《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》試題(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)系模型的核心數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是（）A.層次結(jié)構(gòu)B.關(guān)系代數(shù)C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)D.實(shí)體-聯(lián)系模型2.事務(wù)的ACID特性中，“I”代表（）A.原子性B.一致性C.隔離性D.持久性3.以下關(guān)于B樹(shù)索引的描述，正確的是（）A.適合等值查詢，不適合范圍查詢B.所有葉子節(jié)點(diǎn)處于同一層C.插入操作不會(huì)導(dǎo)致樹(shù)的高度變化D.僅支持唯一索引4.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，主碼的作用是（）A.唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)關(guān)系B.唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組C.表示屬性間的依賴關(guān)系D.約束屬性的取值范圍5.視圖的主要優(yōu)點(diǎn)是（）A.提高查詢效率B.增強(qiáng)物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性C.簡(jiǎn)化用戶操作并保護(hù)數(shù)據(jù)D.減少數(shù)據(jù)冗余6.若屬性X函數(shù)決定屬性Y（X→Y），則以下描述正確的是（）A.Y的取值完全由X的取值決定B.X和Y必須屬于同一關(guān)系C.X是候選碼D.Y是主屬性7.數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中，外模式對(duì)應(yīng)的是（）A.全局邏輯結(jié)構(gòu)B.用戶局部邏輯結(jié)構(gòu)C.物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)D.概念模式8.并發(fā)控制的主要目標(biāo)是（）A.提高事務(wù)執(zhí)行速度B.避免數(shù)據(jù)丟失C.保證事務(wù)的原子性D.確保事務(wù)的隔離性9.數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的基礎(chǔ)是（）A.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)B.日志文件C.索引重建D.并發(fā)控制10.關(guān)系模式R屬于BCNF的條件是（）A.所有非主屬性完全依賴于候選碼B.所有主屬性完全依賴于候選碼C.每個(gè)決定因素都包含候選碼D.消除傳遞函數(shù)依賴二、填空題（每題1分，共10分）1.數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括物理獨(dú)立性和__________。2.關(guān)系模型的三類完整性約束是實(shí)體完整性、參照完整性和__________。3.ER圖的三要素是實(shí)體、屬性和__________。4.關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算包括并、差、笛卡爾積、選擇、投影和__________。5.事務(wù)的四個(gè)特性（ACID）是原子性、一致性、隔離性和__________。6.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的六個(gè)階段包括需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、__________和運(yùn)行維護(hù)。7.函數(shù)依賴分為完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴和__________。8.索引按存儲(chǔ)方式可分為主索引、輔助索引和__________。9.關(guān)系模式消除非主屬性對(duì)候選碼的部分函數(shù)依賴后屬于__________范式（填寫(xiě)數(shù)字）。10.封鎖協(xié)議中，共享鎖（S鎖）和排他鎖（X鎖）的兼容規(guī)則是：S鎖與S鎖__________，S鎖與X鎖不兼容。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)（外模式、模式、內(nèi)模式）及其映象的作用。2.說(shuō)明關(guān)系模型中實(shí)體完整性和參照完整性的具體要求。3.視圖與基本表的區(qū)別是什么？視圖的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？4.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中“邏輯設(shè)計(jì)”階段的主要任務(wù)。5.解釋BCNF與3NF的區(qū)別，并舉例說(shuō)明。四、設(shè)計(jì)題（每題10分，共20分）1.某高校圖書(shū)管理系統(tǒng)需要管理以下信息：-讀者：讀者ID（唯一）、姓名、性別、聯(lián)系電話；-圖書(shū)：書(shū)號(hào)（唯一）、書(shū)名、作者、出版社、出版時(shí)間；-借閱記錄：讀者ID、書(shū)號(hào)、借閱日期、應(yīng)還日期、歸還日期（若未歸還則為空）。要求：（1）繪制該系統(tǒng)的ER圖（需標(biāo)注實(shí)體、屬性、聯(lián)系類型）；（2）將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并注明主碼和外碼。2.已知關(guān)系模式R(ABCDE)，函數(shù)依賴集F={A→BC,CD→E,B→D,E→A}。（1）求R的所有候選碼；（2）判斷R屬于第幾范式（需說(shuō)明理由）。