2026年《数据库系统》期末考试试题及答案

2026年《数据库系统》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码的描述，错误的是（）。A.候选码是能唯一标识元组的最小属性集B.一个关系中可能有多个候选码C.候选码的属性可以包含空值（NULL）D.主码是从候选码中选定的一个2.在SQL中，若要查询“选修了课程号为C01且成绩高于该课程平均分的学生学号”，正确的子查询结构是（）。A.SELECTSnoFROMSCWHERECno='C01'ANDScore>(SELECTAVG(Score)FROMSCWHERECno='C01')B.SELECTSnoFROMSCWHERECno='C01'ANDScore>(SELECTAVG(Score)FROMSC)C.SELECTSnoFROMSCWHERECno='C01'ANDScore>AVG(Score)D.SELECTSnoFROMSCWHERECno='C01'GROUPBYSnoHAVINGScore>AVG(Score)3.关于B+树索引与B树索引的对比，正确的是（）。A.B+树所有叶子节点通过指针连接，B树无此结构B.B树的非叶子节点存储数据记录，B+树仅存储索引键C.B+树的查询效率不稳定，B树的查询效率稳定D.B树更适合范围查询，B+树更适合点查询4.事务T1修改数据A后未提交，事务T2读取了A的修改值，随后T1回滚，导致T2读取的数据无效。这种现象属于（）。A.脏读B.不可重复读C.幻读D.丢失修改5.关系模式R（A,B,C,D），函数依赖为A→B，B→C，C→D，D→A。R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF6.分布式数据库中，“数据分片”的主要目的是（）。A.提高数据安全性B.减少网络传输量C.简化事务管理D.避免数据冗余7.下列关于数据库恢复技术的描述，错误的是（）。A.日志文件需先于数据更新写入磁盘（Write-AheadLogging）B.检查点（Checkpoint）机制可减少恢复时需要处理的日志量C.动态转储需暂停数据库服务，静态转储可在线进行D.介质故障的恢复需要DBA介入并使用备份和日志文件8.在SQL中，若要为表SC（Sno,Cno,Score）的Sno和Cno组合建立唯一索引，正确的语句是（）。A.CREATEINDEXidx_scONSC(Sno,Cno)UNIQUEB.CREATEUNIQUEINDEXidx_scONSC(Sno,Cno)C.CREATEINDEXUNIQUEidx_scONSC(Sno,Cno)D.CREATEUNIQUEINDEXidx_scONSC(Sno,Cno)INCLUDEScore9.下列关于并发控制中封锁协议的描述，正确的是（）。A.一级封锁协议可防止丢失修改，但允许脏读B.二级封锁协议可防止脏读，但允许不可重复读C.三级封锁协议可防止不可重复读，但允许幻读D.两段锁协议（2PL）是可串行化调度的充分必要条件10.某数据库系统支持事务隔离级别“可重复读”，则下列场景中可能发生的是（）。A.事务T1读取数据A后，事务T2修改A并提交，T1再次读取A得到新值B.事务T1读取数据A后，事务T2插入一条新记录，T1再次查询结果集包含新记录C.事务T1读取数据A=10，事务T2将A修改为20但未提交，T1再次读取A=20D.事务T1读取数据A=10，事务T2将A修改为20并提交，T1再次读取A仍为10二、填空题（每空1分，共15分）1.数据模型的三要素包括数据结构、数据操作和__________。2.SQL中，用于限制分组后统计结果的子句是__________。3.关系代数中，σ（选择）操作是对元组的筛选，π（投影）操作是对__________的筛选。4.事务的ACID特性中，“一致性”是指事务执行前后数据库状态满足__________。5.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、__________、物理结构设计、实施阶段和运行维护阶段。