数据库原理及应用试题

1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.C 8.D 9.C 10.A

11.A 12.A 13.A --不太确定 14.B 15.C 16.A 17.B 18.A 19.D 20.C

1.试述事务的概念及事务的四个特性。

答：

事务是用户定义的一个数据库 *** 作序列，这些 *** 作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。

事务具有四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability）。这个四个特性也简称为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 *** 作要么都做，要么都不做。

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。

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 *** 作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

持续性：持续性也称永久性（Permanence），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。接下来的其他 *** 作或故障不应该对其执行结果有任何影响。

2.为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性，请列举一例说明之。

答：

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。如果数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库，这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是不一致的状态。

例如某工厂的库存管理系统中，要把数量为Q的某种零件从仓库1移到仓库2存放。

则可以定义一个事务T，T包括两个 *** 作；Q1=Q1-Q，Q2=Q2+Q。如果T非正常终止时只做了第一个 *** 作，则数据库就处于不一致性状态，库存量无缘无故少了Q。

3.数据库中为什么要有恢复子系统？它的功能是什么？

答：

因为计算机系统中硬件的故障、软件的错误、 *** 作员的失误以及恶意的破坏是不可避免的，这些故障轻则造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，重则破坏数据库，使数据库中全部或部分数据丢失，因此必须要有恢复子系统。

恢复子系统的功能是：把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态（亦称为一致状态或完整状态）。

4．数据库运行中可能产生的故障有哪几类？哪些故障影响事务的正常执行？哪些故障破坏数据库数据？

答：数据库系统中可能发生各种各样的故障，大致可以分以下几类：

（1）事务内部的故障；

（2）系统故障；

（3）介质故障；

（4）计算机病毒。

事务故障、系统故障和介质故障影响事务的正常执行；介质故障和计算机病毒破坏数据

库数据。

5．据库恢复的基本技术有哪些？

答：

数据转储和登录日志文件是数据库恢复的基本技术。

当系统运行过程中发生故障，利用转储的数据库后备副本和日志文件就可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。

6. 数据库转储的意义是什么？ 试比较各种数据转储方法。

答：

数据转储是数据库恢复中采用的基本技术。所谓转储即DBA定期地将数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。当数据库遭到破坏后可以将后备副本重新装入，将数据库恢复到转储时的状态。

静态转储：在系统中无运行事务时进行的转储 *** 作。静态转储简单，但必须等待正运行的用户事务结束才能进行。同样，新的事务必须等待转储结束才能执行。显然，这会降低数据库的可用性。

动态转储：指转储期间允许对数据库进行存取或修改。动态转储可克服静态转储的缺点，它不用等待正在运行的用户事务结束，也不会影响新事务的运行。但是，转储结束时后援副本上的数据并不能保证正确有效。因为转储期间运行的事务可能修改了某些数据，使得后援副本上的数据不是数据库的一致版本。

为此，必须把转储期间各事务对数据库的修改活动登记下来，建立日志文件（log file）。这样，后援副本加上日志文件就能得到数据库某一时刻的正确状态。

转储还可以分为海量转储和增量转储两种方式。

海量转储是指每次转储全部数据库。增量转储则指每次只转储上一次转储后更新过的数据。从恢复角度看，使用海量转储得到的后备副本进行恢复一般说来更简单些。但如果数据库很大，事务处理又十分频繁，则增量转储方式更实用更有效。

7. 什么是日志文件？为什么要设立日志文件？

答：

（1）日志文件是用来记录事务对数据库的更新 *** 作的文件。

（2）设立日志文件的目的是： 进行事务故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复。

8. 登记日志文件时为什么必须先写日志文件，后写数据库？

答：

把对数据的修改写到数据库中和把表示这个修改的日志记录写到日志文件中是两个不同的 *** 作。有可能在这两个 *** 作之间发生故障，即这两个写 *** 作只完成了一个。

如果先写了数据库修改，而在运行记录中没有登记这个修改，则以后就无法恢复这个修改了。如果先写日志，但没有修改数据库，在恢复时只不过是多执行一次UNDO *** 作，并不会影响数据库的正确性。所以一定要先写日志文件，即首先把日志记录写到日志文件中，然后写数据库的修改。

