2022年湖北大学知行学院计算机科学与技术专业《数据库原理》科目期末试

2024年1月3日发(作者：临海市小升初数学试卷)

2022年湖北大学知行学院计算机科学与技术专业《数据库原理》科目期末试卷A（有答案）

一、填空题

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

2、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’，_____；

3、SQL语言的数据定义功能包括______、______、______和______。

4、在SELECT命令中，______子句用于选择满足给定条件的元组，使用______子句可按指定列的值分组，同时使用______子句可提取满足条件的组。

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、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______。

7、关系数据库中基于数学的两类运算是______________和______________。

8、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。

9、如图所示的关系R的候选码为；R中的函数依赖有；R属于范式。

一个关系R

10、数据管理技术经历了______________、______________和______________3个阶段。

二、判断题

11、在关系运算中，投影是最耗时的操作。（ ）

12、在数据库恢复中，对已完成的事务进行撤销处理。（ ）

13、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。（ ）

14、视图是观察数据的一种方法，只能基于基本表建立。（ ）

15、在关系数据库中，属性的排列顺序是可以颠倒的。（ ）

16、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。（ ）

17、SQL语言有嵌入式和交互式两种使用方法。（ ）

18、在关系模式中，候选码可以有多个，主码只能有一个。（ ）

19、视图是观察数据的一种方法，只能基于基本表建立。（ ）

20、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（ ）

21、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（ ）

22、可串行化的调度一定遵守两段锁协议。（ ）

23、求事务在读取数据前先加共享锁，且直到该事务执行结束时才释放相应的锁，这种封锁协议是二级封锁协议。（ ）

24、二级封锁协议能解决不可重复读问题，不能解决读\"脏\"数据。（ ）

25、标准SQL语言能用于所有类型的关系数据库系统。（ ）

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、数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。这些转储的冗余数据包指（ ）。

A．数据字典、应用程序、审计档案、数据库后援副本

B．数据字典、应用程序、日志文件、审计档案

C．日志文件、数据库后援副本

D．数据字典、应用程序、数据库后援副本

28、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

29、在执行查询语句时，DBMS从数据字典中调出相应的内模式描述，并从模式映象到内模式，从而确定应读入的（ ）。

A．逻辑数据 B．物理数据 C．操作序列 D．优化策略

30、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

31、以下有关SELECT子句的叙述中不正确的是（ ）。

A．SELECT子句中只能包含表中的列及其构成的表达式

B．SELECT子句规定了结果集中的列序列

C．SELECT子句中可以使用别名

D．如果FROM子句引用的两个表中有同名的列，则在SELECT子句中引用它们时必须使用表名前缀加以限定

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

C．A和B均成立

D．A、B都不需要

33、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

34、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

35、关于查询优化问题，下列说法错误的是（ ）。

A．将频繁地向数据库发送的某条查询语句用存储过程来代替，可以提高查询效率

B．为经常出现在查询条件中的属性建立索引，可以提高查询效率

C．先执行表连接条件，后执行查询条件，有利于提高查询效率

D．将频繁访问的视图物化并进行维护，有利于提高查询效率

36、24小时×7天在线服务，系统业务繁忙，为了保证业务系统数据库中数据的安全，需要设计与实施数据转储机制，设完成该数据库每天数据增量的转储需要2小时，在不考虑成本因素的情况下，下列最合理的是（ ）。

A．配备高性能数据库服务器，通过事务传送机制实时地将数据库中的任何变化反映到备份环境中

B．每天划出长度为2小时的时间窗口tw，在tw内采用静态转储方法实现每天数据增量的转储

C．每天划出长度为2小时的时间窗口tw，在tw内采用动态转储方法实现每天数据增量的转储

D．每周做一次完全转储，每天选择浮动时间段对变化的数据进行转储

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、下述哪一个SQL语句用于实现数据存取的安全机制（ ）。

