2025年数据库原理及应用期末考试试题及答案

2025年数据库原理及应用期末考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于关系模型中候选键的描述，正确的是（）。A.候选键是唯一标识元组的一个属性B.候选键可以包含多个属性，但这些属性的组合必须能唯一标识元组C.候选键只能有一个D.候选键不允许包含主属性2.若关系R的主码为（A,B），关系S的主码为（C,D），且S的外码为A（参照R的A属性），则以下说法正确的是（）。A.R的A属性可以取空值B.S的A属性必须是R中已存在的A值或空值（若外码允许空值）C.S的C属性必须是R中已存在的C值D.R的B属性必须是S中已存在的B值3.设有关系模式R（X,Y,Z,W），函数依赖集F={X→Y,Y→Z,Z→W}，则R的最高范式为（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF4.在SQL中，用于限制分组查询结果的子句是（）。A.WHEREB.GROUPBYC.HAVINGD.ORDERBY5.下列关于聚簇索引的描述，错误的是（）。A.一个表最多只能创建一个聚簇索引B.聚簇索引会改变表中数据的物理存储顺序C.聚簇索引适用于经常查询的范围条件（如BETWEEN）D.聚簇索引的查询效率一定高于非聚簇索引6.事务的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事务执行前后，数据库从一个一致状态转变为另一个一致状态B.事务中的操作要么全部完成，要么全部不完成C.多个事务并发执行时，每个事务的执行结果不受其他事务干扰D.事务一旦提交，其结果永久保存在数据库中7.若数据库系统采用基于日志的恢复技术，当发生介质故障时，需要利用（）进行恢复。A.事务日志文件和备份数据B.仅事务日志文件C.仅备份数据D.撤销队列和重做队列8.设有关系R（A,B,C）和S（C,D,E），若执行R⋈S（自然连接），则结果关系的属性为（）。A.A,B,C,D,EB.A,B,C,C,D,EC.A,B,D,ED.A,B,C,D,E（其中C为公共属性，仅保留一个）9.在数据库设计中，概念结构设计阶段的主要成果是（）。A.关系模式B.ER图C.物理存储结构D.数据字典10.下列关于视图的描述，错误的是（）。A.视图是虚表，不存储实际数据B.对视图的更新操作可能受到限制（如包含聚合函数的视图不可更新）C.视图可以简化复杂查询D.所有视图都可以通过基表的更新自动维护二、填空题（每题2分，共20分）1.关系模型的三个组成部分是数据结构、数据操作和__________。2.数据库管理系统（DBMS）的主要功能包括数据定义、数据操纵、数据库运行管理和__________。3.若关系模式R∈2NF，则其所有非主属性都完全函数依赖于__________。4.SQL中，用于删除表中数据但保留表结构的语句是__________。5.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、可重复读和串行化。6.数据库恢复的基本原理是利用__________和备份数据重建数据库。7.在ER模型中，若实体A与实体B之间存在1:M的联系，则转换为关系模式时，应在__________的关系模式中加入另一方的主码作为外码。8.索引的类型包括聚簇索引、非聚簇索引和__________（如B+树索引、哈希索引）。9.关系代数中，σ（选择）操作的条件是一个__________表达式，用于筛选满足条件的元组。10.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、__________和运行维护。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数据库中参照完整性的含义，并举例说明其实现方式（用SQL语句）。2.说明关系模式规范化的目的，并解释1NF到3NF的逐步优化过程。3.比较数据库中索引的优缺点，说明何时适合创建索引。4.简述事务并发执行时可能出现的问题（至少3种），并说明可重复读隔离级别能解决哪些问题。5.解释数据库物理设计的主要任务，列举至少3个物理设计的决策内容。