2022年合肥工业大学软件工程专业《数据库原理》科目期末试卷A(有答案...

一、填空题

1、DBMS的完整性控制机制应具备三个功能：定义功能，即______；检查功能，即______；最后若发现用户的操作请求使数据违背了完整性约束条件，则采取一定的动作来保证数据的完整性。

2、如果多个事务依次执行，则称事务是执行______；如果利用分时的方法，同时处理多个事务，则称事务是执行______。

3、“为哪些表，在哪些字段上，建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计中的______阶段。

4、采用关系模型的逻辑结构设计的任务是将E-R图转换成一组______，并进行______处理。

5、某事务从账户A转出资金并向账户B转入资金，此操作要么全做，要么全不做，为了保证该操作的完整，需要利用到事务性质中的_____性。

6、设某数据库中有商品表（商品号，商品名，商品类别，价格）。现要创建一个视图，该视图包含全部商品类别及每类商品的平均价格。请补全如下语句： CREATE VIEW V1（商品类别，平均价格）AS SELECT商品类别，_____FROM商品表GROUP BY商品类别；

7、数据库内的数据是______的，只要有业务发生，数据就会更新，而数据仓库则是______的历史数据，只能定期添加和刷新。

8、在SQL Server 2000中，数据页的大小是8KB。某数据库表有1000行数据，每行需要5000字节空间，则此数据库表需要占用的数据页数为_____页。

