113 地方特考四等 統計 資料處理概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查資料庫交易的排程（Schedule），以及交易間讀寫相依關係對復原性的影響。交易通常以 $R_i(X)$ 表示交易 $T_i$ 讀取資料項目 $X$，以 $W_i(X)$ 表示寫入資料項目 $X$，以 $C_i$ 表示提交（Commit），以 $A_i$ 表示中止（Abort）。

判斷三種排程時，關鍵在於：某交易讀取了另一交易寫入的值後，寫入者是否已提交；以及未提交的寫入是否已被其他交易讀取或覆寫。

解題方法

先依序排列各交易的讀取、寫入、提交與中止等操作，形成排程；再檢查跨交易讀寫的相依關係：

1. 若 $T_j$ 讀取了 $T_i$ 寫入的值，檢查 $T_i$ 是否先於 $T_j$ 提交。
2. 若 $T_j$ 讀取了 $T_i$ 尚未提交的值，判斷是否可能造成連鎖回復。
3. 若其他交易在 $T_i$ 提交前讀取或覆寫 $T_i$ 寫入的資料，便不符合嚴格排程。

（一）交易排程（Transaction Schedule）

交易排程是多個交易操作的交錯執行順序，包括讀取、寫入、提交與中止等操作。排程須保留每個交易內部原有的操作順序；不同交易的操作則可交錯排列。

例如，若 $T_1$ 的順序為 $R_1(X), W_1(X)$，$T_2$ 的順序為 $R_2(Y), W_2(Y)$，下列排程合法：

它保留了各交易內部的操作順序，只交錯了兩個交易的操作。

（二）三種交易排程特性

1. Recoverable Schedule（可復原排程）

若 $T_j$ 讀取了 $T_i$ 所寫入的資料，則 $T_j$ 必須在 $T_i$ 提交之後才能提交。也就是說，若 $T_j$ 讀取 $T_i$ 的值，提交順序須符合：

如此一來，若 $T_i$ 中止，讀取其資料的 $T_j$ 尚未提交，資料庫便能先中止 $T_j$，避免已提交的交易建立在失敗交易的結果之上。

可復原排程仍允許讀取未提交資料；它只要求讀取者延後提交。因此可能發生連鎖回復。

核心觀念

本題考的是資料庫交易的 ACID 性質。交易（Transaction）是完成某項資料庫工作的一組操作，例如轉帳時的「扣除甲帳戶餘額」與「增加乙帳戶餘額」。為避免交易執行中斷或併發操作造成資料不一致，交易必須具備下列四項性質：

• 原子性（Atomicity）：交易中的操作全部成功，或全部失敗；若中途發生錯誤，系統應復原已執行的部分，不留下不完整結果。
• 一致性（Consistency）：交易執行前後，資料庫都必須符合既定的完整性限制與業務規則。例如轉帳後總金額不變，且帳戶餘額不得違反規定。
• 隔離性（Isolation）：多個交易同時執行時，其結果應如同依某種順序逐一執行，避免彼此未完成的操作互相干擾。

核心觀念

本題考查刪除資料表時，如何處理其他資料庫物件對該表的相依性。CASCADE 與 RESTRICT 是刪除行為的相依性處理方式；本題未涉及特定法條。

解題方法

先判斷資料庫中是否有其他物件依賴 student，例如以它為參照表的外鍵、檢視表或其他相依物件，再依子句判斷資料庫能否執行刪除。

（一）DROP TABLE student CASCADE;

CASCADE 表示連鎖處理相依物件。資料庫會刪除 student 資料表，並一併刪除依賴該表的物件或相依關係。若其他資料表以外鍵參照 student，其外鍵相依關係也會受到連鎖處理；依資料庫系統的實作，連帶刪除的範圍可能有所不同。

（二）DROP TABLE student RESTRICT;

核心觀念

中序運算式的運算子位於運算元之間；後序運算式則將運算子放在其運算元之後。轉換時須遵守運算子優先順序及括號所指定的運算次序：

• 括號先處理。
• 乘法與除法優先於減法與加法。
• 同一優先順序的運算子依由左至右結合。

後序運算式不需括號即可依序計算：遇到運算元便放入堆疊，遇到運算子便取出所需運算元執行運算，再將結果放回。

解題方法

依括號及運算子優先順序，將原式分成兩部分：

其後序式為 $A\ B\ C\ -\ \times$：先計算 $B-C$，再乘以 $A$。

乘法與除法同優先，依左至右結合，因此運算順序為 $((D+E)\div F)\times(G-H)$。各部分轉換如下：

核心觀念

本題考查 TCP/IP 協定堆疊中常見協定的功能與分層位置。TCP/IP 常用四層模型表示：應用層、傳輸層、網際網路層、網路存取層。不同教材也會將網路存取層拆分為資料鏈結層與實體層。

判斷協定分層時，先看它主要處理的工作：應用程式服務屬應用層；端點間資料傳輸與可靠性屬傳輸層；IP 尋址、路由與網路控制屬網際網路層；同一實體網路上的訊框傳送與位址解析屬網路存取層。

解題方法與各協定說明

1. TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協定）

**用途：**提供端點對端點的可靠、循序、具錯誤偵測與流量控制的資料傳輸。TCP 透過序號、確認回覆、重傳及連線管理等機制，確保資料能依序送達；常見於網頁、電子郵件及檔案傳輸等服務。

**分層：**傳輸層。

2. ARP（Address Resolution Protocol，位址解析協定）

**用途：**在 IPv4 區域網路中，依據目的端的 IP 位址查得其對應的 MAC 位址，以便將 IP 封包封裝成鏈結層訊框並送到區域網路上的目的設備。解析結果通常會暫存於 ARP 快取。

**分層：**網路存取層，亦常依其功能歸類於資料鏈結層。ARP 協助網際網路層的 IP 位址對應至鏈結層位址，因此在不同教材的分層表中，常被描述為介於網際網路層與資料鏈結層之間；考試作答可明確寫出「網路存取層／資料鏈結層的位址解析機制」。

3. SNMP（Simple Network Management Protocol，簡易網路管理協定）

**用途：**用於監控及管理網路設備，例如路由器、交換器與伺服器。管理系統可查詢設備狀態與統計資料，也可在授權情況下修改管理參數；設備亦可發送事件通知。

**分層：**應用層。SNMP 通常使用 UDP 傳送管理訊息，常見埠號為 UDP 161（查詢／管理）與 UDP 162（通知）。

4. ICMP（Internet Control Message Protocol，網際網路控制訊息協定）