2025年数据库期中测试答案

2025年数据库期中测试答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.数据库系统的核心是（）。A.数据库B.数据库管理系统C.数据模型D.软件工具答案：B解析：数据库管理系统（DBMS）是数据库系统的核心，它负责对数据库进行统一的管理和控制，包括数据的定义、操纵、维护等功能。数据库是存储数据的集合，数据模型是对数据的抽象描述，软件工具是辅助数据库开发和管理的工具，它们都依赖于DBMS来实现其功能。2.以下哪种数据模型是目前应用最广泛的（）。A.层次模型B.网状模型C.关系模型D.面向对象模型答案：C解析：关系模型以二维表的形式组织数据，具有结构简单、操作方便、数据独立性高等优点，是目前应用最广泛的数据模型。层次模型和网状模型虽然出现较早，但由于其结构复杂、操作不灵活等缺点，应用范围相对较窄。面向对象模型虽然具有很强的表达能力，但目前还没有像关系模型那样得到广泛的应用。3.关系数据库中的候选码是指（）。A.能唯一决定关系中一个元组的属性或属性组B.主键C.外键D.任意属性答案：A解析：候选码是能够唯一决定关系中一个元组的属性或属性组。主键是从候选码中选取的一个用来唯一标识元组的候选码。外键是用于建立两个关系之间联系的属性或属性组。任意属性不一定能唯一决定元组，所以不能作为候选码。4.SQL语言中，用于修改表结构的语句是（）。A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.DELETE答案：B解析：ALTER语句用于修改表的结构，例如添加列、删除列、修改列的数据类型等。UPDATE语句用于更新表中的数据，INSERT语句用于向表中插入新的数据，DELETE语句用于删除表中的数据。5.在SQL中，创建视图的命令是（）。A.CREATETABLEB.CREATEINDEXC.CREATEVIEWD.CREATEPROCEDURE答案：C解析：CREATEVIEW用于创建视图，视图是一个虚拟表，它是从一个或多个表中导出的。CREATETABLE用于创建表，CREATEINDEX用于创建索引，CREATEPROCEDURE用于创建存储过程。6.数据库设计的概念设计阶段，其结果是（）。A.一个与DBMS相关的逻辑结构B.一个与DBMS无关的概念模型C.数据库的存储结构D.数据库的物理结构答案：B解析：概念设计阶段的主要任务是将用户需求抽象为信息结构，即概念模型，这个概念模型是与具体的DBMS无关的，它描述了数据的语义和关系。逻辑设计阶段会将概念模型转换为与DBMS相关的逻辑结构，物理设计阶段会确定数据库的存储结构和物理结构。7.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，事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。持久性是指事务一旦提交，对数据库的改变是永久的。隔离性是指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。一致性是指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。8.以下哪种索引类型可以提高范围查询的效率（）。A.哈希索引B.B-树索引C.位图索引D.全文索引答案：B解析：B-树索引是一种平衡的多路搜索树，它可以有效地支持范围查询，因为它可以快速定位到满足范围条件的记录。哈希索引主要用于精确匹配查询，位图索引适用于低基数列的查询，全文索引主要用于文本搜索。9.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加上S锁后可以读数据对象A但不能修改A。其他事务可以再对A加S锁，实现多个事务共享读取A，但不能加X锁（排他锁），因为X锁会排斥其他事务对A的任何锁操作。10.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、数据库后备副本B.数据字典、应用程序、审计档案C.日志文件、数据库后备副本D.日志文件、审计档案答案：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，通过日志文件可以进行事务的重做和撤销。数据库后备副本是数据库在某一时刻的完整备份，当数据库出现故障时，可以利用后备副本进行恢复。数据字典是关于数据库中数据的描述信息，应用程序是使用数据库的程序，审计档案主要用于记录数据库的操作审计信息，它们都不是用于数据库恢复的主要冗余数据。11.在关系代数中，从两个关系的笛卡尔积中选取它们属性间满足一定条件的元组的操作，称为（）。A.并B.选择C.自然连接D.θ-连接答案：D解析：θ-连接是从两个关系的笛卡尔积中选取它们属性间满足一定条件（用θ表示，如大于、小于、等于等）的元组的操作。