2022年福州理工学院计算机应用技术专业《数据库概论》科目期末试
卷A（有答案）
一、填空题
1、安全性控制的一般方法有____________、____________、____________、和____________视图的保护五级安全措施。
2、数据的安全性是指____________。
3、____________和____________一起组成了安全性子系统。
4、数据仓库是______、______、______、______的数据集合，支持管理的决策过程。 5、____________、____________、____________和是计算机系统中的三类安全性。
6、设有关系模式R（A，B，C）和S（E，A，F），若R.A是R的主码，S.A是S的外码，则S.A的值或者等于R中某个元组的主码值，或者______取空值，这是规则，它是通过______和______约束来实现的。
7、从外部视图到子模式的数据结构的转换是由______________实现；模式与子模式之间的映象是由______________实现；存储模式与数据物理组织之间的映象是由______________实现。
8、SQL语言的数据定义功能包括______、______、______和______。 9、关系模型由______________、______________和______________组成。 10、关系数据库中基于数学的两类运算是______________和______________。
二、判断题
11、在数据库表中，空值表示数值0。（ ）
12、从计算机数据管理的角度看，信息就是数据，数据就是信息。（ ） 13、投影操作是对关系表进行水平方向的分割。（ ）
14、在关系数据表中，属性的顺序是一定的，不能交换。（ ） 15、数据库系统由软、硬件及各类人员构成。（ ） 16、在关系运算中，投影是最耗时的操作。（ ）
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、在数据库恢复中，对已完成的事务进行撤销处理。（ ）
19、在CREATEINDEX语句中，使CLUSTERED来建立簇索引。（ ） 20、等值连接与自然连接是同一个概念。（ ） 21、数据模型的核心构成要素是数据结构。（ ）
22、视图是观察数据的一种方法，只能基于基本表建立。（ ）
23、在一个关系模型中，不同关系模式之间的联系是通过公共属性来实现的。（ ） 24、外模式DDL用来描述数据库的总体逻辑结构。（ ）
25、有两个关系R和S，分别包含15个和10个元组，则在R∪S、R－S、R∩S中可能出现的一种元组数目情况是18、7、7（ ）
三、选择题
26、关系运算以关系代数为理论基础，关系代数的最基本操作是并、差、笛卡尔积、（ ）。
A．投影、连接 B．连接、选择 C．选择、投影 D．交、选择
27、下图是雇员表（雇员ID，姓名，年龄，部门）所对应的数据文件和索引文件示意图，其中雇员ID为主码。该索引属于（ ）。
A．聚集、稀疏、辅索引B．非聚集、稠密、主索引 C．聚集、稀疏、主索引D．非聚集、稠密、辅索引 28、数据模型的三要素是（ ）。 A．数据定义、数据操作和数据安全性约束 B．数据结构、数据操作和数据完整性约束 C．数据定义、数据存储和数据操作约束 D．数据结构、数据存储和数据一致性约束
29、对数据对象施加封锁可能会引起活锁和死锁问题，避免活锁的简单方法是采用（ ）的策略。
A．顺序封锁法 B．依次封锁法 C．优先级高先服务 D．先来先服务 30、1：n 和m：n这三种情况分别处理。 ⑦具有相同码的关系模式可合并。
@7、在关系数据库的逻辑结构设计中，将E-R图转换为关系模式时，不正确的做法是（ ）。
A．一个实体类型可以转换为一个关系模式 B．一个联系类型可以转换为一个关系模式
C．由实体类型转换成的关系模式的主码是该实体类型的主码
D．由联系类型转换成关系模式的属性是与该联系类型相关的诸实体类型属性的全体 31、有一个关系：职工（职工号，姓名，籍贯），规定职工号的值域是8个数字字符组成的字符串，这一规则属于（ ）。 A．参照完整性 B．用户定义的完整性 C．实体完整性 D．关键字完整性约束
32、有教师表（教师号，教师名，职称，基本工资），其中基本工资和取值与教师职称有关，实现这个约束的可行方案是（ ）。 A．在教师表上定义一个视图 B．在教师表上定义一个存储过程
C．在教师表上定义插入和修改操作的触发器 D．在教师表上定义一个标量函数
33、在大型企业的数据库应用系统设计中，对企业（甲方）和项目 承担方（乙方）的人员角色，下列说法一般来说不合理的是（ ）。 A．甲方首席信息官和乙方项目经理要参与概念模型设计工作 B．甲方首席信息官要实际参与逻辑模型和物理模型设计与实施工作
C．逻辑模型设计完成以后，主要由乙方数据库工程师负责物理模型的设计与实现工作 D．甲方总经理、首席信息官、乙方项目经理和双方系统架构师一般都要参与系统规划与总体架构设计工作
34、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 35、下列属于数据仓库特点的是（ ）。 A．综合性和提炼性数据 B．重复性的、可预测的处理 C．一次处理的数据量小
D．面向操作人员，支持日常操作
36、下列关于函数依赖的描述中，错误的是（ ）。 A．在函数依赖A→B中，A称为决定因素
