数据库技术与应用(2020年考试题目)含答案

数据库技术与应用(2020年考试题目)含答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列选项中，属于数据库管理系统（DBMS）核心功能的是（）。A.数据存储与管理B.数据可视化C.数据备份与恢复D.数据安全认证答案：A2.关系模型中，一个关系对应数据库中的（）。A.一条记录B.一张二维表C.一个字段D.一个索引答案：B3.SQL语言中，用于修改表结构的语句是（）。A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.DELETE答案：B4.事务的原子性是指（）。A.事务一旦提交，对数据库的改变是永久的B.事务执行过程中不可分割，要么全做，要么全不做C.多个事务并发执行时，互不干扰D.事务执行前后，数据库状态保持一致答案：B5.设关系R和S的属性个数分别为r和s，则R×S（笛卡尔积）的属性个数为（）。A.r+sB.r×sC.max(r,s)D.min(r,s)答案：A6.以下不属于关系数据库完整性约束的是（）。A.实体完整性B.参照完整性C.用户定义完整性D.逻辑完整性答案：D7.索引的作用是（）。A.提高数据查询速度B.减少数据冗余C.保证数据一致性D.增强数据安全性答案：A8.在ER模型中，实体集“学生”与“课程”之间的“选课”联系属于（）。A.一对一联系B.一对多联系C.多对多联系D.无联系答案：C9.数据库设计中，概念结构设计的主要工具是（）。A.数据字典B.ER图C.关系模式D.数据流图答案：B10.事务故障恢复的主要依据是（）。A.数据字典B.索引C.日志文件D.备份文件答案：C二、填空题（每空2分，共20分）1.数据库系统的核心是__________（DBMS）。答案：数据库管理系统2.关系模型的三类完整性约束是实体完整性、参照完整性和__________。答案：用户定义完整性3.SQL中，用于查询数据的语句是__________。答案：SELECT4.事务的ACID特性包括原子性、一致性、隔离性和__________。答案：持久性5.关系代数中，选择操作对应的是对二维表的__________筛选（行/列）。答案：行6.在关系模式R(A,B,C)中，若A→B，B→C，则A→C成立，这体现了函数依赖的__________规则。答案：传递7.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、__________和运行维护。答案：数据库实施8.视图是一个虚表，其数据并不实际存储，而是从__________中导出。答案：基本表9.并发控制的主要技术是__________（如共享锁、排他锁）。答案：封锁10.数据冗余可能导致的问题包括数据更新异常、插入异常和__________。答案：删除异常三、简答题（每题8分，共40分）1.简述数据库三级模式结构及其作用。答案：数据库三级模式包括外模式、模式和内模式。外模式是用户与数据库系统的接口，是用户可见的局部数据逻辑结构（如视图）；模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述（如基本表）；内模式是数据物理结构和存储方式的描述（如索引、文件组织）。三级模式通过外模式/模式映射和模式/内模式映射实现数据的逻辑独立性和物理独立性，减少应用程序与数据结构的耦合。2.什么是关系规范化？简述1NF、2NF、3NF的区别。答案：关系规范化是通过分解关系模式来消除数据冗余和操作异常的过程。1NF要求关系中每个属性不可再分（原子性）；2NF在1NF基础上，消除非主属性对候选码的部分函数依赖（完全依赖）；3NF在2NF基础上，消除非主属性对候选码的传递函数依赖（直接依赖）。例如，关系模式R(学号,姓名,课程号,成绩)满足1NF；若存在“学号→姓名”且候选码为（学号,课程号），则“姓名”部分依赖于候选码，需分解为R1(学号,姓名)和R2(学号,课程号,成绩)以满足2NF；若R2中不存在传递依赖，则已满足3NF。3.索引的作用是什么？简述聚集索引与非聚集索引的区别。答案：索引通过建立数据的逻辑顺序与物理存储顺序的映射，提高数据查询效率。