并是将两个关系的元组合并在一起，去除重复元组。选择是从一个关系中选取满足条件的元组。自然连接是一种特殊的θ-连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。12.下列关于数据完整性的说法中，错误的是（）。A.实体完整性是指关系的主码中的属性值不能取空值B.参照完整性是指外键的值必须是另一个关系主码的有效值或者为空值C.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D.数据完整性只包括实体完整性和参照完整性答案：D解析：数据完整性包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。实体完整性要求关系的主码中的属性值不能取空值，以保证每个元组的唯一性。参照完整性要求外键的值必须是另一个关系主码的有效值或者为空值，以维护关系之间的联系。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，例如某个属性的取值范围等。13.已知关系R(A,B,C)和S(B,D)，则R与S进行自然连接后，结果关系的属性个数为（）。A.3B.4C.5D.6答案：B解析：自然连接是在两个关系的公共属性上进行相等比较，并去除重复的公共属性列。关系R有属性A、B、C，关系S有属性B、D，公共属性是B。进行自然连接后，结果关系的属性为A、B、C、D，共4个属性。14.在SQL中，用于实现授权的语句是（）。A.GRANTB.REVOKEC.UPDATED.SELECT答案：A解析：GRANT语句用于向用户或角色授予对数据库对象（如表、视图等）的操作权限，例如授予SELECT、INSERT、UPDATE等权限。REVOKE语句用于撤销已经授予的权限。UPDATE语句用于更新表中的数据，SELECT语句用于查询表中的数据。15.以下关于数据库安全性的说法中，正确的是（）。A.数据库安全性只需要防止非法用户的访问B.数据库安全性可以通过设置用户权限来实现C.数据库加密可以完全解决数据库的安全问题D.数据库的安全性与完整性是同一个概念答案：B解析：数据库安全性不仅要防止非法用户的访问，还要防止合法用户的越权操作等。通过设置用户权限，如授予不同用户不同的操作权限，可以有效地控制用户对数据库的访问，从而提高数据库的安全性。数据库加密可以增强数据的保密性，但不能完全解决数据库的安全问题，例如还需要考虑用户认证、访问控制等方面。数据库的安全性和完整性是不同的概念，安全性主要关注防止非法访问和数据泄露，完整性主要关注数据的正确性和一致性。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，用于定义数据库的结构，如创建表、视图等；数据操纵功能，用于对数据进行查询、插入、更新和删除等操作；数据库的运行管理功能，负责对数据库的并发控制、安全性检查、完整性约束检查等；数据库的建立和维护功能，包括数据库的初始建立、数据的加载、备份和恢复等。2.关系数据库的完整性约束包括（）。A.实体完整性B.参照完整性C.用户定义的完整性D.数据一致性答案：ABC解析：关系数据库的完整性约束主要包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。实体完整性保证主码的唯一性和非空性，参照完整性保证外键与主码之间的引用关系，用户定义的完整性是用户根据具体业务需求定义的约束条件。数据一致性是一个更宽泛的概念，它是数据库完整性的一个目标，而不是具体的完整性约束类型。3.以下哪些是事务的特性（）。A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性答案：ABCD解析：事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性四个特性，简称ACID特性。原子性保证事务中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处于一致状态；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，对数据库的改变是永久的。4.以下关于索引的说法正确的有（）。A.索引可以提高查询效率B.索引可以加快数据的插入和删除操作C.过多的索引会占用大量的存储空间D.不同类型的索引适用于不同的查询场景答案：ACD解析：索引可以提高查询效率，因为它可以快速定位到满足查询条件的记录。但是，索引会增加数据插入、删除和更新操作的开销，因为在这些操作时需要同时维护索引。过多的索引会占用大量的存储空间，并且会影响数据库的性能。不同类型的索引适用于不同的查询场景，例如B-树索引适用于范围查询，哈希索引适用于精确匹配查询。5.数据库设计的主要阶段包括（）。