B．在关系R中，属性B依赖于属性A，则说明当属性A的值确定之后，属性B的值也就随之确定 C．函数依赖具有传递性
D．在关系R中，如果属性A依赖于属性B，这种依赖正式记作： A→B。 37、如果一个系统定义为关系系统，则它必须（ ）。 A．支持关系数据库
B．支持选择、投影和连接运算 C．A和B均成立 D．A、B都不需要
38、X→Ai（i－1，2，…，k）成立是X→A1A2…Ak成立的（ ）。
A．充分条件 B．必要条件C．充要条件D．既不充分也不必要
39、有关系R（X，Y，Z），主键＝X；S（W，X），主键W，外键＝X，参照R的属性X，关系R和关系S的元组如下所示。指出关系S中违反关系完整性规则的元组是（ ）。
A．（1，2）B．（2，null）C．（3，3）D．（4，1） 40、关于OLAP和OLTP的叙述中错误的是（ ）。 A．OLTP事务量大，但事务内容比较简单且重复率高 B．OLAP的最终数据来源与OLTP不一样 C．OLAP面对决策人员和高层管理人员 D．OLTP以应用为核心，是应用驱动的
四、简答题
41、简述E-R模型、层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型各有哪些优缺点？
42、分析传统RDBMS在大数据时代的局限性。
43、DBS中有哪些类型的故障？哪些故障破坏了数据库？哪些故障未破坏数据库，但使其中某些数据变得不正确？
44、在数据库中为什么要并发控制？并发控制技术能保证事务的哪些特性？
45、试述视图的优点。
五、综合题
46、在教学数据库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） 试写出该查询的关系代数表达式。 （2） 试写出查询优化的关系代数表达式。
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。
参
一、填空题
1、【答案】用户标识与系统鉴定；存取控制；审计；数据加密
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】用户权限定义；合法权检查机制
4、【答案】面向主题的；集成的；随时间变化的；非易失性 5、【答案】技术安全类；管理安全类；法律类安全性 6、【答案】参照完整性；PRIMARY KEY约束；FOREIGN KEY 7、【答案】应用程序；DBMS；操作系统的存取方法 8、【答案】定义数据库；定义基本表；定义视图；定义索引 9、【答案】数据结构；数据操作；完整性规则 10、【答案】关系代数；关系演算
二、判断题
11、【答案】错 12、【答案】错 13、【答案】错 14、【答案】错 15、【答案】对 16、【答案】错 17、【答案】错
18、【答案】错 19、【答案】对 20、【答案】错 21、【答案】对 22、【答案】错 23、【答案】对 24、【答案】错 25、【答案】错
三、选择题
26、【答案】C
【解析】关系代数是一种抽象的查询语言，它通过对关系的运算来表达查询要求。关系代数的运算共有8种，可分两类：传统的集合运算和专门的关系运算一传统的集合运算有：交、并、差、笛卡尔积，专门的关系运算有：选择、投影、连接和除。其中，并、差、笛卡尔积、选择和投影5种运算是基本运算，其他3种运算均可以用这5种基本运算来表达。 27、【答案】B
【解析】聚集索引和非聚集索引：对数据文件和它的一个特定的索引文件，如果数据文件中数据记录的排列顺序与索引文件中索引项的排列顺序相一致，则该索引文件成为聚集索引，否则，成为非聚集索引。稠密索引和稀疏索引：如果数据文件中的每个查找码值在索引文件中都对应一个索引记录，则该索引称为稠密索引，否则称为稀疏索引。主索引和辅索引：在数据文件包含主码的属性集上建立的索引称为主索引，在非主属性上建立的索引称为辅索引。由题意和定义可知，该索引是非聚集、稠密、主索引。 28、【答案】B
【解析】数据模型是数据库系统的数学形式框架，是用来描述数据的一组概念和定义。数据模型包含以下三要素：
①数据结构：由一组创建数据库的规则组成。数据结构用于描述系统的静态特性，它是所研究对象类型的集合，也是刻画一个数据模型性质最重要的方面。
②数据操作：定义允许对数据库进行操作的种类（包括更新和检索数据库中的数据以及修改数据库结构）。
③数据完整性约束条件：一组完整性规则，确保数据的准确性。 29、【答案】D
【解析】活锁：某个事务永远得不到对某个数据资源的封锁，从而永远处于等待状态的现象；采用先来先服务的策略可以有效地避免活锁。 30、【答案】D
【解析】根据将E-R图转换为关系模型的原则，无论是一个1：n联系或是一个m：n联系，还是三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式时，转换后组成关系的属性都是包括与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性。 31、【答案】B
【解析】用户定义的完整性是针对某一具体数据库的约束条件，它反映某一具体应用涉及的数据必须满足语义要求；而规定学号的值域是8个数字字符组成的字符串显然属于这一类型。 32、【答案】C
【解析】触发器是一种无需用户调用的特殊的存储过程，当数据库系统进行特定的操作发现有触发器定义时就会执行触发器定义的功能，从而满足某些特定的需要以保证业务的处理任务自动进行。 33、【答案】B
