河南理工大學(xué)年《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用》期末考試試題及答案

1、一、填空題：1數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了_、_、_三個發(fā)展階段。2_是指數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)改變時，盡量不影響整體邏輯結(jié)構(gòu)、用戶的邏輯結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用程序。3_是數(shù)據(jù)庫的整體邏輯結(jié)構(gòu)改變時，盡量不影響用戶的邏輯結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用程序。4用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件是_。5根據(jù)不同的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以分為_、_、_和面向?qū)ο笮汀?數(shù)據(jù)模型由_、_和_三要素組成。7現(xiàn)實世界的事物反映到人的頭腦中經(jīng)過思維加工成數(shù)據(jù)，這一過程要經(jīng)過三個領(lǐng)域，依次是_、_和_。8現(xiàn)實世界中，事物的個體在信息世界中稱為_，在機(jī)器世界中稱為_。9能唯一標(biāo)識實體的屬性集，稱為_。10屬性的取值范圍稱為該屬性的_。11兩個不同實體集的實體

2、間有_、_和_三種情況聯(lián)系。12表示實體類型和實體間聯(lián)系的模型，稱為_。13最著名、最為常用的概念模型是_。14數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)分為_、_和_三部分。15在數(shù)據(jù)庫的三級模型中，單個用戶使用的數(shù)據(jù)視圖的描述，稱為_；全局?jǐn)?shù)據(jù)視圖的描述，稱為_，物理存儲數(shù)據(jù)視圖的描述，稱為_。16數(shù)據(jù)獨立性是指_和_之間相互獨立，不受影響。17數(shù)據(jù)獨立性分成_獨立性和_獨立性兩級。18DBS中最重要的軟件是_；最重要的用戶是_。19采用了_技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)稱為DBS。20在三大傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型中，具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)的是_。21關(guān)系模式規(guī)范化需要考慮數(shù)據(jù)產(chǎn)生的依賴關(guān)系，人們已經(jīng)提出了多種類型的數(shù)據(jù)依賴，其中最主要

3、的是函數(shù)依賴和_。22在關(guān)系模式R中，如果XY，且對于X的任意真子集X，都有XY，則稱Y對X_函數(shù)依賴。23在關(guān)系A(chǔ)（S，SN，D）和B（D，CN，NM）中，A的主鍵是S，B的主鍵是D，則D在S中稱為_。24設(shè)有關(guān)系模式R（B，C，M，T，A，G），根據(jù)語義有如下函數(shù)依賴集：F=BC，（M，T）B，（M，C）T，（M，A）T，（A，B）G。則關(guān)系模式R的候選碼是_。25關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論的研究中，在函數(shù)依賴的范疇內(nèi)，_達(dá)到了最高的規(guī)范化程度。26用戶關(guān)系模式R中所有的屬性都是主屬性，則R的規(guī)范化程度至少達(dá)到_。27在函數(shù)依賴中，平凡的函數(shù)依賴根據(jù)Armstrong推理規(guī)則中的_律就可推出。2

4、8在一個關(guān)系R中，若每個數(shù)據(jù)項都是不可分割的，那么R一定屬于_。29如果XY且有Y是X的子集，那么XY稱為_。30若關(guān)系模式R的規(guī)范化程度達(dá)到4NF，則R的屬性之間不存在非平凡且非_的多值依賴。二、簡答題：1簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？ 2.試述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用和數(shù)據(jù)模型的三個要素。 3試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。 4.試述關(guān)系模型的三個組成部分。 5.定義并理解主碼，候選碼，外部碼術(shù)語，說明它們之間的聯(lián)系與區(qū)別: 6. 定義并理解關(guān)系模式，關(guān)系，關(guān)系數(shù)據(jù)庫術(shù)語，說明它們之間的聯(lián)系與區(qū)別: 7.試述關(guān)系模型的三類完整性規(guī)則。8.什么是基本表？什么是視圖？兩者的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

5、 9理解并給出函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴術(shù)語的定義： 10.試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。 11.試述關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中視圖(VIEW)的定義，引進(jìn)VIEW的概念有什么優(yōu)點？ 12.數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？ 13.試述事務(wù)的概念及事務(wù)的四個特性。 14.為什么事務(wù)非正常結(jié)束時會影響數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的正確性，請列舉一例說明之。 15.數(shù)據(jù)庫中為什么要有恢復(fù)子系統(tǒng)？它的功能是什么？ 16.什么是E-R圖？構(gòu)成E-R圖的基本要素是什么？答案二、填空題（1）人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （2）模式/內(nèi)模式的映象（3）模式/外模式的映象 （4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS） （5）層次、網(wǎng)狀、關(guān)系（6）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、

