数据库原理及应用期末考试题答案
一、选择题（每题 2 分，共 20 分）
1、数据库（DB）、数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（ ）
A. DBS 包括 DB 和 DBMS
B. DBMS 包括 DB 和 DBS
C. DB 包括 DBS 和 DBMS
D. DBS DB，也就是 DBMS
答案：A
解析：数据库系统（DBS）是由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、应用系统、数据库管理员和用户构成的。
2、数据的独立性是指（ ）
A. 数据之间相互独立
B. 应用程序与数据库的数据结构之间相互独立
C. 数据的逻辑结构与物理结构相互独立
D. 数据与存储介质相互独立
答案：B
解析：数据独立性是指应用程序和数据结构之间相互独立，互不影响，数据独立性包括逻辑独立性和物理独立性，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，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，即当数据的物理存储改变时，应用程序不用改变。
3、关系模型中，一个关键字是（ ）
A. 可由多个任意属性组成
B. 至多由一个属性组成
C. 可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成
D. 以上都不是
答案：C
解析：关系模型中，关键字是指能够唯一标识关系中一个元组的属性或属性组。
4、若关系模式 R（U，F）属于 3NF，则（ ）
A. 一定属于 BCNF
B. 消除了插入和删除异常
C. 仍存在一定的插入和删除异常
D. 属于 BCNF 且消除了插入和删除异常
答案：C
解析：若关系模式 R（U，F）属于 3NF，则消除了非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖，但仍可能存在主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖，因此仍存在一定的插入和删除异常。
5、设有关系模式 R（A，B，C，D），F 是 R 上成立的 FD 集，F = {AB→C，D→A}，则属性集 BD 的闭包（BD）+为（ ）
A. ABCD
B. BCD
C. ABD
D. ACD
答案：A
解析：根据 Armstrong 公理系统，可得：
(BD)+ = B+D+ = ABCD
6、事务的隔离性是指（ ）
A. 事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做
B. 事务一旦提交，对数据为的改变是永久的
C. 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
D. 事务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
答案：C
解析：事务的隔离性是指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。
7、并发操作可能会产生哪几类数据不一致性（ ）
A. 丢失修改、不可重复读、读脏数据
B. 丢失修改、不可重复读、死锁
C. 不可重复读、读脏数据、死锁
D. 丢失修改、读脏数据、死锁
答案：A
解析：并发操作可能会产生丢失修改、不可重复读、读脏数据三类数据不一致性。
8、数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据，这些转储的冗余数据是指（ ）
A. 数据字典、应用程序、审计档案、数据库后援副本
B. 数据字典、应用程序、日志文件、审计档案
C. 日志文件、数据库后援副本
D. 数据字典、应用程序、数据库后援副本
答案：C
解析：数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据，这些冗余数据包括日志文件和数据库后援副本。
9、分布式数据库系统中，分片透明性位于（ ）
A. 全局模式与全局概念模式之间
B. 分片模式与分配模式之间
C. 全局概念模式与分片模式之间
D. 分配模式与局部概念模式之间
答案：C
解析：分布式数据库系统中，分片透明性位于全局概念模式与分片模式之间，即用户或应用程序只对全局关系进行操作，而不必考虑数据的分片情况。
10、下面关于对象 - 关系数据库系统的叙述中，不正确的是（ ）
A. 扩充数据类型支持面向对象的概念
B. 可以定义复杂对象的数据类型
C. 对继承性的支持增强了数据库的功能
D. 类型系统和继承性是对象 - 关系数据库系统的核心特征
答案：D
解析：对象 - 关系数据库系统的核心特征是支持面向对象的概念和方法，包括扩充数据类型、定义复杂对象的数据类型、支持继承性等。
二、填空题（每题 2 分，共 20 分）
1、数据库系统中，用于对客观世界进行描述的是（ ）模型。
答案：数据
解析：数据库系统中，用于对客观世界进行描述的是数据模型。
2、关系模型中，主码是指（ ）。
答案：能够唯一标识关系中一个元组的属性或属性组
解析：关系模型中，主码是指能够唯一标识关系中一个元组的属性或属性组。
3、关系模式 R（U，F）中，X→Y，且对于 X 的任何一个真子集 X′，都有 X′→Y，则称 Y 对 X（ ）函数依赖。
答案：完全
解析：关系模式 R（U，F）中，X→Y，且对于 X 的任何一个真子集 X′，都有 X′→Y，则称 Y 对 X 完全函数依赖。
4、若关系模式 R（U，F）属于 3NF，则消除了（ ）函数依赖。
答案：非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖
解析：若关系模式 R（U，F）属于 3NF，则消除了非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖。
5、事务的四大特性是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
答案：原子性、一致性、隔离性、持久性