6.索引按存储结构可分为B+树索引、哈希索引和__________索引。7.并发调度可串行化的判断方法是构造__________，若该图无环则调度是可串行化的。8.关系模式分解的两个重要准则是__________和函数依赖保持性。9.分布式数据库的“分布透明性”包括分片透明、位置透明和__________。10.在数据库恢复中，__________日志记录了事务对数据的所有修改操作（如“修改前值”和“修改后值”）。11.若关系模式R∈3NF，则其不存在非主属性对候选码的__________函数依赖和传递函数依赖。12.SQL中，使用__________语句可以为表添加外键约束。13.数据库安全性控制的常用方法包括用户标识与鉴别、存取控制、__________和视图机制等。14.大数据场景下，列式数据库更适合__________（填“OLTP”或“OLAP”）应用。15.事务的隔离级别中，__________是最低的隔离级别，允许脏读、不可重复读和幻读。三、简答题（每题8分，共32分）1.简述关系数据库中三类完整性约束的名称、含义及实现方式。2.说明索引的优缺点，并列举三种常见的索引失效场景。3.对比数据库系统中“检查点（Checkpoint）”和“日志归档（LogArchiving）”的作用。4.解释“两段锁协议（2PL）”的核心规则，并说明其与可串行化调度的关系。四、设计题（第1题12分，第2题11分，共23分）1.某在线书店管理系统的需求如下：顾客（顾客ID、姓名、手机号、注册时间）图书（书号、书名、作者、定价、库存数量）订单（订单号、顾客ID、下单时间、总金额）订单明细（订单号、书号、购买数量、实际单价）要求：（1）画出该系统的E-R图（需标注实体属性、联系类型及联系属性）；（2）将E-R图转换为关系模式，指出每个关系的主码和外码（若存在）；（3）判断订单明细关系的最高范式（需说明理由）。2.基于上述书店数据库，用SQL完成以下查询：（1）查询2026年1月1日以后下单、总金额超过500元的订单号、顾客姓名及下单时间（要求使用JOIN语句）；（2）统计每本书的销售数量（销售数量=订单明细中该图书的购买数量之和），结果按销售数量降序排列；（3）查询购买了《数据库系统原理》（书名）且购买数量超过2本的顾客ID（要求使用子查询）。五、综合题（20分）某数据库系统中有两个事务T1和T2，操作序列如下（R表示读，W表示写，X表示数据项）：T1:R(X)→R(Y)→W(X)→W(Y)T2:R(Y)→W(Y)→R(X)→W(X)调度S的执行顺序为：T1.R(X)→T2.R(Y)→T1.R(Y)→T2.W(Y)→T1.W(X)→T2.R(X)→T1.W(Y)→T2.W(X)（1）画出调度S的优先图（PrecedenceGraph）；（2）判断调度S是否可串行化，说明理由；（3）假设系统采用二级封锁协议，为上述操作序列添加锁操作（需标注锁的类型和释放时间）；（4）若T1和T2在执行中因竞争资源发生死锁，简述数据库管理系统（DBMS）处理死锁的常用策略。答案一、单项选择题1.C2.A3.A4.A5.D6.B7.C8.B9.B10.D二、填空题1.数据完整性约束2.HAVING3.属性列4.所有完整性约束5.逻辑结构设计6.位图7.优先图（或依赖图）8.无损连接性9.局部数据模型透明10.登记式（或UNDO/REDO）11.部分12.ALTERTABLE...ADDFOREIGNKEY13.审计14.OLAP15.读未提交（ReadUncommitted）三、简答题1.三类完整性约束：（1）实体完整性：关系中主码的属性值不能为空（NULL），确保实体唯一性。通过主码约束（PRIMARYKEY）实现。（2）参照完整性：外码的取值必须是被参照关系主码的有效值或NULL（若外码允许空）。通过外码约束（FOREIGNKEY）实现。（3）用户定义完整性：针对具体应用的约束（如年龄>0、成绩≤100）。通过CHECK约束、默认值（DEFAULT）或触发器（TRIGGER）实现。