2022年河南师范大学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)

2022年河南师范大学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、数据库系统是利用存储在外存上其他地方的______来重建被破坏的数据库。

方法主要有两种：______和______。

2、数据的安全性是指____________。

3、安全性控制的一般方法有____________、____________、____________、和____________视图的保护五级安全措施。

4、在一个关系R中，若每个数据项都是不可再分割的，那么R一定属于______。

5、如果多个事务依次执行，则称事务是执行______；如果利用分时的方法，同时处理多个事务，则称事务是执行______。

6、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。

7、设在SQL Server 2000环境下，对“销售数据库”进行的备份操作序列如下图所示。

①出现故障后，为尽可能减少数据丢失，需要利用备份数据进行恢复。

首先应该进行的恢复操作是恢复_____，第二个应该进行的恢复操作是恢复_____。

②假设这些备份操作均是在BK设备上完成的，并且该备份设备只用于这些备份操作，请补全下述恢复数据库完全备份的语句
RESTORE_____FROM BK
WITH FILE＝1，_____；
8、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。

9、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。

10、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
二、判断题
11、连接是数据库最耗时的操作。

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

（）
13、视图是可以更新的。

（）
14、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。

（）
15、二级封锁协议能解决不可重复读问题，不能解决读"脏"数据。

（）
16、外模式DDL用来描述数据库的总体逻辑结构。

（）
17、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。

（）
18、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。

（）
19、在综合分E-R图时，会出现属性冲突，结构冲突，命名冲突。

（）
20、数据库模式和实例是一回事。

（）
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、一个关系中不可能出现两个完全相同的元组是由实体完整性规则确定的。

（）
23、文件系统的缺点是数据不能长期存储。

（）
24、在关系模式中，主码和候选码可以有多个。

（）
25、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。

（）
三、选择题
26、设关系R（A，B，C）和S（B，C，D），下列各关系代数表达式不成立的是
（）。

A．R÷S
B．πB（R）∪πB（S）
C．R∩S
D．R⋈S
27、下列不是数据库恢复采用的方法是（）。

A．建立检查点
B．建立副本
C．建立日志文件
D．建立索引
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、在关系代数运算中，最费时间和空间的是（）。

A．选择和投影运算
B．除法运算
C．笛卡尔积和连接运算
D．差运算
31、某校选课关系基本表SC（S#，C#，Grade），其中S#，C#分别代表学号和课程号
且均为字符型数据，Grade表示成绩为数值型数据，现要往该表中插入数据，请问以下语
句中不正确的是（）。

A．INSERT INTO SC（S#，C#，Grade）VALUES（‘S4’，‘C6’， 90）B．INSERT INTO SC（S#，C#）VALUES（‘S5’，‘C8’）
C．INSERT INTO SC VALUES＜‘S4’，‘C4’，85）
D．INSERT INTO SC（S#，C#，Grade）VALUES（S2，C3，89）
32、设E是关系代数表达式，F是选取条件表达式，并且只涉及A1，…，A n属性，则有（）。

A．бF（πA1，…，An（E））≡πA1，…，An（бF（E））
B．бF（πA1，…，An（E））≡πA1，…，An（E）
C．бF（πA1，…，An（E））≡πA1（бF（E））
D．πA1，…，An（бF（E））≡πA1，…，An（бF（πA1，…，An，B1，…，Bm （E）））
33、“年龄在15至30岁之间”这种约束属于DBMS的（）功能。

A．恢复
B．并发控制
C．完整性 D．安全性
34、文件系统与数据库系统的重要区别是数据库系统具有
（）。

A．数据共享性 B．数据无冗余 C．数据结构化 D．数据独立性
35、设用户对某商场数据库应用系统有下列活动
Ⅰ．在该数据库应用系统运行前建立数据库，并建立初始的商品清单和销售人员数据等基础数据
Ⅱ．根据商场销售业务开展情况，调整数据库中的商品清单和价格Ⅲ．为了应对商场业务增长过快带来的数据库数据增长迅速而扩展硬盘空间
Ⅳ．为了安全考虑，定期对数据库系统中的数据进行转储
Ⅴ．国庆期间，在应用系统中增加一条规则“节日期间所有商品打八折”
Ⅵ．在系统中模拟生成大规模销售数据，并开启所有收银台终端，在所有终端启动自动批量收银程序，测试系统的性能
以上活动属于商场数据库应用系统实施活动的是（）。

