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1、2022 年中国地质大学(武汉)数据科学与大数据技术专业数据库系统原理科目期末试卷 B（有答案）一、填空题 1、若事务 T 对数据对象 A 加了 S 锁，则其他事务只能对数据 A 再加_，不能加_，直到事务 T 释放 A 上的锁。2、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；3、设有关系模式 R（A，B，C）和 S（E，A，F），若 R.A 是 R 的主码，S.A 是 S 的外
2、码，则 S.A 的值或者等于 R 中某个元组的主码值，或者_取空值，这是规则，它是通过_和_约束来实现的。4、_、_、_和是计算机系统中的三类安全性。5、已知系（系编号，系名称，系主任，电话，地点）和学生（学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号）两个关系，系关系的主码是_，系关系的外码是_，学生关系的主码是_，外码是_。6、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_addsrvrolememberLOG，_；7、在
3、 RDBMS 中，通过某种代价模型计算各种查询的执行代价。在集中式数据库中，查询的执行开销主要包括_和_代价。在多用户数据库中，还应考虑查询的内存代价开销。8、某在 SQL Server 2000 数据库中有两张表：商品表（商品号，商品名，商品类别，成本价）和销售表（商品号，销售时间，销售数量，销售单价）。用户需统计指定年份每类商品的销售总数量和销售总利润，要求只列出销售总利润最多的前三类商品的商品类别、销售总数量和销售总利润。为了完成该统计操作，请按要求将下面的存储过程补充完整。9、“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。10、从外部视图到子模式
4、的数据结构的转换是由_实现；模式与子模式之间的映象是由_实现；存储模式与数据物理组织之间的映象是由_实现。二、判断题 11、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。（）12、可以用 UNION 将两个查询结果合并为一个查询结果。（）13、视图是可以更新的。（）14、有出现并发操作时，才有可能出现死锁。（）15、机制虽然有一定的安全保护功能，但不精细，往往不能达到应用系统的要求。（）16、在一个关系模型中，不同关系模式之间的联系是通过公共属性来实现的。（）17、在 CREATEINDEX 语句中，使 CLUSTERED 来建立簇索引。（）18、在数据库设计中，数据流图是
5、用来建立概念模型的。（）19、外模式 DDL 用来描述数据库的总体逻辑结构。（）20、数据库模式和实例是一回事。（）21、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。（）22、有两个关系 R 和 S，分别包含 15 个和 10 个元组，则在 RS、RS、RS 中可能出现的一种元组数目情况是 18、7、7（）23、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。（）24、有了外模式/模式映象，可以保证数据和应用程序之间的物理独立性。（）25、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
6、的字段。（）三、选择题 26、关系运算以关系代数为理论基础，关系代数的最基本操作是并、差、笛卡尔积、（）。A投影、连接 B连接、选择 C选择、投影 D交、选择 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、下列有关范式的叙述中正确的是（）。A如果关系模式 R1NF，且 R 中主属性完全函数依赖于码，则 R 是 2NF B如果关系模式 R3NF，X、YU，若 XY，则 R 是 BCNF C如果关系模式 RBCNF，若 XY（Y
7、X）是平凡的多值依赖，则 R 是 4NF D一个关系模式如果属于 4NF，则一定属于 BCNF；反之不成立 29、关于 DBMS 的查询处理器，叙述错误的是（）。A处理的目标是先将应用程序表示的查询转换为执行策略（关系代数）B通过执行用低级语言表达的策略来获取所需要的数据 C查询处理分为分解（分析和验证）、优化、代码生成和代码执行 D处理的目标是先将应用程序表示的查询转换为执行策略（E-R 概念模型）30、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 31、以下有关索引的叙述中正确的是（）。A索引越多，更新速度越快 B索引