2.索引优点：加速查询速度（尤其是范围查询和排序）、减少全表扫描；缺点：增加存储开销、降低插入/更新/删除操作的效率（需维护索引）。常见失效场景：①查询条件使用函数或表达式（如WHEREYEAR(OrderTime)=2026）；②索引列使用NULL值或大量重复值；③复合索引未按左前缀匹配（如索引为（A,B,C），查询条件仅用B或C）；④模糊查询以通配符开头（如WHERENameLIKE'%张%'）。3.检查点（Checkpoint）：DBMS定期在日志中记录当前所有活动事务的状态，并将内存中已修改的数据页写入磁盘。作用是减少数据库恢复时需要处理的日志量（仅需处理最近检查点后的日志）。日志归档（LogArchiving）：将已不再需要的联机日志（如已备份的日志）转移到归档存储中。作用是释放联机日志空间，同时保留历史日志用于长期备份和灾难恢复。4.两段锁协议核心规则：事务分为两个阶段，第一阶段（扩展阶段）只能加锁不能解锁，第二阶段（收缩阶段）只能解锁不能加锁。关系：两段锁协议是可串行化调度的充分条件（满足2PL的调度一定可串行化），但不是必要条件（存在可串行化调度不满足2PL）。四、设计题1.（1）E-R图：实体：顾客（顾客ID，姓名，手机号，注册时间）；图书（书号，书名，作者，定价，库存数量）；订单（订单号，顾客ID，下单时间，总金额）；订单明细（订单号，书号，购买数量，实际单价）。实体：顾客（顾客ID，姓名，手机号，注册时间）；图书（书号，书名，作者，定价，库存数量）；订单（订单号，顾客ID，下单时间，总金额）；订单明细（订单号，书号，购买数量，实际单价）。联系：顾客与订单是1:N（一个顾客可下多个订单）；订单与订单明细是1:N（一个订单含多个明细）；订单明细与图书是N:1（一个明细对应一本图书）。联系属性：订单的总金额（由明细计算），订单明细的购买数量、实际单价。（2）关系模式：顾客（顾客IDPK，姓名，手机号，注册时间）图书（书号PK，书名，作者，定价，库存数量）订单（订单号PK，顾客IDFK（顾客.顾客ID），下单时间，总金额）订单明细（订单号FK（订单.订单号），书号FK（图书.书号），购买数量，实际单价）主码：订单明细的（订单号，书号）（3）订单明细∈3NF。订单明细的候选码是（订单号，书号），所有非主属性（购买数量、实际单价）完全依赖于候选码（无部分依赖），且不存在传递依赖（非主属性之间无函数依赖），因此满足3NF；同时，每个决定因素都是候选码（无其他决定因素），故也满足BCNF。2.（1）SELECTo.订单号,c.姓名,o.下单时间FROM订单oJOIN顾客cONo.顾客ID=c.顾客IDWHEREo.下单时间>'2026-01-01'ANDo.总金额>500;（2）SELECTd.书号,b.书名,SUM(d.购买数量)AS销售数量FROM订单明细dJOIN图书bONd.书号=b.书号GROUPBYd.书号,b.书名ORDERBY销售数量DESC;（3）SELECTd.顾客IDFROM订单明细dJOIN图书bONd.书号=b.书号WHEREb.书名='数据库系统原理'ANDd.购买数量>2;五、综合题（1）优先图节点为T1、T2。边：T1.R(X)→T2.R(X)（T1读X后T2读X，无冲突）；T1.R(Y)→T2.W(Y)（T1读Y，T2写Y，冲突，边T1→T2）；T2.W(Y)→T1.W(Y)（T2写Y，T1写Y，冲突，边T2→T1）；T1.W(X)→T2.R(X)（T1写X，T2读X，冲突，边T1→T2）；T2.R(X)→T1.W(Y)（无冲突）；T1.W(Y)→T2.W(X)（无冲突）；最终优先图存在边T1→T2和T2→T1，形成环。（2）不可串行化。优先图存在环，说明调度无法等价于任何串行调度。（3）二级封锁协议要求：事务在修改数据前加X锁，直到事务结束释放；读数据前加S锁，读完即可释放（但需在修改操作前保持锁）。具体锁操作：T1:S(X)→R(X)→释放S(X)→S(Y)→R(Y)→X(X)→W(X)→X(Y)→W(Y)→释放所有锁（事务结束）T2:S(