2022年同济大学软件工程专业《数据库原理》科目期末试卷B(有答案)

一、填空题

1、数据库管理系统的主要功能有______________、______________、数据库的运行管理以及数据库的建立和维护等4个方面。

2、在数据库系统封锁协议中，一级协议：“事务在修改数据A前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放X锁”，该协议可以防止______；二级协议是在一级协议的基础上加上“事务T在读数据R之前必须先对其加S锁，读完后即可释放S锁”，该协议可以防止______；三级协议是在一级协议的基础上加上“事务T在读数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束后才释放S锁”，该协议可以防止______。

3、事务故障、系统故障的恢复是由______完成的，介质故障是由______完成的。

4、在SQL Server 2000中，新建了一个SQL Server身份验证模式的登录账户LOG，现希望LOG在数据库服务器上具有全部的操作权限，下述语句是为LOG授权的语句，请补全该语句。EXEC sp_addsrvrolemember‘LOG’，_____；

5、主题在数据仓库中由一系列实现。一个主题之下表的划分可按______、______数据所属时间段进行划分，主题在数据仓库中可用______方式进行存储，如果主题存储量大，为了提高处理效率可采用______方式进行存储。

6、在SQL语言中，为了数据库的安全性，设置了对数据的存取进行控制的语句，对用户授权使用____________语句，收回所授的权限使用____________语句。

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

8、在设计局部E-R图时，由于各个子系统分别有不同的应用，而且往往是由不同的设计人员设计，所以各个局部E-R图之间难免有不一致的地方，称为冲突。这些冲突主要有______、______和______3类。

9、关系规范化的目的是______。

10、“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。

二、判断题

11、并发执行的所有事务均遵守两段锁协议，则对这些事务的任何并发调度策略都是可串行化的。（　　）

12、在数据库恢复中，对已完成的事务进行撤销处理。（　　）

13、SQLServer有两种安全性认证模式：WindowsNT和SQLServer。（　　）

14、函数依赖是多值依赖的一个特例。（　　）

15、关系中任何一列的属性取值是不可再分的数据项，可取自不同域中的数据。（　　）

16、据库操作中防止死锁的方法是禁止两个用户同时操作数据库。（　　）

17、在一个关系中，不同的列可以对应同一个域，但必须具有不同的列名。（　　）

18、在关系数据库中，属性的排列顺序是可以颠倒的。（　　）

19、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（　　）

20、可串行化的调度一定遵守两段锁协议。（　　）

21、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。（　　）

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

23、在关系数据表中，属性的顺序是一定的，不能交换。（　　）

24、在第一个事务以S锁方式读数据R时，第二个事务可以进行对数据R加S锁并写数据的操作。（　　）

25、全码的关系模式一定属于BC范式。（　　）

三、选择题

26、对关系数据库来说，下面哪些说法是错误的（　　）。

A．每一列的分量是同一种类型数据，来自同一个域

B．不同列的数据可以出自同一个域

C．行的顺序可以任意交换，但列的顺序不能任意交换

D．关系中的任意两个元组不能完全相同

27、恢复机制的关键问题是（　　）。

A．登记日志文件B．数据转储C．建立冗余数据D．数据镜像

28、DBMS提供的DML有两种使用方式，其中一种是将DML嵌入到某一高级语言中，此高级语言称为（　　）。

A．查询语言 B．宿主语言 C．自含语言 D．会话语言

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、在关系代数表达式的等价优化中，不正确的叙述是（　　）。

A．尽可能早地执行连接 

B．尽可能早地执行选择 

C．尽可能早地执行投影

D．把笛卡尔积和随后的选择合并成连接运算

31、有关系R（X，Y，Z），主键＝X；S（W，X），主键W，外键＝X，参照R的属性X，关系R和关系S的元组如下所示。指出关系S中违反关系完整性规则的元组是（　　）。