9. 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？系统故障的恢复？介质故障恢复？）

答：

事务故障的恢复：

事务故障的恢复是由DBMS自动完成的，对用户是透明的。

DBMS执行恢复步骤是：

（1）反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新 *** 作。

（2）对该事务的更新 *** 作执行逆 *** 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。

答：

系统故障的恢复：

系统故障可能会造成数据库处于不一致状态：

一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库；

二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区，没来得及写入数据库。

因此恢复 *** 作就是要撤销(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。

进行UNDO处理的方法是，反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更新 *** 作执行逆 *** 作，即将日志记录中“更新前的值”（Before Image）写入数据库。

（3）对重做队列中的各个事务进行REDO处理。

进行REDO处理的方法是：正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行日志文件登记的 *** 作。即将日志记录中“更新后的值”（After Image）写入数据库。

*解析：

在第（1）步中如何找出REDO队列和UNDO队列？请大家思考一下。

下面给出一个算法：

1） 建立两个事务队列:

· UNDO-LIST: 需要执行undo *** 作的事务集合；

· REDO-LIST: 需要执行redo *** 作的事务集合；

两个事务队列初始均为空。

2） 从日志文件头开始，正向扫描日志文件

· 如有新开始（遇到Begin Transaction）的事务Ti，把Ti暂时放入UNDO-LIST队列；

· 如有提交的事务（遇到End Transaction）Tj，把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列；

直到日志文件结束

答：

介质故障的恢复：

介质故障是最严重的一种故障。

恢复方法是重装数据库，然后重做已完成的事务。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）DBA装入转储结束时刻的日志文件副本

（3）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。

*解析

1）我们假定采用的是静态转储，因此第（1）步装入数据库后备副本便可以了。

2）如果采用的是静动态转储，第（1）步装入数据库后备副本还不够，还需同时装入转储开始时刻的日志文件副本，经过处理后才能得到正确的数据库后备副本。

3）第（2）步重做已完成的事务的算法是：

a. 正向扫描日志文件，找出故障发生前已提交的事务的标识，将其记入重做队列

b. 再一次正向扫描日志文件，对重做队列中的所有事务进行重做处理。即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。

10. 具有检查点的恢复技术有什么优点？

答：

利用日志技术进行数据库恢复时，恢复子系统必须搜索日志，确定哪些事务需要REDO，哪些事务需要UNDO。一般来说，需要检查所有日志记录。这样做有两个问题：

一是搜索整个日志将耗费大量的时间。

二是很多需要REDO处理的事务实际上已经将它们的更新 *** 作结果写到数据库中了，恢复子系统又重新执行了这些 *** 作，浪费了大量时间。

检查点技术就是为了解决这些问题。

11. 试述使用检查点方法进行恢复的步骤。

答：

① 从重新开始文件中找到最后一个检查点记录在日志文件中的地址，由该地址在日志文件中找到最后一个检查点记录。

② 由该检查点记录得到检查点建立时刻所有正在执行的事务清单ACTIVE-LIST。

这里建立两个事务队列:

· UNDO-LIST: 需要执行undo *** 作的事务集合；

· REDO-LIST: 需要执行redo *** 作的事务集合；

把ACTIVE-LIST暂时放入UNDO-LIST队列，REDO队列暂为空。

③ 从检查点开始正向扫描日志文件

· 如有新开始的事务Ti，把Ti暂时放入UNDO-LIST队列；

· 如有提交的事务Tj，把Tj从UNDO-LIST队列移到REDO-LIST队列，直到日志文件结束；

④ 对UNDO-LIST中的每个事务执行UNDO *** 作, 对REDO-LIST中的每个事务执行REDO *** 作。

12. 什么是数据库镜像？它有什么用途？

答：

数据库镜像即根据DBA的要求，自动把整个数据库或者其中的部分关键数据复制到另一个磁盘上。每当主数据库更新时，DBMS自动把更新后的数据复制过去，即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。