9、____________、____________、____________和是计算机系统中的三类安全性。

10、数据模型是由______________、______________和______________三部分组成。

二、判断题

11、DBMS提供授权功能控制不同用户访问数据的权限，主要目的是为了实现数据库的完整性。（　　）

12、从计算机数据管理的角度看，信息就是数据，数据就是信息。（　　）

13、在关系数据库中，属性的排列顺序是可以颠倒的。（　　）

14、视图是观察数据的一种方法，只能基于基本表建立。（　　）

15、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（　　）

16、在SQL中，ALTERTABLE语句中MODIFY用于修改字段的类型和长度等，ADD用于添加新的字段。（　　）

17、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（　　）

18、在SELECT语句中，需要对分组情况满足的条件进行判断时，应使用WHERE子句。（　　）

19、SQL语言有嵌入式和交互式两种使用方法。（　　）

20、投影操作是对关系表进行水平方向的分割。（　　）

21、连接是数据库最耗时的操作。（　　）

22、视图是观察数据的一种方法，只能基于基本表建立。（　　）

23、在数据库设计中，数据流图是用来建立概念模型的。（　　）

24、在CREATEINDEX语句中，使CLUSTERED来建立簇索引。（　　）

25、视图就是一个虚表，保存视图时，保存的是视图的定义。（　　）

三、选择题

26、关系R与关系S只有一个公共属性，T1是R与S等值连接的结果， T2是R与S自然连接的结果，下列叙述正确的是（　　）。

A．T1的属性个数等于T2的属性个数        B．T1的属性个数小于T2的属性个数

C．T1的属性个数大于或等于T2的属性个数  D．T1的属性个数大于T2的属性个数

27、下述哪种情况数据库系统不会自动恢复（　　）。

A．由于系统错误造成的事务失败

B．由于逻辑错误造成的事务失败

C．由于操作系统故障导致系统停止运行，从而数据库处于不一致状态

D．由于磁头损坏或故障造成磁盘块上的内容丢失

28、不属于DBMS基本功能的是（　　）。

A．数据库定义功能和数据库的建立与维护功能

B．数据库操纵功能和数据库运行管理功能

C．数据库开发、设计与调试功能

D．数据组织存储管理功能和数据通信功能

29、信息是有价值的，信息的价值与（　　）有关。

A．正确性、及时性、完整性、开放性和可靠性

B．正确性、及时性、完整性和可靠性 

C．正确性、完整性、开放性和可靠性 

D．正确性、及时性、完整性和开放性

30、根据系统所提供的存取路径，选择合理的存取策略，这种优化方式称为（　　）。

A．物理优化 B．代数优化 C．规则优化D．代价估算优化

31、下列哪个函数能将一个表达式从一种数据类型改变为另一种数据类型？（　　）

A．COUNT（*）   B．COUNT（*）  C．CONVERT（*）D．AVG（*）

32、 在需求分析阶段，结构化分析和建模方法是一种较为有效的需求分析方法，下列不属于结构化分析和建模方法优点的是（　　）。

A．用图形化的模型能直观表示系统功能

B．可避免过早陷入具体细节

C．图形对象不涉及太多技术术语，便于用户理解模型

D．从局部或子系统开始分析问题，便于建模人员了解业务模型

33、查询优化是提高数据库应用系统性能的重要手段，下列给出的查询优化方法，一般情况下无效的是（　　）。

A．对经常需要进行排序或分组的列建立索引

B．对经常出现在查询条件中的列建立索引

C．对涉及连接的查询，尽量用左外连接或右外连接代替内连接

D．采用提前计算方法，将频繁访问的视图转为物化视图

34、在SQL Server中，可以通过数据库对象及各种约束来保证数据的完整性，以下都属于数据库对象的有（　　）。

A．DEFAULT、CHECK和UNIQUE

B．DEFAULT、CHECK和RULE

C．CHECK和DEFAULT

D．DEFAULT和RULE

35、关系代数表达式的优化策略中，首先要做的是（　　）。

A．对文件进行预处理 B．尽早执行选择运算 

C．执行笛卡尔积运算D．投影运算

36、在关系模式R（U，F）中，如果X→Y，存在X的真子集X′，使X′→Y，称函数依赖X→Y为（　　）。

A．平凡函数依赖 B．部分函数依赖 C．完全函数依赖 D．传递函数依赖

37、设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化主要的理论依据是（　　）。

A．关系规范化理论B．关系运算理论 

C．关系代数理论D．数理逻辑

38、如果系统发生死锁，参与死锁的进程的个数至少是（　　）个。

A．3       B．1       C．2         D．4

39、采用定义视图的机制在数据控制方面要解决的问题是

（　　）。

A．数据安全性 B．数据完整性 C．数据库恢复D．数据库并发控制

40、数据仓库的模式中，最基本的是（　　）。

A．星座模式

B．雪花模式 C．星型模式

D．以上都不对

41、在OODB中，类（class）是（　　）。

A．实体的集合

B．数据类型的集合

C．表的集合

D．对象的集合

四、简答题

42、 试述数据库系统的三级模式结构，并说明这种结构的优点是什么。

43、试述SQL的特点。

44、描述MapReduce的计算过程。分析MapReduce技术作为大数据分析平台的优势和不足。

45、什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。

46、试述CC评估保证级划分的基本内容。

五、综合题

47、利用Sale数据库进行数据的访问、添加、删除等操作的联系。

（1）建立一个ODBC数据源，要求连接销售管理系统Sale数据库。

（2）利用ADO访问Sale数据库中表Product。

（3）利用JDBC访问Sale数据库中表Product。

48、设有4个关系模式如下：

S（供应商号，姓名，STATE，CITY）

P（PNO，PNAME，COLOR，WEI，PRICE）

J（JNO，JNAME，CITY）

SPJ（学号，PNO，JNO，QTY）

其中，S表示供应商，它的各属性依次为供应商号、供应商名、供应商所在省份和供应商所在城市；P表示零件，它的各属性依次为零件号、零件名、零件颜色、零件重量和单价；J表示工程，它的各属性依次为工程号、工程名和工程所在城市；SPJ表示供货关系，它的各属性依次为供应商号、零件号、工程号和供货数量。用SQL语句实现下面的查询要求：

（1）    查询列出供应了全部零件的供应商名和其所在城市。

（2）    查询列出供应红色零件的供应商名。

49、在上题的教学数据库S、SC和C中，用户有一查询语句：检索女同学选修课程的课程名和任课教师名。

（1）    画出该查询初始的关系代数表达式的语法树。

（2）    使用优化算法，对语法树进行优化，并画出优化后的语法树。

参

一、填空题

1、【答案】提供定义完整性约束条件机制；检查用户发出的操作请求是否违背完整性约束条件

2、【答案】串行；并行

3、【答案】物理设计

4、【答案】关系模式；规范化

5、【答案】原子

【解析】由事务的原子性可知，它对数据所做的修改操作要么全部执行，要么全部不执行。

6、【答案】AVG（价格）

【解析】SQL中，AVG（字段名）函数用来计算一组记录中某个字段值的平均值。

7、【答案】动态变化；静态

8、【答案】1000

【解析】一个数据页的存储空间是8×1024字节，最多能存放8000多个字节，而SQL Server 2000中不允许跨页存储一行数据，每行需要5000 字节的空间，于是每个数据页最多只能存放一行数据，所以1000行数据需要的数据页数是1000页。