A．（1，2）B．（2，null）C．（3，3）D．（4，1）

32、为了保证数据库应用系统正常运行，数据库管理员在日常工作中需要对数据库进行维护。下列一般不属于数据库管理与日常维护工作的是（　　）。

A．数据内容一致性维护B．数据库备份与恢复 

C．数据库安全性维护D．数据库存储空间管理

33、对于大型企业业务支持数据库应用系统的存储空间规划问题，在进行存储空间规划时，下列说法一般情况下错误的是（　　）。

A．数据库应用系统需要支撑的企业核心业务的发生频率是重要的输入参数

B．粗粒度级统计分析数据所需占用的存储空间是需要考虑的主要因素

C．企业核心业务数据的保存期要求是需要考虑的主要因素

D．数据安全性、业务稳定性和容灾能力要求是重要的考虑因素

34、SQL Server的约束包括（　　）。

A．DEFAULT、RULE、CHECK和UNIQUE

B．CHECK、RULE、PRIMARY KEY和FOREIGN KEY

C．UNIQUE、DEFAULT、RULE、PRIMARY KEY和FOREIGN KEY

D．PRIMARY KEY和FOREIGN KEY

35、查询Student表中的所有非空Email信息，以下语句正确的是（　　）。

A．SELECT Email FROM Student WHERE Email!＝NULL

B．SELECT Email FROM Student WHERE Email NOT IS NULL

C．SELECT Email FROM Student WHERE Email＜＞NULL

D．SELECT Email FROM Student WHERE Email IS NOT NULL

36、建立关于系、学生、班级、社团等信息的一个关系数据库，一个系有若干个专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生，一个系的学生住在同一宿舍区，每个学生可以参加若干个社团，每个社团有若干学生。

描述学生的属性有：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。

描述班级的属性有：班号、专业名、系名、人数、入学年份。

描述系的属性有：系号、系名、系办公地点、人数。描述社团的属性有：社团名、成立年份、地点、人数、学生参加某社团的年份。

回答以下问题：

（1）    画出E-R图。

（2）    请给出关系模式，写出每个关系模式的最小函数依赖集，指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖，还是部分函数依赖。指出各关系的候选码、外码，有没有全码存在？

37、规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是（　　）。

A．互不相关的 B．不可分解的 C．长度可变的 D．互相关联的

38、设有两个事务T1、T2，其并发操作如表11-1所示，下列评价正确的是（　　）。

A．该操作不存在问题B．该操作丢失修改

C．该操作不能重复读D．该操作读“脏”数据

39、保护数据库，防止未经授权或不合法的使用造成的数据泄漏、非法更改或破坏。这是指数据的（　　）。

A．安全性     B．完整性       C．并发控制            D．恢复

40、下列关于数据仓库的叙述中，（　　）是不正确的。

A．数据仓库通常采用三层体系结构

B．底层的数据仓库服务器一般是一个关系型数据库系统

C．数据仓库中间层OLAP服务器只能采用关系型OLAP

D．数据仓库前端分析工具中包括报表工具

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、数据库管理系统的主要功能有哪些？

43、简述关系数据语言的特点和分类。

44、有哪3条启发式优化规则？对优化起什么作用？

45、并发操作可能会产生哪几类数据不一致？用什么方法能避免各种小致的情况？

46、为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性？请举例说明之。

五、综合题

47、3、为某百货公司设计一个E-R模型。

百货公司管辖若干连锁商店，每家商店经营若干商品，每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。

实体类型“商店”的属性有：店号、店名、店址、店经理。实体类型“商品”的属性有：商品号、品名、单价、产地。实体类型“职工”的属性有：工号、姓名、性别、工资。在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间、商店销售商品的月销售量。

试画出反映商店、商品、职工实体类型及其联系类型的E-R图、并将其转换成关系模式集。

48、请为三建工程项目建立一个供应情况的视图，包括供应商代码

（SNO）、零件代码（PNO）、供应数量（QTY）。针对该视图完成下列查询：

（1）找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量；

（2）找出供应商S1的供应情况。

49、设关系R（A，B）和S（B，C，D）情况如下：R有20000个元组，S有1200个元组，一个块能装40个R的元组，能装30个S的元组，估算下列操作需要多少次磁盘块读写。