A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计答案：ABCD解析：数据库设计主要包括需求分析阶段，用于收集和分析用户的需求；概念设计阶段，将用户需求抽象为概念模型；逻辑设计阶段，将概念模型转换为与DBMS相关的逻辑结构；物理设计阶段，确定数据库的存储结构和物理实现。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述数据库系统的三级模式结构和两级映像，并说明其优点。答：数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。-外模式：也称为子模式或用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。一个数据库可以有多个外模式，不同的用户可以有不同的外模式，外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。-模式：也称为逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的开发工具及高级程序设计语言无关。-内模式：也称为存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。例如，记录的存储方式是顺序存储、按照B-树结构存储还是按哈希方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存储，是否加密等。两级映像包括外模式/模式映像和模式/内模式映像。-外模式/模式映像：定义了外模式与模式之间的对应关系。当模式发生改变时，数据库管理员可以通过修改外模式/模式映像，使外模式保持不变，从而应用程序也不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性。-模式/内模式映像：定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构发生改变时，数据库管理员可以通过修改模式/内模式映像，使模式保持不变，从而应用程序也不必修改，保证了数据与程序的物理独立性。三级模式结构和两级映像的优点主要有：-数据独立性高：通过两级映像，实现了数据的逻辑独立性和物理独立性，使得数据的结构改变不会影响到应用程序，提高了应用程序的可维护性和可扩展性。-数据共享性好：模式是所有用户的公共数据视图，不同的外模式可以根据用户的需求从模式中导出，实现了数据的共享，减少了数据的冗余。-数据安全性高：不同的用户有不同的外模式，通过外模式可以对用户访问的数据进行限制，从而提高了数据的安全性。2.简述事务的概念和事务的四个特性。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。例如，在银行转账业务中，从一个账户扣款和向另一个账户存款这两个操作就可以构成一个事务，只有当这两个操作都成功执行时，转账业务才完成，否则就需要撤销已执行的操作。事务具有四个特性，即ACID特性：-原子性（Atomicity）：事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。例如，在上述银行转账事务中，如果在扣款操作成功后，存款操作失败，那么整个事务就需要回滚，将已扣除的款项恢复到原账户，保证事务的原子性。-一致性（Consistency）：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。例如，在银行转账事务中，转账前后两个账户的总金额应该保持不变，如果出现不一致的情况，说明事务没有正确执行，需要进行调整。-隔离性（Isolation）：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，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。例如，当多个用户同时进行转账操作时，每个事务的执行应该不会影响其他事务的结果，就好像这些事务是依次执行的一样。-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的。即使数据库发生故障，如系统崩溃、磁盘损坏等，已经提交的事务的结果也不会丢失。例如，当银行转账事务提交后，即使马上发生系统故障，转账的结果也应该在系统恢复后仍然有效。3.简述数据库设计的步骤和各步骤的主要任务。答：数据库设计主要包括以下几个步骤：-需求分析阶段：-主要任务：通过与用户的交流和沟通，了解用户对数据库的功能需求、性能需求、数据需求等。收集用户的业务流程、数据处理规则、数据来源和去向等信息。例如，对于一个学校的教务管理系统，需要了解学生信息管理、课程安排、成绩管理等方面的需求。通过问卷调查、访谈、实地观察等方式，获取用户的详细需求，并进行整理和分析，形成需求规格说明书。