2025年《管理信息系统》数据库设计强化突破卷

2025年《管理信息系统》数据库设计强化突破卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.在数据库设计中，用于描述现实世界中实体及其之间联系的模型是？A.层次模型B.网状模型C.关系模型D.实体-联系模型2.以下关于数据库二级模式的描述，正确的是？A.也称为内模式，描述物理存储结构。B.也称为外模式，是用户可看见和使用的逻辑数据结构。C.定义了数据库的整体逻辑结构。D.是指数据库中的所有数据。3.在关系模型中，实现实体之间一对多联系的常用方法是？A.创建冗余数据B.使用外键C.使用触发器D.使用视图4.以下哪个不是数据库规范化的目的？A.减少数据冗余B.提高数据一致性C.简化数据库设计D.增加数据查询的复杂性5.SQL语句中，用于删除表结构的命令是？A.DELETEB.REMOVEC.DROPD.CLEAR6.事务的原子性（Atomicity）是指？A.事务可分为多个子事务B.事务必须同时完成所有操作C.事务对数据库的所有修改要么全部完成，要么全部不做D.事务必须是可恢复的7.在ER图中，表示实体之间多对多联系的是？A.菱形B.椭圆C.矩形D.加粗连线8.以下哪个是数据库第一范式（1NF）的严格要求？A.关系中的每一列都是不可再分的原子值B.关系中每一行都有唯一标识符C.关系中的列顺序固定不变D.关系中不允许有重复元组9.以下关于视图的描述，正确的是？A.视图是物理存储空间中真实存在的数据集合B.视图可以简化复杂查询C.视图降低了数据库的安全性D.视图只能用于查询，不能用于更新操作10.在关系代数中，表示从关系R中选取满足条件F的元组的操作是？A.π(投影)B.σ(选择)C.∪(并)D.×(笛卡尔积)二、判断题1.()数据库三级模式结构包括外模式、概念模式和内模式。2.()主键可以取空值（NULL）。3.()关系模型中的元组对应现实世界中的实体，属性对应实体的属性。4.()在多对多联系中，需要创建一个新表来表示这两个实体之间的联系，该表通常包含两个实体的主键作为外键。5.()第二范式（2NF）要求关系必须满足第一范式，并且所有非主属性都完全函数依赖于主键。6.()SQL语言既包括数据定义语言（DDL），也包括数据操纵语言（DML）。7.()事务的隔离性（Isolation）是指一个事务的执行不能被其他事务干扰。8.()数据完整性只包括实体完整性和参照完整性。9.()触发器是一种特殊的存储过程，它会在INSERT、UPDATE或DELETE操作发生时自动执行。10.()ER图中的联系也可以有属性。三、简答题1.简述数据库三级模式结构及其各自的作用。2.简述实体完整性、参照完整性和用户定义完整性的含义。3.什么是关系代数？它主要包括哪些基本操作？4.什么是数据库范式？简述1NF、2NF、3NF的核心要求。四、设计题1.(20分)某大学图书馆管理信息系统需要设计学生借阅信息相关的数据库结构。请根据以下需求，完成概念结构设计（绘制ER图）和逻辑结构设计（转换关系模式）。*存在学生（Student）、图书（Book）、借阅（Borrow）三种实体。*学生有学号（Sno，主键）、姓名（Sname）、专业（Smajor）。*图书有图书编号（Bno，主键）、书名（Btitle）、作者（Bauthor）、出版社（Bpress）、出版年份（Byear）。*借阅记录有借阅编号（BorrowId，主键）、学生学号（Sno，外键）、图书编号（Bno，外键）、借阅日期（Bdate）、应还日期（ReturnDate）、实际还书日期（ActualReturnDate）。*一个学生可以借阅多本图书，一本图书可以被多个学生借阅（多对多联系）。*借阅信息中，学生学号和图书编号的组合应能唯一标识一条借阅记录。2.(10分)根据你在第4题第1小题中设计的关系模式（假设为Student(Sno,Sname,Smajor),Book(Bno,Btitle,Bauthor,Bpress,Byear),Borrow(BorrowId,Sno,Bno,Bdate,ReturnDate,ActualReturnDate)，其中Sno和Bno是外键），编写SQL语句实现以下查询：*查询所有2023年出版的图书的书名和作者。*查询借阅了《数据库系统概论》（假设书名固定）这本书的所有学生的学号。*查询当前尚未归还的借阅记录（即实际还书日期为空值的记录）的详细信息。试卷答案一、选择题1.D2.B3.B4.D5.C6.C7.D8.A9.B10.B解析：1.D:实体-联系模型（E-R模型）是用于描述现实世界中实体及其联系的模型。2.B:外模式是用户或应用程序看到的数据视图，是数据库的逻辑子集。3.B:通过在外键表（表示多的一方）中引用主键表（表示一的一方）的主键，可以实现一对多联系。4.D:数据库规范化主要是为了减少数据冗余和提高数据一致性，反而有助于简化查询和提高效率。5.C:DROPTABLE是SQL中用于删除表结构的命令。6.C:原子性保证事务是不可分割的最小工作单元。7.D:在ER图中，联系用加粗的连线表示。8.A:1NF要求关系的每一列都是不可再分的原子值。9.B:视图是虚拟表，可以简化复杂查询，提高数据安全性，并允许用户以不同的方式查看数据。10.B:σ操作符用于选择满足给定条件F的元组。二、判断题1.√2.