数据库管理与应用 期末考试预测卷

《数据库原理与应用》 考 试 试 卷

试卷类型：A√、B□卷 考试形式：开□、闭√卷 考试时间： 120分钟 题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分人 得分 评分人 一、选择题（本大题共20小题，每题1分，共20分）

1．数据库系统的核心是( B )P7

A．数据库 B．数据库管理系统 C．数据模型 D．软件工具 2．参照完整性规则是指关系中（ C ）

A．外码不允许有空值 B．主键不允许有空值

C．外码允许空或等于被对照关系中主码值 D．主键允许有空值

3．按照PX协议规定，一个事务要更新数据对象Q，必须先执行的操作是（ D ）

A．READ（Q） B．WRITE（Q） C．LOCK S（Q） D．LOCK X（Q）

延伸：px三级封锁协议中：LOCK X（Q）是排他锁；LOCK S（Q）是读取锁

4．SQL语言称为（ C ）。

A．结构化定义语言 B．结构化控制语言 C．结构化查询语言 D．结构人操纵语言 5．E-R模型属于（ A ）

A.概念模型 B.层次模型 C.网状模型 D.关系模型 6．事务的一致性是指（ D ）。

A． 事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。 B． 事务一旦提交，对数据库的改变是永久的。

C． 一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的。 D．事务必须是使数据库从一个致性状态变到另一个一致性状态。 事务具有：B持续性，D一致性，C隔离性，A原子性 7．下列数据模型中，数据独立性最高的是（ B ）

A．网状数据模型 B．关系数据模型 C．层次数据模型 D．非关系模型

8．利用日志文件恢复故障时，对已经提交的事务，应（ B ）

A．进行UNDO处理（针对未提交的事务） B．进行REDO处理（已经提交的事务）

C．执行COMMIT操作 D．重新执行已登记的操作

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9．数据库的并发操作有可能带来的三个问题中包括（ D ）。 A．数据独立性降低 B．无法读出数据 C．权限控制 D．丢失更新

10．SQL语言中，用GRANT／REVOKE（授权和收回）语句实现数据库的（ D ）P245

A．并发控制 B．完整性控制 C．一致性控制 D．安全性控制

11．从E—R模型向关系模型转换时，一个1：N联系转换为关系模式时，该关系模式的关键字是（ B ）。

A．M端实体的关键字 B．N端实体的关键字 C．一端实体关键字与N端实体关键字组合 D．重新选取其次属性 12．要保证数据库的数据逻辑独立性，需要修改的是（ C ）

A．模式 B．模式与内模式的映射（物理独立性） C．模式与外模式的映射 D．内模式

13．一个供应商可供应多种零件，而一种零件可由多个供应商供应，则实体供应商与零件之间的联系是（ D ）

A．一对一 B ．一对多 C ．多对一 D ．多对多

14．数据库三级模式体系结构的划分，有利于保持数据库的（ A ）

A．数据独立性 B．数据安全性 C．结构规范化 D．操作可行性

15．若事务在运行过程中，由于某种原因，造成事务未运行至正常的终点就停止了运行，这种情况称为（ A ）。

A．事务故障 B．系统故障 C．介质故障 D．运行故障 16．在关系代数中，可以用选择和笛卡尔积表示的运算是（ B ）

A.投影 B.联接 C.交 D.除法

17．数据库系统的三级模式结构中，定义索引的组织方式属于（ D ）

A.概念模式 B.外模式 C.逻辑模式 D.内模式

18．在数据库设计中，独立于计算机的硬件和DBMS软件的设计阶段是（ A ）

A．概念设计 B．物理设计 C．逻辑设计 D．系统实施 19．实体完整性规则是指关系中（ B ）

A．不允许有空行 B．主键不允许有空值 C．不允许有空列 D．外键不允许有空值

20．在一个关系中如果有这样一个属性存在，它的值能惟一地标识关系中的每一个元组，称这个属性为（ A ）。P25

A．关键字 B．数据项 C．主属性 D．主属性值

21，数据模型的三要素是（ D ）

A．外模式，概念模式，内模式（三种数据模式） B．关系模型，网状模型，层次模型（三种数据模型）

C．1：1的联系，1：n和联系，m：n的联系（三种联系类型） D．数据结构，数据操作，数据约束条件（数据模型的三要素）

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得分 评分人 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分）

