期末试卷B（有答案）
一、填空题
1、关系代数运算中，基本的运算是______________、______________、______________、______________和______________。
2、在SELECT命令中进行查询，若希望查询的结果不出现重复元组，应在SEL ECT语句中使用______保留字。
3、事务故障、系统故障的恢复是由______完成的，介质故障是由______完成的。 4、数据仓库是______、______、______、______的数据集合，支持管理的决策过程。 5、在SQL Server 2000中，新建了一个SQL Server身份验证模式的登录账户LOG，现希望LOG在数据库服务器上具有全部的操作权限，下述语句是为LOG授权的语句，请补全该语句。EXEC sp_addsrvrolemember‘LOG’，_____；
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、在SELECT命令中，______子句用于选择满足给定条件的元组，使用______子句可按指定列的值分组，同时使用______子句可提取满足条件的组。
8、数据库系统是利用存储在外存上其他地方的______来重建被破坏的数据库。方法主要有两种：______和______。
9、数据管理技术经历了______________、______________和______________3个阶段。 10、在SQL语言中，为了数据库的安全性，设置了对数据的存取进行控制的语句，对用户授权使用____________语句，收回所授的权限使用____________语句。
二、判断题
11、可串行化的调度一定遵守两段锁协议。（ ）
12、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。（ ）
13、从计算机数据管理的角度看，信息就是数据，数据就是信息。（ ） 14、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（ ） 15、在关系模式中，主码和候选码可以有多个。（ ）
16、有了外模式/模式映象，可以保证数据和应用程序之间的物理独立性。（ ） 17、概念模型是对现实世界的第二层抽象。（ ） 18、全码的关系模式一定属于BC范式。（ ）
19、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。（ ） 20、在综合分E-R图时，会出现属性冲突，结构冲突，命名冲突。（ ） 21、连接是数据库最耗时的操作。（ ）
22、数据库系统由软、硬件及各类人员构成。（ ）
23、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。（ ） 24、函数依赖是多值依赖的一个特例。（ ）
25、在SQL中，ALTERTABLE语句中MODIFY用于修改字段的类型和长度等，ADD用于添加新的字段。（ ）
三、选择题
26、关系代数中的⋈连接操作由（ ）操作组合而成。 A．σ和π B．σ和×
C．π、σ和× D．π和×
27、后援副本的用途是（ ）。
A．安全性保障 B．一致性控制C．故障后的恢复D．数据的转储
28、在关系模式R（U，F）中，如果X→Y，存在X的真子集X′，使X′→Y，称函数依赖X→Y为（ ）。
A．平凡函数依赖 B．部分函数依赖 C．完全函数依赖 D．传递函数依赖 29、Access、Delphi和SQL Server
C．Oracle、Sybase、Informix、Visual FoxPro
D．PowerDesigner、Sybase、Informix、Visual FoxPro 30、在关系代数表达式的等价优化中，不正确的叙述是（ ）。 A．尽可能早地执行连接 B．尽可能早地执行选择 C．尽可能早地执行投影
D．把笛卡尔积和随后的选择合并成连接运算
31、SQL语言中，HAVING子句用于筛选满足条件的（ ）。 A．列 B．行 C．分组 D．元组
32、关系代数表达式的优化策略中，首先要做的是（ ）。 A．对文件进行预处理 B．尽早执行选择运算 C．执行笛卡尔积运算D．投影运算
33、数据完整性保护中的约束条件主要是指（ ）。
A．用户操作权限的约束 B．用户口令校对
C．值的约束和结构的约束 D．并发控制的约束
34、用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构的描述是（ ）。 A．模式 B．子模式 C．物理模式 D．概念模式
35、事务活锁又称为事务的饥饿，为了避免数据库出现事务活锁，可以采用的措施是（ ）。
