2023年自考专业(计算机信息管理)《数据库及其应用》考试历年真题摘选附带答案

2023年自考专业(计算机信息管理)《数据库及其应用》考试历年练习题摘选附带答案一、选择题1.在关系模型中，实现“关系中不允许出现相同的元组”的约束是通过（）A.候选键B.主键C.外键D.超键答案：B。解析：主键是唯一标识关系中元组的属性或属性组，其核心特性就是唯一性，能够确保关系中不会出现完全相同的元组；候选键是所有能唯一标识元组的属性或属性组，包含主键；外键用于建立和维护两个关系之间的联系，保证参照完整性；超键是能唯一标识元组的属性集，范围比候选键更大。2.下列关于数据库管理系统（DBMS）的叙述中，错误的是（）A.DBMS位于用户和操作系统之间B.DBMS是一种系统软件C.DBMS负责数据库的维护，包括数据备份、恢复等D.DBMS不支持数据的批量查询操作答案：D。解析：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的系统软件，负责对数据库进行统一管理和控制，具备数据定义、数据操纵、数据库运行管理、数据库建立和维护等功能，其中数据操纵就包含批量查询操作，因此D选项错误。3.设有关系R（A，B，C）和S（C，D，E），与自然连接RS等价的关系代数表达式是（）A.σR.C=S.C（R×S）B.σR.A=S.A（R×S）C.σR.B=S.B（R×S）D.σR.E=S.E（R×S）答案：A。解析：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，并且在结果中把重复的属性列去掉。本题中R和S只有公共属性C，因此自然连接等价于R和S先做笛卡尔积，再对笛卡尔积结果中R.C等于S.C的元组进行选择，然后去掉重复的C列，对应的表达式就是σR.C=S.C（R×S）。4.数据库系统的核心是（）A.数据库B.数据库管理系统C.数据模型D.软件工具答案：B。解析：数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户组成，其中数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，是数据库系统的核心，它负责对数据库中的数据进行统一管理和控制，是用户与数据库交互的桥梁。5.以下关于视图的描述中，错误的是（）A.视图是虚表B.视图可以从一个或多个基本表中导出C.视图可以用于简化用户的操作D.视图不可以进行更新操作答案：D。解析：视图是从一个或多个基本表中导出的虚表，它本身不存储数据，只存储视图的定义，通过视图可以简化用户的查询操作。虽然视图的更新有一定的限制，但并不是完全不可以更新，当视图符合一定的条件（比如只涉及一个基本表、未包含聚合函数等）时，就可以对视图进行更新操作，因此D选项错误。6.在SQL语言中，用于授予用户权限的语句是（）A.GRANTB.REVOKEC.CREATED.DROP答案：A。解析：在SQL中，GRANT语句用于向用户授予数据库的访问权限，比如SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等；REVOKE语句用于回收用户已有的权限；CREATE用于创建数据库对象，如表、视图等；DROP用于删除数据库对象。7.下列关于关系数据库的规范化理论的叙述中，错误的是（）A.规范化理论的主要目的是解决关系模式中存在的数据冗余、插入异常、删除异常等问题B.规范化理论通过对关系模式的分解来提高关系模式的规范化程度C.函数依赖是规范化理论的基础D.所有的关系模式都可以达到BCNF范式答案：D。解析：规范化理论通过分解关系模式来减少数据冗余，解决插入、删除异常等问题，其核心基础是函数依赖，关系模式的规范化程度从低到高分为1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF。并不是所有的关系模式都能达到BCNF，只有满足一定条件的关系模式才能达到，比如当关系模式中存在多个重叠的候选键时，可能无法满足BCNF的要求，因此D选项错误。8.设有属性A，B，C，D，以下表示中不是关系的是（）A.（A，B，C，D）B.｛（A，B），（C，D）｝C.｛（A，B，C，D）｝D.｛（A），（B），（C），（D）｝答案：B。解析：关系是笛卡尔积的子集，笛卡尔积是由所有属性的所有可能组合构成的集合，关系中的每个元组都是由所有属性值组成的。选项B中只有两个元组，每个元组只包含两个属性，缺少了部分属性，不符合关系的定义；选项A、C、D都符合关系的元组由全部属性组成的要求。