2025年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理練習(xí)題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的主要區(qū)別是（）A.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)復(fù)雜，而文件系統(tǒng)簡單B.文件系統(tǒng)不能解決數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)獨立性問題，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以解決C.文件系統(tǒng)只能管理程序文件，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠管理各種類型的文件D.文件系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)量較少，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以管理龐大的數(shù)據(jù)量答案：B。文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是面向應(yīng)用的，會存在大量的數(shù)據(jù)冗余，并且數(shù)據(jù)的獨立性較差。而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），可以有效地解決數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)獨立性問題。2.以下關(guān)于關(guān)系模型的說法，錯誤的是（）A.關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表B.關(guān)系模型的完整性規(guī)則包括實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性C.關(guān)系模型的操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系D.關(guān)系模型不支持空值答案：D。關(guān)系模型是支持空值的，空值表示“不知道”或“無意義”的值。在實際的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到某些屬性值暫時無法確定的情況，這時就可以使用空值來表示。3.SQL語言中，用于修改表結(jié)構(gòu)的語句是（）A.ALTERTABLEB.UPDATETABLEC.CREATETABLED.DROPTABLE答案：A。ALTERTABLE語句用于修改已存在表的結(jié)構(gòu)，例如添加列、修改列的數(shù)據(jù)類型、刪除列等。UPDATE語句主要用于更新表中的數(shù)據(jù)；CREATETABLE用于創(chuàng)建新的表；DROPTABLE用于刪除表。4.設(shè)關(guān)系R和S的屬性個數(shù)分別為r和s，則(R×S)操作結(jié)果的屬性個數(shù)為（）A.r+sB.r-sC.r×sD.max(r,s)答案：A。關(guān)系的笛卡爾積（R×S）是將關(guān)系R中的每一個元組與關(guān)系S中的每一個元組組合成一個新的元組，其屬性個數(shù)為關(guān)系R的屬性個數(shù)與關(guān)系S的屬性個數(shù)之和。5.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的概念設(shè)計階段，其主要任務(wù)是（）A.確定物理存儲結(jié)構(gòu)B.建立數(shù)據(jù)字典C.把概念模型轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)模型D.對現(xiàn)實世界做抽象，設(shè)計概念模型答案：D。概念設(shè)計階段的主要任務(wù)是對現(xiàn)實世界進行抽象，提取出數(shù)據(jù)的概念結(jié)構(gòu)，設(shè)計出概念模型，如E-R圖。確定物理存儲結(jié)構(gòu)是物理設(shè)計階段的任務(wù)；建立數(shù)據(jù)字典是在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的各個階段都要進行的工作；把概念模型轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)模型是邏輯設(shè)計階段的任務(wù)。6.在數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)中，外模式/模式映像的個數(shù)（）A.只有1個B.與用戶個數(shù)相同C.由系統(tǒng)參數(shù)決定D.與外模式個數(shù)相同答案：D。外模式/模式映像用于定義外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系，一個外模式對應(yīng)一個外模式/模式映像，所以外模式/模式映像的個數(shù)與外模式個數(shù)相同。7.若事務(wù)T對數(shù)據(jù)對象A加上S鎖，則（）A.事務(wù)T可以讀A和修改A，其它事務(wù)只能再對A加S鎖，而不能加X鎖B.事務(wù)T可以讀A但不能修改A，其它事務(wù)能對A加S鎖和X鎖C.事務(wù)T可以讀A但不能修改A，其它事務(wù)只能再對A加S鎖，而不能加X鎖D.事務(wù)T可以讀A和修改A，其它事務(wù)能對A加S鎖和X鎖答案：C。S鎖是共享鎖，當(dāng)事務(wù)T對數(shù)據(jù)對象A加上S鎖后，事務(wù)T可以讀A但不能修改A，其它事務(wù)只能再對A加S鎖，而不能加X鎖（排他鎖），以保證多個事務(wù)可以同時讀取數(shù)據(jù)，但不能同時進行修改操作。8.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的說法，正確的是（）A.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本原理是利用日志文件和備份來重建數(shù)據(jù)庫B.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)只需要備份數(shù)據(jù)，不需要日志文件C.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)只需要日志文件，不需要備份數(shù)據(jù)D.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)不需要任何額外的數(shù)據(jù)，只需要原始數(shù)據(jù)庫文件答案：A。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本原理是利用日志文件記錄的事務(wù)操作信息和數(shù)據(jù)庫備份來重建數(shù)據(jù)庫。當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時，可以根據(jù)日志文件中的信息將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到一致狀態(tài)，必要時結(jié)合數(shù)據(jù)庫備份進行恢復(fù)。