2025年数据库系统原理自用考试题及答案

2025年数据库系统原理自用考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.数据库系统与文件系统的主要区别是（）。A.数据库系统复杂，而文件系统简单B.文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决C.文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件D.文件系统管理的数据量较少，而数据库系统可以管理庞大的数据量答案：B解析：文件系统存在数据冗余度大、数据独立性差等问题，而数据库系统通过数据模型和管理机制可以有效解决这些问题，这是二者的主要区别。A选项复杂度不是主要区别；C选项文件系统也可管理多种文件，并非只能管理程序文件；D选项数据量大小不是本质区别。2.数据库的三级模式结构中，描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是（）。A.外模式B.内模式C.存储模式D.模式答案：D解析：模式也称逻辑模式，是对数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的描述。外模式是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述；内模式也称存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述。3.关系模型中，候选码（）。A.可由多个任意属性组成B.至多由一个属性组成C.可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成D.以上都不是答案：C解析：候选码是关系模式中能唯一标识一个元组的一个或多个属性的集合。它可以由单个属性组成，也可以由多个属性共同组成。4.关系代数中的连接操作是由（）操作组合而成。A.选择和投影B.选择和笛卡尔积C.投影、选择、笛卡尔积D.投影和笛卡尔积答案：B解析：连接操作是从两个关系的笛卡尔积中选取满足一定条件的元组，即先进行笛卡尔积操作，再进行选择操作。5.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用于数据查询；INSERT用于插入数据；UPDATE用于更新数据；DELETE用于删除数据。6.事务的原子性是指（）。A.事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B.事务一旦提交，对数据库的改变是永久的C.一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的D.事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态答案：A解析：原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部执行，要么全部不执行。B选项描述的是持久性；C选项描述的是隔离性；D选项描述的是一致性。7.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，其它事务只能再对A加S锁，而不能加X锁B.事务T可以读A但不能修改A，其它事务能对A加S锁和X锁C.事务T可以读A但不能修改A，其它事务只能再对A加S锁，而不能加X锁D.事务T可以读A和修改A，其它事务能对A加S锁和X锁答案：C解析：S锁是共享锁，事务T加上S锁后可以读A但不能修改A，其他事务可以再对A加S锁（实现共享读），但不能加X锁（排他锁），以保证数据的一致性。8.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：数据库恢复主要依靠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。9.规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据，根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：每一个属性都是（）。A.长度不变的B.不可分解的C.互相关联的D.互不相关的答案：B解析：关系数据库中的关系要满足第一范式，即每一个属性都是不可再分的原子项。10.数据库设计的概念设计阶段，表示概念结构的常用方法和描述工具是（）。A.层次分析法和层次结构图B.数据流程分析法和数据流程图C.结构分析法和模块结构图D.实体-联系方法和E-R图答案：D解析：在数据库设计的概念设计阶段，常用实体-联系方法（E-R方法）和E-R图来表示概念结构。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.以下属于数据库管理系统（DBMS）功能的有（）。A.数据定义B.数据操纵C.数据库的运行管理D.数据库的建立和维护答案：ABCD解析：数据库管理系统具有数据定义功能（如定义数据库的结构等）、数据操纵功能（如查询、插入等操作）、数据库的运行管理（如并发控制等）以及数据库的建立和维护（如数据库备份等）功能。2.关系数据库中的完整性约束包括（）。A.实体完整性B.参照完整性C.用户定义的完整性D.数据类型完整性答案：ABC解析：关系数据库中的完整性约束主要有实体完整性（主码的值不能为空且唯一）、参照完整性（外码的值要么为空，要么是被参照关系中主码的有效值）和用户定义的完整性（用户根据具体应用定义的约束条件）。3.下列关于索引的说法正确的有（）。A.索引可以提高数据查询的效率B.索引会增加数据插入、删除和更新的时间开销C.一个表可以有多个聚集索引D.索引可以分为唯一索引和非唯一索引答案：ABD解析：索引可以加快数据的查询速度，但在数据插入、删除和更新时，需要维护索引，会增加时间开销。一个表只能有一个聚集索引，因为聚集索引决定了数据在磁盘上的物理存储顺序。索引可以根据是否唯一分为唯一索引和非唯一索引。4.以下关于事务的说法正确的有（）。A.