×(主键不能取空值)3.√4.√5.√6.√7.√8.×(还包括其他类型，如域完整性等)9.√10.√解析：1.√:数据库三级模式包括外模式、概念模式和内模式。2.×:主键用于唯一标识元组，必须非空且唯一。3.√:在ER模型中，实体对应元组，属性对应分量。4.√:多对多联系需要中间表，包含两个实体主键作为外键。5.√:2NF在1NF基础上，所有非主属性必须完全函数依赖于主键。6.√:SQL包含DDL（如CREATE,DROP）、DML（如SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE）。7.√:隔离性保证并发执行的事务之间不会相互干扰。8.×:数据完整性包括实体完整性、参照完整性、域完整性等。9.√:触发器是响应数据库事件的自动执行的过程。10.√:联系本身也可以有属性（如多对多联系中的借阅日期）。三、简答题1.解析：*外模式（ExternalSchema）：用户或应用程序能看见和使用的数据库的逻辑子集。它定义了特定用户视图，与数据库概念模式相互独立，并可以有多级。作用：提供数据独立性（逻辑独立性），满足不同用户需求。*概念模式（ConceptualSchema）：数据库整体的逻辑结构描述。它独立于具体的物理存储，定义所有实体、属性、联系以及约束。作用：是数据库设计的核心，是数据库的“蓝图”。*内模式（InternalSchema）：数据库物理存储结构描述。它定义数据在物理存储介质（如磁盘）上的组织方式，如文件结构、索引等。作用：描述数据的物理存储细节，与硬件环境相关。2.解析：*实体完整性（EntityIntegrity）：要求关系（表）中的主键（PrimaryKey）不能取空值（NULL），并且必须唯一标识一条元组。保证表中的每一行都有唯一的标识。*参照完整性（ReferentialIntegrity）：要求关系中的外键（ForeignKey）要么取空值（NULL，表示不存在相应的外部实体），要么取参照关系中实际存在的对应主键值。保证表之间的引用关系是有效的。*用户定义完整性（User-definedIntegrity）：针对特定关系数据库或应用领域定义的约束条件，确保数据符合特定业务规则。例如：年龄必须大于0，性别只能是'男'或'女'，某个属性的值必须在某个范围内等。3.解析：*关系代数：一种使用集合运算符（如并、交、差、笛卡尔积）和关系运算符（如选择、投影、连接）来表达关系数据库中查询的语言。它是抽象的查询语言，是数据库理论的基础。*基本操作：*关系运算符：选择（σ）、投影（π）、连接（⨝，包括等值连接、自然连接）、除（÷）、笛卡尔积（×）。*集合运算符：并（∪）、交（∩）、差（−）、补（∁）。4.解析：*数据库范式（DatabaseNormalForms）：数据库规范化的形式，是一系列用来指导关系数据库设计的规则，目的是减少数据冗余、避免数据更新异常、保证数据一致性。*1NF(FirstNormalForm):要求关系的每一列都是不可再分的原子值，每一行都是唯一的。*2NF(SecondNormalForm):在1NF基础上，要求关系必须满足1NF，并且所有非主属性都必须完全函数依赖于所有主键属性（适用于有复合主键的关系）。*3NF(ThirdNormalForm):在2NF基础上，要求关系必须满足2NF，并且所有非主属性都不传递函数依赖于主键（即非主属性之间不存在函数依赖）。四、设计题1.解析：*概念结构设计(ER图):*实体：Student(学号,姓名,专业),Book(图书编号,书名,作者,出版社,出版年份),Borrow(借阅编号,学号,图书编号,借阅日期,应还日期,实际还书日期).*联系：Borrow关联Student和Book，是一对多联系（一个学生借多本，一本被多学生借）。在Borrow表中包含Sno和Bno作为外键。*ER图（文字描述代替）：包含三个矩形实体（Student,Book,Borrow），Borrow通过连线连接到Student和Book，连线指向Student和Book，并在连线旁边标注"1"指向Student,"N"指向Book（表示一对多）。Borrow表包含Sno和Bno作为属性，并带有下划线（表示外键）。*逻辑结构设计(关系模式):*Student(SnoPRIMARYKEY,Sname,Smajor)*Book(BnoPRIMARYKEY,Btitle,Bauthor,Bpress,Byear)*Borrow(BorrowIdPRIMARYKEY,SnoREFERENCESStudent(Sno),BnoREFERENCESBook(Bno),Bdate,ReturnDate,ActualReturnDate)2.解析：*查询2023年出版的图书的书名和作者:```sqlSELECTBtitle,BauthorFROMBookWHEREByear='2023';```*思路：*需要从Book表中选择Btitle和Bauthor列，条件是Byear列的值为'2023'。*查询借阅了《数据库系统概论》这本书的所有学生的学号:```sqlSELECTDISTINCTSnoFROMBorrowJOINBookONBorrow.Bno=Book.BnoWHEREBook.Btitle='数据库系统概论';```*思路：*需要找出在Borrow表中，其Bno指向Book表中Btitle