9、【答案】技术安全类；管理安全类；法律类安全性

10、【答案】数据结构；数据操作；完整性约束

二、判断题

11、【答案】错

12、【答案】错

13、【答案】对

14、【答案】错

15、【答案】对

16、【答案】错

17、【答案】对

18、【答案】错

19、【答案】对

20、【答案】错

21、【答案】对

22、【答案】错

23、【答案】错

24、【答案】对

25、【答案】对

三、选择题

26、【答案】D

【解析】连接中有两种最重要也最常用的连接，它们分别是等值连接和自然连接。等值连接就是比较运算符θ为“＝”的连接运算；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或属性组合，并且在结果中把重复的属性去掉。也就是说，自然连接是在笛卡尔积的结果中选择相同属性值相等的那些元组，最后还要去掉重复的属性。因此，等值连接结果的属性个数应该大于自然连接结果的属性个数。

27、【答案】D

【解析】系统可能发生的主要故障类型：

①事务故障。包括事务的逻辑错误和系统错误，逻辑错误即事务由于某些内部条件而无法继续正常执行；系统错误是死锁等引起的。

②系统故障。硬件故障、数据库软件或操作系统的漏洞，导致系统停止运行。

③磁盘故障。在数据传送操作过程中由于磁头损坏或故障造成磁盘块上的内容丢失。事务故障的恢复是系统自动完成的，系统故障是在系统重新启动的时候自动完成的，只有介质故障是需要DBA介入的。

28、【答案】C

【解析】数据库管理系统（DataBase Management System）是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称

DBMS。DBMS基本功能有：①数据库的定义功能，②数据库操纵功能，③数据库运行控制功能，④数据库的维护功能，⑤数据库组织、存储和管理功能，⑥数据通信功能。

7    、常用的关系数据库管理系统有（　　）。

A．Oracle、Access、PowerBuilder和SQL Server

B．DB

29、【答案】B

【解析】信息的特征体现在它的正确性、及时性、完整性、开放性和可靠性。正确的、及时的、完整的和可靠的信息才具有意义和价值，但是信息是否开放与价值的高低并不成正比，有些保密的或科技机密是极具价值的。

30、【答案】A

【解析】物理优化是根据数据字典中的存取路径、数据的存储分布以及聚簇情况等信息来选择低层的存取路径。

31、【答案】C

【解析】CONVERT函数能将某种数据类型的表达式显式转换为另一种数据类型。其他3个都是聚集函数，COUNT（　　）的功能是统计一列中值的个数；COUNT（*）统计元组个数；AVG（　　）计算一列值的平均值（此列必须是数值型）。此外，SQL语言中还提供了另一个数据类型转换函数CAST，这两个函数均能将表达式值转换为指定的数据类型，CONVERT可以指定长度，而CAST不能指定长度。

32、【答案】D

【解析】结构化分析及建模方法的主要优点有：①通过图形化的模型对象直观地表示系统功能；②不过早陷入具体的设计细节；③从整体或宏观入手分析问题④模型对象不涉及太多技术术语；⑤图形化建模方法方便系统分析员理解和描述系统，用户理解模型。

33、【答案】C

【解析】左连接或右连接包含与NULL数据匹配的数据，非常消耗资源。多使用内连接可以减少资源消耗有助于优化查询。

34、【答案】D

【解析】SQL Server的约束包括UNIQUE、DEFAULT、RULE、

PRIMARY KEY和FOREIGN KEY等，但属于数据库对象的是RULE、

DEFAULT，当它们创建后可以绑定到一列或者几列上，并可以重复使用。

35、【答案】B

36、【答案】B

【解析】如果X→Y，其中的X不是单个属性，而是属性组合，这时需要进一步讨论这个函数依赖是完全函数依赖还是部分函数依赖。如果X→Y，存在X的真子集X′，使X′→Y，称函数依赖X→Y为部分函数依赖。如果X→Y，不存在X的真子集X′，使X′→Y，称函数依赖X→Y为完全函数依赖。

37、【答案】A

【解析】关系数据理论，即关系规范化理论是进行数据库逻辑结构设计的有力工具，通过它，可以判断数据库的逻辑结构设计是否优良，并可以对一个不好的逻辑设计进行改造以使它变得好起来。

38、【答案】C

【解析】由于各进程互相地活动，不断申请和释放软硬件资源，可能会出现这样一种状态：两个或两个以上的进程彼此等待对方拥有的而又不会释放的资源，则所有进程都不能进一步向前运行，这种状态就称为死锁。因此，参与死锁的进程至少是两个。

39、【答案】A

【解析】采用定义视图的机制在数据控制方面要解决的问题是数据安全性。

40、【答案】C

41、【答案】D

【解析】类可以产生对象，所以类可以看成是对象的集合。

四、简答题

42、答：（1）数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。

①外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。

②模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。

③内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。

（2）数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/ 模式映像和模式/内模式映像。正是这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑性和物理性。

