2025年西南大学《数据库系统概论》模拟试题4及答案

2025年西南大学《数据库系统概论》模拟试题4及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于数据库三级模式结构的描述中，错误的是（）。A.外模式是用户与数据库系统的接口B.模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述C.内模式是数据物理结构和存储方式的描述D.三级模式之间的映射由应用程序实现2.关系模型中，候选码的属性必须满足（）。A.唯一性和非空性B.唯一性和最小性C.非空性和最小性D.可更新性和唯一性3.若关系R的属性A是外码，且参照关系S的主码为B，则以下操作中允许的是（）。A.在R中插入一条A值不存在于S的B中的元组B.在S中删除一条B值被R中多个元组引用的元组C.在R中更新A值为S中已存在的B值D.在S中更新B值为R中未引用的值4.设有关系R（A,B,C），F={A→B,B→C}，则R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF5.以下SQL语句中，用于修改表结构的是（）。A.UPDATEB.ALTERTABLEC.CREATETABLED.INSERTINTO6.事务的原子性是指（）。A.事务中所有操作要么全部完成，要么全部不完成B.事务一旦提交，其对数据库的改变是永久的C.一个事务的执行不能被其他事务干扰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7.关于封锁协议，以下说法正确的是（）。A.一级封锁协议可防止丢失修改，但不能保证可重复读B.二级封锁协议可防止不可重复读，但不能防止脏读C.三级封锁协议可防止脏读，但不能防止丢失修改D.两段锁协议是可串行化调度的充分必要条件8.以下不属于数据库安全性控制措施的是（）。A.用户标识与鉴别B.视图机制C.审计D.数据加密9.在E-R模型中，若实体A与实体B是1:M的联系，转换为关系模式时，正确的处理方式是（）。A.将A的主码加入B的关系模式中作为外码B.将B的主码加入A的关系模式中作为外码C.为联系单独建立一个关系模式D.合并A和B的关系模式10.关于数据仓库的描述，错误的是（）。A.数据仓库是面向主题的B.数据仓库的数据是集成的C.数据仓库的数据是易变的D.数据仓库的数据是随时间变化的二、填空题（每空1分，共15分）1.数据库系统的核心是__________。2.关系代数中，投影操作的符号是__________，选择操作的符号是__________。3.关系数据库的完整性约束包括__________、__________和用户定义的完整性。4.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、__________、__________、数据库实施和数据库运行维护。5.事务的ACID特性是指原子性、__________、隔离性和__________。6.并发控制的主要技术是__________。7.在数据库恢复中，登记日志文件时必须遵循__________原则，即先写日志，后写数据库。8.若关系模式R∈3NF，则其不存在非主属性对码的__________依赖和__________依赖。9.数据仓库的三种数据源包括操作型数据库、__________和外部数据。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述关系模型的三类完整性约束及其含义。2.说明视图的作用，并举例说明如何通过视图实现数据的安全性控制。3.比较数据库镜像与日志文件在数据库恢复中的作用。4.解释可串行化调度的定义，并说明两段锁协议（2PL）如何保证可串行化。5.简述数据库设计中概念结构设计的任务和常用方法（如E-R图法）的步骤。四、设计题（共25分）某社区医院管理系统需要设计数据库，涉及以下实体及联系：医生（医生编号，姓名，职称，科室）患者（患者编号，姓名，性别，出生日期）诊疗记录（记录编号，诊疗日期，诊断结果）联系：一名医生可诊疗多名患者，一名患者可被多名医生诊疗（多对多联系）；每次诊疗对应一条诊疗记录，诊疗记录由医生、患者和具体诊疗信息组成。要求：1.绘制该系统的E-R图（需标注实体属性、联系类型及联系属性）。（8分）2.将E-R图转换为关系模式，并指出每个关系模式的主码和外码。（9分）3.用SQL语句创建“医生”表（要求包含医生编号（主键，字符型，长度6）、姓名（字符型，长度10）、职称（字符型，长度8）、科室（字符型，长度15））。