数据库系统原理试卷

1. 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，事务中包括的诸操作要么都做，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。即一个事务内部的操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。接下来的其他操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包括两个操作；Q1=Q1-Q，Q2=Q2+Q。如果T非正常终止时只做了第一个操作，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、操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操作。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操作的文件。
（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操作。有可能在这两个操作之间发生故障，即这两个写操作只完成了一个。
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操作，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。
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。
因此恢复操作就是要撤销(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事务的更新操作执行逆操作，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操作。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操作的事务集合；
· REDO-LIST: 需要执行redo操作的事务集合；
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操作结果写到数据库中了，恢复子系统又重新执行了这些操作，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操作的事务集合；
· REDO-LIST: 需要执行redo操作的事务集合；
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操作, 对REDO-LIST中的每个事务执行REDO操作。

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。

2. 【数据库历年期末考试题】数据库原理期末考试题

2005-2006（2）数据库系统原理试题(A)参考答案及评分标准

一、填空题（每空1分，共14分）

1、 数据结构

2、 元组

3、 实体完整性 参照完整性

4、 1NF

5、 数据字典

6、 B R +BR B S B S +BR B S

7、 可串行的

8、 RAID

9、 动态Hash 方法 可扩展Hash 方法

10、 并发控制技术 数据库恢复技术

二、选择题（每题1分，共10分）

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

三、简答题（每题4分，共16分）

1． 可以表示任何关系代数操作的5种基本代数操作是什么？

答: ⋃ , - , ⨯ , σ , π

注：1个1分，写对4个即可得4分

2． 关系数据库中常用的连接操作的实现算法有哪些？

答：循环嵌套连接算法（1分）、排序合并连接算法（1分）、hash 连接算法（1分）、索引连接算法（1分）。

3． 简述B 树和B+树的区别。

答：（1）B+树的叶子节点链在一起（2分）。（2）B+树的内节点不存放数据指针（2分）。

4． 什么是数据库事务？什么是数据库事务的原子性？

答：一个存取或更改数据库的程序的运行称为数据库事务（2分）。事务中的所有操作要么全部被成功的完成且这些操作的结果被永久地存储到数据库中，要么这

个事务对数据库和其它事务没有任何影响。这种性质称为事务的原子性（2分）。

四、综合题（每题12分，共60分）

（一）已知关系S ，P ，J ，SPJ 的关系模式为：

S （SNO ，SN ，CITY ）

P （PNO ，PN ，COLOR ）

J （JNO ，JN ，CITY ）

SPJ （SNO ，JNO ，PNO ，QTY ）

其中：SNO 为供应商号，SN 为供应商姓名，CITY 为所在城市；PNO 为零件号，PN 为 零件名称，COLOR 为颜色；JNO 为工程项目号，JN 为工程项目名称；QTY 为数量。

1、 试用

∏JN （（∏JNO ，PNO （SPJ ）÷ ∏PNO （P ∏JNO ，JN （J ））（4分）

2、试用完成下列查询：把零件号为P2的零件重量增加5，颜色改为黄色。

UPDATE P

SET WEIGHT=WEIGHT+5,COLOR=’黄色’

WHERE PNO=’P2’; （4分）

3、试用完成下列查询：取出1个以上供应商提供的零件号。

SELECT PNO

FROM SPJ

GROUP BY PNO

HA VING COUNT （SNO ）≥1 （4分）

(二) 设某商业集团数据库有三个实体集。一是“商店”实体集，属性有商店编号、商店名、地址等；二是“商品” 实体集，属性有商品编号、商品名、规格、单价等；三是“供应商” 实体集，属性有供应商编号、供应商名、地址等。

商店与商品间存在“销售”联系，每个商店可销售多种商品，每个商品也可放在多个商店档信胡销售，每个商店行拦销售一种商品，有月销售量；供应商与商品间存在着“供应” 联系，每个供应商供应多种商品，每种商品可以向多个供应商订购。供应商供应商品给每个商店有月供应量。