四、设计题（共20分）某公司需设计“项目管理数据库”，涉及以下实体及联系：部门（部门编号DID，部门名称DName，负责人员工号MID）员工（员工号EID，姓名EName，职位EPos，所属部门DID）项目（项目编号PID，项目名称PName，起始时间PStart，结束时间PEnd，预算PBudget，负责部门DID）员工参与项目（每个员工可参与多个项目，每个项目可由多个员工参与，参与角色PRole，参与工时PHours）要求：（1）画出该系统的ER图（需标注实体属性、联系类型及联系属性）（6分）；（2）将ER图转换为关系模式，并标注主码和外码（8分）；（3）用SQL语句创建“员工”表（EID为主码，DID为外码参照部门表的DID，姓名非空，职位默认值为“普通员工”）（6分）。五、综合题（共10分）假设某数据库系统中存在事务T1和T2，操作序列如下：T1：读A→A=A+10→写AT2：读A→A=A2→写A（1）若两个事务并发执行且未加任何锁，可能导致什么问题？请描述具体场景（4分）；（2）若采用基于封锁的并发控制，且T1和T2均使用严格两阶段锁协议（Strict2PL），请设计锁的获取与释放顺序（需明确锁的类型：共享锁S或排他锁X），并说明该协议如何保证可串行化（6分）。答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.C5.D6.A7.A8.D9.B10.D二、填空题1.完整性约束2.数据库建立与维护3.候选键（或主码）4.DELETE5.并发控制（或封锁）6.日志文件（或事务日志）7.多方（或M方，即员工表）8.索引结构类型（或具体类型如B+树）9.布尔（或逻辑）10.数据库实施三、简答题1.参照完整性指外码的取值必须满足：要么是被参照关系中主码的有效值，要么为空（若外码允许空值）。例如，员工表（EID,DName,DID）中DID是外码，参照部门表（DID,DName）的DID。SQL实现：CREATETABLE员工(EIDINTPRIMARYKEY,DNameVARCHAR(20)NOTNULL,DIDINT,FOREIGNKEY(DID)REFERENCES部门(DID));2.规范化目的：消除数据冗余、避免插入/删除/更新异常。1NF要求属性不可再分；2NF消除非主属性对候选键的部分函数依赖；3NF消除非主属性对候选键的传递函数依赖。3.优点：加速查询；缺点：增加插入/删除/更新的开销，占用存储空间。适合创建索引的场景：经常查询的列（如WHERE条件列）、连接操作的列、经常排序的列（如ORDERBY）。4.并发问题：丢失修改（如T1和T2同时修改同一数据，后提交覆盖先提交）、脏读（读取未提交的中间数据）、不可重复读（两次读取同一数据结果不同）、幻读（查询范围结果因插入/删除变化）。可重复读解决不可重复读，但可能允许幻读。5.物理设计任务：为逻辑模型选择合适的存储结构和存取方法。决策内容：选择索引策略（如聚簇索引列）、确定数据存储介质（如磁盘分区）、设计数据分块大小、选择事务日志存储位置。四、设计题（1）ER图：实体：部门（DID,DName,MID）；员工（EID,EName,EPos,DID）；项目（PID,PName,PStart,PEnd,PBudget,DID）；联系：部门员工（1:M）；部门项目（1:M）；员工项目（M:N，联系属性PRole,PHours）。（2）关系模式：部门（DID,DName,MID）主码：DID员工（EID,EName,EPos,DID）主码：EID外码：DID（参照部门.DID）项目（PID,PName,PStart,PEnd,PBudget,DID）主码：PID外码：DID（参照部门.DID）参与（EID,PID,PRole,PHours）主码：(EID,PID)外码：EID（参照员工.EID），PID（参照项目.PID）（3）SQL语句：CREATETABLE员工(EIDINTPRIMARYKEY,ENameVARCHAR(50)NOTNULL,EPosVARCHAR(20)DEFAULT'普通员工',DIDINT,FOREIGNKEY(DID)REFERENCES部门(DID));五、综合题（1）可能导致丢失修改或不可重复读。例如：T1读A=100→T2读A=100→T1写A=110→T2写A=200（T1的修改被覆盖，