2025年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理自用考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20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(dú)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解析：文件系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)冗余度大、數(shù)據(jù)獨(dú)立性差等問題，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)模型和管理機(jī)制可以有效解決這些問題，這是二者的主要區(qū)別。A選項(xiàng)復(fù)雜度不是主要區(qū)別；C選項(xiàng)文件系統(tǒng)也可管理多種文件，并非只能管理程序文件；D選項(xiàng)數(shù)據(jù)量大小不是本質(zhì)區(qū)別。2.數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中，描述數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特征的是（）。A.外模式B.內(nèi)模式C.存儲(chǔ)模式D.模式答案：D解析：模式也稱邏輯模式，是對數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述；內(nèi)模式也稱存儲(chǔ)模式，是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述。3.關(guān)系模型中，候選碼（）。A.可由多個(gè)任意屬性組成B.至多由一個(gè)屬性組成C.可由一個(gè)或多個(gè)其值能唯一標(biāo)識(shí)該關(guān)系模式中任何元組的屬性組成D.以上都不是答案：C解析：候選碼是關(guān)系模式中能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的一個(gè)或多個(gè)屬性的集合。它可以由單個(gè)屬性組成，也可以由多個(gè)屬性共同組成。4.關(guān)系代數(shù)中的連接操作是由（）操作組合而成。A.選擇和投影B.選擇和笛卡爾積C.投影、選擇、笛卡爾積D.投影和笛卡爾積答案：B解析：連接操作是從兩個(gè)關(guān)系的笛卡爾積中選取滿足一定條件的元組，即先進(jìn)行笛卡爾積操作，再進(jìn)行選擇操作。5.SQL語言中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新的語句是（）。A.SELECTB.INSERTC.UPDATED.DELETE答案：C解析：SELECT用于數(shù)據(jù)查詢；INSERT用于插入數(shù)據(jù)；UPDATE用于更新數(shù)據(jù)；DELETE用于刪除數(shù)據(jù)。6.事務(wù)的原子性是指（）。A.事務(wù)中包括的所有操作要么都做，要么都不做B.事務(wù)一旦提交，對數(shù)據(jù)庫的改變是永久的C.一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對并發(fā)的其他事務(wù)是隔離的D.事務(wù)必須是使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)答案：A解析：原子性是指事務(wù)是一個(gè)不可分割的工作單位，事務(wù)中的操作要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行。B選項(xiàng)描述的是持久性；C選項(xiàng)描述的是隔離性；D選項(xiàng)描述的是一致性。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解析：S鎖是共享鎖，事務(wù)T加上S鎖后可以讀A但不能修改A，其他事務(wù)可以再對A加S鎖（實(shí)現(xiàn)共享讀），但不能加X鎖（排他鎖），以保證數(shù)據(jù)的一致性。8.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基礎(chǔ)是利用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的冗余數(shù)據(jù)。這些轉(zhuǎn)儲(chǔ)的冗余數(shù)據(jù)包括（）。A.數(shù)據(jù)字典、應(yīng)用程序、審計(jì)檔案、數(shù)據(jù)庫后備副本B.數(shù)據(jù)字典、應(yīng)用程序、日志文件、審計(jì)檔案C.日志文件、數(shù)據(jù)庫后備副本D.數(shù)據(jù)字典、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫后備副本答案：C解析：數(shù)據(jù)庫恢復(fù)主要依靠日志文件和數(shù)據(jù)庫后備副本。日志文件記錄了事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的所有操作，數(shù)據(jù)庫后備副本是數(shù)據(jù)庫在某一時(shí)刻的備份。9.規(guī)范化理論是關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，根據(jù)這個(gè)理論，關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須滿足：每一個(gè)屬性都是（）。A.長度不變的B.不可分解的C.互相關(guān)聯(lián)的D.互不相關(guān)的答案：B解析：關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系要滿足第一范式，即每一個(gè)屬性都是不可再分的原子項(xiàng)。10.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)階段，表示概念結(jié)構(gòu)的常用方法和描述工具是（）。A.層次分析法和層次結(jié)構(gòu)圖B.數(shù)據(jù)流程分析法和數(shù)據(jù)流程圖C.結(jié)構(gòu)分析法和模塊結(jié)構(gòu)圖D.實(shí)體-聯(lián)系方法和E-R圖答案：D解析：在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)階段，常用實(shí)體-聯(lián)系方法（E-R方法）和E-R圖來表示概念結(jié)構(gòu)。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.