8、可以用来提供多种存取路径 C索引需要用户维护，并列索引中列的个数不受限制 D索引需要用户维护 32、如果一个系统定义为关系系统，则它必须（）。A支持关系数据库 B支持选择、投影和连接运算 CA 和 B 均成立 DA、B 都不需要 33、数据的完整性是指数据的正确性、有效性和（）。A可维护性 B相容性 C可恢复性 D独立性 34、关于 E-R 实体-联系模型的叙述，不正确的是（）。A实体型用矩形表示、属性用椭圆形表示、联系用无向边表示 B实体之间的联系通常有：1：1、1：n 和 m：n 三类 C实体型用矩形表示、属性用椭圆形表示、联系用菱形表示 D联系不仅局限在实体之间，也存在于实体内部 35、
9、按照数据库应用系统生命周期模型，在开发某数据库应用系统时，对系统采用的软硬件及技术方案等作出合理的评估并提出选择建议的工作属于（）。A规划与分析阶段的系统规划与定义 B规划与分析阶段的可行性分析 C需求分析阶段的业务规则需求分析 D系统设计阶段的总体设计 36、在支撑繁忙业务的并行数据库系统中，有一个数据量很大的表 T（a1，a2，an），对该表的查询多数为针对主码 a1 的范围查询和点查询，为了改善查询性能，需要对该表进行划分。关于该表的划分和应用策略，下列说法错误的是（）。A采用轮转法对 T 中的元组进行划分，这样数据分布均匀，适合于点查询和范围查询 B以 a1 为划分属性，对 T 采用散
10、列划分是一种可行的划分方法，有利于对该表的点查询 C以 a1 为划分属性，对 T 采用范围划分并建立主索引，是一种有效的划分方法 D以 a1 为划分属性，对 T 采用散列划分和范围划分都有可能带来 T 的各个数据分区的数据分布不均匀的问题 37、二级封锁协议可防止（）。A不可重复读、丢失修改 B读“脏”数据 C读“脏”数据、丢失修改 D不可重复读、读“脏”数据 38、用于实现数据存取安全性的 SQL 语句是（）。A.CREATE TABLE BCOMMIT CGRANT 和 REVOKE DROLLBACK 39、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
11、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 40、在 OODB 中，对象可以定义为对一组信息及其（）的描述。A操作 B存取 C传输 D继承 四、简答题 41、DBS 中有哪些类型的故障？哪些故障破坏了数据库？哪些故障未破坏数据库，但使其中某些数据变得不正确？42、试述关系模型的 3 个组成部分。43、举出适合用文件系统而不是数据库系统的应用例子，以及适合用数据库系统的应用例子。44、什么是大数据，简述大数据的分类与基本特征。45、写出面向对象数据库产生的主要原因。五、综合题 46、设 T1、T2和
12、 T3是如下事务：T1：AA2 T2：AA2 T3：AA2 设 A 的初始值为 0。回答以下问题：（1）若 3 个事务允许并发执行，则有多少种可能正确的结果，请分别列出来。（2）请给出一个可串行化的调度，并给出执行结果。（3）请给出一个非串行化的调度，并给出执行结果。（4）若 3 个事务都遵守两段锁协议，请给出一个不产生死锁的可串行化调度。（5）若 3 个事务都遵守两段锁协议，请给出一个产生死锁的调度。47、某航空公司希望能够分析在其服务旅客的旅行情况，这样可以为公司正确定位航空市场中的客户市场。并且希望能够跟踪不同航线上旅客的各季节变化情况和增长，并跟踪在不同航班上所消费的食物和饮料情况，这
13、样可以帮助航空公司安排不同航线上的航班和食品供应。设计满足该主题的数据仓库，画出 OLAP 数据模型和逻辑模型。48、某公司需建立产品信息数据库，经调查其业务要求如下：一种产品可以使用多个不同种类的部件，也可以使用多个不同种类的零件；一种部件至少被用在一种产品中；一种部件可以由多个不同种类的零件组成；一种零件至少被用在一种产品或一种部件中；对于一种具体的部件，要记录这种部件使用的各种零件的数量；对于一种具体的产品，要记录这种产品使用的各种部件数量和各种零件数量，但部件所使用的零件数量不计入该种产品的零件数量；一个供应商可供应多种零件，但一种零件只能由一个供应商供应。根据以上业务要求，某建模人员
14、构建了如下 E-R 图：此 E-R 图中的实体的属性完整，但实体、联系的设计存在不合理之处。请重新构建合理的 E-R 图，使之符合业务要求，且信息完整。根据重构的 E-R 图给出符合 3NF 的关系模式，并标出每个关系模式的主码和外码。参考答案 一、填空题 1、【答案】S 锁；X 锁 2、【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。3、【答案】参照完整性；PRIMARY KEY 约束；FOREIGN KEY 4、【答案】技术安全类；管理安全类；政策法律类安全性 5、【答案】系编号；无；学号；系编号 6、【答案】dbowner【解析】在 S
15、QL Server 中，dbonwer 具有数据库服务器上的全部权限。7、【答案】CPU；I/O 8、【答案】TOP3；SUM（销售单价成本价）*销售数量）；DESC 9、【答案】物理设计 10、【答案】应用程序；DBMS；操作系统的存取方法 二、判断题 11、【答案】错 12、【答案】对 13、【答案】对 14、【答案】对 15、【答案】对 16、【答案】对 17、【答案】对 18、【答案】错 19、【答案】错 20、【答案】错 21、【答案】错 22、【答案】错 23、【答案】错 24、【答案】错 25、【答案】错 三、选择题 26、【答案】C【解析】关系代数是一种抽象的查询语言，它通过对