43、答：SQL有以下五个特点：

综合统一：SQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功能于一体。在关系模型中实体和实体间的联系均用关系表示，这种数据结构的单一性带来了数据操作符的统一性，查找、插入、删除、更新等每一种操作都只需一种操作符，从而克服了非关系系统由于信息表示方式的多样性带来的操作复杂性。

高度非过程化：用SQL语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无需指明“怎么做”，因此无需了解存取路径、存取路径的选择以及SQL语句的操作过程。这有利于提高数据性。

面向集合的操作方式：SQL语言采用集合操作方式，不仅操作对象和查找结果可以是元组的集合，而且插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。

以同一种语法结构提供两种使用方式：SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。作为自含式语言，它能够地用于联机交互的使用方式；作为嵌入式语言，它能够嵌入到高级语言程序中，供程序员设计程序时使用。语言简捷，易学易用。

44、答：（1）MapReduce技术主要应用于大规模廉价集群上的大数据并行处理，是以key/value的分布式存储系统为基础，通过元数据集中存储、数据以chunk为单位分布存储和数据chunk冗余复制来保证其高可用性。

（2）    优势：MapReduce是一种并行编程模型。其处理模式以离线式批量处理为主。

（3）    MapReduce存在如下不足：

①基于MapReduce的应用软件较少，许多数据分析功能需要用户自行开发，从而导致使用成本增加；

②程序与数据缺乏性；

③在同等硬件条件下，MapReduce的性能远低于并行数据库；

④ MapReduce处理连接的性能尤其不尽如人意。

45、答：（1）封锁是指事务T在对某个数据对象（例如表、记录等）进行操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后，事务T就对该数据对象有控制权，在事务T释放锁之前，其他事务不能更新此数据对象。

（2）基本的封锁类型有两种：排它锁（简称X锁）和共享锁（简称S锁）。

①排它锁又称为写锁。若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T 来读取和修改A，其他任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。这就保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。

②共享锁又称为读锁。若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到事务T释放A上的S锁。这就保证了其他事务可以读A，但在事务T释放A 上的S锁之前不能对A做任何修改。

46、评估保证级是在CC第三部分中预先定义的由保证组件组成的保证包，每一保证包描述了一组特定的保证要求，对应着一种评估保证级别。

从EAL1至EAL7共分为七级，按保证程度逐渐增高，如表所示。

表4-1　CC评估保证级划分

五、综合题

47、答：（1）在使用ODBC时应创建ODBC源，具体步骤如下：第一步，选择“控制面板”中的“管理工具”，再双击“数据源

（ODBC）”，打开“ODBC数据源管理器”对话框，选择“系统DSN”选项卡。

第二步，在“系统DSN”中单击“添加”按钮，则打开“创建数据源”对话框，选择“SQL Server”数据库类型。

第三步，单击“完成”按钮，则打开“建立到SQL Server的新数据源”对话框，在“名称”文本对话框中输入Sale，在“服务器”中选择服务器名称为local。

第四步，单击“下一步”按钮后，在打开的对话框中选择“使用用户

输入登录ID和密码的SQL Server验证”单击按钮。在“登录ID”文本框中输入sa，在“密码”文本框中输入sa。

第五步，单击“下一步”按钮后，选择“更改默认的数据库为”复选框，并在下拉列表框中选择Sale。

第六步，单击“完成”按钮完成ODBC连接的创建。

（2）    使用ADO访问数据库Sale的步骤如下：第一步，ADO中的Connection对象可实现ASP程序与后台数据库的连接，其代码为：

第二步，创建完数据库连接对象后，就需要打开数据库连接，其代码为：Corm.Open；

第三步，打开数据库后就可以访问数据库了，可以用RecordSet对象方便地查询数据库记录集。

第四步，对数据库访问结束后，可以用Close方法及时关闭各对象，以便释放所占资源，其代码为：

Rs.Close；

Conn.Close；

（3）    使用JDBC访问数据库Sale的步骤如下：

第一步，要在应用程序中加载JDBC驱动程序。通常使用

Class.forName（　　）方法加载，需要注意的一点就是要设好类路径 classpath，确保JDBC驱动在类路径中。

第二步，成功加载JDBC驱动程序后，负责管理JDBC驱动程序的类DriverManager会识别加载的驱动程序。于是DriverManager就调用方法 getconnection（　　）来连接数据库：

第三步，获取Connection对象以后，可以用Connection对象的方法来创建一个Statement对象的实例，来对数据库进行操作。

48、答：（1）对应的SQL语句如下：

（2）对应的SQL语句如下：

49、答：（1）该查询对应的初始的关系代数表达式的语法树如图所示。

语法树

（2）该关系代数表达式优化后的语法树如图所示。