1．数据库管理系统(DBMS)通常提供_数据定义_____ ____、数

据操纵、数据控制和数据库维护。

2．多用户的数据库系统的目标之一是使它的每个用户好像面对着一个单用户的数据库一样使用它，为此数据库系统必须进行 并发控制 。 3．视图是从一个或多个基本表中导出的虚表 。

4．关系代数的选择运算对应于SQL查询语句的__WHERE_________子句。

5．防止未经授权的用户恶意地存取数据库中的数据，这是数据库的_安全性__________控制要解决的问题。

6．由于数据库系统在三级模式之间提供了_外模式与模式________和模式与内模式_______两层映射功能，所以就保证了数据库系统具有较高的数据独立性。 7．数据模型的三要素是数据结构 、 数据操纵 和 数据性完整性约束 。 得分 评分人 三、名词解释（本大题共4小题，每小题3分，共12分）

P158 1．日志文件：日志文件是用于存放数据库日志信息的文件。一个

数据库可以有一个或多个日志文件。日志文件的扩展名为.ldf 什么是日志文件？为什么要设立日志文件？ 答：（1）日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。

（2）设立日志文件的目的是： 进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复

引申： 数据文件与日志文件的作用分别是什么？ 数据文件：存放数据和数据库对象的文件。 日志文件：记录数据库更新信息，这些更新信息可以用来恢复数据库

3．数据独立性：是指应用程序和数据库的数据结构之间相互独立，不受影响。在修改数据

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结构时，尽可能不修改应用程序，则称系统达到了数据独立性目标。 数据独立性分为物理数据独立性和逻辑数据独立性： 物理数据独立性：修改内模式时尽量不影响概念模式及外模式，则达到物理数据独立性。 逻辑数据独立性：修改概念模式时尽量不影响外模式和应用程序

P267 4．封锁：是使事务对它要操作的数据有一定得控制能力 封锁有三个环节：申请加锁；获得锁；释放锁

5，SQL的特点：

A具有交互（自主）式和嵌入式两种语言使用方式 B具有语言简洁，易学易用的特点

C具有数据查询、数据定义、数据操纵、数据控制四种语言一体化的功能 D是高度非过程化的语言

关系操作的特点是一次一集合

.SQL的组成

SQL由四部分组成： (1)数据定义：SQL DDL。定义SQL模式，基本表、视图和索引。 (2)数据操纵：SQL DML。包括数据查询和数据更新(增、删、改)。

(3)数据控制：包括对基本表和视图的授权、完整性规则的描述，事务控制等。 (4)嵌入式SQL的使用规定

SQL中的完整性约束

SQL中把完整性约束分成三大类： １）域约束

域约束子句 如 CREAT DOMAIN AGE SMALLINT CHECK （） ２）基本表约束 ①候选键定义 UNIQUE或PRIMARY KEY

②外键定义 FOREIGN KEY (S#) REFERNCE S(S#) ③检查约束定义 检查子句( CHECK )

３）断言( CREATE ASSERTION 断言名 CHECK 条件)

6，DB，DBMS，DBS的含义

DB：数据库（Database)长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。 DBMS：数据库管理系统（Database Management System)，DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。

DBS：数据库系统（Database System),DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统

1.数据抽象的过程

根据抽象的级别定义了四种模型： １）概念数据模型 ２）逻辑数据模型 ３）外部数据模型 ４）内部数据模型

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得分 评分人 四、简述题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

1．简述事务的概念及其性质。

事务是一个操作序列 。这些操作要么什么都做，要么都不做，是一个 不可分割 的工作单位。事务以BEGIN TRANSACTION语句开始，以COMMIT(提交)语句或ROLLBACK(回退或撤消)语句结束。