A．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
B．Ⅱ和Ⅴ
C．Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ
D．Ⅰ和Ⅵ
36、在数据库应用系统的需求分析阶段，需要进行性能分析。

下列关于数据库应用系统性能指标的说法错误的是（）。

A．数据访问响应时间是指用户向数据库提交数据操作请求到操作结果返回给用户的时间B．系统吞吐量是指在单位时间内系统能存储的数据量
C．并发用户数是指在保证单个用户查询响应时间的前提下，系统最多允许同时访问数据库的用户数量
D．系统性能指标是系统软硬件设计和选型的重要依据
37、如果系统发生死锁，参与死锁的进程的个数至少是（）个。

A．3 B．1 C．2 D．4
38、关于SQL Server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、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
40、以下关于OLAP的叙述中错误的是（）。

A．一个多维数组可以表示为（维1，维2，…，维n）
B．维的一个取值称为该维的一个维成员
C．OLAP是联机分析处理
D．OLAP是以数据仓库进行分析决策的基础
四、简答题
41、简单描述OLAP概念。

42、举例说明关系模式和关系的区别。

43、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。

44、描述MapReduce的计算过程。

分析MapReduce技术作为大数据分析平台的优势和不足。

45、什么是活锁？试述活锁的产生原因和解决方法。

五、综合题
46、在SQL Server 2000中，有教师表Teachers（TeaeherID，Name， LeaderID，其中TeacherID是主码，类型是长度为4的普通编码定长字符串，且每位是0～9的数字字符；Name的类型是长度为10的普通编码可变长字符串；LeaderID是每个教师的领导的TeacherID。

①写出创建Teachers表的SQL语句，要求语句中包含所有的约束。

②现要查询TeaeherID为“1234”的教师的领导的上级领导的
TeacherID，请给出相应的SQL语句，要求只使用一条SQL语句实现，且此语句中不允许包含子查询。

47、在上题的教学数据库S、SC和C中，用户有一查询语句：检索女同学选修课程的课程名和任课教师名。

（1）画出该查询初始的关系代数表达式的语法树。

（2）使用优化算法，对语法树进行优化，并画出优化后的语法树。

48、某公司需建立产品信息数据库，经调查其业务要求如下：Ⅰ．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；Ⅱ．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；Ⅲ．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；Ⅳ．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。

①请重新构建合理的E-R图，使之符合业务要求，且信息完整。

②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】冗余数据；后援副本；日志文件
2、【答案】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、更改或破坏
3、【答案】用户标识与系统鉴定；存取控制；审计；数据加密
4、【答案】1NF
5、【答案】串行；并行
6、【答案】S锁；X锁
7、【答案】完全备份1；差异备份2；DATABASE销售数据库； RECOVERY
8、【答案】数据查询；修改操作
9、【答案】数据表；数据的综合；多维数据库；关系数据库
10、【答案】A和DE；A→DE，DE→A；BCNF
二、判断题
11、【答案】对
12、【答案】对
13、【答案】对
14、【答案】错
15、【答案】错
16、【答案】错
17、【答案】错
19、【答案】对
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】R∩S运算也要求R和S具有相同的属性。

27、【答案】D
【解析】建立检查点、建立副本、建立日志文件都是数据库恢复通常采用的方法；建立索引是进行数据库物理设计时，为提高数据查询的速度而采取的方法。

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】C
【解析】在关系代数运算中，最费时间和空间的是笛卡尔积和连接运算，所以尽可能放在后面做。

【解析】在SQL语言中，使用INSERT语句插入数据时，需要注意以下几个问题：首先，列名表和元组值中的项数应该对称相等，并且保持数据类型一致；其次，元组值中给出的
数据元素个数应该小于等于关系模式中的属性列个数，而且此时列名表不可缺省，列名表
中未给出的属性列的值在插入时取默认值1此外，列表名缺省时意味着取关系模式中的全
部属性列，而且其顺序与模式定义一致，插入时还需要注意非空属性列值的输入及主码列
值的唯一性等问题。