（1）R上没有索引，select*from R；

（2）R中A为主码，A有3层B＋树索引，select*from R where A＝10；

（3）    嵌套循环连接R⋈S；

（4）    排序合并连接R⋈S，区分R与S在B属性上已经有序和无序两种情况。

参

一、填空题

1、【答案】数据库定义功能；数据库操纵功能

2、【答案】丢失修改；丢失修改和读脏数据；丢失修改、读脏数据和不可重复读

3、【答案】系统自动；DBA执行恢复操作过程

4、【答案】dbowner

【解析】在SQL Server中，dbonwer具有数据库服务器上的全部权限。

5、【答案】数据表；数据的综合；数据库；关系数据库

6、【答案】GRANT；REVOKE

7、【答案】数据结构；数据操作；完整性约束

8、【答案】属性冲突；命名冲突；结构冲突

9、【答案】控制冗余，避免插入和删除异常，从而增强数据库结构的稳定性和灵活性

10、【答案】物理设计

二、判断题

11、【答案】对

12、【答案】错

13、【答案】错

14、【答案】对

15、【答案】错

16、【答案】错

17、【答案】对

18、【答案】对

19、【答案】对

20、【答案】错

21、【答案】错

22、【答案】对

23、【答案】错

24、【答案】错

25、【答案】对

三、选择题

26、【答案】C

【解析】基本关系具有以下6条性质：

①列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。

②不同的列可出自同一个域，但是具有不同的列名（属性名）。

③列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。

④任意两个元组的候选码不能相同。

⑤行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换。

⑥分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。

27、【答案】C

【解析】数据库的恢复机制关键问题是建立冗余数据，建立冗余数据的主要方式有数据转储、建立日志文件等，已备数据库出现故障时利用冗余数据进行恢复。

28、【答案】B

【解析】DBMS提供的DML有两种使用方式，一种是使用进行数据查询、数据更新等操作，称为自含语言；另一种是嵌入到某种高级语言中，作为高级语言的一种扩充，使程序员编程时既可使用数据库语言，又可使用常规的程序设计语言，这种高级语言叫宿主语言。

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】在关系代数表达式中，连接运算的结果常常是一个较大的关系。如果尽可能早地执行连接，则运算得到的中间结果就

31、【答案】C

【解析】关系完整性有三类：实体完整性、参照完整性和用户自定义的完整性。其中参照完整性保证当数据与数据之间有联系时，这种联系造成数据取值的制约。参照完整性规则是：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对。

对于S关系而言，X是该关系的外码，它与R关系的主码X相对应。根据参照完整性规则，S关系中X的取值或者取空值或者等于R中X的某个分量值。因此，S关系中X的分量值为3这一元组就是违背参照完整性规则的元组。

32、【答案】A

【解析】数据库管理与日常维护是系统员的重要职责，主要包括： ①数据库的备份与恢复；②完整性维护；③安全性维护；④存储空间管理；⑤并发控制及死锁处理，是系统管理员的重要职责。

33、【答案】B

【解析】在面对大型企业业务支持数据库应用系统的存储空间规划问题时，要考虑数据安全性、业务稳定性及容灾能力要求，主要因素是企业核心业务数据的保存期。

34、【答案】C

【解析】SQL Server的约束包括UNIQUE、DEFAULT、RULE、PRIMARY KEY和FOREIGN KEY等。

35、【答案】D

【解析】在数据库T-SQL语句中，WHERE子句表示条件，用IS NULL来表示空的记录，IS NOT NULL表示非空信息。

36、答：（1）对应的E-R图，如图所示。

图6-5　学生等管理E-R图

（2）所有关系模式如下。

①学生关系：学生（学号，姓名，出生年月，系名，班号，宿舍区）

候选码：学号；外码：系名，班号。

最小依赖集Fm＝{学号→姓名，学号→出生年月，学号→班号，班号→系名，系名→宿舍区}。

其中，存在以下传递函数依赖：

学号→系名，系名↛学号，系名→宿舍区，因为学号宿舍区。班号→系名，系名↛班号，系名一宿舍区，所以班号宿舍区。学号→班号，班号↛学号，班号→系名，所以学号系名。

所以学生模式最高达到2NF。

②班级关系：班级（班号，专业名，系名，人数，入学年份）候选码：班号和（专业名，入学年份）；外码：系名。

最小依赖集Fm＝{班号→专业名，班号→人数，班号→入学年份，专业名→系名）。

存在部分函数依赖：（专业名，入学年份）→系名，而专业名→系名。

另外，还存在以下传递函数依赖：

班级号→专业名，专业名↛班级号，专业名→系名，所以班级号系名

所以班级模式最高达到1NF。

③系关系：系（系号，系名，办公室地点，人数）候选码：系号和系名；无外码。

最小依赖集Fm＝{系号→系名，系号→办公室地点，系号→人数，系名→系号）

系关系模式最高达到BCNF范式。

④社团关系：社团（社团名，成立年份，地点，人数）候选码：社团名；无外码。

最小依赖集Fm＝{社团名→成立年份，社团名→地点，社团名→人数}。

社团关系模式最高达到BCNF范式。

⑤学生参加社团关系：参加（学号，社团名，入团年份）候选码：（学号，社团名）；外码：学号，社团名。

最小依赖集Fm＝{（学号，社团名）→入团年份），而“（学号，社团名）→入团年份”是完全函数依赖。

参加关系模式最高达到BCNF范式。

37、【答案】B

【解析】规范化的最低要求是每个关系至少是1NF，即它的每个属性是最小的、不可再分的数据单位。

38、【答案】D

【解析】事务T1读出数据A并做了修改，事务T2读取同一数据，随后T1由于某种原因被撤消，执行回滚，这时T1已修改过的数据恢复原值 100，T2读到的数据200就与数据库中的数据不一致，称为“脏”数据。