A．COMMIT

B．ROLLBACK

C．GRANT

D．CREATE TABLE

39、关于数据仓库设计，下述说法正确的是（ ）。

A．数据仓库项目的需求很难把握，所以不可能从用户的需求出发来进行数据仓库的设计，只能从数据出发进行设计

B．在进行数据仓库主题数据模型设计时，应该按面向部门业务应用的方式来设计数据模型

C．在进行数据仓库主题数据模型设计时要强调数据的集成性

D．在进行数据仓库概念模型设计时，需要设计实体关系图，给出数据表的划分，并给出每个属性的定义域

40、维@@2、…、维n，度量），不含度量的多维数组是不能用于多维分析的。

2、联机分析处理包括以下（ ）基本分析功能。

Ⅰ．聚类 Ⅱ．切片 Ⅲ．转轴 Ⅳ．切块

A．Ⅰ、Ⅱ并Ⅲ B．Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ D．都是

四、简答题

41、试述使用检查点方法进行恢复的步骤。

42、试述关系模式的完整性规则。在参照完整件中，什么情况下外码属性的值可以为空值？

43、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。

44、分析传统RDBMS在大数据时代的局限性。

45、什么是死锁？请给出预防死锁的若干方法。

五、综合题

46、设有如图2-5所示的关系S、SC和C，试用关系代数表达式表示下列查询语句：

图2-5 关系S、C和SC

（1） 检索程军老师所授课程的课程号（C#）和课程名（CNAME）。

（2） 检索年龄大于21的男学生学号（S#）和姓名（SNAME）。

（3） 检索至少选修程军老师所授全部课程的学生姓名（SNAME）。

（4） 检索李强同学不学课程的课程号（C#）。

（5） 检索至少选修两门课程的学生学号（S#）。

（6） 检索全部学生都选修的课程的课程号（C#）和课程名

（CNAME）。

（7） 检索选修课程包含程军老师所授课程之一的学生学号（S#）。

（8） 检索选修课程号为k1和k5的学生学号（S#）。

（9） 检索选修全部课程的学生姓名（SNAME）。

（10） 检索选修课程包含学号为2的学生所修课程的学生学号（S#）。检索选修课程名为C语言的学生学号（S#）和姓名（SNAME）。

47、设有关系R和S，如图所示。试用SQL语句实现：（1）查询属性C＞50时，R中与之相关联的属性B的值。（2）当属性C＝40时，将R中与之相关联的属性B值修改为b4。

关系R和S

48、图书馆数据库中有如下关系：

BOOKS（Titel，Author，Pname，Bno）

PUBLISHERS（Pname，Paddr，Pcity）

BORROWERS（Name，Addr，City，Cno） LOANS（Cno，Bno，Date）

其中，BOOKS为图书表，对应的各个属性依次是书名、作者名、出版社名和图书编号；PUBLISHERS为出版社表，对应的各个属性依次是出版社名、出版社地址和出版社所在城市名；BORROWERS为借书人表，对应的各个属性依次是借书人姓名、借书人地址、借书人所在城市名和借书证号；LOANS为借书表，对应的各个属性依次是借书证号、图书编号和图书借出日期。若查询2003/10/1以前借出的书籍的书名和借书人姓名，请说明优化的过程。

参考答案

一、填空题

1、【答案】技术安全类；管理安全类；政策法律类安全性

2、【答案】dbowner

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

3、【答案】定义数据库；定义基本表；定义视图；定义索引

4、【答案】WHERE；GROUP BY；HAVING

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】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

7、【答案】关系代数；关系演算

8、【答案】数据表；数据的综合；多维数据库；关系数据库

9、【答案】A和DE；A→DE，DE→A；BCNF

10、【答案】人工管理；文件系统；数据库系统

二、判断题

11、【答案】错

12、【答案】错

13、【答案】错

14、【答案】错

15、【答案】对

16、【答案】错

17、【答案】对

18、【答案】对

19、【答案】错

20、【答案】对

21、【答案】对

22、【答案】错

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】数据库恢复的实现技术主要是建立冗余并利用冗余数据实施数据库恢复。建立冗余最常见的技术是数据转储和登录日志文件。

28、【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。

29、【答案】B

【解析】内模式也称为物理模式，在DBMS中内模式描述信息通常保存在数据字典中。

30、【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。

31、【答案】A

【解析】SQL语言提供了SELECT语句进行数据库查询，该语句具有灵活的使用方式和丰富的功能。语句的功能是根据WHERE子句的条件表达式，从FROM子句指定的基本表或视图中找出满足条件的元组。再按SELECT子句中目标列表达式，选出元组中属性值形成结果表。在同一个表自身联合查询时可以采用别名的方式以示区别，并在引用时通过表名前缀加以限定。故四个选项中A项是不正确的。

32、【答案】C

33、【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。

34、【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，有些保密的国家机密或科技机密是极具价值的。

35、【答案】C

【解析】优化查询常见的方法包括：用存储过程代替频繁向数据库发送的查询语句；为经常出现在查询条件中的属性建立索引并创建和维护频繁访问的物化视图；处理含有表连接的查询时应先执行查询条件再进行表连接。

36、【答案】A

【解析】在静态转储过程中系统不能运行其他事务；在动态备份转储过程中，运行转储操作和用户事务并发执行，即允许对数据库进行存取和修改。日志文件用于记录转储期间各事务对数据库的修改活动，保障了数据的有效性。将动态转储的备份副本与日志文件相结合，就可以将数据库恢复到某一时刻的正确状态。

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】COMMIT是向数据库递交数据，ROLLBACK是回滚数据， CREATE TABLE是创建表，而GRANT是用来对用户权限进行管理，可以实现数据存取的安全机制。