数据库镜像的用途有：

一是用于数据库恢复。当出现介质故障时，可由镜像磁盘继续提供使用，同时DBMS自动利用镜像磁盘数据进行数据库的恢复，不需要关闭系统和重装数据库副本。

二是提高数据库的可用性。在没有出现故障时，当一个用户对某个数据加排它锁进行修改时，其他用户可以读镜像数据库上的数据，而不必等待该用户释放锁。

这是答案；

答题纸

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

题号12345678910

答案

二、填空题（每空2分，共20分）。

1． 2．

3． 4．

5． 6．

7． 8．

9． 10．

三、简答题（共5小题，每小题4分，共20分）。

四、设计题（共5小题，每小题关系代数式2分，SQL语句2分，共20分）。

五、综合题（共2题，每题10分，共20分）。

2007-9-1 22:44 liaojk123

2005-06-1db-A卷参考答案与评分细则

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

题号12345678910

答案BBACACCCCD

二、填空题（每空2分，共20分）。

1．数据库系统 2． 外模式/模式映像

3．__选择__ 4． _数据 *** 纵_____

5． __DISTINCT_6．_GRANT___

7．_删除异常__ 8． __3__

9． _物理___10． __实体__

三、简答题（共5小题，每小题4分，共20分）。

1.数据结构、数据 *** 作、完整性约束。（错一个扣1分，全错不得分）

2.需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实事、数据库运行和维护。（错一个扣0.5分，全错不得分）

3.事务是用户定义的一个数据库 *** 作序列，这些 *** 作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。（2分）事务具有原子性、一致性、隔离性和持续性等特性。（每点0.5分）

4.丢失修改、不可重复读、读“脏”数据。（错一个扣1分，全错不得分）

5.（1）正像扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务，将其事务标识记入REDO队列。同时找出故障发生时尚未完成的事务，将其事务标识记入UNDO队列。（2）对UNDO队列中的各个事务进行撤销处理。（3）对REDO队列中的各个事务进行重做处理。（错一个扣1.5分，全错不得分）

四、设计题（共5小题，每小题关系代数式2分，SQL语句2分，共20分）。注意：答案不唯一！

1．检索所有选修了课程号为“C112”的课程的学生的学号和分数；

select 学号，分数 from 学习 where 课程号=’C112’

∏学号，分数( 课程号=’C112’(学习))

2. 检索“英语”专业学生所学课程的信息，包括学号、姓名、课程名和分数；

select 学习.学号，姓名，课程名，分数

from 学生，课程，学习

where 学习.学号=学生.学号 and 学习.课程号=课程.课程号 and 专业=’英语’；

∏学号，姓名，课程名，分数（∏学号，姓名（ 专业=’英语’(学生)）∞学习∞∏课程号，课程名（课程））

3. 检索“数据库原理”课程成绩高于90分的所有学生的学号、姓名、专业和分数；

Select 学生.学号，姓名，专业，分数 from 学生，学习

Where 学生.学号=学习.学号 and 分数>90 and 课程号=

（select 课程号 from 课程 where 课程名=‘数据库原理’）；

∏学号，姓名，专业,分数(∏学号，姓名，专业（学生）∞（ 分数>90（ 学习））∞∏课程号，课程名（ 课程名=’数据库原理’(课程)）)

4．检索不学课程号为“C135”课程的学生信息，包括学号，姓名和专业；

Select 学号，姓名，专业 from 学生

Where 学号 not in

（select 学号 from 学习 where 课程号=‘C135’）；

（∏学号（学生）-∏学号（ 课程号=‘C135’（ 学习）））∞(∏学号，姓名，专业（学生）

5．检索至少学过课程号为“C135”和“C219”的课程的学生的信息，包括学号、姓名和专业。

Select 学号，姓名，专业 from 学生 where 学号 in

（select X1.学号 from 学习 X1，学习 X2 where X1.学号=X2.学号 and X1.课程号=‘C135’and X2。课程号=‘C219’）；

(∏学号，课程号（学习）÷∏课程号( 课程号=‘C135’∨课程号=‘C219’ (课程))) ∞∏学号,姓名，专业（学生）

五、综合题（共2题，每题10分，共20分）。

1．现有如下关系模式：借阅（图书编号，书名，作者名，出版社，读者编号，读者姓名，借阅日期，归还日期），基本函数依赖集F={图书编号→（书名，作者名，出版社），读者编号→读者姓名，（图书编号，读者编号，借阅日期）→归还日期}