A．使用先来先服务策略处理事务请求 B．使用两阶段锁协议 C．对事务进行并发调度 D．使用小粒度锁
36、关于数据库应用系统的需求分析工作，下列说法正确的是 （ ）。
A．通过需求分析过程，需要确定出整个应用系统的目标、任务和系统的范围说明 B．在需求分析阶段，系统需求分析员要与用户充分沟通，并做出各类用户视图 C．数据需求分析的主要工作是要辩识出数据处理中的数据处理流程
D．数据操作响应时间、系统吞吐量、最大并发用户数都是性能需求分析的重要指标 37、设有两个事务T1、T2，其并发操作如表11-1所示，下列评价正确的是（ ）。
A．该操作不存在问题B．该操作丢失修改 C．该操作不能重复读D．该操作读“脏”数据
38、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、非法更改或破坏。这是指数据的（ ）。
A．安全性 B．完整性 C．并发控制 D．恢复 39、以下关于数据粒度的叙述中错误的是（ ）。 A．粒度是指数据仓库小数据单元的详细程度和级别 B．数据越详细，粒度就越小，级别也就越高 C．数据综合度越高，粒度就越大，级别也越高
D．粒度的具体划分将直接影响数据仓库中的数据量以及查询质量
40、维@@2、…、维n，度量），不含度量的多维数组是不能用于多维分析的。 2、联机分析处理包括以下（ ）基本分析功能。 Ⅰ．聚类 Ⅱ．切片 Ⅲ．转轴 Ⅳ．切块
A．Ⅰ、Ⅱ并Ⅲ B．Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ D．都是
四、简答题
41、针对不同的故障，试给出恢复的策略和方法。（即如何进行事务故障的恢复，如何进行系统故障的恢复，以及如何进行介质故障的恢复。）
42、试述关系模型的3个组成部分。
43、定义并解释概念模型中以下术语：实体，实体型，实体集，实体之间的联系。
44、什么是大数据，简述大数据的分类与基本特征。
45、什么是封锁？基本的封锁类型有几种？试述它们的含义。
五、综合题
46、设有如图所示的关系R。回答以下问题： （1） 它为第几范式？为什么？
（2） 是否存在删除操作异常？若存在，则说明是在什么情况下发生？
（3） 将它分解为高一级范式，分解后的关系如何解决分解前可能存在的删除操作的异常问题。
一个关系R
47、设关系R（A，B）和S（B，C，D）情况如下：R有20000个元组，S有1200个元组，一个块能装40个R的元组，能装30个S的元组，估算下列操作需要多少次磁盘块读写。
（1）R上没有索引，select*from R；
（2）R中A为主码，A有3层B＋树索引，select*from R where A＝10； （3） 嵌套循环连接R⋈S；
（4） 排序合并连接R⋈S，区分R与S在B属性上已经有序和无序两种情况。 48、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。
参考答案
一、填空题
1、【答案】并；差；笛卡尔积；投影；选择 2、【答案】DISTINCT
3、【答案】系统自动；DBA执行恢复操作过程
4、【答案】面向主题的；集成的；随时间变化的；非易失性 5、【答案】dbowner
【解析】在SQL Server中，dbonwer具有数据库服务器上的全部权限。 6、【答案】参照完整性；PRIMARY KEY约束；FOREIGN KEY 7、【答案】WHERE；GROUP BY；HAVING 8、【答案】冗余数据；后援副本；日志文件 9、【答案】人工管理；文件系统；数据库系统 10、【答案】GRANT；REVOKE
二、判断题
11、【答案】错 12、【答案】错 13、【答案】错 14、【答案】对 15、【答案】错 16、【答案】错
17、【答案】错 18、【答案】对 19、【答案】对 20、【答案】对 21、【答案】对 22、【答案】对 23、【答案】对 24、【答案】对 25、【答案】错
三、选择题
26、【答案】B
【解析】连接又称为θ连接。它是从关系R和S的笛卡尔积中选取属性值之间满足一定条件的元组。因此，该运算首先计算R和S的笛卡尔积，然后再从得到的结果集合中选择属性值之间满足一定条件的元组。
该运算得到结果是R和S的笛卡尔积的子集，其关系模式同R和S的笛卡尔积一样。 27、【答案】C
【解析】后援副本即数据库的备份文件，是用于数据库故障后的恢复。 28、【答案】B
【解析】如果X→Y，其中的X不是单个属性，而是属性组合，这时需要进一步讨论这个函数依赖是完全函数依赖还是部分函数依赖。如果X→Y，存在X的真子集X′，使X′→Y，称函数依赖X→Y为部分函数依赖。如果X→Y，不存在X的真子集X′，使X′→Y，称函数依赖X→Y为完全函数依赖。
