2025年海量高质量数据库期末考试复习题库附答案

2025年海量高质量数据库期末考试复习题库附答案一、选择题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、存储、查询、更新等操作。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。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在早期有一定应用，但存在结构复杂等缺点；面向对象模型在处理复杂数据和对象关系方面有优势，但应用范围相对较窄。3.SQL语言中，用于更新数据的语句是（）A.SELECTB.INSERTC.UPDATED.DELETE答案：C解析：SELECT语句用于查询数据；INSERT语句用于向表中插入新的数据；UPDATE语句用于更新表中的数据；DELETE语句用于删除表中的数据。4.数据库设计的四个阶段是（）A.需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计B.概念设计、需求分析、逻辑设计、物理设计C.需求分析、逻辑设计、概念设计、物理设计D.需求分析、概念设计、物理设计、逻辑设计答案：A解析：数据库设计的四个阶段依次为需求分析，即了解用户对数据库的功能和性能需求；概念设计，构建数据库的概念模型；逻辑设计，将概念模型转换为逻辑模型；物理设计，确定数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。5.在关系代数中，从关系中选取满足给定条件的元组的操作称为（）A.选择B.投影C.连接D.除答案：A解析：选择操作是从关系中选取满足给定条件的元组；投影操作是从关系中选取若干属性列组成新的关系；连接操作是将两个或多个关系根据一定的条件组合成一个新的关系；除操作是一种较为复杂的关系代数操作。6.数据库的完整性是指（）A.数据的正确性和相容性B.数据的安全性C.数据的共享性D.数据的独立性答案：A解析：数据库的完整性是指数据的正确性和相容性，即数据要符合现实世界的语义和规则。数据的安全性是指保护数据不被非法访问和破坏；数据的共享性是指多个用户可以同时使用数据库中的数据；数据的独立性是指数据与应用程序之间的相互独立。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：事务的原子性要求事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位。选项B描述的是事务的持久性；选项C描述的是事务的隔离性；选项D描述的是事务的一致性。8.以下哪种索引类型是B-树索引（）A.聚集索引B.非聚集索引C.哈希索引D.以上都可能是答案：D解析：B-树索引是一种常见的索引结构，聚集索引和非聚集索引都可以基于B-树实现。哈希索引则采用哈希表的结构，与B-树索引不同。9.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。日志文件记录了数据库的所有更新操作，用于在故障发生时进行恢复；数据库后备副本是数据库在某一时刻的备份，当数据库发生故障时可以用它进行恢复。数据字典是对数据库中数据的描述信息；应用程序和审计档案与数据库恢复没有直接关系。10.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（排他锁），以保证数据的一致性。二、填空题1.数据库系统一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、______和用户构成。答案：数据库管理员（DBA）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。数据库管理员负责数据库的日常管理和维护工作。2.关系模型的数据结构是______。答案：二维表解析：关系模型以二维表的形式组织数据，表中的行称为元组，列称为属性。3.SQL语言集数据查询、数据定义、数据操纵和______功能于一体。答案：数据控制解析：SQL语言具有数据查询（SELECT）、数据定义（CREATE、ALTER、DROP等）、数据操纵（INSERT、UPDATE、DELETE等）和数据控制（GRANT、REVOKE等）功能。4.数据库设计中，将E-R图转换为关系模型的过程属于______设计阶段。答案：逻辑解析：将E-R图转换为关系模型是数据库逻辑设计阶段的主要任务，目的是将概念模型转换为具体的逻辑数据结构。5.事务的特性包括原子性、一致性、隔离性和______。答案：持久性解析：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）。6.数据库的安全性控制主要包括用户身份鉴别、______和视图机制等。答案：存取控制解析：数据库的安全性控制措施包括用户身份鉴别、存取控制、视图机制、审计等。存取控制通过授权和权限管理来限制用户对数据库的访问。7.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：数据库恢复主要依靠数据库备份和日志文件。