本文目录导读：
《数据库原理与应用期末试题及答案解析》
单选题
1、在数据库系统中，数据的独立性包括（ ）。
- A. 物理独立性和逻辑独立性
图片来源于网络，如有侵权联系删除
- B. 数据的结构独立性和数据的操作独立性
- C. 数据的存储独立性和数据的处理独立性
- D. 数据的分布独立性和数据的应用独立性
答案：A
解析：数据的独立性是数据库系统的一个重要特征，物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的，即数据在磁盘上的数据库中怎样存储是由DBMS管理的，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变，逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，即当数据的逻辑结构改变时，用户程序也可以不变。
2、关系数据库中，实现实体之间的联系是通过表与表之间的（ ）。
- A. 公共索引
- B. 公共存储
- C. 公共元组
- D. 公共属性
答案：D
解析：在关系数据库中，实体间的联系是通过表与表之间的公共属性来实现的，在学生表（包含学号、姓名等属性）和选课表（包含学号、课程号等属性）中，“学号”就是公共属性，通过这个公共属性可以建立起学生表和选课表之间的联系，反映出学生与选课之间的关系，比如一个学生可以选多门课程，一门课程可以被多个学生选等关系。
填空题
1、数据库管理系统的主要功能包括数据定义、数据操纵、数据库的运行管理、______和数据通信等功能。
答案：数据库的建立和维护
解析：数据库管理系统（DBMS）首先要能对数据库中的数据进行定义，例如定义表结构、数据类型等，数据操纵功能用于对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改等操作，数据库的运行管理负责数据库系统的运行控制、并发控制、数据完整性控制等，数据库的建立和维护功能包括数据库的初始建立、数据的转换、数据库的转储和恢复等操作，同时也负责数据库性能的监视和调整等，数据通信功能则实现数据库系统与其他软件系统之间的数据传输等功能。
2、关系模型的完整性规则包括实体完整性、______和用户自定义完整性。
答案：参照完整性
解析：实体完整性规则要求关系中的主属性不能取空值，这是为了保证实体的可区分性，参照完整性是关系之间相关联的基本约束，它规定了外键与主键之间的引用规则，如果有学生表（学号为主键）和选课表（学号为外键），选课表中的学号必须是学生表中存在的学号，这就是参照完整性的体现，用户自定义完整性则是根据具体的业务需求，用户自己定义的一些特殊的完整性约束，如某个属性的取值范围等。
简答题
1、简述数据库系统的三级模式结构。
图片来源于网络，如有侵权联系删除
答案：数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。
- 外模式：也称为子模式或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示，一个数据库可以有多个外模式。
- 模式：也称为逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，它描述的是数据的全局逻辑结构，不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，模式是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节，也与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
- 内模式：也称为存储模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是哈希存储等，索引按照什么方式组织等，一个数据库只有一个内模式。
解析：三级模式结构的优点在于：数据的独立性高，当模式改变时，例如增加新的关系、改变关系的属性等，由数据库管理员对各个外模式/模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变，从而应用程序不必修改，保证了数据的逻辑独立性，当数据库的存储结构改变时，例如选用了另一种存储结构，由数据库管理员对模式/内模式的映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而保证了数据的物理独立性，这种结构使得数据库系统中的数据具有较高的稳定性和可维护性，方便不同用户从不同角度对数据库进行操作。
2、什么是事务？事务具有哪些特性？
答案：事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。
事务具有原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）四个特性，简称ACID特性。
- 原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做，在银行转账业务中，从一个账户扣款和向另一个账户收款这两个操作必须作为一个整体来执行，不能只执行其中一个操作。
- 一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态，在数据库中有账户余额的约束关系，事务执行后不能破坏这种余额关系的约束，转账前后总金额不变等。
- 隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰，即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，并发执行的各个事务之间不能互相干扰，多个用户同时进行转账操作时，每个转账事务都应该独立执行，互不影响。
- 持久性：也称永久性，指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的，即使系统可能出现故障，例如突然断电等情况，已提交事务的执行结果也不会丢失。
解析：事务的概念和特性在数据库管理中非常重要，原子性保证了事务操作的完整性，避免了部分操作执行而导致的数据不一致，一致性确保了数据库在事务执行前后都满足预定义的规则和约束，维护了数据的正确性，隔离性有助于并发控制，防止多个事务并发执行时产生数据不一致的情况，持久性则保证了事务一旦成功完成，其结果就能够永久保存，为数据库的可靠性提供了保障，在数据库管理系统中，通过各种并发控制和恢复机制来保证事务的这些特性得以实现，通过锁机制来实现事务的隔离性，通过日志文件等技术来保证事务的持久性。
应用题
1、设有学生表（学号，姓名，性别，年龄，所在系）和选课表（学号，课程号，成绩），试用SQL语句完成以下操作：
- （1）查询所有年龄小于20岁的学生姓名和所在系。
- （2）查询选修了课程号为'C001'的学生学号和成绩。
- （3）查询没有选修课程号为'C001'的学生姓名。
答案：
- （1）
图片来源于网络，如有侵权联系删除
SELECT姓名,所在系 FROM学生表 WHERE年龄 < 20;
- （2）
SELECT学号,成绩 FROM选课表 WHERE课程号 = 'C001';
- （3）
SELECT姓名
FROM学生表
WHERE学号 NOT IN (SELECT学号
FROM选课表
WHERE课程号 = 'C001');解析：
- （1）在学生表中，通过“WHERE年龄 < 20”这个条件筛选出年龄小于20岁的学生记录，然后选择“姓名”和“所在系”这两个属性列进行显示。
- （2）在选课表中，使用“WHERE课程号 = 'C001'”条件找到选修了课程号为'C001'的学生记录，然后选择“学号”和“成绩”列进行查询结果的显示。
- （3）这个操作稍微复杂一些，首先在选课表中通过“WHERE课程号 = 'C001'”找到选修了该课程的学生学号，然后在学生表中，使用“NOT IN”关键字来选择学号不在上述结果中的学生记录，并显示其“姓名”属性，这就实现了查询没有选修课程号为'C001'的学生姓名的功能。
2、已知关系模式R(A,B,C,D)，函数依赖集F = {A→C,C→A,B→AC,D→AC}。
- （1）求关系模式R的候选键。
- （2）判断关系模式R最高属于第几范式，并说明理由。
答案：
- （1）候选键为BD。
- （2）关系模式R最高属于1NF。
- 理由：
- 对于候选键BD，根据函数依赖集F可知，存在部分函数依赖，由A→C，C→A，在BD确定的元组中，B属性可能单独决定C属性（因为B→AC），这就存在非主属性对候选键的部分函数依赖，根据范式的定义，2NF要求不存在非主属性对候选键的部分函数依赖，所以R最高属于1NF。
解析：
- （1）求候选键的方法：首先看单个属性能否决定所有属性，显然A、C不行，因为它们相互依赖且不能单独决定B和D，对于B，因为B→AC，再结合A→C和C→A可以发现B不能完全决定D，对于D，D→AC，但不能决定B，然后看属性组合，BD可以通过函数依赖集F中的依赖关系确定A、C，所以BD是候选键。
- （2）判断范式：1NF只要求关系中的每个属性都是不可再分的原子值，这是关系型数据库的基本要求，R显然满足，对于2NF，由于存在部分函数依赖，如前面所述，所以不满足2NF，因此R最高属于1NF。
通过对这些试题及答案的分析，可以加深对数据库原理与应用知识的理解，包括数据库的基本概念、关系模型、SQL语言以及关系模式的规范化等重要内容，这些知识在数据库设计、开发和管理等方面都有着广泛的应用。
评论列表