事务是数据库系统中执行的一个不可分割的工作单位B.事务可以嵌套执行C.事务的提交和回滚可以由用户手动控制D.事务的隔离级别越高，并发性能越好答案：ABC解析：事务是不可分割的工作单位，事务可以嵌套执行，用户可以通过相应的语句手动控制事务的提交和回滚。事务的隔离级别越高，并发性能越差，因为需要更多的锁机制来保证隔离性。5.在数据库设计中，逻辑设计阶段的主要任务有（）。A.将概念结构转换为关系模型B.设计外模式C.设计内模式D.进行数据的完整性和安全性设计答案：ABD解析：逻辑设计阶段的主要任务是将概念结构（如E-R图）转换为关系模型，设计外模式（用户视图），并进行数据的完整性和安全性设计。内模式设计主要在物理设计阶段完成。三、填空题（每题2分，共10分）1.数据库系统一般由数据库、______、应用系统、数据库管理员和用户构成。答案：数据库管理系统（DBMS）解析：数据库系统的组成包括数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户。2.关系代数中专门的关系运算包括选择、投影、______和除。答案：连接解析：关系代数中专门的关系运算有选择、投影、连接和除。3.SQL语言中，用于撤销表的语句是______。答案：DROPTABLE解析：DROPTABLE语句用于删除数据库中的表。4.事务的四个特性是原子性、一致性、隔离性和______。答案：持久性解析：事务的四个特性简称ACID特性，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。5.数据库设计的步骤包括需求分析、______、逻辑设计、物理设计、数据库实施和数据库运行与维护。答案：概念设计解析：数据库设计的完整步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施和数据库运行与维护。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述数据库系统的特点。答案：数据库系统具有以下特点：（1）数据结构化：数据库系统实现了整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一。它不仅数据内部是结构化的，而且整体也是结构化的，数据之间具有联系。（2）数据的共享性高、冗余度低且易扩充：可以被多个用户、多个应用程序共享使用，减少了数据冗余，同时可以方便地对数据进行扩充。（3）数据独立性高：包括物理独立性和逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的；逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。（4）数据由数据库管理系统统一管理和控制：DBMS提供了数据的安全性保护、完整性检查、并发控制和数据库恢复等功能，保证了数据的安全性、完整性和一致性。2.简述关系的完整性规则。答案：关系的完整性规则主要包括以下三类：（1）实体完整性：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。主码是唯一标识元组的，若主码为空，则无法唯一标识元组，违反了实体完整性。例如，在学生表中，学号作为主码，不能有空值。（2）参照完整性：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）；或者等于S中某个元组的主码值。例如，在学生选课表中，课程号是外码，它必须是课程表中存在的课程号。（3）用户定义的完整性：是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。例如，学生的成绩必须在0-100分之间。3.简述数据库备份的方法及其优缺点。答案：数据库备份方法主要有以下几种：（1）完全备份：优点：备份的数据完整，恢复时简单快捷，只需恢复一个备份文件即可。缺点：备份时间长，占用存储空间大，因为每次都要备份整个数据库。（2）增量备份：优点：备份时间短，占用存储空间小，只备份自上次备份以来发生变化的数据。缺点：恢复时比较复杂，需要先恢复完全备份，再依次恢复各个增量备份，且如果中间某个增量备份文件损坏，可能导致数据恢复失败。（3）差异备份：优点：备份时间比完全备份短，恢复时比增量备份简单，只需要恢复完全备份和最后一次差异备份。缺点：备份的数据量比增量备份大，因为它备份的是自上次完全备份以来发生变化的数据。五、综合题（每题12.5分，共25分）1.设有学生-课程数据库，包含三个关系：学生表（学号，姓名，性别，年龄，所在系）课程表（课程号，课程名，学分）选课表（学号，课程号，成绩）（1）用SQL语句查询所有学生的姓名和所在系。（2）用SQL语句查询选修了课程号为‘C01’课程的学生学号和成绩。（3）用SQL语句查询每个学生的平均成绩，结果按平均成绩降序排列。（4）用关系代数表达式表示查询选修了课程号为‘C01’且成绩大于80分的学生姓名。答案：（1）```sqlSELECT姓名,所在系FROM学生表;```（2）```sqlSELECT学号,成绩FROM选课表WHERE课程号='C01';```（3）```sqlSELECT学号,AVG(成绩)AS平均成绩FROM选课表GROUPBY学号ORDERBY平均成绩DESC;```（4）$\pi_{姓名}(\sigma_{课程号='C01'\land成绩>80}(学生表\Join选课表))$2.某学校要设计一个图书管理数据库，该数据库需要管理以下信息：-图书：包括图书编号、书名、作者、出版社、出版日期。-读者：包括读者编号、姓名、性别、年龄、所在单位。-借阅：记录读者借阅图书的情况，包括借阅日期、归还日期。（1）画出该数据库的E-R图。（2）将E-R图转换为关系模型，并指出每个关系模式的主码和外码。答案：（1）E-R图：-有三个实体：图书、读者、借阅。-图书实体的属性有：图书编号、书名、作者、出版社、出版日期。-读者实体的属性有：读者编号、姓名、性别、年龄、所在单位。-借阅实体的属性有：借阅日期、归还日期。-图书和读者之间通过借阅发生联系，借阅是一个联系实体，图书和读者之间是多对多的联系。（2）关系模型：-图