9.数据库的完整性是指数据的（）A.正确性和一致性B.安全性C.并发控制D.恢复答案：A。解析：数据库的完整性是指数据的正确性、一致性和相容性，它要求数据库中数据符合语义约束，防止错误数据的输入和输出；数据的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用，属于不同的概念；并发控制和恢复是数据库的可用性相关的功能，用于处理多用户并发访问和故障后的恢复，与完整性不同。10.在SQL中，实现事务回滚的语句是（）A.COMMITB.ROLLBACKC.SAVEPOINTD.BEGINTRANSACTION答案：B。解析：在SQL中，COMMIT语句用于提交事务，将事务中所有的操作永久保存到数据库中；ROLLBACK语句用于回滚事务，撤销事务中所有未提交的操作，将数据库恢复到事务开始前的状态；SAVEPOINT用于在事务中设置保存点，方便部分回滚；BEGINTRANSACTION用于开始一个事务。二、填空题1.数据库系统的三级模式结构分别是__________、模式和内模式。答案：外模式。解析：数据库三级模式结构由外模式（用户模式）、模式（逻辑模式）和内模式（存储模式）组成，外模式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，模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，内模式是数据物理结构和存储方式的描述。2.在关系代数中，从两个关系中选取它们的属性间满足一定条件的元组的操作称为__________。答案：连接。解析：连接操作是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组，当连接条件是两个关系的公共属性相等时，称为等值连接，自然连接是一种特殊的等值连接，会去掉重复的属性列。3.SQL语言中，实现数据查询的语句是__________。答案：SELECT。解析：SQL语言的核心是数据查询，通过SELECT语句可以从一个或多个表中检索符合条件的数据，还可以结合WHERE、GROUPBY、ORDERBY等子句实现复杂的查询需求。4.关系模式的设计中，通常将关系模式分解到不同的范式，其中2NF的要求是满足1NF，且__________。答案：消除非主属性对候选键的部分函数依赖。解析：1NF要求关系的每个属性都是不可再分的原子值；2NF在1NF的基础上，要求消除非主属性对候选键的部分函数依赖，即每个非主属性都完全依赖于候选键，而不是只依赖于候选键的一部分属性。5.数据库管理系统中，用于实现数据库并发控制的主要技术是__________。答案：封锁。解析：并发控制是为了保证多个用户同时访问数据库时数据的一致性，主要技术包括封锁、时间戳、乐观控制法等，其中封锁是最常用的技术，通过对数据对象加锁，限制其他事务对该对象的访问，防止并发操作导致的数据不一致问题。6.设有关系R（X，Y，Z），其函数依赖集F={X→Y，Y→Z}，则关系R的候选键是__________。答案：X。解析：候选键是能够唯一标识关系中所有元组的最小属性集，根据函数依赖，X可以决定Y和Z，因此X能够唯一确定关系R中的所有属性，且X是单个属性，是最小的属性集，所以X是候选键。7.在SQL中，创建表的语句是__________。答案：CREATETABLE。解析：CREATETABLE语句用于在数据库中创建新的基本表，需要定义表名、列名、数据类型、约束（如主键、外键、非空、唯一等）。8.数据库的恢复是指将数据库从错误状态恢复到某个正确状态，实现数据库恢复的主要方法是数据备份和__________。答案：日志文件。解析：数据库恢复的基本原理是利用数据备份和日志文件，备份是将数据库的副本存储下来，日志文件用于记录数据库中所有的修改操作，当数据库发生故障时，先利用备份将数据库恢复到备份时的状态，再通过日志文件重做已提交的事务，撤销未提交的事务，实现故障后的恢复。9.关系模型的完整性规则包括实体完整性、__________和用户定义的完整性。答案：参照完整性。解析：实体完整性要求关系的主键不能为空且唯一，保证元组的唯一性；参照完整性要求外键的值必须是另一个关系中主键的有效值或者为空，保证关系之间的引用正确；用户定义的完整性是针对具体业务规则定义的约束，比如年龄必须大于等于18岁等。10.在SQL中，用于删除视图的语句是__________。答案：DROPVIEW。