2025年《数据库系统》期末考试试卷(B卷)及答案

2025年《数据库系统》期末考试试卷(B卷)及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下关于数据模型的描述中，错误的是（）。A.概念模型用于数据库设计的需求分析阶段，与具体DBMS无关B.关系模型中，二维表的行对应元组，列对应属性C.层次模型通过指针实现记录间的联系，适合表示一对多关系D.面向对象模型支持继承性，但不支持复合类型2.若关系R和S的属性集分别为{A,B,C}和{C,D,E}，则R⋈S（θ连接，θ为R.C>S.C）的结果属性集是（）。A.{A,B,C,D,E}B.{A,B,C,D,E,C}C.{A,B,R.C,D,E,S.C}D.{A,B,D,E}3.事务的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事务执行前后数据库状态保持合法B.事务一旦提交，其结果永久保存C.多个事务的执行结果与某一次序串行执行结果一致D.事务的操作要么全做，要么全不做4.关于B+树索引的描述，正确的是（）。A.所有叶子节点通过指针链接，便于范围查询B.非叶子节点存储数据记录的指针C.适合作为聚集索引，但不适合非聚集索引D.插入操作不会导致树的高度变化5.关系模式R(A,B,C,D)，函数依赖集F={A→B,B→C,C→D}，则R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF6.数据库并发控制中，若事务T1对数据X加S锁，事务T2对X加X锁，则（）。A.T2需等待T1释放S锁后才能加X锁B.T1和T2可同时加锁C.T1需等待T2释放X锁后才能加S锁D.系统将回滚其中一个事务7.数据库恢复技术中，日志文件的作用是（）。A.记录用户操作行为，用于审计B.记录事务对数据的更新操作，用于故障恢复C.存储索引信息，加速查询D.存储元数据，描述数据库结构8.执行SQL语句“SELECTCOUNT(DISTINCT学号)FROM成绩WHERE课程号='C001'”，其功能是（）。A.统计选修C001课程的学生总人数B.统计C001课程的考试总次数C.统计选修C001课程的不同学生人数D.统计C001课程的平均分9.ER图中，若实体A与实体B是1:M的联系，且联系带有属性，则转换为关系模式时（）。A.将联系的属性合并到A的关系中B.将联系的属性合并到B的关系中C.单独建立一个关系，包含A的主码、B的主码和联系的属性D.联系的属性无法转换，需忽略10.以下关于NoSQL数据库的描述，错误的是（）。A.通常支持水平扩展，适合海量数据存储B.遵循ACID特性，保证强一致性C.常见类型包括键值存储、列族存储、文档存储等D.适合处理非结构化或半结构化数据11.数据库设计中，“确定数据的存储结构和存取方法”属于（）阶段的任务。A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计12.若关系模式R属于3NF，则R一定满足（）。A.不存在非主属性对码的部分函数依赖B.不存在主属性对码的部分函数依赖C.不存在非主属性对码的传递函数依赖D.所有决定因素都包含码13.分布式数据库中，“分片透明性”指的是（）。A.用户无需知道数据存储在哪个场地B.用户无需知道数据如何分片C.用户无需知道各分片的副本位置D.用户无需知道数据的逻辑结构14.触发器与存储过程的主要区别是（）。A.触发器由事件自动触发执行，存储过程需显式调用B.触发器可以操作数据库，存储过程不能C.触发器支持参数传递，存储过程不支持D.触发器用于查询，存储过程用于更新15.数据仓库的主要特点不包括（）。A.面向主题B.实时更新C.集成性D.历史数据二、填空题（每空1分，共20分）1.关系模型中，能唯一标识元组的最小属性集称为________。2.事务的ACID特性包括原子性、一致性、隔离性和________。3.B+树索引中，所有数据记录存储在________节点。4.数据仓库的典型应用是________（如销售趋势分析）。5.SQL中，用于临时存储查询结果的数据库对象是________。6.数据库并发控制的主要方法是________（如锁机制）。7.关系模式分解的两个重要准则是________和函数依赖保持性。8.数据库恢复中，“运行记录优先写入”原则指________必须先于数据块写入磁盘。9.ER图中，实体之间的联系可分为1:1、1:M和________三种类型。10.分布式数据库的“分布透明性”包括分片透明、位置透明和________。11.若关系R的主码是（A,B），则属性A和B称为________。12.数据库安全性控制中，“GRANT”语句用于________权限。13.数据冗余可能导致更新异常、插入异常和________。14.索引按存储结构可分为B+树索引、哈希索引和________。15.事务的隔离级别中，“可重复读”能避免丢失更新和________，但可能导致幻读。16.关系代数中，σ（选择）操作是对关系的________进行筛选。17.数据库设计的逻辑结构设计阶段，需将________转换为关系模式。18.NoSQL数据库中的“BASE”特性指基本可用、软状态和________。19.触发器的触发时机包括BEFORE和________两种。20.数据字典中存储的是数据库的________（如表结构、索引信息等）。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.说明一级封锁协议与二级封锁协议的区别，并指出二级封锁协议能解决的并发问题。3.数据库设计分为哪几个阶段？各阶段的主要任务是什么？4.视图的作用有哪些？举例说明视图如何提高数据库的安全性。5.数据字典包含哪些内容？为什么说数据字典是数据库管理系统的核心组成部分？