福州大学学生工作管理系统

2022年福州大学至诚学院计算机科学与技术专业《数据库原理》科目期末

试卷B（有答案）

一、填空题

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

2、数据仓库主要是供决策分析用的______，所涉及的数据操作主要是______，一般情况下不进行。

3、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______________。

4、从外部视图到子模式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。

5、在SQLServer2000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。

6、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。

7、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。

8、完整性约束条件作用的对象有属性、______和______三种。

9、____________和____________一起组成了安全性子系统。

10、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。

二、判断题

11、一个数据表只能有一个唯一索引。（）

12、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。（）

13、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（）

14、数据库系统由软、硬件及各类人员构成。（）

15、有两个关系R和S，分别包含15个和10个元组，则在R∪S、R－S、R∩S中可能出现的一

种元组数目情况是18、7、7（）

16、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。（）

17、投影操作是对关系表进行水平方向的分割。（）

18、视图是观察数据的一种方法，只能基于基本表建立。（）

19、SQL语言有嵌入式和交互式两种使用方法。（）

20、数据模型的核心构成要素是数据结构。（）

21、概念模型是对现实世界的第二层抽象。（）

22、二级封锁协议能解决不可重复读问题，不能解决读"脏"数据。（）

23、视图就是一个虚表，保存视图时，保存的是视图的定义。（）

24、在数据库恢复中，对已完成的事务进行撤销处理。（）

25、视图是可以更新的。（）

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、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、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

29、数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除，这类功能称为（）。

A．数据定义功能B．数据管理功能C．数据操纵功能D．数据控制功能

30、执行语句CREATEDATABASEStudent的结果是（）。

A．创建一个名为Student的数据库，包括数据文件和日志文件

B．运行失败，因为参数不完整

C．创建一个名为Student的数据库，但是只有默认的数据文件，无日志文件

D．为数据库Student创建一个名为Student的表

31、SQL的运算参数和结果都是（）形式。

A．关系

B．元组

C．数据项

D．属性

32、执行语句CREATEDATABASEStudent的结果是（）。

A．创建一个名为Student的数据库，包括数据文件和日志文件

B．运行失败，因为参数不完整

C．创建一个名为Student的数据库，但是只有默认的数据文件，无日志文件

D．为数据库Student创建一个名为Student的表

33、如表，因为（）属性使它不能成为关系。

表

A．项目经理B．项目成员C．项目名称D．项目号

34、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。

@8、代表层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的典型系统分别是（）。

A．DBTG、IMS、SQLServer、GIS

B．IMS、DBTG、Oracle、GIS

C．Oracle、IMS、Syba、DBTG

D．GIS、DBTG、Access、IMS

35、关于数据库概念设计阶段的工作目标，下列说法错误的是（）。

A．定义和描述应用系统设计的信息结构和范围

B．定义和描述应用系统中数据的属性特征和数据之间的联系

C．描述应用系统的数据需求

D．描述需要存储的记录及其数量

36、下列用于数据库概念设计的方法是（）。

A．DFD方法和IDEFIX方法

B．E-R方法和IDEF0方法

C．E-R方法和IDEFIX方法

D．DFD方法和IDEF0方法

37、实现数据库并发控制的主要方法是（）。

A．授权B．索引C．日志D．封锁

38、关于SQLServer的数据库角色叙述正确的是（）。

A．用户可以自定义固定角色

B．数据库角色是系统自带的，用户一般不可以自定义

C．每个用户只能拥有一个角色

D．角色用来简化将很多用户权限分配给很多用户这一复杂任务的管理

39、以下关于数据粒度的叙述中错误的是（）。

A．粒度是指数据仓库小数据单元的详细程度和级别

B．数据越详细，粒度就越小，级别也就越高

C．数据综合度越高，粒度就越大，级别也越高

D．粒度的具体划分将直接影响数据仓库中的数据量以及查询质量

40、OLAP的核心是（）。

A．对用户的快速响应

B．互操作性

C．多维数据分析

D．以上都不是

四、简答题

41、什么是数据库镜像？它有什么用途？

42、证明：

（1）如果R是BCNF关系模式，则R是3NF关系模式，反之则不然。

（2）如果R是3NF关系模式，则R一定是2NF关系模式。

43、什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有

数据与程序的独立性？

44、有哪3条启发式优化规则？对优化起什么作用？

45、什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。

五、综合题

46、设T1、T2和T3是如下事务：

T1：A＝A＋2

T2：A＝A×2

T3：A＝A2

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、请写出对一个文件按某个属性的排序算法（设该文件的记录是定长的），并上机实现。若要

