数据库原理及应用期末试题试卷及答案

数据库原理及应用期末试题试卷及答案一、单项选择题（共12题，每题2分，共24分）1.数据库（DB）、数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）三者的关系是（）A.DBS包含DB和DBMSB.DBMS包含DB和DBSC.DB包含DBS和DBMSD.三者相互独立，无包含关系2.关系模型中，候选码（）A.可由多个任意属性组成B.至多由一个属性组成C.可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成D.以上都不对3.现有学生关系S(S,SNAME,AGE,SEX)、选课关系SC(S,C,GRADE)，要查询选修了课程号为'C01'且成绩大于80分的学生姓名，对应的SQL语句正确的是（）A.SELECTSNAMEFROMSWHERESIN(SELECTSFROMSCWHEREC='C01'ANDGRADE>80)B.SELECTSNAMEFROMSCWHERESIN(SELECTSFROMSWHEREC='C01'ANDGRADE>80)C.SELECTSNAMEFROMS,SCWHEREC='C01'ANDGRADE>80D.SELECTSNAMEFROMSNATURALJOINSCWHEREGRADE>804.下列关于SQL中GROUPBY子句的描述，错误的是（）A.GROUPBY子句可以按一个或多个字段分组B.使用GROUPBY子句的SELECT查询结果中，每个分组返回一行C.GROUPBY子句必须和聚合函数配合使用才有意义D.GROUPBY子句后面可以跟WHERE子句对分组结果进行过滤5.若关系模式R∈3NF，下列说法正确的是（）A.一定消除了插入和删除异常B.仍可能存在一定的插入和删除异常C.一定属于BCNFD.不存在部分和传递函数依赖6.事务的持久性是指（）A.事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B.事务一旦提交，对数据库中数据的改变是永久的C.一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的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.下列哪种情况不会触发数据库完整性检查（）A.执行INSERT操作B.执行UPDATE操作C.执行DELETE操作D.执行SELECT操作8.建立索引的主要目的是（）A.节省存储空间B.提高查询效率C.降低数据更新的开销D.保证数据的安全性9.若两个事务T1和T2对数据A同时进行如下操作：T1读取A=10，T2读取A=10，T1将A减2写回，T2将A减3写回，最终A的值为7，该操作产生的不一致性属于（）A.丢失修改B.不可重复读C.读脏数据D.幻读10.数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据，这些冗余数据不包括（）A.数据字典B.日志文件C.数据库后备副本D.审计文件11.下列关于视图的说法，错误的是（）A.视图是虚表，其数据存储在基本表中B.对视图的更新最终要转换为对基本表的更新C.所有视图都可以执行UPDATE、INSERT、DELETE操作D.视图可以提供一定程度的逻辑独立性12.在E-R模型向关系模型转换时，一个m:n联系转换为关系模式时，该关系模式的码是（）A.m端实体的码B.n端实体的码C.m端和n端实体的码的组合D.重新选取的其他属性二、填空题（共8题，每空1分，共12分）1.数据管理技术的发展经历了人工管理、______、数据库系统三个阶段。2.关系代数的五种基本运算分别是并、差、______、投影、选择。3.SQL语言的四大功能分别是数据定义、______、数据操纵、数据控制。4.若关系R中的属性X不是R的码，但X是另一个关系S的码，则称X是R的______。5.事务的四个ACID特性分别是原子性、一致性、______、持久性。6.并发控制的主要方法是采用______技术，常见的类型有共享锁和______。7.数据库的三级模式结构中，______是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，______是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。8.