数据库原理真题及考试重点总结.docx
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数据库原理真题及考试重点总结
数据库考试试题
一、选择题（每题1分，共20分）
1．在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段在这几个阶段中，数据独立性最高的是（A）阶段
A.数据库系统B.文件系统C.人工管理D.数据项管理
2．数据库三级视图，反映了三种不同角度看待数据库的观点，用户眼中的数据库称为（D）
A.存储视图B.概念视图C.内部视图D.外部视图
3．数据库的概念模型独立于（A）
A.具体的机器和DBMSB.E-R图
C.信息世界D.现实世界
4．数据库中，数据的物理独立性是指（C）
A.数据库与数据库管理系统的相互独立
B.用户程序与DBMS的相互独立
C.用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的
D.应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立
5．关系模式的任何属性（A）
A.不可再分B.可再分
C.命名在该关系模式中可以不惟一D.以上都不是
6．下面的两个关系中，职工号和设备号分别为职工关系和设备关系的关键字：
职工（职工号，职工名，部门号，职务，工资）
设备（设备号，职工号，设备名，数量）
两个关系的属性中，存在一个外关键字为（C）
A.职工关系的“职工号”B.职工关系的“设备号”
C.设备关系的“职工号”D.设备关系的“设备号”
7．以下四个叙述中，哪一个不是对关系模式进行规范化的主要目的（C）
A.减少数据冗余B.解决更新异常问题
C.加快查询速度D.提高存储空间效率
8．关系模式中各级范式之间的关系为（A）
A.
B.
C.
D.
9．保护数据库，防止XX或不合法的使用造成的数据泄漏、非法更改或破坏这是指数据的（A）
A.安全性B.完整性C.并发控制D.恢复
10．事务的原子性是指（B）
A.事务一旦提交，对数据库的改变是永久的
B.事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做
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.事务必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态
11．下列哪些运算是关系代数的基本运算（D）
A.交、并、差B.投影、选取、除、联结
C.联结、自然联结、笛卡尔乘积D.投影、选取、笛卡尔乘积、差运算
12．现实世界“特征”术语,对应于数据世界的（D）
A．属性B.联系C.记录D.数据项
13．关系模型中3NF是指（A）
A.满足2NF且不存在传递依赖现象
B.满足2NF且不存在部分依赖现象
C.满足2NF且不存在非主属性
D.满足2NF且不存在组合属性
14．下面关于关系性质的叙述中，不正确的是（D）
A.关系中元组的次序不重要B.关系中列的次序不重要
C.关系中元组不可以重复D.关系不可以为空关系
15．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（C）
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
16．候选码中的属性可以有（C）
A.0个B.1个C.1个或多个D.多个
17．取出关系中的某些列，并消去重复元组的关系代数运算称为（B）
A.取列运算B.投影运算C.连接运算D.选择运算
18．候选码中的属性称为（B）
A.非主属性B.主属性C.复合属性D.关键属性
19．对现实世界进行第二层抽象的模型是（C）
A.概念数据模型B.用户数据模型
C.结构数据模型D.物理数据模型
20．在关系模式R（A,B,C,D）中，有函数依赖集F={B→C,C→D,D→A}，则R能达到（B）
A.1NFB.2NFC.3NFD.以上三者都不行
二、填空题（每空1分，共20分）
1.数据库保护包括（安全性保护、完整性保护、并发控制、故障恢复）四个方面内容
2.二元实体间的联系通常可分为（1:
1、1:
n、m:
n）三种
3.数据库系统中数据的独立性包括（-物理独立性、逻辑独立性）两个方面