解析：DROPVIEW语句用于删除已创建的视图，删除视图只会删除视图的定义，不会删除对应的基本表中的数据。三、简答题1.简述数据库系统的特点。答案：数据库系统的主要特点包括以下几点：第一，数据结构化。数据库系统实现了整体数据的结构化，这是数据库与文件系统的根本区别，在文件系统中，每个文件自身是结构化的，但整体是无结构的，而数据库系统中的数据是面向整个组织的，整体上符合某种数据模型，能够反映数据之间的联系。第二，数据的共享性高、冗余度低且易扩充。数据库系统中的数据可以被多个用户、多个应用程序共享使用，大大减少了数据的冗余，避免了数据之间的不一致性，同时数据容易扩充，适应新的应用需求。第三，数据独立性高。数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性，物理独立性是指数据的物理结构改变时，不需要修改应用程序；逻辑独立性是指整体逻辑结构改变时，也不需要修改应用程序，这是通过数据库的三级模式结构和二级映像功能实现的。第四，数据由DBMS统一管理和控制。DBMS提供了数据安全性控制、完整性控制、并发控制和数据库恢复等功能，确保数据的安全、可靠和正确。2.简述关系模型的完整性规则。答案：关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件，主要包括三类：第一，实体完整性。实体完整性要求关系的主键值必须唯一且不能为空，主键作为唯一标识元组的属性或属性组，其值不能重复，也不能为NULL，这样可以保证关系中的每个元组都是唯一的，不存在完全相同的元组，符合现实世界中实体的唯一性特征。第二，参照完整性。参照完整性用于约束两个关系之间的关联，当一个关系中的外键引用另一个关系的主键时，外键的值要么等于被引用关系中主键的某个有效值，要么为空值（前提是外键允许为空），这样可以保证关系之间的引用不会出现无效的情况，避免出现数据不一致，比如学生表中的“专业编号”是外键，引用专业表的“专业编号”，则学生表中的专业编号必须是专业表中存在的专业编号，或者为空（如果允许学生尚未确定专业）。第三，用户定义的完整性。用户定义的完整性是根据具体应用的业务需求，由用户自定义的约束条件，用于限制属性的取值范围，比如学生表中“年龄”属性的取值必须在15到25之间，“性别”属性只能取“男”或“女”，“学号”属性的长度必须为10位等，这类约束体现了具体业务的语义要求。3.简述SQL语言的特点。答案：SQL语言是结构化查询语言，主要特点如下：第一，一体化。SQL语言集数据定义、数据操纵、数据控制和数据查询功能于一体，能够完成数据库的全部操作，包括创建和删除数据库对象（表、视图等）、插入、修改、删除数据、授予和回收权限、查询数据等，功能丰富，使用范围广泛。第二，高度非过程化。与传统的过程化语言不同，SQL语言只需要用户提出“做什么”，而不需要指明“怎么做”，具体的操作过程由DBMS自动完成，比如用户用SELECT语句查询数据时，只需要指定查询的表和条件，不需要编写获取数据的具体步骤，简化了用户的操作。第三，面向集合的操作方式。SQL语言的操作对象和结果都是元组的集合，比如INSERT、UPDATE、DELETE语句可以一次操作多个元组，查询语句的结果也是多个元组组成的关系，而传统的过程化语言通常是面向记录的操作，每次处理单个记录。第四，以同一种语法结构提供多种使用方式。SQL语言既可以作为独立的语言供用户在终端交互使用，也可以作为嵌入式语言嵌入到其他高级语言（如C、Java等）中使用，两种使用方式的语法结构基本一致，具有良好的兼容性。第五，语言简洁，易学易用。SQL语言的语法非常简洁，核心功能的语句只有几个，比如SELECT、CREATE、INSERT、UPDATE、DELETE、GRANT、REVOKE等，接近自然语言，容易学习和掌握。4.简述关系模式规范化的必要性。答案：关系模式规范化的必要性主要体现在解决关系模式中存在的一系列问题：第一，数据冗余问题。如果关系模式设计不合理，会导致大量的数据冗余，比如在一个包含学生、课程和成绩的关系中，每个学生的课程信息会随着成绩的重复存储，占用大量的存储空间，造成数据的浪费。第二，插入异常问题。当需要插入新的数据时，可能因为某些属性的取值不完整而无法插入，比如如果将学生的课程信息和成绩放在同一个关系中，新增一门课程时，还没有学生选修，就无法插入该课程的信息，因为成绩属性为空，而该属性可能不允许为空。第三，删除异常问题。当删除某些数据时，可能会导致其他有用信息的丢失，比如删除某个学生的所有成绩记录时，会同时删除该学生的基本信息，因为学生信息和成绩信息存储在同一个关系中。