（1）读者编号是候选码吗？（2分）

（2）写出该关系模式的主码。（2分）

（3）该关系模式中是否存在非主属性对码的部分函数依赖？如果存在，请写出一个。（2分）

（4）该关系模式满足第几范式？并说明理由。（4分）

答：（1）不是。

（2）（图书编号，读者编号，借阅日期）

（3）存在。书名函数依赖于图书编号，图书编号是码的真子集，所以书名部分函数依赖于码。

（4）1NF。因为存在非主属性对码的部分函数依赖。

2. 某工厂生产多种产品，每种产品由不同的零件组装而成，有的零件可用在不同的产品上。产品有产品号和产品名两个属性，零件有零件号和零件名两个属性。根据语义设计ER模型，并将ER模型转换成关系模式，要求关系模式主码加下划线表示。(ER模型4分，关系模型6分)

产品（产品号，产品名）

零件（零件号，零件名）

组装（产品号，零件号）

2007-9-1 22:45 liaojk123

重 庆 邮 电 学 院 2005 ~ 2006 学 年 第 一 学 期

题号一二三四五六总分

分数

评卷人

计算机学院 《数据库原理》 期末考试题 120分钟

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1．模式的逻辑子集通常称为（ ）

A．存储模式B．内模式

C．外模式D．模式

2.DB、DBMS和DBS三者之间的关系是( )

A.．DB包括DBMS和DBSB．DBS包括DB和DBMS

C．DBMS包括DB和DBS D．不能相互包括

3．已知两个关系如下：

RABC

1b1c1

2b2c2

3b1c1

SDEA

d1e11

d2e21

d3e12

假设R的主键是A，S的主键是D，在关系S的定义中包含外键子句：

“FOREIGN KEY (A) REFERENCES R(A) ON DELETE RESTRICT”，

下列SQL语句不能成功执行的是（ ）

A．DELETE FROM R WHERE A＝2

B．DELETE FROM R WHERE A＝3

C．DELETE FROM S WHERE A＝1

D．DELETE FROM S WHERE A＝2

4．在SQL中，与“NOT IN”等价的 *** 作符是（ ）

A．<>ALLB．<>SOME

C．=SOMED．=ALL

5．.如何构造出一个合适的数据逻辑结构是()主要解决的问题。�

A．关系数据库优化 B．数据字典 �

C．关系数据库规范化理论D．关系数据库查询

6．将ER模型转换成关系模型，属于数据库的（ ）

A．需求分析B．概念设计

C．逻辑设计D．物理设计

7．如果事务T已在数据R上加了X锁，则其他事务在数据R上（ ）

A．只可加X锁B．只可加S锁

C．可加S锁或X锁D．不能加任何锁

8.“is-part-of”联系是指数据间的( )

A.包含关系 B.分类关系 C.继承关系 D.并关系

9．在分布式数据库中，数据的垂直分片是对全局关系的（ ）

A．选择 *** 作B．投影 *** 作

C．自然联接 *** 作D．半联接 *** 作

10.在数据库设计中，表示用户业务流程的常用方法是()

A.DFD B.ER图 C.程序流程图 D.数据结构图

二、填空题（每空2分，共20分）

1．数据库的逻辑数据独立性是由___外模式/模式____映象提供的。

2．在数据库设计中，规划存储结构和存取方法属于____物理_______设计。

3．在计算机网络环境中，各个场地采用相同类型的数据模型和DBMS，称之为___同构同质______型分布式数据库系统。

4．SQL语言提供数据库定义、___数据 *** 纵_____、数据控制等功能。

5．关系代数中专门的关系运算包括：选择、投影、连接和__除法______。

6．当数据库被破坏后，如果事先保存了____日志文件____和数据库的副本，就有可能恢复数据库。

7．关系中主码的取值必须唯一且非空，这条规则是__实体____完整性规则。

8．设有学生表S(学号，姓名，班级)和学生选课表SC(学号，课程号，成绩)，为维护数据一致性，表S与SC之间应满足__参照____完整性约束。�

9．在函数依赖中，平凡的FD可根据推规则中的___自反律 ___律推出。

10．设关系模式R（A，B，C，D），函数依赖集F＝｛AB→C，D→B｝，则R的候选码为____ ABD _____

三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

1.什么是事务？事务具有那些特性？

1.数据库系统中的常见故障有哪些?