4.数据库设计通常包括（结构特性（静态）、行为特性（动态））两方面内容
5.根据数学理论，关系操作通常有（关系代数）和（关系演算）两类
6.构成E-R图的三个基本要素为（实体、属性、联系）
7.若商品关系G（GNO，GN，GQ，GC）中，GNO、GN、GQ、GC分别表示商品编号、商品名称、数量、生产厂家，若要查询“上海电器厂生产的其数量小于100的商品名称”用关系代数可表示为（∏GN（σGC=“上海电器厂”∧GQ<100（G））
8.IBM公司的研究员E.F.Codd于1970年发表了一篇著名论文，主要是论述（关系）模型
9.判断分解后的关系模式是否合理的两个重要标志是分解是否满足关系的（无损连接性（不失真）、依赖保持性）
三、计算题（8分，每小题2分）
若关系X、Y、Z如图所示，求：
（1）∏A,C（X）
解：
A
C
A1
A1
A2
A3
A3
A4
A1
C1
C4
C1
C2
C4
C2
C2
（2）σB<’B2’（X）
解：
A
B
C
A1
A3
A4
A1
B1
B1
B1
B1
C1
C2
C2
C2
（3）X⋈Y
解：
A
B
C
D
A1
A2
A3
A4
A1
B1
B3
B1
B1
B1
C1
C1
C2
C2
C2
D1
D1
D2
D2
D2
（4）X÷Z
解：
A
A1
XYZ
A
B
C
C
D
B
C
A1
A1
A2
A3
A3
A4
A1
B1
B2
B3
B1
B2
B1
B1
C1
C4
C1
C2
C4
C2
C2
C1
C2
C3
D1
D2
D3
B1
B2
B1
C2
C4
C1
四、应用题（12分，每小题3分）
设有三个关系：
S（S#，SNAME，AGE，SEX）
C（C#，CNAME，TEACHER）
SC（S#，C#，GRADE）
试用关系代数表达式表示下列查询语句：
（1）检索至少选修两门课程的学生学号（S#）
（2）检索全部学生都选修的课程的课程号（C#）和课程名（CNAME）
（3）检索选修课程包含“陈军”老师所授课程之一的学生学号（S#）
（4）检索选修课程号为k1和k5的学生学号（S#）
解：
（1）∏S#（σ1=4∧2≠5（SC×SC）（3分）
（2）∏C#,CNAME（C⋈（∏S#,C#（SC）÷∏S#（S））（3分）
（3）∏S#（SC⋈∏C#（σTEACHER=’陈军’（C））（3分）
（4）∏S#,C#（SC）÷∏C#（σC#=’k1’∨C#=’k5’（C））（3分）
五、证明题（10分）
1．设R={A，B，C，D}，F={A→B，A→C，C→D}，ρ={ABC，CD}分解是否无损联接分解？
试说明理由（5分）
2．设关系模式R（ABC），函数依赖F={A→B，B→A，A→C}满足3NF还是满足BCNF，试说明理由（5分）
解：
1．设R1=ABC，R2=CD
∵R1∩R2=C，R2-R1=D，而C→D（已知），故R1∩R2→R2-R1成立
根据定理，分解ρ为无损联接分解（5分）
2．对于关系模式R（ABC），函数依赖F={A→B，B→A，A→C}，
分析可知，该关系模式关键字为A
同样由分析可得，该关系模式不存在非主属性B、C对关键字A的部分依赖和传递依赖现象，R∈3NF，但由于B→A（已知），而B不是关键字，
故该关系模式R∈BCNF不成立（5分）
六、程序设计题（20分）
设有如下4个关系模式：
S（SN，SNAME，CITY）
P（PN，PNAME，COLOR，WEIGHT）
J（JN，JNAME，CITY）
SPJ（SN，PN，JN，QTY）
其中：
S表示供应商，SN为供应商编码，SNAME为供应商名字，CITY为供应商所在城市；P表示零件，PN为零件编码，PNAME为零件名字，COLOR为零件颜色，WEIGHT为零件重量；J表示工程，JN为工程编码，JNAME为工程名字，CITY为工程所在城市；SPJ表示供应关系，QTY表示提供的零件数量
写出实现以下各题功能的SQL语句：
（1）取出所有工程的全部细节（2分）
SELECT*
FROMJ;
（2）取出所在城市为南京的所有工程的全部细节
SELECT*
FROMJ
WHERECITY=’南京’;
（3）取出为所在城市为上海的工程提供零件的供应商编码
SELECTDISTINCTSN
FROMSPJ
WHEREJNIN
（SELECTJN
FROMJ
WHERECITY=’上海’）;