【解析】在合作过程中甲方首席信息官主要参与项目规划、需求分析以及概念模型设计阶段工作，而乙方（项目承担方）数据工程师主要负责数据库逻辑模型和物理模型的设计与实现。 34、【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。 35、【答案】A
【解析】数据仓库研究和解决从数据库中获取信息的问题。数据仓库的特征在于面向主题、集成性、稳定性和时变性。 36、【答案】D
【解析】函数依赖，顾名思义，就是属性之间存在着类似于数学中函数的一种数据依赖关系。设U{A1，A2，…，An}是属性集合， R（U）是U上的一个关系，X、Y是U的子集。若对于R（U）下的任何一个可能的关系，均有X的一个值对应于Y的唯一具体值，称X函数决定Y，或者Y函数依赖于X，记作X→Y，其中X称为决定因素。 37、【答案】C
38、【答案】C
【解析】若X→A1A2…Ak成立，由分解规则可得X→Ai（i＝1，2，…，k）成立；若X→Ai（i＝1，2，…，k）成立，由合并规则可得X→A1A2…Ak成立。
39、【答案】C
【解析】关系完整性有三类：实体完整性、参照完整性和用户自定义的完整性。其中参照完整性保证当数据与数据之间有联系时，这种联系造成数据取值的制约。参照完整性规则是：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对。 对于S关系而言，X是该关系的外码，它与R关系的主码X相对应。根据参照完整性规则，S关系中X的取值或者取空值或者等于R中X的某个分量值。因此，S关系中X的分量值为3这一元组就是违背参照完整性规则的元组。 40、【答案】C
【解析】OLAP与OLTP一样，最终数据来源都是来自底层的数据库系统，但是由于两者的使用用户不同。
四、简答题
41、答：（1）E-R模型的优缺点
①优点：接近于人的思维，容易理解；与计算机无关，用户容易接受。其缺点是：只能说明实体间语义的联系，不能进一步说明详细的数据结构。层次模型的优点是：结构清晰，表示各结点之间联系的方式简单；容易表示如“家族关系”等现实世界的层次结构的事物及其之间的联系。
②缺点：不能表示两个以上实体型之间的复杂联系和实体型之间的多对多联系；严格的层次顺序使数据插入和删除操作变得复杂，如父结点的删除导致子结点的删除。 （2） 网状模型的优缺点
①优点：能够表示实体之间的多种复杂联系；具有良好的性能，存取效率高。
②缺点：网状模型比较复杂，需要程序员熟悉数据库的逻辑结构；在重新组织数据库时容易失去数据性。 （3） 关系模型的优缺点
①优点：使用表的概念，简单直观；直接表示实体之间的多对多联系：具有更好的数据性；具有坚实的理论基础。 ②缺点：关系模型的连接等操作开销较大，需要较高性能计算机的支持。
（4） 面向对象模型的优缺点
①优点：能够完整描述现实世界的数据结构，具有丰富的表达能力，能表达嵌套、递归的数据结构。
②缺点：涉及的知识面较广，用户较难理解。
42、答：关系数据库在大数据时代丧失了互联网搜索这个机会，其主要原因是关系数据库管理系统（并行数据库）的扩展性遇到了前所未有的障碍，不能胜任大数据分析的需求，关系数据管理模型追求的是高度的一致性和正确性，面向超大数据的分析需求。
43、答：（1）数据库系统中的故障主要有：事务故障、系统故障、介质故障。（2）破坏了数据库的故障是介质故障；未破坏数据库，但使其中某些数据变得不正确的故障是事务故障和系统故障。
44、答：（1）数据库是共享资源，可以供多个用户使用，所以通常有许多个事务同时在运行。当多个事务并发地存取数据库时就会产生同时读取或修改同一数据的情况。若对并发操作不加以控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性。所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。
（2）并发控制可以保证事务的一致性和隔离性，保证数据库的一致性。
45、答：视图有以下五个优点：
视图能够简化用户的操作：视图机制使用户可以将注意力集中在所关心的数据上，如果这些数据不是直接来自基本表，则可以通过定义视图，使数据库看起来结构简单、清晰，并且可以简化用户的数据查询操作；
视图使用户能以多种角度看待同一数据：视图机制能使不同的用户以不同的方式看待同一数据，当许多不同种类的用户共享一个数据库时，这种灵活性是非常重要的；
视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑性：数据的逻辑性是指当数据库重构时，用户的应用程序不会受影响；（4）视图能够对机密数据提供安全保护：有了视图机制，就可以在设计数据库应用系统时，对不同的用户定义不同的视图，使机密数据不出现在不应看到这些数据的用户视图上。这样视图机制就自动提供了对机密数据的安全保护功能。 （5）使用视图可以更清晰的表达查询。
五、综合题
46、答：（1）该查询对应的SQL语句如下：
对应的关系代数表达式如下：πCNAME，TEACHER（бSEX＝‘F’（S⋈SC⋈C））。
（2）该查询优化的关系代数表达式如下：
πCNAME，TEACHER（πC#（πS#）（бS#＝‘F’（S））⋈πS#，C#（SC）） ⋈C）。
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。