3.什么是死锁？

4.简述数据库并发 *** 作通常会带来哪些问题。

四、设计题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

现有关系数据库如下：�

学生(学号，姓名，性别，专业，奖学金)�

课程(课程号，名称，学分)�

学习(学号，课程号，分数)�

分别用关系代数表达式和SQL语句实现下列1—5小题：�

1.检索所有选修了课程号为“C112”的课程的学生的学号和分数；

2.检索“英语”专业学生所学课程的信息，包括学号、姓名、课程名和分数。

3.检索“数据库原理”课程成绩高于90分的所有学生的学号、姓名、专业和分数；

4.检索不学课程号为“C135”课程的学生信息，包括学号，姓名和专业；

5.检索至少学过课程号为“C135”和“C219”的学生信息，包括学号、姓名和专业；

五、综合题（本大题共2题，每题10分，共20分）

1．假设为自学ks成绩管理设计了一个关系R（S＃，SN，C＃，CN，G，U），其属性的含义依次为考生号、姓名、课程号、课程名、分数和主考学校名称。

规定每个学生学习一门课程只有一个分数；一个主考学校主管多门课程的考试，且一门课程只能属于一个主考学校管理；每名考生有唯一的考号，每门课程有唯一的课程号。

（1）写出关系模式R基本的函数依赖集。（2分）

（2）写出关系模式R的候选码。（2分）

（3）关系模式R最高达到第几范式？为什么？（3分）

（4）将R规范化为3NF。（3分）

2. 某工厂生产多种产品，每种产品由不同的零件组装而成，有的零件可用在不同的产品上。产品有产品号和产品名两个属性，零件有零件号和零件名两个属性。根据语义设计ER模型，并将ER模型转换成关系模式。(ER模型5分，关系模型5分)

2007-9-1 22:46 liaojk123

重 庆 邮 电 学 院 2004 ~ 2005 学 年 第 二 学 期

通信与信息工程学院 《数据库原理》 参考答案与评分标准

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

A B B B B B A D B C

二、简述题(每小题5分，共35分)

1. 在数据面向的对象方面：文件系统的管理者是文件系统；数据库系统的管理者是数据库管理系统。（1分）在数据共享程度方面：文件系统共享性差，冗余度大；数据库系统共享性高，冗余小。（1分）在数据独立性方面：文件系统数据独立性差；数据库系统具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性。（1分）在数据结构化方面：文件系统记录内有结构，整体无结构；数据库系统整体结构化。（1分）在数据控制能力方面：文件系统由应用程序自己控制；数据库系统由数据库管理系统控制。（1分）

[说明：指出三点不同都可，上述答案供参考]

2. 数据库系统有外模式、模式和内模式三级模式结构[2分]，在这三级模式之间提供了两级映象，即外模式/模式映象和模式/内模式映象[2分]。正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性[1分]。

3. 查询选修了1号课程或3号课程的学生的学号[5分]。

[说明：将或写成和的扣3分]

4. 若关系中的某一个属性组的值能够唯一地标识一个元组，则成该属性组为候选码[2分]；若一个关系中有多个候选码，则选定其中一个为主码[1分]；设F是关系R中的一个属性组，但不是R的码，如果F与关系S中的主码相对应，则称F为R的外码[2分]。

5. 需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施、数据库运行与维护。[5分，答案不全适当扣分]

6. 并发 *** 作可能会带来的数据不一致性问题包括丢失修改、不可重复度和读脏数据[3分]。产生这些问题的主要原因是并发 *** 作破坏了事务的隔离性[2分]。

7．R属于第一范式[2分]，分解为如下两个模式[3分]：

R1(A,D), A为主码；R2(A,B,C), (A,B)为主码，A为外码

三、用SQL语句描述下列数据库 *** 作 (每小题3分，共30分)

1. SELECT * FROM S

2. SELECT DISTINCT S# FROM SC WHERE G<60

3. SELECT S#, G FROM SC WHERE C#=3 ORDER BY G DESC

4. SELECT COUNT(*) FROM S

5. SELECT SN FROM S WHERE SD IN (‘IS’, ‘CS’)或

SELECT SN FROM S WHERE SD=‘IS’ OR SD=‘CS’

6. SELECT S#, COUNT(*) FROM SC GROUP BY S#

7. SELECT S# FROM SC WHERE C#=2 AND G>=90

8. DELETE FROM SC WHERE S# IN（或=）

(SELECT S# FROM S WHERE SN=’ 王敏’)

9. UPDATE S SET SA=SA+1

10. CREATE VIEW XXX AS SELECT S#, SN, SA FROM S WHERE SD=’CS’

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