32、A
33、【答案】C
【解析】“年龄在15至30岁之间”是完整性约束中值的约束。

34、【答案】C
【解析】文件系统和数据库系统都具有数据独立性和数据共享性，只是文件系统的对应性
能弱于数据库系统。

至于数据无冗余，没有哪个系统可以完全做到。

而通过数据模型表示
复杂的数据结构，则是数据库系统所独有的。

35、【答案】D
【解析】数据库的实施指根据数据库的逻辑结构设计Ⅰ和物理结构设计Ⅵ结果，在计算机
系统上建立实际的数据库结构，导入数据并进行程序调试。

36、【答案】B
【解析】性能需求分析主要包含：①数据操作响应时间，指用户向数据库系统提交数据操
作请求到返回用户操作结果的时间；②系统吞吐量，指系统在单位时间内可以完成的数据
库事务或数据查询的数量。

系统吞吐量可表示为每秒事务数TPS；③允许并发访问的最大
用户数，指在保证单个用户查询响应时间的前提下，系统最多允许多少用户同时访问数据库；④每TPS代价值（Price per TPS），用于衡量系统性价比的指标。

37、【答案】C
【解析】由于各进程互相独立地活动，不断申请和释放软硬件资源，可能会出现这样一种
状态：两个或两个以上的进程彼此等待对方拥有的而又不会释放的资源，则所有进程都不
能进一步向前运行，这种状态就称为死锁。

因此，参与死锁的进程至少是两个。

【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】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】一个多维数组可以表示为：（维1、维
四、简答题
41、答：OLAP是数据仓库系统的主要应用，支持复杂的分析操作，侧重决策支持，并且可以提供直观易懂的查询结果。

OLAP使得数据分析人员能够从多角度对数据进行快速、一致、交互地存取，从而取得对数据的更深入的了解。

OLAP的目标是满足决策支持或者在多维环境下特定的查询和报表需求。

OLAP是以数据仓库进行分析决策的基础。

42、答：关系模式是静态的，关系是动态的。

对于常见的二维表，关系模式通常指的是二维表的表头，即有哪些列构成，每个列的名称、类型、长度等。

关系通常指的是一张表的具体内容，因为表经常进行插入、删除、修改等操作，关系可能不一样。

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：（1）MapReduce技术主要应用于大规模廉价集群上的大数据并行处理，是以key/value的分布式存储系统为基础，通过元数据集中存储、数据以chunk为单位分布存储和数据chunk冗余复制来保证其高可用性。

（2）优势：MapReduce是一种并行编程模型。

其处理模式以离线式批量处理为主。

（3）MapReduce存在如下不足：
①基于MapReduce的应用软件较少，许多数据分析功能需要用户自行开发，从而导致使用成本增加；
②程序与数据缺乏独立性；
③在同等硬件条件下，MapReduce的性能远低于并行数据库；
④ MapReduce处理连接的性能尤其不尽如人意。

45、答：（1）如果事务T1封锁了数据R，事务T2又请求封锁R，于是T2 等待。

T3也请求封锁R，当T1释放了R上的封锁之后系统首先批准了T3 的请求，T2仍然等待。

然后T4请求封锁R，当T3释放了R上的封锁之后系统批准了T4的请求……T2有可能永远等待，这就是活锁，
（2）活锁产生的原因：当一系列封锁不能按照其先后顺序执行时，可能导致一些事务无限期地等待某个封锁，从而导致活锁。

（3）避免活锁的解决方法是采用先来先服务的策略。

当多个事务请求封锁同一数据对象时，封锁子系统按请求封锁的先后次序对事务排队，数据对象上的锁一旦释放，就批准申请队列中第一个事务获得锁。

五、综合题
46、答：①
②
【解析】应使用CREATE语句创建表格；可以通过对该表进行自我连接查询领导的信息，“1234”的条件约束可以通过WHERE子句来实现。

47、答：（1）该查询对应的初始的关系代数表达式的语法树如图所示。

语法树
（2）该关系代数表达式优化后的语法树如图所示。

48、
答：①重新构建后的E-R图如下：
②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。