（4）取出为所在城市为上海或北京的工程提供红色零件的供应商编码（2分）
SELECTSN
FROMSPJ
WHEREJNIN
（SELECTJN
FROMJ
WHERECITY=’上海’ORCITY=’北京’）
ANDPNIN
（SELECTPN
FROMP
WHERECOLOR=’红’）
（5）取出供应商与工程所在城市相同的供应商提供的零件编码（3分）
SELECTSPJ.PN
FROMS，J，SPJ
WHERES.SN=SPJ.SNANDJ.JN=SPJ.JNANDS.CITY=J.CITY;
（6）取出至少由一个和工程不在同一城市的供应商提供零件的工程编码
SELECTDISTINCTSPJ.JN
FROMS，J，SPJ
WHERES.SN=SPJ.SNANDJ.JN=SPJ.JNANDS.CITY<>J.CITY;
（7）取出上海供应商不提供任何零件的工程编码
SELECTJN
FROMJ
WHEREJNNOTIN
（SELECTDISTINCTJN
FROMSPJ
WHERESNIN
（SELECTSN
FROMS
WHERECITY=’上海’））;
（8）取出所有这样的一些二元组，使得第1个城市的供应商为第2个城市的工程提供零件（3分）
（8）SELECTS.CITY，J.CITY
FROMS，J，SPJ
WHERES.SN=SPJ.SNANDJ.JN=SPJ.JN;（3分）
七、综合题（10分）
设有如下信息：
下列E-R图是反映产品与仓库两实体间联系的信息模型，要求：
（1）给出该E-R图的关系数据库模式，并指出相应的关键字（4分）
（2）若仓库号、仓库名及仓库地均为字符型且长度均为10，用SQL语言为仓库关系建立相应的基表并说明实体完整性规则（4分）
（3）将仓库基表的查询权限授予所有用户，收回User3对仓库的查询权限（2分）
解：
1．关系数据库模式：
（4分）
仓库W（仓库号W#，仓库名WN，地址WA）关键字：
W#
产品P（产品号P#，产品名称PN，规格PS，型号PM）关键字：
P#
存放L（仓库号W#，产品号P#，数量QTY）关键字：
（W#，P#）
2．CREATETABLEW（W#CHAR（10）PRIMARYKEY，
WNCHAR（10），
WACHAR（10））（4分）
3．GRANTSELECTONWTOPUBLIC
REVOKESELECTONWFROMUser3（2分）
数据库原理知识要点
1数据库管理系统:
是一种重要的程序设计系统,它由一个相互关联的数据集合和一组访数据库管理系统问这些数据的程序组成.
2:
数据管理的基本操作：
①数据查询②数据插入③数据删除④数据修改.①②③称为数据数据管理的基本操作④成为数据更新。
3:
实际应用对数据操作的要求:
①并发访问②面临故障③数据的安全性④数据的完整性⑤数据的一致性.
4:
DBMS的功能:
①数据定义②数据操纵③事务管理和运行管理④数据存储和查询处理⑤数据库的建立和维护⑥其他功能包括DBMS与其他软件通信,异构数据库之间数据转换和互操作
5:
数据库：
是持久储存在计算机中有组织的,可共享的大量数据的集合.
6:
数据库模式:
在数据库中,使用数据模型对数据建模,所产生设计结果成为数据库模式数据库模式
7:
数据库系统:
由数据库,DBMS,应用系统和数据库管理员组成.。
8:
数据模型三要素:
数据结构,数据操作和完整性约束.。
9:
简述数据库系统的三级模式两级映像结构以及两级映像三级模式两级映像结构以及两级映像的功能?
答:
三级模式结构：
是指数据库系统由外模式,模式,内模式三级构成,
两级映像：
是指外模式/模式映像，模式/内模式映像,这两层映像保证了数据库系统中的数据能具有较高的逻辑独立性和物理独立性.
10:
如何保证数据的逻辑独立性和物理独立性?
答:
当数据的逻辑结构发生改变的时候,修改外模式/模式映像,保证外模式不发生改变,而应用程序是建立在外模式的基础之上的,这样当数据的逻辑结构发生改变的时候,应用程序是不需要改变的,所以数据具有逻辑独立性;当数据的内模式改变的时候,修改模式/内模式映像,保证模式不发生改变,模式不发生改变,则外模式不变,从而应用程序不需要修改,应用程序独立于数据的物理结构,所以具有物理独立性.
11数据库三种语言:
①数据定义语言（DDL）用于定义数据库模式②数据操纵语言（DML）用于表达数据库的查询和更新③数据控制语言（DCL）用于定义用户对数据对象的访问权限.