39、【答案】C

【解析】数据仓库项目的设计一定要从用户的需求出发。进行数据仓库主题数据模型设计时，应该按面向主题而不是部门业务应用的方式来设计数据模型。在进行数据仓库概念模型设计时，可以设计实体关系图，而在逻辑设计时才给出数据表的划分，并给出每个属性的定义域。

40、【答案】C

【解析】考查联机分析处理OLAP的基本概念，联机分析处理包括的基本分析功能有：切片、切块、钻取、转轴。

四、简答题

41、答：系统使用检查点方法进行恢复的步骤是：

（1） 从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址，由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录。

（2） 由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST。

这里需要建立以下两个事务队列：

①

②

UNDO-LIST：需要执行UNDO操作的事务集合。

REDO-LIST：需要执行REDO操作的事务集合。把ACTIVE-LIST暂时放入UNDO-LIST队列，REDO队列暂时为空。

（3） 从检查点开始正向扫描日志文件。

①如果有新开始的事务，则将其暂时放入UNDO-LIST队列。

②如果有已提交的事务，则将其从UNDO-LIST队列移至REDO-

LIST队列，直到日志文件结束。

（4） 对UNDO-LIST中的每个事务执行UNDO操作，对REDO-LIST 中的每个事务执行REDO操作。

42、答：（1）关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

①实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。

②参照完整性规则：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相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为取空值（F的每个属性值均为空值），或者等于S中某个元组的主码值。

③用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所涉及

的数据必须满足的语义要求。

（2）在参照完整性中，外码属性值可以为空，它表示该属性的值尚未确定，但前提条件是该外码属性不是其所在参照关系的主属性。

43、答：（1）数据是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。

（2）数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。

（3）数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。

（4）数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。

44、答：关系数据库在大数据时代丧失了互联网搜索这个机会，其主要原因是关系数据库管理系统（并行数据库）的扩展性遇到了前所未有的障碍，不能胜任大数据分析的需求，关系数据管理模型追求的是高度的一致性和正确性，面向超大数据的分析需求。

45、答：（1）如果事务T1封锁了数据R1，T2封锁了数据R2，T1又请求

封锁R2，因T2已封锁了R2，于是T1等待T2释放R2上的锁。T2又申请封锁 R1，因T1已封锁了R1，T2也只能等待T1释放R1上的锁。这样就出现了T1 在等待T2，而T2又在等待T1的局面，T1和T2两个事务永远不能结束，形成死锁。

（2）防止死锁发生其实是要破坏产生死锁的条件。预防死锁通常可以有两种方法：

①一次封锁法要求每个事务必须一次将所用的所有数据全部加锁，否则就不能执行。

②顺序封锁法

预先对数据对象规定一个封锁顺序，所有事务都按照这个顺序实行封锁。但是，预防死锁的策略不大适合数据库系统的特点。

五、综合题

46、47、答：（1）对应的SQL语句如下：

（2）对应的SOL语句如下：

48、答：根据题意查询表达式为：

πTitle，Name（бDate

＜‘2003/10/1’（Title，Author，，Name，Addr，City，，Date

（＝∧

＝πб（LOANS×BORROWERS×BOOKS））））

该查询表达式对应的语法树如图9-3所示。对语法树进行优化，其

具体步骤如下：

①将选择运算：

б＝∧＝

分解为两个选择运算：

б＝

б＝

②将上述的3个选择运算尽可能移到树的叶端，将бDate＜‘2003/10/1’与投影交换，同时，由于бDate＜‘2003/10/1’的属性Date只涉及关系LOANS，将其移到分出的两个选择下边，故有：

通过上述分析，可得到如图9-5所示的语法树。

图9-4 初始语法树

图9-5 ②得到的语法树

③从图9-5的语法树可知，最顶层的投影与选择只用到了4个属性，即Title、、Name、，所以可增加一个投影4个属性的投影运算：

πTitle，，Name，

而该投影运算根据它们所在的不同关系，又可分为两个投影运算：

πTitle， πName， 通过上述分析，可得到如图9-6的语法树。

图9-6 ③得到的语法树

④从图9-6的语法树可知，最下面的笛卡尔积只用到了4个属性，即Name、、、，所以可增加一个投影4个属性的投影运算：

πName，，，

而该投影运算根据它们所在的不同关系，又可分为两个投影运算：

πName，

π，

通过上述分析，可得到如图9-7的语法树。

④得到的语法树

⑤按照分组原则，对生成的语法树进行分组。共分成两组，顶层笛卡尔积右下分枝为一组，顶层笛卡尔积祖先及左下分枝为一组。

⑥先写出执行第一组的运算程序，再写出执行第二组的运算程序。