16、关系的运算来表达查询要求。关系代数的运算共有 8 种，可分两类：传统的集合运算和专门的关系运算一传统的集合运算有：交、并、差、笛卡尔积，专门的关系运算有：选择、投影、连接和除。其中，并、差、笛卡尔积、选择和投影 5 种运算是基本运算，其他 3 种运算均可以用这 5 种基本运算来表达。27、【答案】D【解析】系统可能发生的主要故障类型：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。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。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
17、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】D【解析】2NF 和 3NF 关系讨论的都是非主属性与候选码间的函数依赖关系，所以 A 项是错误的；BCNF 要求每一个函数依赖的左部都包含 R 的候选码，所以 B 项是错误的；4NF要求每一个多值依赖的左部都包含 R 的候选码，所以 C 项是错误的。29、【答案】D【解析】DBMS 的查询处理器处理的目标是将应用程序表示的查询转换为正确有效的、用低级语言表达的执行策略（关系代数），并通过执行该策略来获取所需要的数据。查询处理通常分为分解（分析和验证）、优化、代码生成和代码执行四个阶
18、段。30、【答案】B 31、【答案】B【解析】索引是建立在列上的一种数据对象，它对表中的数据提供一种逻辑顺序，当在数据库表中搜索某一行时，可以通过使用索引来找到它的物理位置。索引一旦建立后就交由DBMS 管理，不需人工干预，所以索引是动态的，每当数据库表更新，相应的索引也随之更新，为此，过多的索引列和频繁的数据更新都会消耗系统资源，增加系统开销，从而降低索引应有的作用。32、【答案】C 33、【答案】B【解析】数据模型应该反映数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态及状态的变化，以保证数据的正确
19、、有效和相容。34、【答案】A【解析】E-R 图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。构成 E-R 图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1、1：n 或 m：n）。实体型之间的联系不仅存在于两个实体型之间，也存在于两个以上的实体型之间。同一个实体集内的各实体之间也可以存在联系。35、【答案】B【解析】技术可行性分析是指对系统采用的软硬件及技术方
20、案等作出合理的评估并提出选择建议，是根据用户提出的系统功能、性能及实现系统的各项约束条件来进行分析的，属于规划与分析阶段。36、【答案】A【解析】轮转法策略由于不知道所要查找的元组的具体位置，所以需要在整个磁盘上进行查找，查询效率较低，不适合于点查询和范围查询。37、【答案】C【解析】一级封锁协议可防止丢失修改；二级封锁协议可以防止丢失修改和读“脏”数据；三级封锁协议可防止丢失修改、读“脏”数据和不可重复读。38、【答案】C【解析】CREATE TABLE 是建立基表的语句；COMMIT 是提交事务的语句；ROLLBACK是回滚事务的语句；GRANT 是授权语句，REVOKE 是回收权限的语句
21、。39、【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，还可以采用基于多维数据库的 OLAP 和混合型的 OLAP。40、【答案】A【解析】对象可以定义为对一组信息（数据）和一组操作（方法）。四、简答题 41、答：（1）数据库系统中的故障主要有：事务故障、系统故障、介质故障。（2）破坏了数据库的故障是介质故障；未破坏数据库，但使其中某些数据变得不正确的故障是事务故障和系统故障。42、答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。（1）关系数据结构：在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用单一的结构类型即关系来表示。（2）关系操作
22、集合：关系模型中常用的关系操作包括查询操作和插入、删除、修改操作。（3）关系完整性约束：关系模型中有实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束三类约束。43、答：适合用文件系统而不是数据库系统的应用例子：数据的备份，软件或应用程序使用过程中的临时数据存储一般使用文件系统比较合适。功能比较简单、比较固定的应用系统也适合用文件系统。适合用数据库系统而非文件系统的应用例子：目前，几乎所有企业或部门的信息系统都以数据库系统为基础，都使用数据库。例如，一个工厂的管理信息系统（其中包括许多子系统，如库存管理系统、物资采购系统、作业调度系统、设备管理系统、人事管理系统等），学校的学生管理系统，人事