第四，更新异常问题。当需要修改某个数据时，可能会导致多处修改不一致，比如修改课程名称时，需要修改所有选修该课程学生对应的元组中的课程名称，只要有一个元组未修改，就会出现数据不一致。通过对关系模式进行规范化分解，将一个大的关系分解为多个小的关系，消除这些不合理的依赖关系，从而解决上述问题，提高数据库的性能和数据的一致性。5.简述数据库并发控制的主要技术。答案：数据库并发控制的主要技术用于处理多用户并发访问数据库时可能出现的数据不一致问题，常用的技术包括：第一，封锁技术。封锁是最基本的并发控制技术，它通过事务对数据对象（如表、元组等）加锁，限制其他事务对该数据对象的访问，常用的封锁类型有排他锁（X锁）和共享锁（S锁）。排他锁用于写操作，一旦事务对某个数据对象加了X锁，其他事务就不能再对该对象加任何锁，直到该锁释放；共享锁用于读操作，事务对某个数据对象加了S锁后，其他事务只能对该对象加S锁，不能加X锁，这样可以保证多个事务可以同时读取该数据，但修改必须等锁释放。第二，时间戳技术。时间戳是给每个事务分配一个唯一的时间标识符，根据事务的时间戳来判断事务的顺序，当多个事务并发操作数据时，系统会比较事务的时间戳，按照时间戳的顺序执行操作，避免冲突，比如当一个事务要修改数据时，会检查该数据之前的读取时间戳是否小于当前事务的时间戳，如果不是则拒绝操作，保证数据的一致性。第三，乐观控制法。乐观控制法认为事务之间的冲突概率较低，因此事务可以不加锁直接执行，在事务提交前再检查是否存在冲突，如果没有冲突则提交，否则回滚重新执行，这种技术适用于冲突较少的场景，能够提高系统的并发性能。第四，多版本并发控制（MVCC）。该技术为每个数据对象维护多个版本，每个事务读取数据时读取对应的版本，避免了加锁带来的开销，同时保证了数据的一致性，比如读取时会选择符合事务时间戳的最近版本，写操作时创建新的版本，适用于大多数OLTP场景，提高并发性能。四、应用题1.设有一个供应商-零件-工程项目数据库，包含三个关系：供应商S（Sno，Sname，Status，City），其中Sno是供应商编号，Sname是供应商姓名，Status是供应商状态，City是供应商所在城市；零件P（Pno，Pname，Color，Weight），其中Pno是零件编号，Pname是零件名称，Color是零件颜色，Weight是零件重量；工程项目J（Jno，Jname，City），其中Jno是项目编号，Jname是项目名称，City是项目所在城市；供应关系SPJ（Sno，Pno，Jno，Qty），其中Sno是供应商编号，Pno是零件编号，Jno是项目编号，Qty是供应数量。要求：（1）用关系代数表达式查询“供应给编号为J01的项目的零件的编号”。（2）用SQL语句查询“位于北京的供应商的姓名和状态”。（3）用SQL语句查询“项目J02使用的零件的名称、颜色和数量”。答案：（1）关系代数表达式：πPno（σJno='J01'（SPJ））。解析：首先通过选择操作σJno='J01'从SPJ关系中筛选出项目编号为J01的所有元组，然后通过投影操作πPno提取这些元组中的零件编号Pno，得到所需结果。（2）SQL语句：SELECTSname,StatusFROMSWHERECity='北京';。解析：从供应商表S中选择Sname和Status列，通过WHERE子句指定筛选条件为City等于“北京”，即可得到位于北京的供应商的姓名和状态。（3）SQL语句：SELECTP.Pname,P.Color,SPJ.QtyFROMP,SPJWHEREP.Pno=SPJ.PnoANDSPJ.Jno='J02';。解析：需要从零件表P和供应关系SPJ中获取数据，通过WHERE子句建立两个表的连接条件（P.Pno=SPJ.Pno），同时指定项目编号为J02（SPJ.Jno='J02'），然后选择零件名称、颜色和供应数量列，完成查询。2.设有关系模式R（A，B，C，D），函数依赖集F={A→C，C→A，B→AC，D→AC}，要求：（1）求R的所有候选键。（2）判断R最高属于第几范式，并说明理由。（3）将R分解到3NF，要求具有无损连接性和保持函数依赖。答案：（1）求候选键：首先分析关系R的属性，属性B和D没有出现在函数依赖的右侧，根据候选键的定义，没有出现在右侧的属性一定是候选键的组成部分。分别判断：BD组合，BD可以通过B→AC得到A和C，同时BD本身是初始属性，因此BD可以唯一确定所有属性（BD→A，BD→B，BD→C，BD→