10月数据库系统原理自考试题及答案

10月数据库系统原理自考试题及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.下列选项中，属于数据库系统特点的是（）A.数据冗余度高B.数据独立性低C.数据共享性好D.数据无安全性保护答案：C解析：数据库系统的特点包括数据共享性好、数据独立性高、数据冗余度低、具有数据安全性保护等。选项A数据冗余度高不是数据库系统的特点，数据库系统通过合理设计可以降低数据冗余；选项B数据独立性低错误，数据库系统具有较高的数据独立性；选项D数据无安全性保护也错误，数据库系统有多种安全机制来保护数据。2.在关系模型中，一个候选键（）A.可由多个任意属性组成B.至少由一个属性组成C.可由一个或多个其值能唯一标识该关系中任何元组的属性组成D.必须由多个属性组成答案：C解析：候选键是关系中能唯一标识一个元组的属性或属性组。它可以是一个属性，也可以是多个属性组成的属性组，只要其值能唯一标识该关系中的任何元组即可。选项A中“任意属性”错误，必须是能唯一标识元组的属性；选项B表述不准确，虽然至少由一个属性组成，但强调的重点是能唯一标识元组；选项D必须由多个属性组成错误，也可以是一个属性。3.设关系R和S的属性个数分别为2和3，那么R⋈S操作结果的属性个数为（）A.2B.3C.5D.6答案：C解析：关系的自然连接（R⋈S）是在等值连接的基础上，去掉重复的属性列。R的属性个数为2，S的属性个数为3，进行自然连接时，若没有重复属性，结果的属性个数为2+3=5。4.SQL语言中，实现数据更新的语句是（）A.SELECTB.INSERTC.UPDATED.DELETE答案：C解析：SELECT语句用于查询数据；INSERT语句用于插入数据；UPDATE语句用于更新数据；DELETE语句用于删除数据。所以实现数据更新的语句是UPDATE。5.已知关系R(A,B,C)和S(B,C,D)，则R⋈S的结果集的属性个数为（）A.3B.4C.5D.6答案：B解析：在自然连接R⋈S中，R和S有公共属性B和C，连接后结果集的属性为A、B、C、D，共4个属性。6.若事务T对数据对象A加上S锁，则（）A.事务T可以读A和修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁B.事务T可以读A但不能修改A，其他事务能对A加S锁和X锁C.事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁D.事务T可以读A和修改A，其他事务能对A加S锁和X锁答案：C解析：S锁是共享锁，事务T对数据对象A加上S锁后，事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁（X锁是排他锁），以保证数据的一致性。7.数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。这些转储的冗余数据包括（）A.数据字典、应用程序、审计档案、数据库后备副本B.数据字典、应用程序、日志文件、审计档案C.日志文件、数据库后备副本D.数据字典、应用程序、数据库后备副本答案：C解析：数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据，主要包括日志文件和数据库后备副本。日志文件记录了事务对数据库的所有操作，数据库后备副本是数据库在某一时刻的备份。数据字典是关于数据库中数据的描述信息，应用程序和审计档案不是用于数据库恢复的主要冗余数据。8.关系模式R中若没有非主属性，则（）A.R属于2NF但不一定属于3NFB.R属于3NF但不一定属于BCNFC.R属于BCNF但不一定属于4NFD.R属于4NF答案：B解析：如果关系模式R中没有非主属性，那么不存在非主属性对码的部分依赖和传递依赖，所以R属于3NF。但BCNF要求每个非平凡函数依赖的左边必须是候选键，仅没有非主属性不能保证满足BCNF的条件，所以R属于3NF但不一定属于BCNF。9.设有关系模式R(A,B,C,D)，其函数依赖集F={A→B，B→C，D→B}，则R的候选键是（）A.ADB.ABC.BDD.CD答案：A解析：候选键是能唯一确定关系中所有属性的最小属性集。对于选项A，AD能通过A→B，B→C，D→B推出所有属性B、C，所以AD是候选键；选项B，AB不是最小属性集；选项C，BD不能唯一确定A；选项D，CD不能唯一确定A。10.数据库系统中，负责监控数据库系统的运行情况，及时处理运行过程中出现的问题，这是（）的职责。A.数据库管理员B.系统分析员C.数据库设计人员D.应用程序员答案：A解析：数据库管理员（DBA）的职责包括监控数据库系统的运行情况，及时处理运行过程中出现的问题，进行数据库的备份、恢复等管理工作。系统分析员主要负责分析用户需求；数据库设计人员负责数据库的设计；应用程序员负责编写使用数据库的应用程序。11.下列关于视图的说法中，错误的是（）A.视图是虚表B.视图可以对数据进行更新操作C.视图可以简化用户的操作D.视图的定义存放在数据字典中答案：B解析：视图是从一个或多个基本表或其他视图导出的虚表，其定义存放在数据字典中。视图可以简化用户的操作，让用户以更方便的方式访问数据。但并不是所有视图都可以进行更新操作，只有满足一定条件的视图才可以进行更新，所以选项B说法错误。12.已知关系R和S，R∩S的运算等价于（）A.R(RS)B.S(SR)C.(RS)∪(SR)D.R∪S(RS)(SR)答案：A解析：根据集合运算的性质，R(RS)表示从R中去掉R中不属于S的部分，结果就是R和S的交集，即R∩S。