山东师范大学数据库管理系统期末考试试卷及参考答案

山东师范大学数据库管理系统期末考试试卷及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.数据库系统的数据模型中，描述数据、数据联系、数据语义以及约束的是（）。A.数据结构B.数据操作C.数据完整性约束D.数据定义2.设关系R和S的元数分别为r和s，若R÷S的结果关系T的元数为（）。A.rB.sC.rsD.r+s3.事务的四个特性中，“一个事务的执行不被其他事务干扰”指的是（）。A.原子性（Atomicity）B.一致性（Consistency）C.隔离性（Isolation）D.持久性（Durability）4.关系模式R（A,B,C,D），函数依赖为A→B，B→C，C→D，则R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF5.关于索引的描述，正确的是（）。A.所有查询都可以通过索引优化B.聚集索引会改变数据的物理存储顺序C.一个表只能创建一个非聚集索引D.索引越多，数据更新速度越快6.以下不属于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.并发完整性7.SQL语句“SELECTCOUNT(DISTINCT学号)FROM成绩”的作用是（）。A.统计所有学生的学号数量B.统计选修课程的学生人数C.统计成绩表中的记录数D.统计不同学号的重复次数8.将ER模型转换为关系模型时，多对多联系应转换为（）。A.一个独立的关系模式B.合并到任一实体的关系模式中C.合并到两个实体的关系模式中D.不需要转换9.并发操作可能导致的问题中，“一个事务读取了另一个事务未提交的中间数据”属于（）。A.丢失修改B.不可重复读C.读脏数据D.幻影读10.数据库恢复的基础是（）。A.数据转储B.日志文件C.数据镜像D.数据加密二、填空题（每空1分，共15分）1.数据管理技术的发展经历了人工管理、文件系统和__________三个阶段。2.关系代数的基本操作包括并、差、笛卡尔积、投影和__________。3.关系模型中，能够唯一标识元组的属性或属性组称为__________。4.触发器是一种特殊的存储过程，它在__________、更新或删除操作时自动执行。5.日志文件的两种格式是__________和以数据块为单位的日志。6.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、__________、数据库实施和数据库运行维护。7.视图是一个虚表，其数据并不实际存储，而是基于__________的查询结果。8.封锁机制中，X锁（排他锁）的作用是防止其他事务对数据进行__________或更新。9.数据仓库的四个基本特征是面向主题、__________、集成性和时变性。10.SQL注入攻击的本质是将__________作为数据输入，导致数据库执行非预期命令。三、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.关系模型中，主键的值可以为空（）。2.事务的原子性是指事务一旦提交，其对数据库的修改是永久的（）。3.视图可以简化用户的操作，但会占用额外的物理存储空间（）。4.索引可以提高查询效率，但会降低插入、删除操作的性能（）。5.数据库的三级模式结构中，外模式/模式映像保证了逻辑数据独立性（）。6.若X→Y且Y→Z，则X→Z，这是函数依赖的传递性（）。7.触发器与存储过程的区别在于触发器不能接收参数（）。8.数据库镜像可以用于提高数据库的可用性，但不能防止介质故障（）。9.并发调度的可串行化是指调度结果与某个串行调度结果一致（）。10.数据仓库主要用于支持日常事务处理，而非决策分析（）。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述数据库系统中数据独立性的两层含义及其实现方式。2.说明关系模型中实体完整性和参照完整性的区别，并各举一例。3.简述SQL中视图的作用及常见使用场景。4.数据库设计中，概念结构设计的主要任务是什么？常用的设计方法有哪些？五、设计题（共20分）某高校拟开发学生选课管理系统，需求如下：学生信息包括：学号（唯一）、姓名、性别、年龄；课程信息包括：课程号（唯一）、课程名、学分；学生可以选修多门课程，一门课程可被多名学生选修，选修关系需记录成绩；教师信息包括：教师号（唯一）、姓名、职称，每门课程由一名教师授课。要求：（1）根据需求绘制ER图（需标注实体属性及联系类型）（5分）；（2）将ER图转换为关系模式，指出每个关系的主键和外键（8分）；（3）使用SQL语句创建“学生”表（要求包含CHECK约束：年龄在1530岁之间）（3分）；（4）编写SQL语句查询“计算机科学”课程（课程名）中成绩高于80分的学生姓名（4分）。六、综合应用题（共15分）某图书借阅系统的数据库包含以下关系模式：读者（读者ID，姓名，性别，电话，可借数量）；图书（书号，书名，作者，出版社，库存量）；借阅（读者ID，书号，借阅日期，应还日期，实际归还日期）。