2025年《数据库原理》期末试卷及答案

2025年《数据库原理》期末试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于数据模型的描述中，错误的是（）。A.概念模型用于数据库设计的需求分析阶段，与具体DBMS无关B.关系模型中，实体及实体间的联系均用二维表表示C.层次模型的数据结构是有向无环图，支持多对多联系D.面向对象模型可以支持复杂数据类型和继承性2.若关系R（A,B,C）和S（C,D,E）进行自然连接，则结果关系的属性个数为（）。A.3+3=6B.3+3-1=5C.3+3-2=4D.取决于公共属性C的取值是否相同3.事务的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事务执行前后数据库状态保持合法B.事务一旦提交，其结果不可撤销C.多个事务并发执行时互不干扰D.事务在执行过程中发生故障时可恢复4.某关系模式R（Sno,Sname,Cno,Cname,Grade），其中Sno是学生学号，Cno是课程号，Sname和Cname分别为学生和课程名称，Grade为成绩。若已知Sno→Sname，Cno→Cname，(Sno,Cno)→Grade，则R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF5.以下关于索引的描述中，正确的是（）。A.聚簇索引会改变表中数据的物理存储顺序B.非聚簇索引的查询效率一定高于聚簇索引C.一个表可以创建多个聚簇索引D.索引越多，数据插入和更新的效率越高6.在SQL中，用于限制分组统计结果的子句是（）。A.WHEREB.GROUPBYC.HAVINGD.ORDERBY7.分布式数据库中，“数据分片”的主要目的是（）。A.提高数据冗余度以增强可用性B.减少数据传输量以提升性能C.简化数据管理的逻辑结构D.避免数据更新时的冲突8.以下关于日志文件的描述中，错误的是（）。A.日志记录包含事务标识、操作类型、操作前/后的值B.数据库恢复时，需要先执行REDO操作再执行UNDO操作C.日志文件应先于数据更新写入磁盘（Write-AheadLogging）D.归档日志用于支持介质故障后的数据库恢复9.若事务T1对数据A加了共享锁（S锁），则其他事务（）。A.可以加S锁但不能加排他锁（X锁）B.可以加X锁但不能加S锁C.既不能加S锁也不能加X锁D.可以同时加S锁和X锁10.以下关于数据库安全性的措施中，属于“自主存取控制”的是（）。A.通过视图限制用户只能访问部分数据B.数据库管理员为用户分配“SELECT”权限C.对存储的数据进行加密处理D.定期备份数据库防止数据丢失二、填空题（每空2分，共20分）1.数据库管理系统（DBMS）的核心功能是______。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______。3.SQL中，用于删除表结构的语句是______。4.数据库恢复的基础是______，其记录了所有对数据库的更新操作。5.在E-R模型中，若实体A与实体B存在1:M的联系，则转换为关系模式时，应将______的主码加入______的关系模式中。6.事务的隔离性通过______机制实现，常见的隔离级别包括读未提交、读已提交、可重复读和______。7.分布式数据库的“分布透明性”包括分片透明、位置透明和______。三、简答题（每题6分，共30分）1.说明关系数据库中候选键与主键的区别，并举例说明。2.简述数据库恢复的基本技术，包括针对不同故障类型的恢复策略。3.解释视图的作用及其优缺点。4.比较B树和B+树在数据库索引中的应用差异。5.分析事务并发执行可能带来的问题（至少列举3种），并说明如何通过封锁机制解决。四、设计题（共20分）某医院拟开发“患者诊疗管理系统”，需求如下：-患者信息：患者编号（唯一）、姓名、性别、出生日期、联系方式；-医生信息：医生编号（唯一）、姓名、科室、职称；-诊疗记录：每次诊疗有唯一的记录号，记录患者本次诊疗的医生、诊断时间、诊断结果、处方（可能包含多种药品）；-药品信息：药品编号（唯一）、名称、规格、单价、生产厂家。