解析：事务的四大特性是原子性、一致性、隔离性和持久性。
6、并发操作可能会产生丢失修改、（ ）和（ ）三类数据不一致性。
答案：不可重复读、读脏数据
解析：并发操作可能会产生丢失修改、不可重复读和读脏数据三类数据不一致性。
7、数据库恢复的基本原则是（ ）。
答案：冗余
解析：数据库恢复的基本原则是冗余。
8、分布式数据库系统中，数据的分布方式有（ ）、（ ）和（ ）三种。
答案：集中式、分割式、全复制式
解析：分布式数据库系统中，数据的分布方式有集中式、分割式和全复制式三种。
9、对象 - 关系数据库系统中，用户定义的类型称为（ ）。
答案：用户自定义类型
解析：对象 - 关系数据库系统中，用户定义的类型称为用户自定义类型。
10、数据仓库的特点是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
答案：面向主题、集成、相对稳定、反映历史变化
解析：数据仓库的特点是面向主题、集成、相对稳定和反映历史变化。
三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1、简述数据库设计的步骤。
答案：数据库设计的步骤如下：
（1）需求分析：了解用户的数据需求和处理需求，确定数据库的应用范围和目标。
（2）概念结构设计：通过对用户需求的分析，设计出数据库的概念模型，即 E-R 图。
（3）逻辑结构设计：将概念模型转换为关系模型或其他数据模型，并对其进行优化。
（4）物理结构设计：为关系模型选择合适的存储结构和存取方法，以提高数据库的性能。
（5）数据库实施：使用数据库管理系统创建数据库，并将数据加载到数据库中。
（6）数据库运行和维护：对数据库进行日常的管理和维护，包括数据备份、恢复、性能优化等。
解析：数据库设计是一个复杂的过程，需要经过多个步骤才能完成，每个步骤都有其特定的任务和方法，需要根据具体情况进行选择和应用。
2、简述关系模型的完整性规则。
答案：关系模型的完整性规则包括以下三个方面：
（1）实体完整性：关系中的主码值不能为空或部分为空。
（2）参照完整性：关系中的外码必须是另一个关系的主码或候选码，或者为空值。
（3）用户定义的完整性：用户根据实际情况定义的完整性规则，例如数据的取值范围、数据的格式等。
解析：关系模型的完整性规则是保证数据库中数据的正确性和一致性的重要手段，实体完整性和参照完整性是关系模型的基本完整性规则，用户定义的完整性则是根据具体情况进行定义的。
3、简述事务的概念和特点。
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。
事务具有以下四个特点：
（1）原子性：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败，不会只成功一部分而失败另一部分。
（2）一致性：事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
（3）隔离性：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。
（4）持久性：事务一旦提交，对数据的改变是永久的，即使系统出现故障也不会丢失。
解析：事务是数据库系统中的一个重要概念，它保证了数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性，从而提高了数据库的可靠性和可用性。
四、综合题（每题 15 分，共 30 分）
1、设有关系模式 R（A，B，C，D，E），F 是 R 上成立的函数依赖集，F = {A→BC，CD→E，B→D，E→A}，试求：
（1）关系模式 R 的候选码。
（2）关系模式 R 属于第几范式，并说明理由。
（3）将关系模式 R 分解为 3NF，并保持无损连接性。
答案：（1）关系模式 R 的候选码为 A、CD 和 E。
（2）关系模式 R 属于 1NF，因为存在非主属性对码的部分函数依赖，B→D。
（3）将关系模式 R 分解为 3NF，并保持无损连接性的分解如下：
R1（A，B，C），F1 = {A→BC}
R2（C，D，E），F2 = {CD→E}
R3（B，D），F3 = {B→D}
R4（E，A），F4 = {E→A}
解析：（1）根据 Armstrong 公理系统，可以推导出关系模式 R 的候选码为 A、CD 和 E。
（2）关系模式 R 属于 1NF，因为存在非主属性对码的部分函数依赖，B→D。
（3）根据 3NF 的定义，将关系模式 R 分解为 3NF，并保持无损连接性的分解如下：
R1（A，B，C），F1 = {A→BC}
R2（C，D，E），F2 = {CD→E}
R3（B，D），F3 = {B→D}
R4（E，A），F4 = {E→A}
2、设有关系模式 R（A，B，C，D，E），F 是 R 上成立的函数依赖集，F = {A→B，B→C，C→D，D→E}，试求：
（1）关系模式 R 的候选码。
（2）关系模式 R 属于第几范式，并说明理由。
（3）将关系模式 R 分解为 BCNF，并保持无损连接性。
答案：（1）关系模式 R 的候选码为 A。
（2）关系模式 R 属于 3NF，因为不存在非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖。
（3）将关系模式 R 分解为 BCNF，并保持无损连接性的分解如下：
R1（A，B），F1 = {A→B}
R2（B，C），F2 = {B→C}
R3（C，D），F3 = {C→D}
R4（D，E），F4 = {D→E}
解析：（1）根据 Armstrong 公理系统，可以推导出关系模式 R 的候选码为 A。
（2）关系模式 R 属于 3NF，因为不存在非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖。
（3）根据 BCNF 的定义，将关系模式 R 分解为 BCNF，并保持无损连接性的分解如下：
R1（A，B），F1 = {A→B}
R2（B，C），F2 = {B→C}
R3（C，D），F3 = {C→D}
R4（D，E），F4 = {D→E}
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