业务规则：读者可借数量初始为10，每成功借阅一本书，可借数量减1；归还后，可借数量加1；图书库存量初始为采购数量，每借出一本，库存量减1；归还后，库存量加1；若实际归还日期超过应还日期，需按每天0.5元计算滞纳金（暂不考虑存储）。要求：（1）分析该系统中需要设置的完整性约束（至少4种）（4分）；（2）编写存储过程实现“借书”操作（需处理读者可借数量、图书库存量的更新，以及借阅记录的插入。要求使用事务控制，若任一操作失败则回滚）（7分）；（3）说明为提高“按书名查询图书借阅记录”的效率，可采取的优化措施（4分）。参考答案一、单项选择题15：CCCBB；610：DBACB二、填空题1.数据库系统；2.选择；3.候选键（或候选码）；4.插入；5.以记录为单位的日志；6.物理结构设计；7.基本表；8.读取；9.非易失性；10.恶意SQL代码三、判断题15：×××√√；610：√√×√×四、简答题1.数据独立性包括逻辑独立性和物理独立性。逻辑独立性：用户的应用程序与数据库的逻辑结构相互独立。通过外模式/模式映像实现，当模式改变时，只需修改外模式/模式映像，外模式和应用程序无需改变。物理独立性：用户的应用程序与数据的物理存储相互独立。通过模式/内模式映像实现，当物理存储结构改变时，只需修改模式/内模式映像，模式和应用程序无需改变。2.区别：实体完整性：约束关系的主键属性，保证主键值唯一且非空，用于标识元组的唯一性。例如，学生表的“学号”为主键，不能取空值。参照完整性：约束外键与主键的引用关系，保证外键值要么是被引用表中存在的主键值，要么为空。例如，选课表的“学号”是外键，引用学生表的“学号”，其值必须是学生表中存在的学号或空（若允许）。3.视图的作用：简化数据查询：将复杂查询封装为视图，用户直接使用视图名查询；提高数据安全性：通过视图限制用户访问范围，隐藏敏感字段；逻辑数据独立性：当基本表结构变化时，只需修改视图定义，应用程序无需调整。常见场景：多表连接的复杂查询、权限控制下的字段过滤、历史数据的版本管理。4.概念结构设计的任务：将需求分析阶段得到的用户需求抽象为独立于具体数据库管理系统的全局概念模型（如ER图），描述实体、属性及联系，反映用户的业务逻辑。常用方法：自顶向下（从整体到局部）、自底向上（从局部到整体）、混合策略（结合前两者）、逐步扩张法（以核心实体为基础扩展）。五、设计题（1）ER图：实体：学生（学号，姓名，性别，年龄）、课程（课程号，课程名，学分）、教师（教师号，姓名，职称）；联系：学生与课程之间为“选修”（多对多），课程与教师之间为“授课”（多对一）；标注：选修联系属性为“成绩”，授课联系无额外属性。（2）关系模式：学生（学号，姓名，性别，年龄）主键：学号；课程（课程号，课程名，学分，教师号）主键：课程号；外键：教师号（引用教师表的教师号）；教师（教师号，姓名，职称）主键：教师号；选修（学号，课程号，成绩）主键：（学号，课程号）；外键：学号（引用学生表的学号），课程号（引用课程表的课程号）。（3）创建学生表SQL：CREATETABLE学生(学号CHAR(10)PRIMARYKEY,姓名VARCHAR(20)NOTNULL,性别CHAR(2)CHECK(性别IN('男','女')),年龄INTCHECK(年龄BETWEEN15AND30));（4）查询成绩高于80分的学生姓名：SELECT学生.姓名FROM学生,课程,选修WHERE学生.学号=选修.学号AND课程.课程号=选修.课程号AND课程.课程名='计算机科学'AND选修.成绩>80;六、综合应用题（1）完整性约束：实体完整性：读者ID、书号、（读者ID，书号，借阅日期）作为主键，非空且唯一；参照完整性：借阅表的读者ID引用读者表的读者ID，书号引用图书表的书号；用户定义完整性：可借数量≥0，库存量≥0，借阅日期≤应还日期；触发器约束：借书时自动减少可借数量和库存量，还书时自动增加。（2）借书存储过程：CREATEPROCEDUREusp_BorrowBook@ReaderIDCHAR(10),@BookIDCHAR(10),@BorrowDateDATE,@DueDateDATEASBEGINTRANSACTIONBEGINTRY检查读者可借数量>0IF(SELECT可借数量FROM读者WHERE读者ID=@ReaderID)<=0THROW50001,'可借数量不足',1;检查图书库存量>0IF(SELECT库存量FROM图书WHERE书号=@BookID)<=0THROW50002,'图书库存不足',1;更新读者可借数量UPDATE读者SET可借数量=可借数量1WHERE读者ID=@ReaderID;更新图书库存量UPDATE图书SET库存量=库存量1WHERE书号=@BookID;插入借阅记录INSERTINTO借阅(读者ID,书号,借阅日期,应还日期)VALUES(@ReaderID,@BookID,@BorrowDate,@DueDate);COMMITTRANS