（1）试画出E-R 图，并在图上注明属性。

（2） 将E--R 图转换成关系模型，并指明主键和外键。

（1）E-R 图如图所示。

（6分，其中实体2分、联系2分、属性2分）

（2）此E--R 图转换成的关系模型如下

商店（商店编号，商店名，地址） 主码为商店编号

供应商（供应商编号，供应商名，地址） 主码为供应商编号

商品（商品编号，商品名，规格，单价）

销售（商店编号，商品号，月销售量）

主码为（商店编号，商品号），外码为商店编号和商品号

供应（供应商编号，商店编号，月供应量）

主码为（供应商编号，商店编号），外码为供应商编号，商店编号

共6分，由于学生的写法多样，教师根据具体情况给分。

(三)1．设关系模式R 其中： U={A, B, C, D, E, P}

F={A→B,C→P,E→A,CE→D}

求出R 的所有候选关键字。

解：由计算可知： (CE)的闭包 = {ABCDEP}

而 C 的闭包={CP}

E 的闭包={ABE} （2分）

所以：R 的候选键为坦配 ： CE 。 （2分）

2．判断下面的关系模式最高属于第几范式) ，并说明理由。

R({A,B,C},{AC→B,AB→C,B→C})

答：是1NF ,（2分） 因为该关系的候选键之一为AB, 又因为有B→C,存在部分函数依赖（2分）, 所以, 该关系为1NF.

3． 设关系R 具有属性集合{O, I, S, A, B}，函数依赖集合{I->B, IS->A, A->O}。把R 分解成

3NF ，并使其具有无损连接性和函数依赖保持性。

答：{IB,ISA,AO}（4分）

(四) 设文件F 具有10000个记录，每个记录50字节，其中10字节用来表示文件的键值。每个磁盘块大小1000字节，指向磁盘块的指针占5字节，不允许记录跨两个块。

（1） 如果为文件F 建立简单hash 索引，使用100个hash 桶，则桶目录需要多

少磁盘块？平均每个桶需要多少磁盘块？

答：（1）1 （2）10000个记录/100个桶＝100个记录每桶，（2分）100个记

录×50字节每记录/1000字节每块＝5块（2分）

（2） 如果为文件F 建立B +树索引，各磁盘块尽量装满，需要多少磁盘块存储索

引？

答：求秩D ：5D+10(D+1) D=67 （2分）

即每个叶节点能保存D-1=66个键值。所以叶节点数为⎡10000/66⎤

＝152个。（2分）

上一层的内节点同样有67个指针，是一个67叉的节点，

⎡10000/67⎤＝3，⎡3/67⎤＝1（2分）

因此B+树的节点总数为152+3+1=156个。即需要156个磁盘块

存储B+树索引。（2分）

(五) 对于教学数据库S(S#，SNAME ，AGE ，SEX) ，SC(S#，C#，GRADE) ，C(C#，CNAME ，TEACHER) 。现有一个查询：检索至少学习W ANG 老师所授一门课程的男学生学号和姓名。

1. 给出该查询的关系代数表达式，并画出该表达式构成的语法树。

2. 使用启发式优化算法对语法树进行优化，得到优化的语法树。

解：(1) 关系代数表达式：

∏ S#,SNAME (σS.S#=SC.S#∧SC.C#=C.C#∧S.SEX=’男’ ∧teacher=’wang’（S×SC×C ）) （3分）

∏ S#,SNAME

S.S#=SC.S#∧SC.C#=C.C#∧S.SEX=’男’ ∧teacher=’wang’

（3分）

∏ S#,SNAME σSC.C#=C.C#

σteacher=’wang’

∏ S#,C# S.SEX=’男’

s

结果树（3分） c sc （3分）

3. 《数据库原理应用》简答题(数据库原理与应用试题及答案)

1.数据库：是以某种文件结构存储的一系列信息表，这种文件结构使您能够访问这些脊稿昌表、选择表中的列、对表进行排序以及根据各种标准选择行。数据库通常有多个索引与这些表中的许多列相关联，所以我们能尽可能快地访问这些表。数据库管理系统：随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统的不断发展，使用计算机时需要处理大量的数据、建立和检索大量的表格，将这些数据和表格按一定的规律组织起来，以便处理更有效、检索更迅速、用户使用更方便，于是就出现了数据库管理系统。数据库和数据库软件就组成了数据库管理系统。数据库管理系统有各种类型，目前许多计算机包括微型机都配有数据库管理系统，如FoxPro、Oracle、sqlserver等。