聚集索引决定了表中数据的物理存储顺序（一个表只能有一个），如按“学号”建立聚集索引，表中记录将按学号顺序存储；非聚集索引不改变数据物理顺序（一个表可多个），如按“姓名”建立非聚集索引，索引文件单独存储姓名与对应记录的物理地址。4.简述事务的隔离级别及其对并发控制的影响。答案：事务隔离级别从低到高包括：读未提交（ReadUncommitted，允许脏读）、读已提交（ReadCommitted，避免脏读但可能不可重复读）、可重复读（RepeatableRead，避免不可重复读但可能幻读）、串行化（Serializable，最高隔离级别，避免所有并发问题但性能最低）。例如，若两个事务同时更新同一数据，读未提交可能导致第一个事务未提交的修改被第二个事务读取（脏读）；串行化则强制事务按顺序执行，避免冲突但牺牲并发性。5.简述数据库备份与恢复的主要策略。答案：备份策略包括：（1）完全备份（备份所有数据，恢复最快但耗时）；（2）差异备份（备份上次完全备份后修改的数据，恢复时需完全备份+最后一次差异备份）；（3）日志备份（备份事务日志，恢复时需完全备份+日志备份）。恢复策略基于备份类型：完全备份直接恢复；差异备份需先恢复完全备份，再恢复差异备份；日志备份需先恢复最近的完全备份，再依次恢复差异备份和日志备份，直至故障点。四、设计题（每题10分，共20分）1.某高校图书馆管理系统需要管理以下信息：读者（读者号、姓名、性别、年龄、联系方式）图书（书号、书名、作者、出版社、出版时间、库存量）借阅（读者号、书号、借阅日期、应还日期、实际归还日期）要求：（1）绘制ER图（需标注实体、属性、联系及联系类型）；（2）将ER图转换为关系模式，并指出主码和外码。答案：（1）ER图：实体“读者”（属性：读者号，姓名，性别，年龄，联系方式）；实体“图书”（属性：书号，书名，作者，出版社，出版时间，库存量）；联系“借阅”（属性：借阅日期，应还日期，实际归还日期），联系类型为多对多（一个读者可借多本书，一本书可被多个读者借）。（2）关系模式转换：读者（读者号，姓名，性别，年龄，联系方式）主码：读者号图书（书号，书名，作者，出版社，出版时间，库存量）主码：书号借阅（读者号，书号，借阅日期，应还日期，实际归还日期）主码：（读者号，书号，借阅日期）外码：读者号（参照读者）、书号（参照图书）五、综合应用题（20分）某公司需开发“员工工资管理系统”，需求如下：员工信息：员工号（唯一）、姓名、部门、职位、入职日期部门信息：部门号（唯一）、部门名称、部门负责人（员工号）工资信息：员工号、月份、基本工资、绩效工资、社保扣除、个税扣除、实发工资（实发工资=基本工资+绩效工资社保扣除个税扣除）要求：（1）设计数据库逻辑结构（关系模式，主码、外码）；（2）编写SQL语句：①查询2020年1月实发工资高于10000元的员工姓名、部门名称；②创建视图“部门工资汇总”（部门号，部门名称，总实发工资）；③为“员工”表的“入职日期”字段创建索引；（3）说明如何保证“部门负责人”是该部门员工（完整性约束）。答案：（1）关系模式设计：员工（员工号，姓名，部门号，职位，入职日期）主码：员工号外码：部门号（参照部门）部门（部门号，部门名称，负责人）主码：部门号外码：负责人（参照员工.员工号）工资（员工号，月份，基本工资，绩效工资，社保扣除，个税扣除，实发工资）主码：（员工号，月份）外码：员工号（参照员工）（2）SQL语句：①SELECTe.姓名,d.部门名称FROM员工eJOIN部门dONe.部门号=d.部门号JOIN工资sONe.员工号=s.员工号WHEREs.月份='202001'ANDs.实发工资>10000;②CREATEVIEW部门工资汇总ASSELECTd.部门号,d.部门名称,SUM(s.实发工资)AS总实发工资FROM部门dJOIN员工eONd.部门号=e.部门号JOIN工资sONe.员工号=s.员工号GROUPBYd.部门号,d.部门名称;③CREATEINDEXidx_入职日期ON员工(入职日期);（3）完整性约束：在“部门”表的“负责人”字段上设置外码约束，参照“员工”表的“员工号”，并添加检查约束确保负责人所在部门号与部门表的部门号一致（或通过