在函数依赖范畴内，关系模式的最高范式是______。三、判断题（共8题，每题1分，共8分）1.一个关系模式只能有一个主码，但可以有多个候选码。（）2.自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中去掉重复的属性列。（）3.在SQL语句中，使用ALTERTABLE语句可以删除表中的指定列。（）4.函数依赖是指关系模式的某个或某些元组满足的约束条件。（）5.可串行化调度是并发事务正确调度的准则，一个并发调度是可串行化的，其执行结果一定和串行调度的结果相同。（）6.数据库的安全性主要防范的是非法用户和非法操作，完整性主要防范的是不符合语义的数据。（）7.当对基本表的数据进行更新时，所有依赖该表的视图都会自动更新。（）8.日志文件的记录顺序必须和事务执行的时间顺序保持一致。（）四、简答题（共4题，每题8分，共32分）1.简述数据库系统的三级模式结构和两级映像功能，以及两级映像带来的好处。2.简述DROPTABLE和DELETE语句的区别。3.什么是死锁？数据库中解决死锁的常用方法有哪些？4.简述关系模式规范化的基本步骤。五、论述题（共1题，共24分）某高校教务管理系统需要存储以下信息：（1）学生：学号、姓名、性别、年龄、所属院系；（2）课程：课程号、课程名、学分、开课院系；（3）教师：教师号、姓名、职称、所属院系；（4）每个学生可以选修多门课程，每门课程可以被多个学生选修，学生选修课程有对应的成绩；（5）每个教师可以教授多门课程，每门课程可以被多个教师教授，教师授课有对应的授课学期。请完成以下任务：1.画出该系统的E-R模型，标注实体、属性、联系和联系类型；（10分）2.将该E-R模型转换为符合3NF的关系模式，标注每个关系模式的主码和外码；（10分）3.写出SQL语句：查询计算机学院所有选修了《数据库原理》课程且成绩大于等于90分的学生姓名、成绩和授课教师姓名。（4分）参考答案一、单项选择题答案及解析1.答案：A解析：数据库系统（DBS）由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、应用程序、数据库管理员组成，因此DBS包含DB和DBMS。2.答案：C解析：候选码的定义是能够唯一标识关系中任意元组的最小属性集，可以由单个或多个属性组成，A选项未满足“最小”和“唯一标识”的要求，B选项错误，候选码可以是多属性组合。3.答案：A解析：B选项子查询中的S表不存在C和GRADE字段；C选项未关联S和SC的S字段，会产生笛卡尔积；D选项未限定课程号为'C01'，因此只有A正确。4.答案：D解析：对分组结果进行过滤需要使用HAVING子句，WHERE子句是对分组前的元组进行过滤，不能跟在GROUPBY子句之后。5.答案：B解析：3NF消除了非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖，但仍可能存在主属性对码的部分和传递函数依赖，因此仍可能存在插入、删除异常，也不一定属于BCNF。6.答案：B解析：A选项是原子性的定义，C选项是隔离性的定义，D选项是一致性的定义，只有B是持久性的描述。7.答案：D解析：完整性检查是针对数据修改操作的，SELECT是只读操作，不会改变数据库中的数据，因此不会触发完整性检查。8.答案：B解析：索引是通过额外的存储空间存储索引项，实现快速定位数据，核心目的是提高查询效率，会增加数据更新的开销，和安全性无关。9.答案：A解析：两个事务先后读取同一数据，后提交的事务覆盖了先提交事务的修改，属于丢失修改的不一致性问题。10.答案：D解析：审计文件是用于数据库安全性审计的记录，不属于数据库恢复使用的冗余数据，恢复依赖后备副本和日志文件，数据字典是系统运行必需的元数据。11.答案：C解析：只有满足更新条件（如视图包含基本表的主码、没有聚合函数、没有GROUPBY操作等）的视图才可以执行更新操作，不是所有视图都支持更新。12.答案：C解析：m:n联系转换为独立的关系模式时，其码必须包含两端实体的码才能唯一标识每个联系实例。二、填空题答案1.文件系统2.笛卡尔积3.数据查询4.外码（外键）5.隔离性6.封锁；排他锁（写锁）7.外模式（用户模式/子模式）；模式（逻辑模式/概念模式）8.BCNF（巴斯范式）三、判断题答案及解析1.答案：√解析：候选码可以有多个，从中选取一个作为主码，因此一个关系只能有一个主码，多个候选码。2.答案：√解析：自然连接的定义就是要求比较属性同名，结果去除重复属性列，是特殊的等值连接。