（4分）4.编写SQL查询：查询2024年1月1日以后诊疗的患者姓名、医生姓名及诊断结果（假设诊疗记录中有“诊疗日期”字段）。（4分）五、综合题（共10分）某银行数据库中有“账户”表（账号，余额），现有两个事务T1和T2：T1：查询账号A的余额x，若x>1000，将x+500存入A；T2：查询账号A的余额y，若y<2000，将y-300存入A。假设初始余额为1500元，两个事务并发执行，可能出现以下调度：步骤1：T1读x=1500；步骤2：T2读y=1500；步骤3：T1写x=2000（x+500）；步骤4：T2写y=1200（y-300）；1.分析该调度是否可串行化，说明理由。（4分）2.指出该调度可能导致的问题（如丢失修改、不可重复读、脏读等）。（3分）3.设计一个使用二级封锁协议的调度，避免上述问题（需标注加锁和解锁操作）。（3分）答案一、单项选择题1.D2.B3.C4.B5.B6.A7.A8.D9.A10.C二、填空题1.数据库管理系统（DBMS）2.π；σ3.实体完整性；参照完整性4.逻辑结构设计；物理结构设计5.一致性；持久性6.封锁7.先写日志（或日志优先）8.部分；传递9.历史数据三、简答题1.关系模型的三类完整性约束包括：（1）实体完整性：主码的属性（主属性）不能取空值，保证实体的唯一性；（2）参照完整性：外码的取值要么为空值（外码对应的主码不存在时），要么等于被参照关系中某个主码的值，保证关系间的引用正确性；（3）用户定义的完整性：针对具体应用环境定义的约束条件，如字段的取值范围、格式等，反映业务规则。2.视图的作用包括：简化用户操作、屏蔽数据复杂性、提供逻辑独立性、实现数据安全控制。例如，为财务部门创建只包含“医生工资”字段的视图，其他部门用户只能通过该视图访问工资信息，无法查看医生的其他隐私数据，从而限制数据访问权限。3.数据库镜像与日志文件的恢复作用比较：（1）日志文件：通过记录事务对数据库的修改操作，在系统故障时利用日志进行redo（重做）或undo（撤销）操作，恢复未完成的事务；（2）数据库镜像：通过实时复制数据库到镜像服务器，当主数据库故障时，可快速切换到镜像数据库，实现几乎实时的恢复，适用于关键业务的高可用性需求。4.可串行化调度是指多个事务的并发执行结果与这些事务按某种顺序串行执行的结果一致。两段锁协议要求事务在执行过程中分为两个阶段：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。通过保证事务在释放锁前已获得所有需要的锁，避免了交叉加锁导致的不可串行化问题，从而保证调度的可串行性（是充分条件，非必要条件）。5.概念结构设计的任务是将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息世界的结构（即概念模型），独立于具体的数据库管理系统和硬件环境。E-R图法的步骤：（1）确定实体及其属性；（2）确定实体间的联系（1:1、1:M、M:N）及联系属性；（3）绘制E-R图，优化（合并冗余实体、消除冗余联系）。四、设计题1.E-R图（文字描述）：实体“医生”属性：医生编号（主键）、姓名、职称、科室；实体“患者”属性：患者编号（主键）、姓名、性别、出生日期；实体“诊疗记录”属性：记录编号（主键）、诊疗日期、诊断结果；联系“诊疗”：医生与患者之间的M:N联系，包含属性“记录编号”（或关联到诊疗记录）；联系“提供”：医生、患者与诊疗记录之间的1:M联系（一次诊疗提供一条记录）。2.关系模式转换：医生（医生编号，姓名，职称，科室），主码：医生编号；患者（患者编号，姓名，性别，出生日期），主码：患者编号；诊疗记录（记录编号，诊疗日期，诊断结果，医生编号，患者编号），主码：记录编号；外码：医生编号（参照医生表）、患者编号（参照患者表）。3.SQL创建医生表：CREATETABLE医生(医生编号CHAR(6)PRIMARYKEY,姓名CHAR(10)NOTNULL,职称CHAR(8),科室CHAR(15));4.SQL查询：SELECTp.姓名AS患者姓名,d.姓名AS医生姓名,r.诊断结果FROM患者pJOIN诊疗记录rONp.患者编号=r.患者编号JOIN医生dONd.医生编号=r.医生编号WHEREr.诊疗日期>'2024-01-01';五、综合题1.该调度不可串行化。串行执行顺序可能为T1→T2（结果2000→1700）或T2→T1（结果1200→1700），但并发调度结果为1200，与两种串行结果均不一致，故不可串行化。2.该调度导致“丢失修改”问题：T1对余额