一个程序的执行可通过若干事务的执行序列来完成。 2.事务的性质：

为保证数据库的完整性，事务必须具有下列四个性质： 1.原子性（automicity）

一个事务中对数据库的操作，是一个不可分割的整体。 2.一致性（consistency）

数据不会因事务的执行而遭受破坏。 3.隔离性（isolation）

在多个事务并发执行时，系统应保证与这些事务先后单独执行时的结果一样。 4.持久性（durability）

一个事务一旦完成全部操作，它对数据库的所有更新应永久地反映在数据库中。

2．简述DBMS的功能。 DBMS的主要功能： １）数据库的定义功能 ２）数据库的操纵功能

３）数据库的保护功能（数据库恢复、数据库并发控制、数据库完整性和数据库安全性） ４）数据库的维护功能 ５）数据字典

DBMS的完整性控制机制应具有三个方面的功能： (1)定义功能，即提供定义完整性约束条件的机制；

(2)检查功能，即检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件；

(3)违约反应：如果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

3．数据库的并发操作会带来哪些问题？ 并发控制带来的三类问题： (1)丢失更新的问题 (2)不一致分析问题

(3)“脏数据”的读出。(在数据库技术中，未提交的随后又被撤消的数据为“脏数据”。)

4．简述关系规范化的步骤。

步骤：第一步：对给定的关系模式和最小函数集，画出函数依赖或图，找出所有候选码 第二步：根据范式定义，判断该关系属于第几范式 第三步：逐步分解为更高一级的范式 第四步：保持依赖和无损分解。

三层模式和两级映象 三层模式体系结构

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１）外模式：是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。 ２）逻辑模式：是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。

３）内模式：是数据库在物理存储方面的描述，定义所有内部记录类型、索引和文件的组织方式，以及数据控制方面的细节

1，关系的实体完整性规则、参照完整性规则

１）实体完整性规则：要求关系中组成主键的属性上不能有空值。或部分为空 A实体完整性能够保证实体的唯一性

B实体完整性可以保证实体的可区分性

２）参照完整性规则：要求不引用不存在的实体。对外码进行约束，外码要么取空值，要么是参照关系中主码的值。 A外码和参照关系

B参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的码，它与基本关系的主码K相对应，则对于每个R中每个元组在F上的值必须取空值或者等于S中某个元组的主码值。

３）用户定义完整性规则：由具体应用环境决定，系统提供定义和检验这类完整性的机制

2.简述并发事务可串行化调度的含义。

如果一个事务运行过程中没有其他事务同时运行，即没有受到其他事物的干扰，那么就可以认为该事务的运行结果是正常的。如果多个事务并发执行的结果与按串行执行的结果相同，这种调度策略可以称为可串行化的调度 反之，称为不可串行化调度。

两段锁2pl协议就是保证并发调度可串行性的封锁协议。

4.简述并发操作带来的三类数据不一致性以及产生的主要原因，如何解决？ 数据不一致性包括三类：丢失修改，不可重复读，读“脏”数据 产生以上三种的原因是：并发操作并没有保证食物的隔离性，并发控制就是要用正确的方式调度并发操作，是一个用户的执行不受其他用户的干扰，从而避免造成数据的不一致性。

并发控制的主要方法是封锁。

5.简述基于封锁的并发控制中共享锁的含义及作用。 共享锁(S锁)又称为读锁，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T只能读A， 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T释放A上的S锁。这就保证了其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

作用？：其它用户可以并发读取，查询数据。但不能修改，增加，删除数据。资源共享

6.简述数据库完整性规则的三个组成部分。

完整性规则由三部分组成：触发条件：即什么时候使用规则进行检查； 约束条件：即要检查什么样的错误； ELSE子句：即查出错误后该如何处理。

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延伸：数据库的完整性的定义：

是指数据的正确性、有效性和相容性。数据库中数据发生错误，往往是由非法更新引起的。

数据库完整性是通过DBMS的完整性子系统实现的，它有两个功能： (1)监督事务的执行，并测试是否违反完整性规则。

(2)如有违反，则采取恰当的操作，如拒绝、报告违反情况，改正错误等方法进行处理。 数据库完整性子系统是根据“ 完整性规则集 ” 工作的，这些完整性规则包括：域完整性规则、域联系的规则、关系完整性规则(一个比一个大)。