要求：（1）设计该系统的E-R图（需标注实体属性、联系类型及联系属性，4分）；（2）将E-R图转换为关系模式，指出每个关系的主码和外码（6分）；（3）用SQL语句创建“诊疗记录”表（要求包含必要的完整性约束，4分）；（4）查询2025年1月1日以后由“心内科”医生诊断的患者姓名、诊断时间及诊断结果（6分）。五、综合题（共10分）已知关系模式R（A,B,C,D,E），函数依赖集F={A→BC,CD→E,B→D,E→A}。（1）求R的候选键（4分）；（2）判断R是否属于3NF，若不属于，说明原因并将其分解为3NF模式集（6分）。答案一、单项选择题1.C2.B3.A4.B5.A6.C7.B8.B9.A10.B二、填空题1.数据管理（或“数据定义、数据操纵、数据控制”）2.用户定义的完整性3.DROPTABLE4.日志文件（或“日志记录”）5.A（或“一方”）；B（或“多方”）6.并发控制（或“封锁”）；可串行化7.局部数据模型透明三、简答题1.候选键是关系中能唯一标识元组的最小属性集；主键是从候选键中选定的一个，用于唯一标识元组。例如，关系模式学生（学号，身份证号，姓名）中，学号和身份证号均为候选键，选择学号作为主键。2.数据库恢复的基本技术是基于日志的恢复和备份恢复。-事务故障：通过日志回滚（UNDO）未提交的事务；-系统故障：重新启动时，REDO已提交但未写入磁盘的事务，UNDO未提交的事务；-介质故障：使用最近的备份和日志文件，先恢复备份，再通过日志REDO所有已提交事务。3.视图的作用：简化用户操作、提供数据安全性、逻辑数据独立性。优点：隐藏敏感数据，简化复杂查询；缺点：更新受限（非行列子集视图可能无法更新），性能可能低于基表查询。4.B树所有节点存储键值和数据指针，叶节点和非叶节点结构相同；B+树仅叶节点存储数据指针，非叶节点仅存储键值用于索引，叶节点通过指针链接。数据库中B+树更常用，因为其叶节点顺序访问特性适合范围查询，且高度更低，查询效率更稳定。5.并发问题：丢失修改（T1和T2同时修改同一数据，后提交覆盖先提交）、不可重复读（T1两次读取同一数据，T2修改导致结果不一致）、脏读（T1读取T2未提交的修改，后T2回滚）。通过封锁机制，如2PL协议（两阶段封锁），事务在扩展阶段获得锁，收缩阶段释放锁，保证可串行化。四、设计题（1）E-R图（文字描述）：实体：患者（患者编号，姓名，性别，出生日期，联系方式）；医生（医生编号，姓名，科室，职称）；药品（药品编号，名称，规格，单价，生产厂家）；诊疗记录（记录号，诊断时间，诊断结果）。联系：患者与诊疗记录（1:M，患者可有多条诊疗记录）；医生与诊疗记录（1:M，医生可有多条诊疗记录）；诊疗记录与药品（N:M，一条记录对应多种药品，一种药品可被多条记录使用），联系属性为“数量”。（2）关系模式：患者（患者编号，姓名，性别，出生日期，联系方式）主码：患者编号医生（医生编号，姓名，科室，职称）主码：医生编号药品（药品编号，名称，规格，单价，生产厂家）主码：药品编号诊疗记录（记录号，患者编号，医生编号，诊断时间，诊断结果）主码：记录号；外码：患者编号（引用患者）、医生编号（引用医生）诊疗记录_药品（记录号，药品编号，数量）主码：（记录号，药品编号）；外码：记录号（引用诊疗记录）、药品编号（引用药品）（3）创建诊疗记录表：CREATETABLE诊疗记录(记录号CHAR(10)PRIMARYKEY,患者编号CHAR(10)NOTNULL,医生编号CHAR(10)NOTNULL,诊断时间DATETIMENOTNULL,诊断结果VARCHAR(200),FOREIGNKEY(患者编号)REFERENCES患者(患者编号),FOREIGNKEY(医生编号)REFERENCES医生(医生编号));（4）查询语句：SELECT患者.姓名,诊疗记录.诊断时间,诊疗记录.诊断结果FROM患者,医生,诊疗记录WHERE患者.患者编号=诊疗记录.患者编号AND医生.医生编号=诊疗记录.医生编号AND医生.科室='心内科'AND诊疗记录.诊断时间>='2025-01-01';五、综合题（1）候选键推导：-计算A的闭包：A+=ABCDE（A→BC，B→D，故A→BCD；CD→E，故A→BCDE→A）-计算E的闭包：E+=EABCDE（E→A