分布式数据库试题解析：事务、查询优化与故障恢复

"这篇资料是一份研究生级别的分布式数据库考试试题及答案，涵盖了分布式数据库管理系统的功能模块、查询优化策略、事务性质、两阶段封锁协议（2PL）、数据库分片、故障恢复、并发控制以及分布式事务的可串行化等多个核心知识点。试题包括模式分片、查询转换与优化、日志文件解析、以及面向对象数据库系统的架构对比等实际操作题目。" 分布式数据库管理系统主要功能模块及其作用： - 分布式数据管理：负责数据的分布存储和管理，确保数据在多个节点间的正确分布和访问。 - 事务管理：处理分布式事务的提交、回滚、并发控制等，确保事务的一致性和完整性。 - 查询处理：接收用户的SQL查询，进行解析、优化并执行，返回结果。 - 网络通信：处理节点间的通信，确保数据传输的可靠性。 半连接方法与枚举法在查询优化中的适用情况： - 半连接方法：适用于连接操作中只需要找到匹配的一对记录，不关心其他未匹配的记录，能有效减少中间结果的大小。 - 枚举法：适用于小规模数据的全连接查询，通过遍历所有可能的组合来找到结果，当数据量大时效率较低。 分布式事务的基本性质： - 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败，不存在部分完成的情况。 - 一致性（Consistency）：事务完成后，数据库的状态必须保持一致。 - 隔离性（Isolation）：并发执行的事务之间相互隔离，看不到对方未提交的变化。 - 持久性（Durability）：一旦事务提交，其结果将永久保存，即使系统出现故障。 2PL协议（两阶段封锁协议）： 这是一种并发控制协议，事务在修改数据前先锁定，修改完成后解锁。它分为两个阶段：获取阶段和释放阶段，以防止死锁和不一致的数据状态。 全局模式分片及查询优化： 试题中涉及到根据全局模式进行分片，并对查询进行转换和优化，这包括了逻辑分片、物理分片的设计，以及查询计划的生成与优化，包括全局查询树和分片查询树的构建。 故障恢复与并发控制： 通过日志文件分析，找出故障时的活动事务，确定反做（undo）和重做（redo）事务集，以恢复数据库到一致状态。同时，试题还涉及到了分布式事务的可串行化问题，考察了如何避免事务间的冲突并保证数据一致性。 面向对象数据库系统的页面服务器和对象服务器架构特点： 页面服务器主要负责数据存储和I/O操作，而对象服务器则专注于对象的管理和操作，这种分离可以提高系统的并发性能和响应速度。 DBMS解决的挑战、规范化设计的原因、ACID特性、长事务处理以及数据库系统体系结构的相关问题，这部分内容涵盖了数据库管理系统的基础理论和实际应用，包括数据管理、事务处理、数据一致性、系统架构等多方面的知识。 这些试题涵盖了分布式数据库的理论与实践，既检验了考生的理论理解，也测试了实际操作能力，对于理解和掌握分布式数据库系统至关重要。