以下屬于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）功能的有（）。A.數(shù)據(jù)定義B.數(shù)據(jù)操縱C.數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理D.數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)答案：ABCD解析：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)定義功能（如定義數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)等）、數(shù)據(jù)操縱功能（如查詢、插入等操作）、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理（如并發(fā)控制等）以及數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)（如數(shù)據(jù)庫備份等）功能。2.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的完整性約束包括（）。A.實(shí)體完整性B.參照完整性C.用戶定義的完整性D.數(shù)據(jù)類型完整性答案：ABC解析：關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的完整性約束主要有實(shí)體完整性（主碼的值不能為空且唯一）、參照完整性（外碼的值要么為空，要么是被參照關(guān)系中主碼的有效值）和用戶定義的完整性（用戶根據(jù)具體應(yīng)用定義的約束條件）。3.下列關(guān)于索引的說法正確的有（）。A.索引可以提高數(shù)據(jù)查詢的效率B.索引會(huì)增加數(shù)據(jù)插入、刪除和更新的時(shí)間開銷C.一個(gè)表可以有多個(gè)聚集索引D.索引可以分為唯一索引和非唯一索引答案：ABD解析：索引可以加快數(shù)據(jù)的查詢速度，但在數(shù)據(jù)插入、刪除和更新時(shí)，需要維護(hù)索引，會(huì)增加時(shí)間開銷。一個(gè)表只能有一個(gè)聚集索引，因?yàn)榫奂饕龥Q定了數(shù)據(jù)在磁盤上的物理存儲(chǔ)順序。索引可以根據(jù)是否唯一分為唯一索引和非唯一索引。4.以下關(guān)于事務(wù)的說法正確的有（）。A.事務(wù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中執(zhí)行的一個(gè)不可分割的工作單位B.事務(wù)可以嵌套執(zhí)行C.事務(wù)的提交和回滾可以由用戶手動(dòng)控制D.事務(wù)的隔離級(jí)別越高，并發(fā)性能越好答案：ABC解析：事務(wù)是不可分割的工作單位，事務(wù)可以嵌套執(zhí)行，用戶可以通過相應(yīng)的語句手動(dòng)控制事務(wù)的提交和回滾。事務(wù)的隔離級(jí)別越高，并發(fā)性能越差，因?yàn)樾枰嗟逆i機(jī)制來保證隔離性。5.在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，邏輯設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)有（）。A.將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型B.設(shè)計(jì)外模式C.設(shè)計(jì)內(nèi)模式D.進(jìn)行數(shù)據(jù)的完整性和安全性設(shè)計(jì)答案：ABD解析：邏輯設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是將概念結(jié)構(gòu)（如E-R圖）轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，設(shè)計(jì)外模式（用戶視圖），并進(jìn)行數(shù)據(jù)的完整性和安全性設(shè)計(jì)。內(nèi)模式設(shè)計(jì)主要在物理設(shè)計(jì)階段完成。三、填空題（每題2分，共10分）1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、______、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。答案：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）解析：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶。2.關(guān)系代數(shù)中專門的關(guān)系運(yùn)算包括選擇、投影、______和除。答案：連接解析：關(guān)系代數(shù)中專門的關(guān)系運(yùn)算有選擇、投影、連接和除。3.SQL語言中，用于撤銷表的語句是______。答案：DROPTABLE解析：DROPTABLE語句用于刪除數(shù)據(jù)庫中的表。4.事務(wù)的四個(gè)特性是原子性、一致性、隔離性和______。答案：持久性解析：事務(wù)的四個(gè)特性簡稱ACID特性，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）。5.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟包括需求分析、______、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫實(shí)施和數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)。答案：概念設(shè)計(jì)解析：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的完整步驟包括需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫實(shí)施和數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)。答案：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一。它不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部是結(jié)構(gòu)化的，而且整體也是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系。