按多个属性排序，能否写出改进的算法？

48、有学生表（学号，姓名，年龄，性别，系名，专业名，班号），设一个系可有多个专业，每

个专业可有多个班，各班班号不重复，一个学生只在一个班学习。现经常需要按“系名”和“班

号”进行查询，为提高查询效率，需要为“系名”和“班号”两个列建立一个非聚集索引，建立

此索引有下列两种方法：

方法1：索引列顺序为（系名，班号）。

方法2：索引列顺序为（班号，系名）。

①这两种方法哪个更合理？请简要说明原因。

②针对你认为合理的方法，写出创建该索引的SQL语句。

参考答案

一、填空题

1、【答案】人工管理；文件系统；数据库系统

2、【答案】数据查询；修改操作

3、【答案】系编号；无；学号；系编号

4、【答案】应用程序；DBMS；操作系统的存取方法

5、【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SQLServer

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。

6、【答案】WHERE；GROUPBY；HAVING

7、【答案】数据库定义功能；数据库操纵功能

8、【答案】关系；元组

9、【答案】用户权限定义；合法权检查机制

10、【答案】S锁；X锁

二、判断题

11、【答案】错

12、【答案】错

13、【答案】对

14、【答案】对

15、【答案】错

16、【答案】对

17、【答案】错

18、【答案】错

19、【答案】对

20、【答案】对

21、【答案】错

22、【答案】错

23、【答案】对

24、【答案】错

25、【答案】对

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】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】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。