选项B，S(SR)也等于R∩S，但通常用R(RS)更常见；选项C，(RS)∪(SR)是对称差运算；选项D，R∪S(RS)(SR)同样等于R∩S，但不是最直接的等价形式。13.在数据库设计中，将ER图转换为关系模式的过程属于（）A.需求分析阶段B.概念结构设计阶段C.逻辑结构设计阶段D.物理结构设计阶段答案：C解析：需求分析阶段主要是收集和分析用户的需求；概念结构设计阶段主要是构建ER图；逻辑结构设计阶段是将ER图转换为关系模式；物理结构设计阶段是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构。所以将ER图转换为关系模式的过程属于逻辑结构设计阶段。14.若事务T对数据对象A加上X锁，则（）A.只允许T读取和修改A，其他事务不能再对A加任何类型的锁B.只允许T读取A，其他事务不能再对A加任何类型的锁C.只允许T修改A，其他事务可以再对A加S锁D.只允许T读取和修改A，其他事务可以再对A加S锁答案：A解析：X锁是排他锁，事务T对数据对象A加上X锁后，只允许T读取和修改A，其他事务不能再对A加任何类型的锁，以保证数据的排他性访问。15.下列关于数据库完整性约束的说法中，错误的是（）A.实体完整性约束规定关系的主码不能为空B.参照完整性约束规定外码的值必须是另一个关系主码的有效值或者为空C.用户定义的完整性约束是针对具体应用的数据必须满足的语义要求D.完整性约束一旦定义就不能修改答案：D解析：实体完整性约束规定关系的主码不能为空；参照完整性约束规定外码的值必须是另一个关系主码的有效值或者为空；用户定义的完整性约束是针对具体应用的数据必须满足的语义要求。完整性约束是可以修改的，数据库管理员可以根据实际情况对完整性约束进行修改、添加或删除等操作，所以选项D说法错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1.数据库系统的三级模式结构包括外模式、______和内模式。答案：模式解析：数据库系统的三级模式结构是外模式、模式和内模式。外模式是用户与数据库系统的接口，模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，内模式是数据物理结构和存储方式的描述。2.关系代数的基本运算包括并、差、______、投影和选择。答案：笛卡尔积解析：关系代数的基本运算有并、差、笛卡尔积、投影和选择，其他运算可以通过这些基本运算组合得到。3.SQL语言中，用于创建表的语句是______。答案：CREATETABLE解析：在SQL中，CREATETABLE语句用于创建表，语法一般为CREATETABLE表名(列名数据类型[约束条件],...)。4.事务具有四个特性，即原子性、一致性、______和持久性。答案：隔离性解析：事务的四个特性（ACID）分别是原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。原子性保证事务的操作要么全部执行，要么全部不执行；一致性保证事务执行前后数据库的状态是一致的；隔离性保证多个事务并发执行时互不干扰；持久性保证事务一旦提交，其对数据库的改变是永久的。5.数据库恢复的基本技术有______和日志文件。答案：数据库备份（或数据库后备副本）解析：数据库恢复的基本技术主要是数据库备份（数据库后备副本）和日志文件。数据库备份是数据库在某一时刻的副本，日志文件记录了事务对数据库的操作过程。6.关系模式R中，若每个非平凡函数依赖的左边都是候选键，则R属于______范式。答案：BCNF（巴斯科德范式）解析：BCNF范式要求每个非平凡函数依赖的左边必须是候选键，满足该条件的关系模式属于BCNF范式。7.设有关系模式R(A,B,C)，其函数依赖集F={A→B，B→C}，则R的候选键是______。答案：A解析：因为A能通过A→B，B→C推出所有属性B、C，且A是最小的能确定所有属性的属性集，所以A是候选键。8.数据库设计的步骤包括需求分析、______、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库运行与维护。答案：概念结构设计解析：数据库设计的完整步骤是需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库运行与维护。概念结构设计主要是构建ER图来描述数据的概念模型。9.若关系R和S进行自然连接时，R中有m个元组，S中有n个元组，则R⋈S的结果中最多有______个元组。答案：mn解析：在自然连接中，如果R和S没有公共属性，那么自然连接等价于笛卡尔积，此时结果中的元组个数最多为mn个。10.数据库的安全性控制主要是防止对数据库的______、恶意破坏和非法存取。答案：非法使用解析：数据库的安全性控制主要目的是防止对数据库的非法使用、恶意破坏和非法存取，以保护数据库中的数据不被未经授权的访问和修改。三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）1.简述数据库系统的组成。答：数据库系统主要由以下几部分组成：数据库（DB）：是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。它按照一定的数据模型组织、描述和存储数据，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性。数据库管理系统（DBMS）：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它是数据库系统的核心。DBMS负责数据库的定义、操纵、维护、控制和管理等功能，如数据的查询、插入、删除、更新等操作，以及数据的安全性和完整性控制等。