（2）數(shù)據(jù)的共享性高、冗余度低且易擴(kuò)充：可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用程序共享使用，減少了數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)可以方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)充。（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高：包括物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。物理獨(dú)立性是指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的；邏輯獨(dú)立性是指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。（4）數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制：DBMS提供了數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)、完整性檢查、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復(fù)等功能，保證了數(shù)據(jù)的安全性、完整性和一致性。2.簡述關(guān)系的完整性規(guī)則。答案：關(guān)系的完整性規(guī)則主要包括以下三類：（1）實(shí)體完整性：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。主碼是唯一標(biāo)識(shí)元組的，若主碼為空，則無法唯一標(biāo)識(shí)元組，違反了實(shí)體完整性。例如，在學(xué)生表中，學(xué)號(hào)作為主碼，不能有空值。（2）參照完整性：若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)（基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系），則對于R中每個(gè)元組在F上的值必須為：或者取空值（F的每個(gè)屬性值均為空值）；或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。例如，在學(xué)生選課表中，課程號(hào)是外碼，它必須是課程表中存在的課程號(hào)。（3）用戶定義的完整性：是針對某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。例如，學(xué)生的成績必須在0-100分之間。3.簡述數(shù)據(jù)庫備份的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：數(shù)據(jù)庫備份方法主要有以下幾種：（1）完全備份：優(yōu)點(diǎn)：備份的數(shù)據(jù)完整，恢復(fù)時(shí)簡單快捷，只需恢復(fù)一個(gè)備份文件即可。缺點(diǎn)：備份時(shí)間長，占用存儲(chǔ)空間大，因?yàn)槊看味家獋浞菡麄€(gè)數(shù)據(jù)庫。（2）增量備份：優(yōu)點(diǎn)：備份時(shí)間短，占用存儲(chǔ)空間小，只備份自上次備份以來發(fā)生變化的數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)：恢復(fù)時(shí)比較復(fù)雜，需要先恢復(fù)完全備份，再依次恢復(fù)各個(gè)增量備份，且如果中間某個(gè)增量備份文件損壞，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)恢復(fù)失敗。（3）差異備份：優(yōu)點(diǎn)：備份時(shí)間比完全備份短，恢復(fù)時(shí)比增量備份簡單，只需要恢復(fù)完全備份和最后一次差異備份。缺點(diǎn)：備份的數(shù)據(jù)量比增量備份大，因?yàn)樗鼈浞莸氖亲陨洗瓮耆珎浞菀詠戆l(fā)生變化的數(shù)據(jù)。五、綜合題（每題12.5分，共25分）1.設(shè)有學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫，包含三個(gè)關(guān)系：學(xué)生表（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，所在系）課程表（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選課表（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）（1）用SQL語句查詢所有學(xué)生的姓名和所在系。（2）用SQL語句查詢選修了課程號(hào)為‘C01’課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和成績。（3）用SQL語句查詢每個(gè)學(xué)生的平均成績，結(jié)果按平均成績降序排列。（4）用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式表示查詢選修了課程號(hào)為‘C01’且成績大于80分的學(xué)生姓名。答案：（1）```sqlSELECT姓名,所在系FROM學(xué)生表;```（2）```sqlSELECT學(xué)號(hào),成績FROM選課表WHERE課程號(hào)='C01';```（3）```sqlSELECT學(xué)號(hào),AVG(成績)AS平均成績FROM選課表GROUPBY學(xué)號(hào)ORDERBY平均成績DESC;```（4）$\pi_{姓名}(\sigma_{課程號(hào)='C01'\land成績>80}(學(xué)生表\Join選課表))$2.某學(xué)校要設(shè)計(jì)一個(gè)圖書管理數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫需要管理以下信息：-圖書：包括圖書編號(hào)、書名、作者、出版社、出版日期。-讀者：包括讀者編號(hào)、姓名、性別、年齡、所在單位。-借閱：記錄讀者借閱圖書的情況，包括借閱日期、歸還日期。（1）畫出該數(shù)據(jù)庫的E-R圖。（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，并指出每個(gè)關(guān)系模式的主碼和外碼。答案：（1）E-R圖：-有三個(gè)實(shí)體：圖書、讀者、借閱。-圖書實(shí)體的屬性有：圖書編號(hào)、書名、作者、出版社、出版日期。-讀者實(shí)體的屬性有：讀者編號(hào)、姓名、性別、年齡、所在單位。-借閱實(shí)體的屬性有：借閱日期、歸還日期。-圖書和讀者之間通過借閱發(fā)生聯(lián)系，借閱是一個(gè)聯(lián)系實(shí)體，圖書和讀者之間是多對多的聯(lián)系。（2）關(guān)系模型：-圖