2025年自考数据库系统原理试题及参考答案

2025年自考数据库系统原理试题及参考答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.以下不属于数据模型三要素的是（）A.数据结构B.数据操作C.数据完整性约束D.数据存储方式2.关系代数中，自然连接与等值连接的主要区别在于（）A.自然连接要求属性名相同，等值连接不要求B.自然连接是多表连接，等值连接是单表操作C.自然连接结果包含重复属性，等值连接不包含D.自然连接仅用于内连接，等值连接可用于外连接3.执行SQL语句“SELECTCOUNT(读者ID)FROM借阅WHERE归还日期ISNULL”的结果是（）A.所有借阅记录的数量B.未归还图书的记录数量C.读者ID非空的未归还记录数量D.所有读者的借阅次数总和4.事务的ACID特性中，“I”指的是（）A.原子性（Atomicity）B.一致性（Consistency）C.隔离性（Isolation）D.持久性（Durability）5.若事务T1对数据A加了共享锁（S锁），则其他事务（）A.不可加S锁，可加X锁B.可加S锁，不可加X锁C.不可加S锁和X锁D.可加S锁和X锁6.数据库设计中，概念结构设计的主要成果是（）A.关系模式B.E-R图C.数据字典D.物理存储方案7.关系模式R（A,B,C,D），若存在函数依赖A→B，(A,C)→D，则R最高满足（）A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF8.数据仓库的核心特性不包括（）A.面向事务B.集成性C.非易失性D.时变性9.某E-R模型中，部门与员工的联系为“管理”，一个部门管理多个员工，一个员工只能被一个部门管理，该联系的类型是（）A.1:1B.1:nC.n:mD.多对一10.数据库恢复的关键技术是（）A.数据加密B.日志文件与备份C.索引优化D.并发控制11.若关系模式R中存在X→Y，但Y不包含于X，则X→Y是（）A.平凡函数依赖B.非平凡函数依赖C.完全函数依赖D.部分函数依赖12.视图的主要作用是（）A.提高查询效率B.保证数据物理独立性C.简化用户操作并增强安全性D.存储冗余数据13.分布式数据库的“分布透明性”不包括（）A.分片透明B.位置透明C.逻辑透明D.局部数据模型透明14.NoSQL数据库适用于以下哪种场景？（）A.严格的事务处理B.结构化数据的复杂查询C.高并发读的非结构化数据D.需强一致性的关系型数据15.B+树索引与哈希索引的主要区别是（）A.B+树支持范围查询，哈希索引不支持B.B+树查询时间复杂度更低C.哈希索引更适合频繁更新的数据D.B+树索引占用空间更小二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1.关系中能唯一标识一个元组的最小属性组称为________。2.数据库恢复的基础是________，包括日志文件和数据库备份。3.Armstrong公理系统中的三条基本推理规则是自反律、增广律和________。4.数据仓库的四个核心特性是面向主题、集成的、非易失的和________。5.事务的隔离性通过________机制实现，常见的隔离级别有读未提交、读已提交、可重复读和串行化。6.关系代数中，σ（选择）操作是对关系的________限制，π（投影）操作是对关系的________限制。7.在关系模式R(U)中，若X→Y，且不存在X的真子集X'使得X'→Y，则称X→Y为________函数依赖。8.数据库的三级模式结构包括外模式、________和内模式。9.并发控制的主要任务是协调多个事务的________操作，避免数据不一致。10.SQL中，用于删除表的语句是________。三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述关系模型的参照完整性规则，并举例说明。2.说明数据库三级模式结构如何实现数据独立性。3.比较传统数据库与数据仓库的主要区别（至少列出4点）。4.简述BCNF的定义，并说明满足BCNF的关系模式应具备的条件。5.分析死锁检测与死锁预防的区别，并各举一种具体方法。四、设计题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某高校图书管理系统需要管理以下信息：读者：读者ID（唯一）、姓名、学院、联系电话；图书：书号（唯一）、书名、作者、出版社、库存量；借阅记录：借阅ID（唯一）、读者ID、书号、借阅日期、应还日期、归还日期。