9.下列不屬于數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制可能帶來的問題是（）A.丟失修改B.不可重復(fù)讀C.死鎖D.數(shù)據(jù)冗余答案：D。數(shù)據(jù)冗余是數(shù)據(jù)存儲方面的問題，與數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制無關(guān)。數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制可能帶來的問題包括丟失修改、不可重復(fù)讀、讀“臟”數(shù)據(jù)和死鎖等。10.設(shè)關(guān)系R(A,B,C)和S(B,D)，與關(guān)系代數(shù)表達式πA,C(σR.B=S.B(R?S))等價的SQL語句是（）A.SELECTA,CFROMR,SWHERER.B=S.BB.SELECTA,CFROMRJOINSONR.B=S.BC.SELECTA,CFROMRNATURALJOINSD.SELECTA,CFROMRCROSSJOINSWHERER.B=S.B答案：A。關(guān)系代數(shù)表達式πA,C(σR.B=S.B(R?S))表示先對R和S進行笛卡爾積，然后選擇滿足R.B=S.B的元組，最后投影出A和C屬性。選項A的SQL語句與之等價，通過FROM子句指定兩個表，WHERE子句進行條件篩選，SELECT子句進行投影。11.在數(shù)據(jù)庫中，對數(shù)據(jù)的操作可以分為（）A.插入、刪除和修改B.查詢和更新C.排序和分組D.連接和投影答案：B。數(shù)據(jù)庫中對數(shù)據(jù)的操作主要分為查詢操作和更新操作。查詢操作用于從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)，更新操作包括插入、刪除和修改數(shù)據(jù)。排序和分組是查詢操作中的一些子操作；連接和投影是關(guān)系代數(shù)中的操作。12.以下關(guān)于B-樹和B+樹的說法，錯誤的是（）A.B-樹和B+樹都是平衡的多路搜索樹B.B+樹的所有葉子節(jié)點之間有指針相連C.B-樹的所有關(guān)鍵字都出現(xiàn)在葉子節(jié)點中D.B+樹更適合用于文件索引和數(shù)據(jù)庫索引答案：C。在B-樹中，關(guān)鍵字不僅出現(xiàn)在葉子節(jié)點中，也出現(xiàn)在非葉子節(jié)點中。而B+樹的所有關(guān)鍵字都出現(xiàn)在葉子節(jié)點中，非葉子節(jié)點只存儲索引信息。13.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的主要功能不包括（）A.數(shù)據(jù)定義功能B.數(shù)據(jù)操作功能C.數(shù)據(jù)安全管理功能D.數(shù)據(jù)加密功能答案：D。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的主要功能包括數(shù)據(jù)定義功能（如創(chuàng)建表、視圖等）、數(shù)據(jù)操作功能（如查詢、插入、刪除、修改等）、數(shù)據(jù)安全管理功能（如用戶認證、授權(quán)等）和數(shù)據(jù)完整性管理功能等。數(shù)據(jù)加密功能通常不是DBMS的核心功能，雖然有些DBMS可能會提供一定的數(shù)據(jù)加密選項，但它不是DBMS必備的主要功能。14.若關(guān)系模式R屬于3NF，則（）A.一定屬于2NFB.一定屬于4NFC.一定屬于BCNFD.一定屬于5NF答案：A。根據(jù)范式之間的關(guān)系，3NF是在2NF的基礎(chǔ)上消除了非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴，所以若關(guān)系模式R屬于3NF，則一定屬于2NF。3NF并不一定能滿足BCNF、4NF和5NF的條件。15.以下關(guān)于視圖的說法，正確的是（）A.視圖是一種虛擬表，它本身不存儲數(shù)據(jù)B.視圖只能基于一個基本表創(chuàng)建C.視圖可以更新，但更新操作沒有任何限制D.視圖的定義一旦創(chuàng)建就不能修改答案：A。視圖是一種虛擬表，它是從一個或多個基本表或其他視圖中導(dǎo)出的表，本身不存儲數(shù)據(jù)，只是存儲了查詢定義。視圖可以基于多個基本表創(chuàng)建；視圖的更新操作有一定的限制，不是所有視圖都可以更新；視圖的定義可以通過ALTERVIEW語句進行修改。二、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)和兩級映像的優(yōu)點。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)包括外模式、模式和內(nèi)模式。外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶看到的數(shù)據(jù)視圖；模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖；內(nèi)模式是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。兩級映像分別是外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像。外模式/模式映像定義了外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系，模式/內(nèi)模式映像定義了模式與內(nèi)模式之間的對應(yīng)關(guān)系。三級模式結(jié)構(gòu)和兩級映像的優(yōu)點主要有：-數(shù)據(jù)獨立性：通過兩級映像實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性和物理獨立性。邏輯獨立性是指當(dāng)模式發(fā)生改變時，通過修改外模式/模式映像，可使外模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不需要修改；物理獨立性是指當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生改變時，通過修改模式/內(nèi)模式映像，可使模式保持不變，進而外模式和應(yīng)用程序也不需要修改。-數(shù)據(jù)共享性：模式是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，不同的外模式可以根據(jù)不同用戶的需求從模式中導(dǎo)出，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，減少了數(shù)據(jù)冗余。-數(shù)據(jù)安全性：外模式可以根據(jù)不同用戶的權(quán)限和需求定義不同的數(shù)據(jù)視圖，只向用戶提供他們需要的數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)的安全性。2.簡述事務(wù)的ACID特性。事務(wù)是數(shù)據(jù)庫中不可分割的最小工作單位，它具有ACID特性：-原子性（Atomicity）：事務(wù)是一個不可分割的操作序列，要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行。