12:
DBA的主要职责:
①决定数据库中的信息内容和数据的逻辑结构.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数据库系统的日常维护⑤数据库的重组和重构
13:
实体:
客观存在并且可以相互区分的任何事物.
属性:
是实体所代表的事物具有的某种
复合属性:
是可以划分成更小部分的属性.
多值属性:
是特定的实体在该属性上可以取多个值的属性.
派生属性:
它的值可以从其他相关的属性或实体计算得到.
14:
联系的类型又叫联系的函数性或映射基数的函数性。
映射基数分四种:
一对一,一对多,多对一,多对多
15:
R是一个联系，涉及实体集E.实体集E中的实体参与联系R可以是强制的或随意的。
如果实体集E中的每个实体都必须参与联系R,则称E对联系R的参与是强制的,或者全部参与.否则,E对联系R的参与是随意的或部分参与
16.码，主码，候选码，超码。
17:
关系模式的完整性约束有三种:
实体完整性,参照完整性,用户自定义完整性.
18实体完整性规则:
关系R的所有元组在主码上的值必须唯一,并且在主码的任何属性上都不能取空值.（关系主码必须是非空,唯一的）.
19参照完整性规则:
如果属性集FK是关系R的外码,它参照关系S的主码Ks,则R的任何元组在FK上的值或者等于S的某个元组在主码Ks上的值,或者为空.
20:
用户定义的完整性反映特定的数据库所涉及的数据必须满足的语义约束条件.由于不存在一般性的规则,这些约束条件必须用户根据实际问题的语义指定.
21:
SQL的特点①集多种数据库语言于一体.②高度非过程化③面向集合的操作方式④一种语法两种使用方式⑤功能强大,语言简洁.
22视图的作用:
使用视图可以使一些查询表达更加简洁.视图提供了一定程度的逻辑独立
视图的安全保护作用：
视图使得用户能够以不同的角度看待相同的数据
23:
SQL语句和主语言语句之间的信息交换可以通过:
SQLCODE,主语言变量和游标信息交换
24:
数据库的完整性数据库的完整性是指数据库中的数据的正确性,一致性和相容性.
25:
简要说明参照完整性的要求，什么情况下会破坏实体的参照完整性?
答:
①向参照关系参照完整性的要求中插入新元组.②从被参照关系中删除元组.③修改参照关系的元组外码上的值.④修改被参照关系中的元组主码的值.
26:
当更新导致破坏参照完整性时,可采取的措施:
①拒绝,对于上述情况的1,4,一般拒绝,②级联③置空值④置缺省值.
27:
约束分类:
①类型（域）约束.②属性约束.③关系约束.④数据库约束.。
一般而言,实体完整性是一种关系约束,参照完整性是一种数据库约束,而用户定义的完整性任意
28:
声明一个域声明一个域包括:
①域值类型②缺省值③域值的格式④对取值范围或取值集合的约束.
29断言:
是一种命名约束,它表达了数据库状态必须满足的逻辑条件.
触发器:
是特殊的断言型的存储过程,当某个时间发生时它被自动执行
30:
DBA保护数据库涉及以下几个任务:
①防止对数据的XX的存取,确保敏感信息没有被不"需要知道"这些信息的人访问得到②防止XX的人员删除和修改数据③监视对数据的访问和更改等使用情况.
31:
安全性控制方法包括用户标识与鉴别,存取控制,视图,审计,数据加密安全性控制方法
32数据库设计:
就是根据数据库的支撑环境和用户的应用需求,设计出数据模式,建立数数据库和典型的应用程序,使之能够有效地存储数据,满足永和的信息要求和处理要求.
其目的:
设计一个优化的数据库逻辑结构和物理结构,满足用户信息管理要求和操作要求,使我们既不用存储不必要存储的冗余信息,又可以方便地获取信息.。
同时，为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境.
特点:
①反复性②试探性③多阶段性④多技术性.
其步骤:
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物理设计⑤数据库的实施
33需求分析的任务是调查应用领域,对应用领域中的各种应用的信息要求,处理要求,安全性和完整性要求进行详细的分析,形成需求分析说明书.
34数据字典的作用:
提供关于数据详细描述的信息,下一步概念结构设计的输入,和数据流图一起完整性描述系统的需求信息.