6、數(shù)據(jù)約束條件（7）現(xiàn)實世界、信息世界、數(shù)據(jù)世界（機(jī)器世界）（8）實體、記錄 （9）碼 （10）域 （11）一對一（1：1）、一對多（1：n）、多對多（m:n）（12）概念模型 （13）E/R模型 （14）外部、概念、內(nèi)部（15）外模式(子模式或用戶模式)、模式(概念模式或邏輯模式)、內(nèi)模式(存儲模式或物理模式) （16）程序、數(shù)據(jù) （17）邏輯、物理 （18）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、數(shù)據(jù)庫管理員（DBA） （19）數(shù)據(jù)庫 （20）關(guān)系模型（21）多值依賴 （22）完全 （23）外碼 （24）MA （25）BCNF （26）3NF （27）自反 （28）1NF （29）平凡的函數(shù)依賴 （30

7、）函數(shù)依賴三、簡述題1簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？ 答：數(shù)據(jù)庫定義功能； 數(shù)據(jù)存取功能； 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理； 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能。2.試述數(shù)據(jù)模型的概念、數(shù)據(jù)模型的作用和數(shù)據(jù)模型的三個要素。 答：數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中用來對現(xiàn)實世界進(jìn)行抽象的工具，是數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架。 一般地講，數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的概念的集合。這些概念精確地描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性和完整性約束條件。因此數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是所研究的對象類型的集合，是對系統(tǒng)的靜態(tài)特性的描述。 數(shù)據(jù)操作：是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許進(jìn)行的操作的集

8、合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則，是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。 數(shù)據(jù)的約束條件：是完整性規(guī)則的集合，完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。3試述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。 答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點有： 一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，這是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。 二、數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不再面向某個應(yīng)用而是面向整個系統(tǒng)，因此可以被多個用戶、多個應(yīng)用、用多種不同的語言共享使用。由于數(shù)據(jù)面向整個系統(tǒng)，是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，不僅可以被多個應(yīng)用共

9、享使用，而且容易增加新的應(yīng)用，這就使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大，易于擴(kuò)充。 三、數(shù)據(jù)獨立性高 數(shù)據(jù)獨立性包括數(shù)據(jù)的物理獨立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)和二級映象功能保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有很高的物理獨立性和邏輯獨立性。 四、數(shù)據(jù)由 DBMS統(tǒng)一管理和控制 數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多個用戶可以同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時存取數(shù)據(jù)庫中同一個數(shù)據(jù)。為此， DBMS必須提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能，包括數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)，數(shù)據(jù)的完整性檢查，并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。4.試述關(guān)系模型的三個組成部分。 答：關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。 5. 定義并理解主碼，候

10、選碼，外部碼術(shù)語，說明它們之間的聯(lián)系與區(qū)別: 答： 候選碼：若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識一個元組，則稱該屬性組為候選碼（ Candidate key）。 主碼：若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼（ Primary key）。 外部碼：設(shè) F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼，如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外部碼（Foreign key），簡稱外碼。 基本關(guān)系 R稱為參照關(guān)系（Referencing relation），基本關(guān)系S稱為被參照關(guān)系（Referenced relation）或目標(biāo)關(guān)系（Target relation）。關(guān)系R和S

11、可以是相同的關(guān)系。 6. 定義并理解關(guān)系模式，關(guān)系，關(guān)系數(shù)據(jù)庫術(shù)語，說明它們之間的聯(lián)系與區(qū)別: 答：關(guān)系模式：關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式（ Relation Schema）。它可以形式化地表示為： R（U，D，dom，F(xiàn)） 其中 R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬性名集合，D為屬性組U中屬性所來自的域，dom為屬性向域的映象集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。 關(guān)系：在域 D1，D2，Dn上笛卡爾積D1D2Dn的子集稱為關(guān)系，表示為 R（D1，D2，Dn） 關(guān)系是關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容。關(guān)系模式是靜態(tài)的、穩(wěn)定的，而關(guān)系是動態(tài)的、隨時間不斷變化的，因為關(guān)系操作在不斷地更新著數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。 關(guān)系