五、綜合應(yīng)用題（20分）考慮兩個(gè)事務(wù)T1和T2，其操作序列如下：-T1：讀A；A=A+100；寫(xiě)A；-T2：讀A；A=A×2；寫(xiě)A；現(xiàn)有兩種調(diào)度方案：調(diào)度1：T1讀A→T2讀A→T1寫(xiě)A→T2寫(xiě)A調(diào)度2：T1讀A→T1寫(xiě)A→T2讀A→T2寫(xiě)A問(wèn)題：（1）分析兩種調(diào)度是否可串行化（需畫(huà)出沖突圖并說(shuō)明理由）；（2）若采用二級(jí)封鎖協(xié)議（2PL），如何調(diào)整調(diào)度以避免不可串行化問(wèn)題？參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.B4.B5.C6.A7.B8.D9.B10.C二、填空題1.邏輯獨(dú)立性2.用戶定義完整性3.聯(lián)系4.連接（或θ連接）5.持久性6.數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施7.傳遞函數(shù)依賴8.聚簇索引9.210.兼容三、簡(jiǎn)答題1.三級(jí)模式結(jié)構(gòu)：-外模式（用戶模式）：用戶可見(jiàn)的局部數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)；-模式（概念模式）：全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖；-內(nèi)模式（存儲(chǔ)模式）：數(shù)據(jù)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。映象作用：外模式-模式映象保證邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性（模式修改時(shí)外模式可不變）；模式-內(nèi)模式映象保證物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性（內(nèi)模式修改時(shí)模式可不變）。2.實(shí)體完整性：關(guān)系的主碼屬性值不能為空且唯一（主碼唯一標(biāo)識(shí)元組，空值無(wú)法標(biāo)識(shí)）；參照完整性：若關(guān)系R包含外碼F，且F對(duì)應(yīng)關(guān)系S的主碼，則F的取值要么是S中主碼的有效值，要么為空（空值表示未引用任何元組）。3.區(qū)別：視圖是虛擬表，不存儲(chǔ)實(shí)際數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)仍存于基本表）；基本表是實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的表。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化用戶查詢（隱藏復(fù)雜關(guān)聯(lián)）；保護(hù)數(shù)據(jù)（限制用戶訪問(wèn)范圍）；提高邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性（模式變更時(shí)只需修改視圖定義）。4.邏輯設(shè)計(jì)階段任務(wù)：（1）將概念設(shè)計(jì)的ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式；（2）對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化處理（優(yōu)化至合適范式）；（3）設(shè)計(jì)外模式（用戶視圖）；（4）定義數(shù)據(jù)完整性約束（如主碼、外碼、檢查約束）。5.區(qū)別：3NF要求消除非主屬性對(duì)候選碼的傳遞依賴；BCNF要求所有決定因素（即函數(shù)依賴的左部）都包含候選碼（包括主屬性間的依賴）。示例：關(guān)系模式R(STJ)，函數(shù)依賴S→T,J→T,ST→J。候選碼為ST和SJ。R∈3NF（非主屬性T完全依賴于候選碼），但J→T中J不是候選碼，故R?BCNF。四、設(shè)計(jì)題1.（1）ER圖：-實(shí)體：讀者（屬性：讀者ID、姓名、性別、聯(lián)系電話）；圖書(shū)（屬性：書(shū)號(hào)、書(shū)名、作者、出版社、出版時(shí)間）；-聯(lián)系：借閱（多對(duì)多，屬性：借閱日期、應(yīng)還日期、歸還日期）。（2）關(guān)系模式：-讀者（讀者ID，姓名，性別，聯(lián)系電話）主碼：讀者ID；-圖書(shū)（書(shū)號(hào)，書(shū)名，作者，出版社，出版時(shí)間）主碼：書(shū)號(hào)；-借閱（讀者ID，書(shū)號(hào)，借閱日期，應(yīng)還日期，歸還日期）主碼：（讀者ID，書(shū)號(hào)，借閱日期）；外碼：讀者ID→讀者.讀者ID，書(shū)號(hào)→圖書(shū).書(shū)號(hào)。2.（1）候選碼推導(dǎo)：-A的閉包：A→BC（由A→BC），B→D（由B→D），故A→BCD；CD→E（由CD→E），故A→BCDE（A是候選碼）；-E的閉包：E→A（由E→A），A→BCDE（已證），故E→BCDE（E是候選碼）；因此，候選碼為A和E。（2）范式判斷：-R∈3NF：所有非主屬性（無(wú)，因所有屬性均為主屬性）不存在對(duì)候選碼的部分或傳遞依賴；-R?BCNF：存在函數(shù)依賴B→D，其中B不是候選碼（候選碼是A和E），違反BCNF條件。五、綜合應(yīng)用題（1）可串行化分析：-調(diào)度1：沖突操作包括（T1寫(xiě)A,T2寫(xiě)A）、（T1讀A,T2寫(xiě)A）、（T2讀A,T1寫(xiě)A）。沖突圖中T1與T2存在雙向邊（T1→T2和T2→T1），形成環(huán)，不可串行化。-調(diào)度2：沖突操作包括（T1寫(xiě)A,T2讀A）、（T1寫(xiě)A,T2寫(xiě)A）。沖突圖中僅T1→T2（無(wú)環(huán)），可串行化為T(mén)1→T2的順序，故可串行化。（2）二級(jí)封鎖協(xié)議調(diào)整