数据库备份是数据库在某一时刻的副本，日志文件记录了数据库的更新操作。8.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：专门的关系运算包括选择、投影、连接和除，这些运算用于对关系进行特定的操作。9.索引的类型主要有聚集索引和______索引。答案：非聚集解析：索引分为聚集索引和非聚集索引。聚集索引决定了数据在物理存储上的顺序，非聚集索引不影响数据的物理存储顺序。10.数据库的并发控制主要是为了防止多个事务同时访问数据库时可能出现的______、不可重复读和幻读等问题。答案：丢失修改解析：数据库并发控制的主要目的是防止多个事务并发执行时出现丢失修改、不可重复读和幻读等问题，保证数据的一致性。三、简答题1.简述数据库系统的三级模式结构和两级映像的优点。答案：数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。外模式是用户与数据库系统的接口，是用户看到的数据视图；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；内模式是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。两级映像分别是外模式/模式映像和模式/内模式映像。其优点主要有：（1）数据独立性高：外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性，即当模式发生改变时，通过修改外模式/模式映像，可以使外模式保持不变，从而应用程序也不需要修改；模式/内模式映像保证了数据的物理独立性，即当内模式发生改变时，通过修改模式/内模式映像，可以使模式保持不变，进而应用程序也不受影响。（2）数据共享性好：不同的用户可以通过不同的外模式访问同一数据库中的数据，提高了数据的共享性。（3）数据安全性高：通过外模式可以对不同的用户授予不同的访问权限，只允许用户访问其外模式下的数据，从而提高了数据的安全性。（4）方便数据管理：三级模式结构和两级映像将数据的逻辑结构、物理结构和用户视图分离，使得数据库管理员可以分别对不同层次进行管理和维护，提高了管理效率。2.简述事务的概念和特性。答案：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）：（1）原子性（Atomicity）：事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的整体。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。（2）一致性（Consistency）：事务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。（3）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，在多个用户同时进行转账操作时，每个事务都应该感觉不到其他事务的存在。（4）持久性（Durability）：事务一旦提交，它对数据库的改变是永久的，即使数据库发生故障也不会丢失。例如，转账成功后，账户的余额会永久性地改变。3.简述数据库设计的主要步骤。答案：数据库设计主要包括以下四个步骤：（1）需求分析：这是数据库设计的第一步，通过与用户进行交流和沟通，了解用户对数据库的功能和性能需求，包括数据的输入、输出、处理要求等。需求分析的结果是产生需求规格说明书，为后续的设计提供依据。（2）概念设计：根据需求分析的结果，构建数据库的概念模型，通常使用E-R图（实体-联系图）来表示。概念模型独立于具体的数据库管理系统，主要描述数据的实体、属性和实体之间的联系。（3）逻辑设计：将概念模型转换为逻辑模型，通常是将E-R图转换为关系模型。在这个阶段，需要确定关系模式的结构，包括关系的属性、主键、外键等，并进行规范化处理，以消除数据冗余和数据异常。（4）物理设计：根据数据库的逻辑模型和实际的应用环境，确定数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。物理设计的内容包括选择合适的存储介质、确定数据的存储格式、设计索引等，以提高数据库的性能。4.简述SQL语言中视图的作用。答案：视图是从一个或多个基本表（或其他视图）导出的虚拟表，它本身不存储数据，而是根据定义视图的查询语句从基本表中动态获取数据。视图的作用主要有以下几点：（1）简化数据查询：视图可以将复杂的查询封装起来，用户只需要对视图进行简单的查询操作，而不需要编写复杂的SQL语句。例如，对于一个包含多个表连接的查询，可以创建一个视图，用户直接查询该视图即可。（2）提高数据安全性：通过视图可以对用户隐藏某些敏感数据，只允许用户访问视图中定义的数据。例如，在员工信息表中，包含员工的工资等敏感信息，可以创建一个不包含工资信息的视图，让普通用户只能查询该视图，从而保护了员工的隐私。（3）数据独立性：视图可以在一定程度上提供数据的逻辑独立性。当基本表的结构发生改变时，只需要修改视图的定义，而不需要修改应用程序对视图的查询。