29、【答案】C
【解析】关系数据库管理系统是被公认为最有前途的一种数据库管理系统。自20世纪80年代以来，作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的，例如，Oracle、Sybase、Informix、Visual FoxPro、Access
和SQL Server等。Delphi、PowerBuilder和PowerDesigner属于应用系统开发工具软件。
30、【答案】A
【解析】在关系代数表达式中，连接运算的结果常常是一个较大的关系。如果尽可能早地执行连接，则运算得到的中间结果就 31、【答案】C
【解析】HAVING子句常与GROUP BY子句联合使用，GROUP BY 通常指出分组的依据列，即依据那个属性列来分组，而HAVING子句则指出各分组提取的条件。例如：要求列出某班本学期所有课程中，班级平均成绩高于75的课程号、课程名称时，GROUP BY子句应该指出分组的依据是选课关系中的课程号属性列，HAVING子句则提出该课程的全班平均成绩AVG要高于75，低于75的就不提取了。 32、【答案】B 33、【答案】C
【解析】完整性规则主要分为两大类，一类是域完整性规则，实际上就是值的约束；另一类是关系完整性规则，实际上就是结构的约束。 34、【答案】B
【解析】用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构属于外部层，外部层又称外模式或子模式，是数据库的用户视图。这一层描述每个与用户相关的数据库部分。 35、【答案】A
【解析】避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略。当多个事务请求封锁同一数据对象时，封锁子系统按请求封锁的先后次序对事务排队，数据对象上的锁一旦释放就批准申请请求队列中的第一个事务获得锁。
36、【答案】D
【解析】数据库应用系统的需求分析工作主要包括：①数据及数据处理需求分析；②业务需求分析；③性能、存储、安全、备份、恢复等方面的需求。其中，性能需求分析指标主要包括：①数据操作响应时间；②系统吞吐量；③最大并发用户数。 37、【答案】D
【解析】事务T1读出数据A并做了修改，事务T2读取同一数据，随后T1由于某种原因被撤消，执行回滚，这时T1已修改过的数据恢复原值 100，T2读到的数据200就与数据库中的数据不一致，称为“脏”数据。 38、【答案】A
【解析】数据安全性是指防止未经授权或不合法的用户使用数据库。 39、【答案】B
【解析】数据越详细，粒度就越大，级别也就越低。 40、【答案】C
【解析】考查联机分析处理OLAP的基本概念，联机分析处理包括的基本分析功能有：切片、切块、钻取、转轴。
四、简答题
41、答：（1）事务故障的恢复是由DBMS执行的。恢复步骤是自动完成的，对用户是透明的。具体过程是： ①反向扫描文件日志（即从后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作；
②对该事务的更新操作执行逆操作，即将日志记录中“更新前的值”写入数据库； ③继续反向扫描日志文件，做同样处理；
④如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，该事务故障的恢复就完成了。
（2）系统故障的恢复操作是指撤销（UNDO）故障发生时未完成的事务，重做（REDO）已完成的事务。系统的恢复步骤是：
①正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务队列
（REDO队列）和未完成的事务队列（UNDO队列）；
②对撤销队列中的各个事务进行UNDO处理； ③对重做队列中的各个事务进行REDO处理。
（3） 介质故障是最严重的一种故障。恢复方法是重装数据库，重做已完成的事务。具体过程是： ①
DBA装入最新的数据库后备副本（离故障发生时刻最近的转储副本）,使数据库恢
复到转储时的一致性状态； ② ③
42、答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。 （1）关系数据结构：在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用单一的结构类型即关系来表示。
（2）关系操作集合：关系模型中常用的关系操作包括查询操作和插入、删除、修改操作。 （3）关系完整性约束：关系模型中有实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束三类约束。