如果事務(wù)在執(zhí)行過程中發(fā)生故障，系統(tǒng)會將事務(wù)中已經(jīng)執(zhí)行的操作全部撤銷，回滾到事務(wù)開始前的狀態(tài)。-一致性（Consistency）：事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個一致性狀態(tài)。例如，在轉(zhuǎn)賬事務(wù)中，轉(zhuǎn)賬前后兩個賬戶的總金額應(yīng)該保持不變。-隔離性（Isolation）：多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時，一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。每個事務(wù)都感覺不到其他事務(wù)的存在，就像它在單獨執(zhí)行一樣。-持久性（Durability）：事務(wù)一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫的修改就是永久性的，即使數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障也不會丟失。通常通過日志文件和數(shù)據(jù)庫備份來保證事務(wù)的持久性。3.簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要步驟。數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括以下步驟：-需求分析：通過與用戶進行交流和溝通，了解用戶對數(shù)據(jù)庫的功能和性能需求，收集相關(guān)的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程信息，確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邊界。需求分析是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)，其結(jié)果將作為后續(xù)設(shè)計階段的依據(jù)。-概念設(shè)計：對需求分析階段收集到的信息進行抽象和歸納，設(shè)計出數(shù)據(jù)庫的概念模型，通常使用E-R圖來表示。概念模型獨立于具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和物理存儲結(jié)構(gòu)，它描述了數(shù)據(jù)的語義和關(guān)系。-邏輯設(shè)計：將概念模型轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型。在邏輯設(shè)計階段，需要確定數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)、字段類型、主鍵、外鍵等，并進行關(guān)系模式的規(guī)范化處理，以消除數(shù)據(jù)冗余和異常。-物理設(shè)計：根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點和硬件環(huán)境，為邏輯設(shè)計階段得到的數(shù)據(jù)模型選擇合適的物理存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。例如，確定數(shù)據(jù)的存儲方式（如順序存儲、索引存儲等）、索引的建立、分區(qū)的設(shè)計等。-數(shù)據(jù)庫實施：根據(jù)物理設(shè)計的結(jié)果，使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的工具和語言，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、表、視圖、索引等數(shù)據(jù)庫對象，并將數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫中。同時，編寫和調(diào)試應(yīng)用程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的各種功能。-數(shù)據(jù)庫運行和維護：數(shù)據(jù)庫投入運行后，需要對其進行日常的管理和維護，包括數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)、性能監(jiān)測和優(yōu)化、安全管理、故障處理等，以保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的安全性、完整性。三、綜合題（每題20分，共40分）1.設(shè)有學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫，包含三個關(guān)系：-學(xué)生表Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)，其中Sno為學(xué)號，Sname為姓名，Ssex為性別，Sage為年齡，Sdept為所在系。-課程表Course(Cno,Cname,Ccredit)，其中Cno為課程號，Cname為課程名，Ccredit為學(xué)分。-選課表SC(Sno,Cno,Grade)，其中Sno為學(xué)號，Cno為課程號，Grade為成績。請用SQL語句完成以下操作：(1)查詢選修了課程號為'C01'的學(xué)生的學(xué)號和姓名。```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMStudentS,SCWHERES.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='C01';```(2)查詢每個學(xué)生的平均成績，結(jié)果按平均成績降序排列。```sqlSELECTSno,AVG(Grade)ASAvgGradeFROMSCGROUPBYSnoORDERBYAvgGradeDESC;```(3)查詢選修了所有課程的學(xué)生的學(xué)號和姓名。```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMStudentSWHERENOTEXISTS(SELECTFROMCourseCWHERENOTEXISTS(SELECTFROMSCWHERESC.Sno=S.SnoANDSC.Cno=C.Cno));```(4)向選課表SC中插入一條記錄（'S01','C02',85）。```sqlINSERTINTOSC(Sno,Cno,Grade)VALUES('S01','C02',85);```(5)將選修了課程號為'C03'的學(xué)生的成績提高5%。```sqlUPDATESCSETGrade=Grade1.05WHERECno='C03';```2.已知關(guān)系模式R(A,B,C,D,E)，函數(shù)依賴集F={AB→C,C→D,D→E}，試完成以下任務(wù)：(1)求關(guān)系模式R的候選碼。根據(jù)候選碼的定義，候選碼是能夠唯一確定關(guān)系中所有屬性的最小屬性集。從函數(shù)依賴集F可以看出，AB可以決定C，C可以決定D，D可以決定E，即AB可以決定關(guān)系R中的所有屬性。而且AB的任何真子集