要求：（1）绘制该系统的E-R图（需标注实体属性及联系类型）；（2）将E-R图转换为关系模式，并指出每个关系的主码和外码。2.针对上述图书管理系统的关系模式，用SQL语句完成以下查询：（1）统计2024年借阅次数超过5次的读者ID及其借阅次数；（2）查询2024年12月31日前未归还《数据库系统原理》一书的读者姓名和联系电话。五、综合题（本大题共1小题，10分）考虑以下两个事务T1和T2的操作序列：T1：R(A)→W(A)→R(B)→W(B)T2：R(B)→W(B)→R(A)→W(A)现有一个并发调度S：R1(A),R2(B),W1(A),W2(B),R1(B),R2(A),W1(B),W2(A)（1）列出调度S中的所有冲突操作（冲突操作指两个操作访问同一数据且至少一个为写操作）；（2）判断调度S是否可串行化，并通过构造优先图（PrecedenceGraph）说明理由；（3）若该调度不可串行化，可能导致哪种数据不一致问题？参考答案一、单项选择题1.D2.A3.B4.C5.B6.B7.B8.A9.B10.B11.B12.C13.C14.C15.A二、填空题1.候选码2.冗余数据3.传递律4.随时间变化5.封锁6.行（元组）、列（属性）7.完全8.模式9.并发10.DROPTABLE三、简答题1.参照完整性规则要求：若关系R中存在外码F对应关系S的主码K，则F的每个值必须等于S中某个元组的K值，或为空值（F允许为空时）。例如，借阅关系中的“读者ID”是外码，对应读者关系的主码“读者ID”，因此借阅记录中的“读者ID”必须是读者表中存在的ID或为空（若允许空）。2.三级模式通过两层映象实现数据独立性：（1）外模式/模式映象：当模式改变时，只需修改映象，外模式保持不变，保证逻辑独立性；（2）模式/内模式映象：当内模式（物理存储结构）改变时，只需修改映象，模式保持不变，保证物理独立性。3.主要区别：（1）目的：数据库支持日常事务处理（OLTP），数据仓库支持决策分析（OLAP）；（2）数据范围：数据库存储当前、细节数据，数据仓库存储历史、汇总数据；（3）数据更新：数据库支持频繁增删改，数据仓库仅定期加载；（4）数据结构：数据库结构规范（低冗余），数据仓库结构反规范化（高冗余以提高查询效率）；（5）用户：数据库面向业务人员，数据仓库面向分析人员。4.BCNF（巴斯-科德范式）定义：关系模式R∈1NF，且对于所有非平凡函数依赖X→Y（Y不包含于X），X必包含R的一个候选码。满足BCNF的关系模式需具备：（1）所有非主属性对每个候选码完全函数依赖；（2）所有主属性对每个不包含它的候选码完全函数依赖；（3）没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。5.区别：（1）死锁预防：通过限制事务的加锁顺序或方式，从根本上避免死锁发生（如一次封锁法：事务一次申请所有需要的锁；顺序封锁法：按固定顺序申请锁）；（2）死锁检测：允许死锁发生，通过超时机制或构建等待图（检测是否存在环）发现死锁，然后强制回滚部分事务解除死锁（如超时法：设定等待超时则回滚）。四、设计题1.（1）E-R图：实体“读者”属性：读者ID、姓名、学院、联系电话；实体“图书”属性：书号、书名、作者、出版社、库存量；实体“借阅记录”属性：借阅ID、借阅日期、应还日期、归还日期；联系“借阅”：读者与借阅记录为1:n（一个读者可有多条借阅记录），图书与借阅记录为1:n（一本书可被多次借阅）。（2）关系模式：读者（读者ID，姓名，学院，联系电话）主码：读者ID；图书（书号，书名，作者，出版社，库存量）主码：书号；借阅记录（借阅ID，读者ID，书号，借阅日期，应还日期，归还日期）主码：借阅ID；外码：读者ID（参照读者.读者ID），书号（参照图书.书号）。2.（1）SELECT读者ID,COUNT()AS借阅次数FROM借阅记录WHEREYEAR(借阅日期)=2024GROUPBY读者IDHAVINGCOUNT()>5;（2）SELECTr.姓名,r.联系电话FROM读者rJOIN借阅记录lrONr.读者ID=lr.读者IDJOIN图书bONlr.书号=b.书号WHEREb.书名='数据库系统原理'ANDlr.归还日期ISNULLANDlr.借阅日期<='2024-12-31';五、综合题（1）冲突操作：R1(A)与W2(A)（读写冲突）；W1(A)与R2(A)（写读冲突）；R2(B)与W1(B)（读写冲突）；W2(B)与R1(B)（写读冲突）；W1(B)与W2(B)（写写冲突）；W2(A)与W1(