29、【答案】C

【解析】数据操纵指的是对数据库中数据进行查询、插入、修改和删除。

30、【答案】A

【解析】CREATEDATABASEdataname可以用来创建数据库，其中dataname为数据库的名

字，默认包含数据文件和日志文件。

31、【答案】A

【解析】结构化查询语言是一种非过程化、面向集合的数据库语言。面向集合的特点是指SQL的

运算参数和结果都是集合形式-表或关系。

32、【答案】A

【解析】CREATEDATABASEdataname可以用来创建数据库，其中dataname为数据库的名

字，默认包含数据文件和日志文件。

33、【答案】B

【解析】1NF是关系必须满足的最低要求，没有满足1NF就不称为关系。1NF要求每一个数据

项都必须是不可再分的原子数据项。上述“项目”表中，项目成员不是原子数据项，因此，该

“项目”表不满足1NF，该表不是关系。

34、【答案】B

【解析】①按照层次模型建立的数据库系统称为层次模型数据库系统，其典型代表是IBM的IMS

（InformationManagementSystem）。

②按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统，其典型代表是DBTG（DataBa

TaskGroup）。

③按照关系数据结构建立的数据库系统称为关系数据库系统，关系数据库管理系统是被公认为最

有前途的一种数据库管理系统。自20世纪

80年代以来，作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的，例如，Oracle、Syba、

Informix、VisualFoxPro、Access和SQLServer等。

④按照面向对象数据结构建立的数据库系统称为面向对象数据库系统，其典型代表是GIS

（GeographicInformationSystem）。

35、【答案】D

【解析】数据库概念设计阶段的工作内容为：①定义和描述应用领域涉及的数据范围，获取应用

领域或问题域的信息模型；②准确描述数据的属性特征、数据之间的关系、数据约束、数据的安

全性要求以及支持用户的各种处理需求；③保证信息模型正确便捷的转换成数据库的逻辑结构

（数据库模式），便于用户理解。但不需要描述需要存储的记录及其数量。

36、【答案】C

【解析】概念设计指将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构的过程。常见的用户数据库概念

设计方法包括E-R方法和IDEFIX方法等。

37、【答案】D

【解析】数据库管理系统对事务的并发执行进行控制，以保证数据库一致性，最常用的方法是封

锁的方法，即当一个事务访问某个数据项时，以一定的方式锁住该数据项，从而限制其他事务对

该数据项的访问。

38、【答案】D

【解析】服务器级的角色建立在SQL服务器上，是系统预定义的，用户不能创建服务器角色，只

能选择合适的服务器角色，但能定义数据库角色；一个数据库用户可以出现在多种角色中；角色

是多权限分配给多用户这一复杂任务的管理方式。

39、【答案】B

【解析】数据越详细，粒度就越大，级别也就越低。

40、【答案】C

【解析】OLAP具有共享多维信息的快速分析的特征。

四、简答题

41、答：（1）数据库镜像即根据DBA的要求，自动把整个数据库或者其中的部分关键数据复制

到另一个磁盘上。每当主数据库更新时，

DBMS自动把更新后的数据复制过去，即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。

（2）数据库镜像的用途有两点：

①用于数据库恢复，当出现介质故障时，可由镜像磁盘继续提供使用，同时DBMS自动利用镜像

磁盘数据进行数据库的恢复，不需要关闭系统和重装数据库副本。

②提高数据库的可用性，在没有出现故障时，当一个用户对某个数据加排它锁进行修改时，其他

用户可以读镜像数据库上的数据，而不必等待该用户释放排它锁。

42、证明：（1）用反证法：设R是一个BCNF，但不是3NF，则必存在非主属性A和候选码x

以及属性集y，使得x→y，y→A，其中A→x，

A→y，y→x不在函数依赖中，这就是说y不可能包含R的码，但y→A却成立。根据BCNF定

义，R不是BCNF，与题设矛盾，所以一个BCNF范式必是3NF。

（2）反证法：假设R中非主属性A部分依赖于关键字K，则存在K′是K的子集，使得K′→A，

因K′是K的子集有K→K′，但K′↛K，于是有K→K′，K′↛K，K′→A，并且A不属于K，

因而A传递以来于K，即R不属于3NF，与已知矛盾，所以一个3NF一定是2NF。

43、答：（1）数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变，由数据库管理员对模式/内

模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物

理独立性，简称数据的物理独立性。

（2）数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数

据类型等），由数据库管理员对各个外模式/模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应

用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，

简称数据的逻辑独立性。

（3）数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高

的逻辑独立性和物理独立性。

16、试述数据库系统的组成。

答：数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和

用户构成。

（1）硬件平台及数据库。由于数据库系统数据量都很大，加之

DBMS丰富的功能使得自身的规模也很大，因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求：

①要有足够大的内存，存放操作系统、DBMS的核心模块、数据缓冲区和应用程序；②有足够的

大的磁盘或磁盘阵列等设备存放数据库，有足够的磁带（或光盘）作数据备份；③要求系统有较

高的通道能力，以提高数据传送率。

（2）软件。①DBMS；②支持DBMS运行的操作系统；③具有与数据库接口的高级语言及其编

译系统；④以DBMS为核心的应用开发工具；⑤为特定应用环境开发的数据库应用系统。

（3）人员。开发、管理和使用数据库系统的人员主要是：数据库管理员、系统分析员和数据库

设计人员、应用程序员和最终用户。

17、试述数据库管理员、系统分析员、数据库设计人员、应用程序员的职责。

答：（1）数据库管理员：负责全面地管理和控制数据库系统。具体职责包括：

①决定数据库的信息内容和结构。

②决定数据库的存储结构和存取策略。

③定义数据的安全性要求和完整性约束条件。

④监督和控制数据库的使用和运行。

⑤数据库的改进和重组重构。

（2）系统分析员：系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，要和用户及DBA相结合，

确定系统的硬件软件配置，并参与数据库系统的概要设计。

（3）数据库设计人员：数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。数

据库设计人员必须参加用户需求调查和系统分析，然后进行数据库设计。在很多情况下，数据库

设计人员就由数据库管理员担任。

（4）应用程序员：应用程序员负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装。

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）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。

五、综合题

46、答：（1）4种可能的结果，分别是A＝16，8，4，2。

T1-T2-T3⇒A＝16

T1-T3-T2⇒A＝8

T2-T1-T3或T3-T1-T2⇒A＝4

T2-T3-T1或T3-T2-T1⇒A＝2

（2）一个可串行化的调度如表7-2所示，执行结果为A＝16。

（3）一个非串行化的调度如表7-3所示，执行结果为A＝0。

（4）若3个事务都遵守两段锁协议，如表7-4所示是按T

3-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T

3-T1-T2顺序执行的结果A＝4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T

3-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，T

1

申请对X

1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T

1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个事务都处于等待状态，产生死锁。

47、答：（1）使用败者树实现多路归并的外部排序算法，对文件按某个属性进行排序。

（2）若要按多个属性排序，可以采用基数排序算法。

实现方法有：①最高位优先（MostSignificantDigitfirst）法，简称MSD法。先

按k1排序分组，同一组中记录，关键码k1相等，再对各组按k2排序分成子组，之后，

对后面的关键码继续这样的排序分组，直到按最次位关键码kd对各子组排序后。再将各

组连接起来，便得到一个有序序列。②最低位优先（LeastSignificantDigitfirst）法，

简称LSD法：先从kd开始排序，再对kd－1进行排序，依次重复，直到对k1排序后便

得到一个有序序列。

48、答：①方法1更加合理，理由如下：更加有利于减少索引层次，提高查询效率；更加

符合使用习惯；更加便于（系、班）进行统计。

②createindexindex_1on学生表（系名，班号）；