12、數(shù)據(jù)庫：關(guān)系數(shù)據(jù)庫也有型和值之分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的型也稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式，是對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述，它包括若干域的定義以及在這些域上定義的若干關(guān)系模式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值是這些關(guān)系模式在某一時刻對應(yīng)的關(guān)系的集合，通常就稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。 7.試述關(guān)系模型的三類完整性規(guī)則。答： 關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對關(guān)系的某種約束條件。關(guān)系模型中可以有三類完整性約束：實體完整性，即主屬性不能為空、參照完整性即外碼要么取值為空，要么為對應(yīng)主碼某個元組的取值和用戶定義的完整性。8.什么是基本表？什么是視圖？兩者的區(qū)別和聯(lián)系是什么？ 答：基本表是本身獨立存在的表，在 SQL中一個關(guān)系就對應(yīng)一個表。 視圖是從一個或幾個基本表導(dǎo)出的

13、表。視圖本身不獨立存儲在數(shù)據(jù)庫中，是一個虛表。即數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍存放在導(dǎo)出視圖的基本表中。視圖在概念上與基本表等同，用戶可以如同基本表那樣使用視圖，可以在視圖上再定義視圖。9理解并給出函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴術(shù)語的定義： 答： 函數(shù)依賴：設(shè) R (U)是一個關(guān)系模式，U是R的屬性集合，X和Y是U的子集。對于R (U)的任意一個可能的關(guān)系r，如果r中不存在兩個元組，它們在X上的屬性值相同， 而在Y上的屬性值不同， 則稱X函數(shù)確定Y或Y函數(shù)依賴于X，記作XY。 完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴：在 R（U）中，如果XY，并且對于X的任何一個真子集X，都有XY，則稱

14、Y對X完全函數(shù)依賴;若XY，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對X部分函數(shù)依賴; 10. 試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。 1) 需求分析 2) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 3) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 4) 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計 5) 數(shù)據(jù)庫實施 6) 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù) 這是一個完整的實際數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程。不僅包括設(shè)計數(shù)據(jù)庫本身，還包括數(shù)據(jù)庫的實施、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。 設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復(fù)。 11. 試述關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中視圖(VIEW)的定義，引進(jìn)VIEW的概念有什么優(yōu)點。 答案 視圖是從一個或幾個基本表導(dǎo)出的表。視圖本身不獨立存儲在數(shù)據(jù)庫中，是一個虛表。即數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放

15、視圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍存放在導(dǎo)出視圖的基本表中。視圖在概念上與基本表等同，用戶可以如同基本表那樣使用視圖，可以在視圖上再定義視圖。引進(jìn)VIEW的優(yōu)點有： (1)視圖能夠簡化用戶的操作。 (2)視圖使用戶能以多種角度看待同一數(shù)據(jù)。 (3)視圖對重構(gòu)數(shù)據(jù)庫提供了一定程度的邏輯獨立性。 (4)視圖能夠?qū)C(jī)密數(shù)據(jù)提供安全保護(hù)。 12. 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？ 答：數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容通常包括：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理過程五個部分 其中數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位，若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)

16、據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。 數(shù)據(jù)字典的作用：數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，在需求分析階段建立，是下一步進(jìn)行概念設(shè)計的基礎(chǔ)，并在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中不斷修改、充實、完善。 13.試述事務(wù)的概念及事務(wù)的四個特性。 答：事務(wù)是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做要么全不做 ,是一個不可分割的工作單位。 事務(wù)具有四個特性：原子性（ Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持續(xù)性（Durability）。這個四個特性也簡稱為ACID特性。 原子性：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務(wù)中包括的諸操作要么都做，要么都不做。 一致性：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一

17、個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。 隔離性：一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。即一個事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對其他并發(fā)事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個事務(wù)之間不能互相干擾。 持續(xù)性：持續(xù)性也稱永久性（ Permanence），指一個事務(wù)一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應(yīng)該對其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。 14.為什么事務(wù)非正常結(jié)束時會影響數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的正確性，請列舉一例說明之。 答：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生故障，有些事務(wù)尚未完成就被迫中斷，這些未完成事務(wù)對數(shù)據(jù)庫所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫，這時數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確的狀態(tài)，或者說是不一致的狀態(tài)。 例如某工廠的庫存管理系統(tǒng)中，要把數(shù)量為 Q的某種零件從倉庫1移到倉庫2存放。 則可以定義一個事務(wù) T，T包括兩個操作；Q1=Q1-Q，Q2=Q2+Q。如果T非正常終止時只做了第一個操作，則數(shù)據(jù)庫就處于不一致性狀態(tài)，庫存量無緣無故少了Q。 15.數(shù)據(jù)庫中為什么要有恢復(fù)子系統(tǒng)？它的功能是什么？ 答：因為計算機(jī)系統(tǒng)中硬件的故障、軟件的錯誤、操作員的失誤以及惡意的破壞是不可避免的，這些故障輕則造成運(yùn)行事務(wù)非正常中斷，影響數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，重則破壞數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫中全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，因此必須要有恢