35:
数据抽象的三种方法:
①将具有某些共同特性和行为的对象抽象为一个概念②定义某一类型的组成成分③定义对象集之间的子集联系
36:
各局部E-R图之间的冲突:
属性冲突,命名冲突,结构冲突
37:
关系模式的优化原则:
主要按照分析阶段得到的各种应用对数据处理的要求,对关系模式进行必要的分解或合并,以提高数据操作的效率和存储空间的利用率.
38:
外模式优化的原则：
①使用更符合用户习惯的别名②对不同的用户定义不同的视图③简化用户对系统的使用④处理计算属性
39:
数据实施的主要任务:
使用DBMS的DDL建立数据库模式,加载数据,并调试和试运行数据库应用程序.数据库的运行与维护主要是有DBA，,其任务是负责数据库转储任务和恢复,数据库的安全性,完整性控制,数据库性能的监督,分析和改进,数据库重组和重构
40:
代数优化:
利用一些启发式规则,通过对关系代数表达式的等价变换,得到更有效地计代数优化算查询的关系代数表达式,进而提高查询效率.
41:
关系代数表达式变换的启发式规则：
①选择运算应尽可能先做②投影运算应当尽可能先做③尽量避免笛卡尔积运算.
42:
事务:
是用户定义的一个数据库的操作序列,这些操作要么全部做,是一个不可分割的工作单元。
其四个特性:
原子性,一致性,隔离性,持久性.特性
43:
数据库中为什么要有并发控制的原因?
答:
①提高吞吐量和资源的利用率②减少等待时间.
44:
并发执行可能导致的问题:
①丢失修改②读脏数据③不可重复读.其方式:
交叉并发方式和同时并发方式
45:
串行调度:
是指一组事务中,这些事务一个接一个地执行,其中每个事务都在上一个事务完全结束之后才执行.
并发调度:
一组事务中,这些事务中至少有两个事务都开始了它们的执行,并且都尚未结束.
并发调度正确性准则：
一组事务的一个并发调度S是正确的,当仅当调度S的执行结果与与某一个串行调度的执行结果相同.此时,我们称并发调度S是可串行化
46:
一级锁防止丢失修改,二级锁进一步防止读脏数据,三级锁进一步保证可重复读.
活锁：
又称饥饿,，是某个事务因等待锁而处于无限期等待状态.活锁是不公平的锁调度导致的.
死锁:
是两个或者两个以上的事务之间的循环等待现象.。
解决死锁有两种策略:
①采取一定的预防措施预防死锁发生②允许死锁,采用一定的方法定期检测系统中有无死锁,若有则将其解除.防止死锁
防止死锁就是要破坏产生死锁的条件,①采用一次封锁②顺序封锁
47:
数据库通常采用超时或者事务等待图法发现死锁
48:
两段锁协议:
要求每个事务分两个阶段提出加锁和解锁,既加锁阶段和解锁阶段:
对任何数据进行读,写操作之前,首先要申请并获得对该数据对象的相应封锁,在释放一个锁之后,事务不能再申请新的锁.
49:
多粒度封锁的种类:
①IS锁:
意向共享锁②IX锁:
意向排它锁③SIX锁:
共享意向排它多粒度封锁的种锁④S锁:
共享锁⑤X锁:
排它锁.
50:
故障处理角度分为三种:
①事务故障:
某个事务在运行过程中由于种种原因未能运行到正常终止而夭折②系统故障:
由于某种原因造成整个系统的正常运行突然停止,致使所有正在运行的事务以非正常方式终止③介质故障:
是存储数据库的存储设备故障
51:
故障恢复思想:
在系统正常运行时建立冗余数据,保证有足够的信息可用于故障恢复,故障发生后采取措施,将数据库内容恢复到个一致性状态,保证事务原子性和持久性.
52日志:
是日志记录的序列,记录了数据库中所有的更新活动.日志等级了每个事务的开始标记,结束标记和所有更新操作.
53:
登记日志的原则:
①日志记录必须严格按并发事务执行的时间次序等级②必须先记日志,后写数据库
54:
延迟更新规则:
①每个事务在到达提交点之前不能更新数据库②在一个事务的所有更新操作的日志记录写入稳定存储器之前,该事务不能到达提交点.
55:
介质故障恢复的过程:
①装入最新的数据库后被副本,将数据库恢复到最近一次转储时的状态②装入转储之后的日志,redo已完成的事务.
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