化。

优化器根据数据字典中的信息进行优化，并把命令转换为一串单记录的存取操作序列。

(4) DBMS执行存取操作序列（反复执行以下各步，直至结束）。

(5) DBMS首先在缓冲区内查找记录，若找到满足要求的记录就转到步骤10，否则转到步骤6。

(6) DBMS查看存储模式，决定从哪个文件、采取什么方式存取哪个物理记录。

(7) DBMS根据6的结果，向操作系统发出读取记录的命令。

(8) 操作系统执行读取数据的命令。

(9) 操作系统将数据从数据库存储区送到系统缓冲区。

(10)DBMS根据用户命令和数据字典的内容导出用户所要读取的数据格式。

(11)DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到用户工作区。

(12)DBMS将执行状态信息返回给用户。

第12章数据库技术的发展
1. 数据库技术的发展经历了那几个阶段？
解：
数据库技术不断发展，先后经历了第一代网状和层次数据库系统、第二代关系数据库系统、第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统。

2. 关系数据模型由哪几部分组成？
解：
关系数据模型主要由关系数据结构、关系操作和数据完整性组成。

其中，关系数据结构包括域及域上的关系。

在关系模型中，现实世界的各种实体及实体之间的联系均用关系来表示。

关系操作包括关系代数中的并、交、差、笛卡尔积、选择、投影、连接、除等多种操作，其操作对象和结果都是集合。

数据完整性包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。

3. 预测数据库技术的发展趋势及应用领域？
解：
在数据、计算机硬件和数据库应用三种因素的推动下，数据库技术呈现出了将面向对象的建模能力和关系数据库结合、向智能化集成化方向扩展、支持多种互联网应用、与云计算进一步融合的趋势发展。

数据库的应用领域非常广泛，不管是家庭、公司或大型企业，还是政府部门，都需要使用数据库来存储信息。

随着信息时代的发展，数据库也相应产生了一些新的应用领域，主要有多媒体数据库、移动数据库、空间数据库等。