四、设计题（共20分）1.（10分）某高校实验室管理系统需要管理以下信息：实验室：编号（唯一）、名称、类型（如化学/物理）、容量（最多容纳人数）设备：设备ID（唯一）、名称、型号、所属实验室（需关联实验室编号）、购买日期管理员：工号（唯一）、姓名、所属实验室（需关联实验室编号）、联系方式使用记录：记录ID（唯一）、实验室编号、使用日期、使用时段（如9:00-12:00）、使用人（学生或教师）、备注要求：（1）绘制该系统的ER图（需标注实体、属性、联系及联系类型）；（2）将ER图转换为关系模式，注明主码和外码。2.（10分）根据上述实验室管理系统的关系模式，编写以下SQL语句：（1）创建“设备”表，要求“购买日期”非空，“所属实验室”必须是已存在的实验室编号；（2）插入一条管理员记录：工号“G001”，姓名“张磊”，所属实验室“L001”，联系方式“138-1234-5678”；（3）查询所有容量大于50的化学类实验室的编号、名称及当前管理员姓名（假设一个实验室只有一个管理员）；（4）将实验室“L002”的容量从40更新为50；（5）删除“使用记录”中2024年1月1日前的所有记录。五、综合题（共20分）1.（10分）某银行数据库有“账户”表（账号，余额）和“转账”事务（从账户A转100元到账户B）。假设事务执行过程中可能发生以下故障：故障1：事务执行到“余额A=余额A-100”后，数据库系统崩溃；故障2：事务执行完“余额A=余额A-100”和“余额B=余额B+100”，但未提交时系统崩溃。（1）说明数据库恢复技术如何处理这两种故障；（2）若并发执行两个转账事务（A→B和A→C），可能导致什么并发问题？如何通过封锁协议解决？2.（10分）某电商公司拟构建数据仓库分析用户购物行为。已知业务数据包括：用户：用户ID、姓名、注册时间、所在城市商品：商品ID、名称、类别、价格订单：订单ID、用户ID、下单时间、总金额订单明细：订单ID、商品ID、数量、单价（1）设计数据仓库的星型模式，画出维度模型（需标注事实表和维度表）；（2）举例说明如何利用该数据仓库分析“2024年Q1各城市、各商品类别销售额top3”。答案一、单项选择题1.D2.C3.A4.A5.B6.A7.B8.C9.C10.B11.D12.C13.B14.A15.B二、填空题1.候选码2.持久性3.叶子4.决策支持5.游标6.封锁7.无损连接性8.日志记录9.M:N10.复制透明11.主属性12.授予13.删除异常14.位图索引15.不可重复读16.行17.概念模型（ER图）18.最终一致性19.AFTER20.元数据三、简答题1.（1）实体完整性：主码属性不能为空，保证元组的唯一性；（2）参照完整性：外码要么为空，要么等于被参照关系的主码值，保证表间数据一致性；（3）用户定义完整性：根据业务规则定义的约束（如年龄>0），满足具体应用需求。2.一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；二级封锁协议在一级基础上，读取数据前加S锁，读取后立即释放。二级封锁协议能解决丢失更新问题，但不能解决不可重复读和幻读。3.（1）需求分析：收集用户需求，建立数据字典；（2）概念设计：构建ER图；（3）逻辑设计：将ER图转换为关系模式，优化；（4）物理设计：确定存储结构、索引等；（5）实施与维护：建库、加载数据、运行维护。4.作用：简化查询、提供逻辑数据独立性、增强安全性。例如，通过视图仅向财务人员暴露“工资”表的部分字段（如姓名、应发工资），隐藏奖金等敏感信息。5.内容：数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程的描述。数据字典是DBMS的核心，因为它存储了数据库的元数据，是DBMS进行数据管理、查询优化、安全性控制的基础。四、设计题1.（1）ER图：实体：实验室（编号，名称，类型，容量）、设备（设备ID，名称，型号，购买日期）、管理员（工号，姓名，联系方式）、使用记录（记录ID，使用日期，使用时段，使用人，备注）。联系：实验室-设备（1:M，实验室拥有设备）；实验室-管理员（1:M，实验室有管理员）；实验室-使用记录（1:M，实验室被使用）。（2）关系模式：实验室（编号，名称，类型，容量）主码：编号设备（设备ID，名称，型号，所属实验室，购买日期）主码：设备ID外码：所属实验室→实验室.编号管理员（工号，姓名，所属实验室，联系方式）主码：工号外码：所属实验室→实验室.编号使用记录（记录ID，实验室编号，使用日期，使用时段，使用人，备注）主码：记录ID外码：实验室编号→实验室.编号2.（1）CREATETABLE设备(设备IDCHAR(10)PRIMARYKEY,名称VARCHAR(50)NOTNULL,型号VARCHAR(30),所属实验室CHAR(10)NOTNULL,购买日期DATENOTNULL,FOREIGNKEY(所属实验室)REFERENCES实验室(编号));（2）INSERTINTO管理员(工号,姓名,所属实验室,联系方式)VALUES('G001','张磊','L001','138-1234-5678');（3）SELECT实验室.编号,实验室.名称,管理员.姓名FROM实验室,管理员WHERE实验室.编号=管理员.所属实验室AND实验室.类型='化学'AND实验室.容量>50;（4）UPDATE实验室SET容量=50WHERE编号='L002';（5）DELETEFROM使用记录WHERE使用日期<'2024-01-01';五、综合题1.（1）故障1：系统恢复时，根据日志进行UNDO操作，将余额A恢复为原值；故障2：系统恢复时，由于事务未提交，同样执行UNDO，回滚两个更新操作。（2）可能导致丢失更新（如两个事务同时读取A的余额，都减去100，导致最终余额少减100）。解决方法：使用二