7．简述数据库系统的特点。 数据库系统的特点：

（1） 数据库系统以数据模型为基础

（2） 数据库系统的数据冗余度小，数据共享度高 （3） 数据库系统的数据和程序之间有较高的独立性 （4） 有统一的数据控制功能

简答之：数据结构化，数据共享性高、冗余度低、易扩充，数据独立性高，数据由DBMS统一管理和控制

8、说明如果关系数据库的设计不好，可能带来哪几个问题？ 1， 数据冗余和数据不一致, 2， 插入异常 3， 删除异常 4， 修改异常

9、说明数据库设计的主要步骤。 （1） 需求分析阶段 （2） 概念结构设计阶段 （3） 逻辑结构设计阶段 （4） 物理结构设计阶段 （5） 数据库实施阶段 （6） 数据库维护运行阶段

10.简述数据库系统可能发生的故障及其恢复方法。 故障有：事务内部故障；（事务在运行的过程中，由于某种原因，造成事务未运行到正常的终点就停止了运行） 恢复方法：（1）反向扫描文件日志，查找该事务的更新操作 （2）对该事务的更新操作执行逆操作

（3）重复执行上面的12操作，恢复该事务的其他更新操作，直至读到该事务的开始标记。事务恢复故障就完成了。

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系统故障；（造成系统停止运转的任何事件，从而使系统必须重新启动）

发生故障时，一些尚未完成的事务的部分结果已送入物理数据库，从而造成数据库可能处于不正确状态。

还有，有些已完成的事务有一部分甚至全部留在缓冲区，尚未写进磁盘上的物理数据库。 恢复方法：（1）正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务，将其事务标记记入重做队列。同时找出故障发生时尚未完成的事务，将其事务标记记入撤销队列

（2）对撤销队列中的各个事务进行撤销处理 （3）对重做队列中的各个事务进行重做处理 介质故障； 恢复方法：（1）装入最新的数据库后备副本，使数据库恢复到最近的一次转储时一致的状态。

（2）装入相应日志文件副本，重做已经完成的事务。 计算机病毒； 用户操作错误；

11．简述关系规范化的目的及步骤。

目的是：为了消除关系范式存在的插入异常，删除异常，修改复杂，和数据冗余问题等问题，使关系模式进一步规范化，达到较高的范式。 模式分解是关系规范化的主要方法

步骤：第一步：对给定的关系模式和最小函数集，画出函数依赖或图，找出所有候选码

第二步：根据范式定义，判断该关系属于第几范式 第三步：逐步分解为更高一级的范式 第四步：保持依赖和无损分解。

12．简述DBMS的功能。 DBMS的主要功能： １）数据库的定义功能 ２）数据库的操纵功能

３）数据库的保护功能（数据库恢复、数据库并发控制、数据库完整性和数据库安全性）

４）数据库的维护功能 ５）数据字典

13．封锁来带来哪些问题？如何解决？

事务使用封锁机制后，会产生活锁，死锁，和不可串行化调度等问题，使用一次封锁，顺序封锁和两段封锁协议可以有效避免这些问题。

14．码、外码的概念。

码(Key) 唯一标识实体的属性集称为码。

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外码：如果一个关系R中包含另一个关系S的主码所对应的属性组F，则称此属性组F为关系R的外码，并称关系S为参照关系，关系R是依赖关系 为了表示关联，可以将一个关系的主码作为属性放入另一个关系中，第二关系中的那些属性就成为外码。