2.数据库系统由数据库(DB),数据管理系统(DBMS),应用程序,用户和硬件敬饥组成,其中最关键的部分是数据库.3.主关键字（Primarykey）：用来唯一辨别表格里记录的备选关键字。外来关键字（Foreignkey）：表格内匹配同一表格或者另一表格里备选关键字的一个列或者一组列。外来键允许你将樱扒一个表格里的记录和另一个表格里的数据相关联。有主外键关系，进行两个表或多个表的关联。

4. 数据库原理题目

9、E-R模型图
10、主键
11、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库的物理设计、数据库的实施和维护
12、班级号
1、A
2、B
3、C
4、B
5、C
6、D
7、D
8、C
9、C
10、D

5. 《数据库原理》求答案！

一
1.有组织,可共享.
2.实体完整性,参照完整性.
3.网状模型.关系模型
4.一致性,原子性.
5.丢失修改、不可重复读.
6.外模式,内模式.
7.对内储存,对外储存.
8.读锁(s)写锁(x)
9.E-R图
10.消除了非主属性对码的传递函数依赖.
二.
1.物理的逻辑独立性就是数据的存储和数据库系统相互独立,数据库里的数据单独存在于数据库操作系统之外.
2.网状模型的优点:分层明确,且每个结点的数据都相互独立.缺点:关系表现形式太复杂,不容易明显看清楚.
3.由于需要对数据进行增删改查,所以需要对数据修改做保护,避免出现增删改查的异常.
4.内模式是指数据库的存储模式,单纯的数据库数据存储.
三.
1.∏sno,sname,sage,sdept(student)σ
2.∏sdept(σsno,sname,sage,sdept(student))
3.∏ name,sdept(σcno='1'∧(student*course*c)
四.
1.select sno,sname,sage,sdept
from student
2.select sname,sage
from student
where sdept='IS' and sdept='MS' and sdept='CS'
3.select sno,sname,sage,sdept,cno,grade
from student,sc
where student sno=sc sno
五.事物T1 事物T2
读A
读B
B=A+1
写回B
A=B+1
写回A
六.不明白此题.我的题不这样的问.
七.同上
八.仓库 (库号，面积，电话号码)仓库号是主码
零件 (零件号，名称，规格，单价，描述)零件号是主码
供应商(供应商号，姓名，地址，电话号码，账号)供应商是主码
项目(项目号，预算，开工日期)项目号是主码
职工(职工号，姓名，年龄，职称)职工号是主码

6. 数据库系统原理 自考 好难阿! 网上试卷都找不到答案！有没有高手帮帮忙 就几题!! 很急 谢谢了

1、记录、
2、物理结构设计（概念结构设计阶段、数据库逻辑设计阶段、物理结构设计统称结构设计，这里答案不标准，实际应该填写行为设计，行为设计包括，功能设计+事物设计+程序设计）
3、数据库实施阶段

7. 数据库原理试题(简答)

1、DBS由哪几个部分组成？

答：DBS由四部分组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员。

2.数据库的并发操作会带来哪些问题？

答:数据库的并发操作会带来三类问题:丢失更新问题;不一致分析问题和“脏数据”的读出。

3.简述采用E-R图方法的数据库概念设计的过程。
答:E-R模型的图示法：（1）实体集表示法； （2）属性表法； （3）联系表示法。
层次模型的基本结构是树形结构，具有以下特点：
（1）每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根；
（2）树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。
从图论上看，网状模型是一个不加任何条件限制的无向图。
关系模型采用二维表来表示，简称表，由表框架及表的元组组成。一个二维表就是一个关系。
在二维表中凡能唯一标识元组的最小属性称为键或码。从所有侯选健中选取一个作为用户使用的键称主键。表A中的某属性是某表B的键，则称该属性集为A的外键或外码。
关系中的数据约束：
（1）实体完整性约束：约束关系的主键中属性值不能为空值；
（2）参照完全性约束：是关系之间的基本约束；
（3）用户定义的完整性约束：它反映了具体应用中数据的语义要求。

4.简述客户/服务器式DBS的一般结构。此时数据库应用的功能如何划分？
答:DBS ：数据库系统（Database System),DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。