43、答：（1）实体：客观存在并可以相互区分的事物。
（2）实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。
（3）实体集：同型实体的集合。
（4）实体联系图（E-R图）：提供了表示实体型、属性和联系的方法。 ①实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名；
②属性：用椭圆形表示，用无向边将其与相应的实体连接起来；
DBA装入转储结束时刻的日志文件副本；
DBA启动系统恢复命令，由DBMS完成恢复功能，即重做已完成的事务。
③联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1，1：n或m： n）。
44、答：（1）定义
大数据是指无法在可容忍的时间内用现有IT技术和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。
专家给出的定义：大数据通常被认为是PB（103TB）或EB（1EB＝ 106TB）或更高数量级的数据，包括结构化的、半结构化的和非结构化的数据。其规模或复杂程度超出了传统数据库和软件技术所能管理和处理的数据集范围。 （2）分类
①海量交易数据（企业OLTP应用）
海量交易数据的应用特点是数据海量、读写操作比较简单、访问和更新频繁、一次交易的数据量大大，但要求支持事务ACID特性。对数据的完整性及安全性要求高，必须保证强一致性。
②海量交互数据（社交网、传感器、全球定位系统、Web信息）海量交互数据的应用特点是实时交互性强，但不要求支持事务特性。其数据的典型特点是类型多样异构、不完备、噪音大、数据增长快，不要求具有强一致性。 ③海量处理数据（企业OLAP应用）
海量处理数据的应用特点是面向海量数据分析，计算复杂，往往涉及多次迭代完成，追求数据分析的高效率，但不要求支持事务特性。（3）大数据的特征 ①巨量
大数据的首要特征是数据量巨大，而且在持续、急剧地膨胀。 ②多样
大数据的多样性通常是指异构的数据类型、不同的数据表示和语义解释。 ③快变
大数据的快变性也称为实时性，一方面指数据到达的速度很快，另一方而指能够进行处理的时间很短，或者要求响应速度很快，即实时响应。 ④价值
大数据的价值是潜在的、巨大的。大数据不仅具有经济价值和产业价值，还具有科学价值。这是大数据最重要的特点，也是大数据的魅力所在。
45、答：（1）封锁是指事务T在对某个数据对象（例如表、记录等）进行操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后，事务T就对该数据对象有控制权，在事务T释放锁之前，其他事务不能更新此数据对象。
（2）基本的封锁类型有两种：排它锁（简称X锁）和共享锁（简称S锁）。
①排它锁又称为写锁。若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T 来读取和修改A，其他任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。这就保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。
②共享锁又称为读锁。若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到事务T释放A上的S锁。这就保证了其他事务可以读A，但在事务T释放A 上的S锁之前不能对A做任何修改。
五、综合题
46、答：（1）它是2NF。
因为R的候选码为课程名，而课程名→教师名，教师名→课程名不成立，教师名→教师地址，所以课程名
教师地址，存在非主属性教师地址对候选码课程名的传递函数依赖，
因此R不是3NF。又因为不存在非主属性对候选码的部分函数依赖，所以R是2NF。 （2） 存在。当删除某门课程时会删除不该删除的教师的有关信息。 （3） 分解为高一级范式如图所示。
关系分解
分解后，若删除课程数据时，仅对关系R1操作，教师地址信息在关系R2中仍然保留，不会丢失教师方面的信息。
47、答：假设存放连接结果的块因子Mrs＝20，即一个块能装20个连接后的元组。 如果R和S在B属性上已经有序，则需要读写20000/40＋1200/30＋20000/20＝1540块。
如果R和S在B属性上无序，则需要加上排序的代价：2*540＋（2*540*log2540）＝10882块。
48、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）。
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