39、【答案】A

【解析】数据安全性是指防止未经授权或不合法的用户使用数据库。

40、【答案】C

【解析】数据仓库中间层OLAP服务器不一定只采用关系型OLAP，还可以采用基于数据库的OLAP和混合型的OLAP。

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：数据库管理系统的主要功能有：

（1）数据库定义功能。DBMS提供数据定义语言（Data Definition

Language，DDL），用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。

（2）数据组织、存储和管理功能。通过对数据的组织和存储提高存储空间利用率和方便存取，数据库管理系统提供多种存取方法（如索引查找、Hash查找、顺序查找等）来提高存取效率。

（3）数据操纵功能。DBMS还提供数据操纵语言（Data

Manipulation Language，DML），用户可以使用DML操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。

（4）数据库的事务管理和运行管理。数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。

（5）数据库的建立和维护功能。数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序或管理工具完成的。

（6）其他功能。例如DBMS与网络中其他软件系统的通信功能；一个DBMS与另一个DBMS或文件系统的数据转换功能；异构数据库之间的互访和互操作功能等。

43、答：（1）这些关系数据库语言的共同特点是：都是非过程化的集合操作语言，具有完备的表达能力，功能强，能够嵌入高级语言中使用。

（2）关系数据语言分为三类：

①关系代数语言。关系代数是用对关系的运算来表达查询要求的。

②关系演算语言。关系演算是用谓词来表达查询要求的。

③ SQL。具有丰富的查询功能，而且具有数据定义和数据控制功能，是集查询DDL、DML和DCL于一体的关系数据语言。

44、答：（1）3条启发式优化规则是：尽可能早地执行选择运算，尽可能早地执行投影运算，把笛卡尔积与附近的一连串选择和投影合并起来做。

（2）使用这3条启发式优化规则，可以使计算时尽可能减少中间关系的数据量。

45、答：（1）并发操作带来的数据不一致性包括三类：丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。

①丢失修改。两个事务T1和T2读入同一数据并修改，T2提交的结果破坏了T1提交的结果，导致T1的修改被丢失。

②不可重复读。不可重复读是指事务T1读取数据后，事务T2执行更新操作，使T1无法再现前一次读取结果。

③读“脏”数据。读“脏”数据是指事务T1修改某一数据，并将其写回磁盘，事务T2读取同一数据后，T1由于某种原因被撤销，这时T1已修改过的数据恢复原值，T2读到的数据就与数据库中的数据不一致，则T2读到的数据就为“脏”数据，即不正确的数据。

（2）产生上述三类数据不一致性的主要原因是并发操作破坏了事务的隔离性。并发控制就是要用正确的方式调度并发操作，使一个用户事务的执行不受其他事务的干扰，从而避免造成数据的不一致性。

46、答：（1）事务执行的结果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。如果数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库，这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是不一致的状态。

（2）例如某工厂的库存管理系统中，要把数量为Q的某种零件从仓库1移到仓库2存放。则可以定义一个事务T，T包括两个操作：Q1＝Q1 －Q，Q2＝Q2＋Q。如果T非正常终止时只做了第一个操作，则数据库就处于不一致性状态，库存量无缘无故少了Q。

五、综合题

47、答：其E-R图如图所示。转换的关系模式如下：

职工（工号，姓名，性别，工资，店号，开始时间）商店（店号，店名，店址，店经理）商品（商品号，品名，单价，产地）经营（店号，商品号，月销售量）

某百货公司的E-R图

48、答：创建视图：

对该视图查询：

（1）    查询三建工程项目使用的各种零件代码及其数量的SQL语句为：

SELECT DIST PNO，QTY FROM V_SPJ；

（2）    查询供应商S1的供应情况的SQL语句为：

SELECT DIST PNO，QTY FROM V_SPJ WHERE SNO＝‘S1’； 

49、答：假设存放连接结果的块因子Mrs＝20，即一个块能装20个连接后的元组。

如果R和S在B属性上已经有序，则需要读写20000/40＋1200/30＋20000/20＝1540块。

如果R和S在B属性上无序，则需要加上排序的代价：2*540＋（2*540*log2540）＝10882块。