23、管理系统，图书馆的图书管理系统等等，都适合用数据库系统。44、答：（1）定义 大数据是指无法在可容忍的时间内用现有 IT 技术和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。专家给出的定义：大数据通常被认为是 PB（103TB）或 EB（1EB 106TB）或更高数量级的数据，包括结构化的、半结构化的和非结构化的数据。其规模或复杂程度超出了传统数据库和软件技术所能管理和处理的数据集范围。（2）分类 海量交易数据（企业 OLTP 应用）海量交易数据的应用特点是数据海量、读写操作比较简单、访问和更新频繁、一次交易的数据量大大，但要求支持事务 ACID 特性。对数据的完整性及安全性要求高
24、，必须保证强一致性。海量交互数据（社交网、传感器、全球定位系统、Web 信息）海量交互数据的应用特点是实时交互性强，但不要求支持事务特性。其数据的典型特点是类型多样异构、不完备、噪音大、数据增长快，不要求具有强一致性。海量处理数据（企业 OLAP 应用）海量处理数据的应用特点是面向海量数据分析，计算复杂，往往涉及多次迭代完成，追求数据分析的高效率，但不要求支持事务特性。（3）大数据的特征 巨量 大数据的首要特征是数据量巨大，而且在持续、急剧地膨胀。多样 大数据的多样性通常是指异构的数据类型、不同的数据表示和语义解释。快变 大数据的快变性也称为实时性，一方面指数据到达的速度很快，另一方而指能够进
25、行处理的时间很短，或者要求响应速度很快，即实时响应。价值 大数据的价值是潜在的、巨大的。大数据不仅具有经济价值和产业价值，还具有科学价值。这是大数据最重要的特点，也是大数据的魅力所在。45、答：面向对象数据库产生的两个主要原因是：（1）传统的数据模型和系统往往不能满足 CAD/CAM、GIS 和多媒体数据库这些复杂数据库应用的要求。例如，对象的结构更为复杂，事务持续时间更长，需要存储图像或大文本项数据类型。面向对象的方法为处理这些应用需求提供了很大的灵活性，使人们摆脱了传统 DBS 对数据类型和查询语言的限制，能让设计者定义并应用复杂对象的结构。（2）人们在开发应用软件时，越来越多使用面向对象
26、的程序设计语言。现在数据库已称为软件系统的基本组成部分，但是如果用面向对象的语言开发软件，很难把传统数据库嵌入到这种面向对象的应用软件中。所以面向对象数据库就应运而生，把数据库和面向对象语言开发的软件直接或无缝地集成在一起。五、综合题 46、答：（1）4 种可能的结果，分别是 A16，8，4，2。T1-T2-T3A16 T1-T3-T2A8 T2-T1-T3或 T3-T1-T2A4 T2-T3-T1或 T3-T2-T1A2（2）一个可串行化的调度如表 7-2 所示，执行结果为 A16。（3）一个非串行化的调度如表 7-3 所示，执行结果为 A0。（4）若 3 个事务都遵守两段锁协议，如表 7-
27、4 所示是按 T3-T1-T2顺序运行的一个不产生死锁的可串行化调度。从中看到，按照 T3-T1-T2顺序执行的结果 A4 完全与串行化调度相同，所以是一个不产生死锁的可串行化调度。表 7-2 一个可串行化的调度 一个按 T3-T1-T2顺序运行的不产生死锁的可串行化调度 （5）若 3 个事务都遵守两段锁协议，表 7-5 是一个产生死锁的调度。在该调度中，T1申请对 X1加写锁，由于 T2对 X1加了读锁，所以不成功，处于等待状态；T2申请对 A 加写锁，由于 T1对 A 加了读锁，所以不成功，处于等待状态；T3申请对 A 加读锁，由于 T1对 A 加了读锁，所以不成功，处于等待状态。因此，3
28、 个事务都处于等待状态，产生死锁。47、答：该数据仓库的 OLAP 数据模型如图所示，属雪花模式。设计对应的逻辑模型：（1）事实表如下：消费事实表（旅客编号 ID；航班编号 ID，食物编号 ID，饮料编号 ID，季节 ID，乘坐次数，食物消费数量，食物消费金额）（2）维表如下：旅客基本情况表（旅客编号 ID，姓名，年龄，职业，收入，地区编号，身份证，联系方式）地区表（地区编号，省，市，县，街道，邮政编码）季节表（季节 ID，季节类型）航班情况表（航班编号 ID，航线编号，枫票价格，机舱类型，飞行里程，始发地，目的地，时间）食物表（食物编号 ID，食物名称，食物类别，食物价格）饮料表（饮料编号
29、ID，饮料名称，饮料类别，饮料价格）48、答：重新构建后的 E-R 图如下：符合 3NF 的关系模式：（带下划线的为主码属性）产品（产品号（PK），产品名称，型号，装配图号）部件（部件号（PK），部件名称）零件（零件号（PK），零件名称，供应商号（FK）产品_部件（产品号（FK），部件号（FK），部件数量）产品_零件（产品号（FK），零件号（FK），零件数量）部件_零件（部件号（FK），零件号（FK），零件数量）供应商（供应商号（PK），供应商名称，联系电话）【解析】题中实体设计中存在明显的不合理之处，比如供应商应该是一个独立的实体。此外，没有准确的表现产品和零件之间直接的联系。一种产品可以使用多个不同种类的部件，也可以使用多个不同种类的零件，说明产品与零件是有直接关系的，所以需要一个能表示它们之间的关系的实体，否则，设计出来的关系模式就会存在大量的数据冗余。