（4）方便数据共享：不同的用户可以根据自己的需求创建不同的视图，从而实现数据的共享。例如，销售部门和财务部门可以分别创建自己的视图来满足不同的业务需求。5.简述数据库并发控制的必要性和常用方法。答案：数据库并发控制的必要性在于：在多用户的数据库系统中，多个事务可能同时对数据库进行操作。如果不进行并发控制，可能会出现以下问题：（1）丢失修改：一个事务对数据的修改被另一个事务覆盖，导致数据的丢失。例如，两个事务同时对一个账户的余额进行修改，可能会导致其中一个修改丢失。（2）不可重复读：一个事务在多次读取同一数据时，由于其他事务对该数据进行了修改，导致每次读取的结果不一致。例如，一个事务在读取某一商品的价格时，另一个事务对该商品的价格进行了修改，导致该事务再次读取时价格发生了变化。（3）幻读：一个事务在执行查询操作时，由于其他事务插入或删除了一些数据，导致该事务再次执行相同的查询时，结果集发生了变化。例如，一个事务在查询某一类型的商品数量时，另一个事务插入了一些该类型的商品，导致该事务再次查询时商品数量发生了变化。常用的并发控制方法有：（1）封锁法：通过对数据对象加锁来控制事务对数据的访问。常见的锁类型有共享锁（S锁）和排他锁（X锁）。共享锁允许多个事务同时对同一数据对象进行读操作，但不允许进行写操作；排他锁只允许一个事务对数据对象进行读写操作，其他事务不能再对该数据对象加任何锁。（2）时间戳法：为每个事务分配一个唯一的时间戳，根据时间戳来决定事务的执行顺序。当一个事务请求访问数据时，系统会检查该事务的时间戳和数据对象的时间戳，如果符合一定的规则，则允许访问，否则进行相应的处理。（3）乐观并发控制法：假设事务之间的冲突很少发生，允许事务先进行操作，在提交时再检查是否发生了冲突。如果发生了冲突，则回滚该事务，重新执行。四、综合题1.设有学生-课程数据库，包含三个关系：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。（1）用SQL语句查询选修了“数据库原理”课程的学生姓名。答案：```sqlSELECTSnameFROMStudentWHERESnoIN(SELECTSnoFROMSCWHERECnoIN(SELECTCnoFROMCourseWHERECname='数据库原理'));```解析：首先在Course表中找到课程名为“数据库原理”的课程号，然后在SC表中找到选修了这些课程号的学生学号，最后在Student表中根据学号查询学生姓名。（2）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。答案：```sqlSELECTSno,AVG(Grade)ASAvgGradeFROMSCGROUPBYSnoORDERBYAvgGradeDESC;```解析：使用GROUPBY子句按学号对SC表进行分组，然后使用AVG函数计算每个学生的平均成绩，最后使用ORDERBY子句按平均成绩降序排列。（3）用SQL语句创建一个视图，视图名为V_Score，包含学生姓名、课程名和成绩。答案：```sqlCREATEVIEWV_ScoreASSELECTSname,Cname,GradeFROMStudent,Course,SCWHEREStudent.Sno=SC.SnoANDCourse.Cno=SC.Cno;```解析：通过连接Student、Course和SC三个表，根据学号和课程号的关联条件，将学生姓名、课程名和成绩组合起来，创建一个名为V_Score的视图。2.假设有一个图书管理数据库，包含以下关系：Book（Bno，Bname，Author，Publisher，Price），其中Bno为图书编号，Bname为图书名称，Author为作者，Publisher为出版社，Price为价格。Reader（Rno，Rname，Raddress），其中Rno为读者编号，Rname为读者姓名，Raddress为读者地址。Borrow（Rno，Bno，BorrowDate，ReturnDate），其中Rno为读者编号，Bno为图书编号，BorrowDate为借阅日期，ReturnDate为归还日期。（1）用SQL语句查询借阅了“数据库系统概论”这本书的读者姓名。答案：```sqlSELECTRnameFROMReaderWHERERnoIN(SELECTRnoFROMBorrowWHEREBnoIN(SELECTBnoFROMBookWHEREBname='数据库系统概论'));```解析：先在Book表中找到图书名为“数据库系统概论”的图书编号，再在Borrow表中找到借阅了这些图书编号的读者编号，最后在Reader表中根据读者编号查询读者姓名。（2）用SQL语句查询每个出版社出版的图书的平均价格，结果按平均价格降序排列。答案：```sqlSELECTPublisher,AVG(Price)ASAvgPriceFROMBookGROUPBYPublisherORDERBYAvgPriceDESC;```解析：使用GROUPBY子句按出版社对Book表进行分组，然后使用AVG函数计算每个出版社出版图书的平均价格，最后使用ORDERBY子句按平均价格降序排列。（3）用