3.答案：√解析：ALTERTABLE语句支持ADD、DROP、MODIFY等操作，可以删除指定列。4.答案：×解析：函数依赖是关系模式所有元组都要满足的约束，不是部分元组的约束。5.答案：√解析：可串行化调度的定义就是执行结果和某一串行调度的结果完全一致，是并发调度正确性的判定标准。6.答案：√解析：安全性防范非法访问，完整性保证数据符合语义要求，二者防护目标不同。7.答案：×解析：视图是虚表，本身不存储数据，查询视图时动态从基本表读取数据，基本表更新后视图查询结果会同步，但不会自动存储更新。8.答案：√解析：日志文件必须严格按照事务执行的时间顺序记录，才能保证恢复操作的正确性。四、简答题答案1.答：（1）三级模式结构：数据库系统由外模式、模式、内模式三级构成。①外模式：又称子模式或用户模式，是数据库用户看到的局部数据的逻辑结构，是和某一应用相关的数据的逻辑表示，一个数据库可以有多个外模式；②模式：又称概念模式或逻辑模式，是数据库全体数据的逻辑结构和特征的抽象，一个数据库只有一个模式；③内模式：又称存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式，一个数据库只有一个内模式。（3分）（2）两级映像：①外模式/模式映像：定义了外模式和模式之间的对应关系，每一个外模式都对应一个外模式/模式映像；②模式/内模式映像：定义了模式和内模式之间的对应关系，一个数据库只有一个模式/内模式映像。（3分）（3）好处：外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性，当模式修改时只需调整该映像，外模式可以保持不变，应用程序不需要修改；模式/内模式映像保证了数据的物理独立性，当内模式修改时只需调整该映像，模式可以保持不变，上层应用程序不需要修改。（2分）2.答：（1）功能不同：DELETE是数据操纵语句，用于删除表中的指定元组；DROPTABLE是数据定义语句，用于删除整个表的结构和所有数据。（2分）（2）操作对象不同：DELETE只删除数据，不删除表的结构、约束、索引等定义；DROPTABLE会删除表的所有相关对象，包括结构、数据、约束、索引、触发器等。（2分）（3）可恢复性不同：DELETE操作默认是事务性操作，可以通过回滚恢复删除的数据；DROPTABLE是DDL操作，执行后直接提交，无法通过事务回滚恢复，只能通过备份恢复。（2分）（4）触发约束不同：DELETE操作执行时会触发相关的完整性约束、DELETE触发器；DROPTABLE操作会直接删除表，不会触发行级DELETE触发器。（2分）3.答：死锁的定义：两个或多个事务在执行过程中，因争夺资源而造成的互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去，这种情况称为死锁。（2分）数据库中解决死锁的常用方法包括：（1）死锁预防：通过破坏死锁产生的四个必要条件中的一个或多个来避免死锁发生，常见方法有一次封锁法（事务一次性申请所有需要的锁，否则不执行）、顺序封锁法（预先规定资源的封锁顺序，所有事务按该顺序申请锁）。（2分）（2）死锁检测与解除：允许死锁发生，通过系统的检测机制及时检测出死锁，然后采取措施解除死锁。常见的检测方法是等待图法，定期检查事务等待图中是否存在环路，若存在则说明发生死锁。（2分）（3）死锁解除方法：通常采用撤销事务的方式，选择一个或多个死锁事务撤销，释放其持有的资源，让其他事务可以继续执行，选择撤销事务的原则通常是撤销代价最小的事务，如执行时间短、更新数据少的事务。（2分）4.答：在函数依赖范畴内，关系模式规范化的基本步骤如下：（1）1NF：对关系模式的基本要求，所有属性都是不可再分的原子项，不存在嵌套属性或多值属性。若关系模式不满足1NF，需要拆分属性使其满足原子性要求。（2分）（2）2NF：在1NF的基础上，消除非主属性对码的部分函数依赖。方法是将存在部分依赖的关系模式拆分，将部分依赖的属性和对应的码的子集抽取为独立的关系模式，原关系保留完全依赖的属性和公共属性。（2分）（3）3NF：在2NF的基础上，消除非主属性对码的传递函数依赖。方法是将存在传递依赖的属性拆分，抽取为独立的关系模式，保留主码和外码实现关联。（2分）（4）BCNF：在3NF的基础上，消除主属性对码的部分和传递函数依赖，确保所有函数依赖的决定因素都包含码，是函数依赖范畴内的最高范式，能最大程度消除插入、删除和更新异常。（2分）五、论述题答案1.E-R模