-概念设计阶段：-主要任务：将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。通常使用E-R图（实体-联系图）来表示概念模型。在这个阶段，需要识别出系统中的实体、实体的属性以及实体之间的联系。例如，在学校教务管理系统中，实体可以有学生、教师、课程等，学生的属性可以有学号、姓名、年龄等，实体之间的联系可以有学生选课、教师授课等。概念模型是与具体的DBMS无关的，它描述了数据的语义和关系。-逻辑设计阶段：-主要任务：将概念模型转换为与DBMS相关的逻辑结构。对于关系数据库，就是将E-R图转换为关系模式。需要进行关系模式的规范化，消除数据冗余和异常。例如，将E-R图中的实体和联系转换为对应的表，确定表的属性和主码、外码等。同时，根据DBMS的特点和性能要求，对关系模式进行优化，例如选择合适的数据类型、建立索引等。-物理设计阶段：-主要任务：为逻辑设计得到的逻辑结构选择合适的物理结构，包括确定数据库的存储结构、存取方法等。需要考虑数据库的性能、存储空间的利用等因素。例如，选择合适的文件组织方式（如顺序文件、索引文件等），确定索引的类型和位置，设计数据的存储分区等。物理设计的结果会直接影响数据库的性能和效率。-数据库实施阶段：-主要任务：根据物理设计的结果，使用DBMS提供的工具，建立数据库结构，如创建表、视图、索引等；将原始数据加载到数据库中；编写和调试应用程序，实现数据库的各种功能。例如，使用SQL语句创建数据库和表，使用数据导入工具将学生、教师、课程等数据加载到数据库中，开发基于数据库的教务管理系统的前端应用程序。-数据库运行和维护阶段：-主要任务：在数据库投入运行后，需要对数据库进行日常的维护和管理，包括监控数据库的运行状态、进行数据库的备份和恢复、处理数据库的故障和错误、根据用户的需求对数据库进行调整和优化等。例如，定期进行数据库的备份，当数据库出现故障时，使用备份数据进行恢复；根据用户的反馈，对数据库的结构和查询语句进行优化，提高数据库的性能。四、综合题（每题20分，共40分）1.设有关系模式R(A,B,C,D,E)，其函数依赖集F={AB→C,C→D,D→E}，试求：（1）R的候选码。（2）将R分解为3NF，并说明理由。解：（1）求R的候选码：根据候选码的定义，候选码是能够唯一决定关系中所有属性的最小属性组。首先，对属性进行分类：-L类属性（仅出现在函数依赖左部的属性）：A、B-R类属性（仅出现在函数依赖右部的属性）：E-LR类属性（既出现在函数依赖左部又出现在右部的属性）：C、D-N类属性（不在函数依赖中出现的属性）：无因为L类属性A、B一定包含在候选码中，计算(AB)+。根据函数依赖集F：-已知AB→C，所以C属于(AB)+。-又因为C→D，且C属于(AB)+，所以D属于(AB)+。-再因为D→E，且D属于(AB)+，所以E属于(AB)+。即(AB)+={A,B,C,D,E}，所以AB能够决定关系R中的所有属性，且AB是最小的属性组，因此R的候选码是AB。（2）将R分解为3NF：3NF的定义是：每一个非主属性既不部分依赖于码也不传递依赖于码。首先，根据函数依赖集F找出所有的函数依赖的最小覆盖。这里F已经是最小覆盖。然后，根据函数依赖集F进行分解：-由AB→C，得到关系模式R1(A,B,C)。-由C→D，得到关系模式R2(C,D)。-由D→E，得到关系模式R3(D,E)。下面说明分解后的关系模式满足3NF：-对于R1(A,B,C)，候选码是AB，非主属性C完全依赖于候选码AB，不存在部分依赖和传递依赖，所以R1满足3NF。-对于R2(C,D)，候选码是C，非主属性D完全依赖于候选码C，不存在部分依赖和传递依赖，所以R2满足3NF。-对于R3(D,E)，候选码是D，非主属性E完全依赖于候选码D，不存在部分依赖和传递依赖，所以R3满足3NF。因此，将R分解为R1(A,B,C)、R2(C,D)、R3(D,E)满足3NF。2.已知学生表（Student）、课程表（Course）和选课表（SC）的结构如下：Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)，其中Sno为学号，Sname为姓名，Ssex为性别，Sage为年龄，Sdept为所在系。Course(Cno,Cname,Ccredit)，其中Cno为课程号，Cname为课程名，Ccredit为学分。SC(Sno,Cno,Grade)，其中Sno为学号，Cno为课程号，Grade为成绩。试用SQL语句完成以下操作：（1）查询选修了课程号为'C01'的学生的学号和姓名。（2）查询每个学生的平均成绩，结果按平均成绩降序排列。（3）查询没有选修任何课程的学生的学号和姓名。（4）向选课表（SC）中插入一条记录，学号为'S001'，课程号为'C002'，成绩为85。（5）将课程号为'C02'的课程的学分修改为4。解：（1）查询选修了课程号为'C01'的学生的学号和