15．模式、内模式、外模式的概念。 模式

也称逻辑模式，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。 它是数据库系统模式结构的中间层 模式实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。 一个数据库只有一个模式。数据库模式以某一种数据模型为基础，统一综合地考虑了所有用户的需求，并将这些需求有机地结合成一个逻辑整体。模式定义包括数据的逻辑结构定义、数据之间的联系定义以及安全性、完整性要求的定义 外模式

也称子模式(Subshema)或用户模式，它是数据库用户(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。 外模式通常是模式的子集 内模式（Internal Schema)

也称存储模式(Storage schema)，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式

16．对于非规范化的关系模式，怎样转变为1NF？对于1NF怎样转变为2NF？对于2NF怎样转变为3NF？

使每个关系模式中的每个简单属性都不可再分即满足第一范式 1nf—2nf：消除非主属性对码的部分函数依赖即可 2nf—3nf：消除非主属性对码的传递函数依赖即可

3nf—bcnf：消除主属性对码的部分和传递函数依赖即可 Bcnf—4nf：消除非平凡且非函数依赖的多值依赖即可

17．在数据库的保护中有数据的安全性和完整性，它们有何区别？

（什么是数据库的安全性？什么是数据的完整性？两者有什么区别和联系？） 数据库的安全性是指保护数据库，防止不合法、未经授权的使用，以免数据的泄露、非法更改和破坏。

数据库的完整性是指避免非法的不合语义的错误数据的输入和输出，造成无效操作和错误结果。

数据库的完整性是指尽可能避免无意滥用；数据库的安全性是指尽可能避免恶意滥用数据库数据。当然 完整性和安全性是密切相关的。特别是从系统实现方法来看，某一种机制常常既可以用于安全性保护也可用 于完整性保护 18．事务中的提交和回滚是什么含义？

提交：每个服务器操作都成功，其事务才能被提交

回滚：即使只有一个操作失败，整个事务就只能回滚结束

通俗的说：提交：一组业务整体处理的行为叫一个事务。这一组的业务都能成功处理，我们就可以把这个事务提交来保存你已做的行为结果

回滚：如果一组中有任何的差错出现的话，我们就认为这事务不成功，需要回滚

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来撤消之前的操作。

19．叙述等值连接与自然连接的区别和联系。

等值连接是从关系R和S的广义笛卡尔积中选取A和B属性值相等的那些元组。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去掉。 等值连接（equijoin）

θ为“＝”的连接运算称为等值连接 等值连接的含义

从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组，即等值连接为：RS = { | tr R∧ts ?S∧tr[A] = ts[B] } 自然连接（Natural join）

自然连接是一种特殊的等值连接

两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组 在结果中把重复的属性列去掉 自然连接的含义 R和S具有相同的属性组B

RS ={ | tr ?R∧ts ?S∧tr[B] = ts[B] }

20．什么是数据库的数据独立性？

数据独立性：是指应用程序和数据库的数据结构之间相互独立，不受影响。在修改数据结构时，尽可能不修改应用程序，则称系统达到了数据独立性目标。 数据独立性分为物理数据独立性和逻辑数据独立性：

物理数据独立性：修改内模式时尽量不影响概念模式及外模式，则达到物理数据独立性。

逻辑数据独立性：修改概念模式时尽量不影响外模式和应用程序

21．简述数据库中触发器的概念与作用

触发器是一种高功能，高开支的数据完整性方法。触发器具有Insert，Update和Delete3中类型，分别针对数据插入，数据更新，和数据删除3种情况。 触发器的用途是维护行级数据的完整性，它不能返回结果集。触发器能强制实现更加复杂的数据完整性，能执行操作或级联操作，能够实现多行数据间的完整性约束，能维护非正规化数据。

或者，触发器是一种特殊类型的储存过程，当表中发生特殊事件时执行，主要用于保证数据的完整性。

得分 评分人 五、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

1．模式是内模式的子集。（ F ） 延伸：只可以说外模式是模式的子集，模式是大范围而且是唯一的，内模

式和外模式可以是多个。

2．候选码中的属性可以有一个或多个。（ T ）

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