分布式数据库试题与答案概要

"这篇文档包含了多个关于分布式数据库的考试题目，涵盖了分布式数据库的概念、协议、设计、查询优化、事务处理、并发控制、故障恢复、数据库系统结构等多个方面。" 【分布式数据库基本概念】 分布式数据库是指数据分布在地理位置分散的多个站点上，各站点通过网络进行通信和协作。这种系统要求在各个节点上实现数据的一致性和完整性。 【2PL协议】 2PL（Two-Phase Locking）协议是并发控制的一种方法，确保在多事务环境下，每个事务的读写操作都能按照一定的顺序执行，避免死锁和不一致的状态。基本思想是在事务开始时获取锁，直到事务结束时才释放锁，分为锁定阶段和解锁阶段。 【WAL协议】 Write-Ahead Logging（预写日志）协议是用于事务持久化的一种策略，要求事务的所有修改在被提交之前必须先写入日志，以确保即使系统崩溃也能恢复事务状态。 【分片与分片优化】 分片是将全局数据库模式分解为较小的部分，存储在不同的节点上。分片条件决定了数据如何分配。分片优化涉及选择最佳的分片策略以提高查询效率和减少网络通信。 【查询优化】 全局查询树和分片查询树的优化涉及到查询执行计划的生成，包括选择最佳的访问路径、连接顺序和操作顺序，以及如何利用索引等，以提高查询性能。 【分布式事务】 分布式事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性的ACID特性，需要处理局部和全局的串行化问题。2PL协议可以保证局部串行化，但在某些情况下可能无法保证全局串行化。 【页面服务器和对象服务器】 面向对象数据库的Client/Server体系结构中，页面服务器主要负责数据的存储和检索，而对象服务器则处理对象的创建、修改和删除，两者分工协作，提供高效的对象级服务。 【故障恢复】 日志文件用于记录事务操作，帮助在系统故障后恢复数据。事务的反做和重做事务集是恢复策略的关键，确保系统在恢复后达到一致状态。 【面向对象数据库】 面向对象数据库系统支持类和对象的概念，允许数据和程序逻辑的结合，具有继承、封装和多态等特性。它与关系数据库相比，提供了更自然的数据表示和更高效的查询方式。 【并发控制】 分布式环境中的并发控制使用锁机制来管理事务的执行顺序，防止数据不一致。2PL协议要求事务在写入前先读后写，写后解锁，以防止死锁和脏读。 【查询优化算法】 查询优化涉及选择最优的执行计划，如爬山算法通过迭代改进初始计划来提高查询效率。查询优化的影响因素包括数据分布、索引结构和并行性。 这些试题深入探讨了分布式数据库系统的理论和实践，涉及的关键知识点包括并发控制、数据分布、查询优化、事务处理、故障恢复以及数据库系统的设计和架构。解答这些问题需要对分布式数据库有深入的理解和实践经验。