应用程序：是为了特定的应用目的而开发的使用数据库的程序，通过数据库管理系统提供的接口来访问和操作数据库。数据库管理员（DBA）：负责全面管理和控制数据库系统，包括数据库的设计、实施、维护和监控等工作。DBA要保证数据库的安全性、完整性和可用性，处理数据库运行过程中出现的问题。用户：使用数据库系统的人员，包括终端用户和应用程序员等。终端用户通过应用程序界面使用数据库，应用程序员则开发使用数据库的应用程序。2.简述关系的完整性约束。答：关系的完整性约束主要包括以下三种：实体完整性：规定关系的主码不能为空。主码是唯一标识关系中一个元组的属性或属性组，实体完整性保证了关系中每个元组的唯一性和确定性。例如，在学生关系中，学号作为主码，每个学生的学号不能为空。参照完整性：规定外码的值必须是另一个关系主码的有效值或者为空。外码是一个关系中的属性，它引用了另一个关系的主码。参照完整性保证了关系之间的引用关系的正确性。例如，在选课关系中，课程号是外码，它引用了课程关系的主码课程号，选课关系中的课程号必须是课程关系中已经存在的课程号或者为空。用户定义的完整性：是针对具体应用的数据必须满足的语义要求。用户可以根据实际应用的需要定义一些约束条件，如数据的取值范围、数据的类型等。例如，规定学生的年龄必须在10到30岁之间。3.简述事务的概念和特性。答：事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。事务具有以下四个特性（ACID）：原子性（Atomicity）：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包含的操作要么全部执行，要么全部不执行。例如，在银行转账事务中，从一个账户扣款和向另一个账户存款这两个操作必须同时成功或同时失败。一致性（Consistency）：事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。例如，在转账事务中，转账前后两个账户的总金额应该保持不变。隔离性（Isolation）：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。例如，多个用户同时进行转账操作时，每个用户的事务应该互不影响。持久性（Durability）：事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。即使数据库发生故障，也不应该影响已经提交的事务的结果。例如，转账成功后，即使系统崩溃，数据恢复后转账结果仍然有效。4.简述数据库设计的步骤。答：数据库设计一般包括以下步骤：需求分析：通过对用户的业务流程、数据需求等进行详细调查和分析，明确用户对数据库的功能和性能要求，收集和整理相关的数据和信息。例如，了解企业的销售业务流程，确定需要存储的客户信息、产品信息、订单信息等。概念结构设计：根据需求分析的结果，构建数据库的概念模型，通常使用ER图（实体联系图）来表示。ER图描述了数据的实体、实体之间的联系以及实体的属性等信息，不涉及具体的数据库管理系统和物理存储结构。例如，在销售系统中，用ER图表示客户、产品、订单等实体及其之间的联系。逻辑结构设计：将概念结构设计阶段得到的ER图转换为具体的关系模式，同时进行关系模式的优化。这一步要考虑数据库管理系统的特点和要求，确定关系的属性、数据类型、主码、外码等。例如，将ER图中的实体和联系转换为关系表，并确定表之间的关联。物理结构设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构，包括确定数据库的存储结构、索引结构、数据的存储方式等。例如，选择合适的文件组织方式、确定索引的使用等，以提高数据库的性能。数据库实施：根据逻辑结构设计和物理结构设计的结果，使用数据库管理系统提供的工具创建数据库、表、视图等数据库对象，将数据加载到数据库中，并编写和调试应用程序。例如，使用SQL语句创建表，插入初始数据。数据库运行与维护：数据库投入运行后，需要进行日常的维护和管理工作，包括监控数据库的性能、处理数据库故障、进行数据库的备份和恢复、根据用户需求的变化对数据库进行调整和优化等。例如，定期备份数据库，及时处理用户的查询和更新请求。四、综合题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.设有关系R和S如下：R(A,B,C)|A|B|C||||||1|2|3||4|5|6|S(B,C,D)|B|C|D||||||2|3|7||5|6|8|（1）计算R⋈S（自然连接）。（2）计算R×S（笛卡尔积）。解：（1）自然连接（R⋈S）是在等值连接的基础上，去掉重复的属性列。R和S的公共属性是B和C，当R中的B、C值与S中的B、C值相等时进行连接。R⋈S的结果如下：|A|B|C|D|||||||1|2|3|7||4|5|6|8|（2）笛卡尔积（R×S）是将R中的每个元组与S中的每个元组组合。R有2个元组，S有2个元组，所以R×S有22=4个元组。R×S的结果如下：|A|B|C|B|C|D|||||||||1|2|3|2|3|7||1|2|3|5|6|8||4|5|6|2|3|7||4|5|6|5|6|8|2.设有关系模式R(A,B,C,D)，其函数依赖集F={A→B，B→C，D→B}。（1）求R的候选键。（2）将R分解为3NF，要求保持函数依赖。解：（1）求候选键：首先，分析各个属性的闭包。因为A能通过A→B，B→C推出B和C，再结合D→B，若加上D，AD能推出所有属性B、C、D。且AD是最小的能确定所有属性的属性集，所以R的候选键是AD。（2