试卷

一、填空题(每题 1 分，共10 分) 　　

1. 数据库管理技术的发展经历了三个阶段：人工管理阶段，文件系统阶段和__________阶段。

2.实体完整性约束规定__________的取值不能为空值。

3. 计算机系统有三类安全性问题，即____________ 、管理安全类和政策法律类。

4. 关系模式规范化考虑数据间的依赖关系，已经提出了多种类型的数据依赖，其中最重要的是函数依赖和___________。

5. DBMS执行查询所花费最主要的代价是______________。

6.查询优化主要包括_____________和物理优化 。

7. ________ 是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。

8.数据转储按照每次转储的数据量是否为全部数据，分为海量转储和___________。

9.基本的封锁类型包括共享锁和______________。

10.多个事务并发执行，判定某个并发调度是否正确的依据是看其执行结果是否与某一__________结果相同。

二、选择题(每题 2 分，共 20 分)

1.描述数据库总体逻辑结构特征的是（ 　）。

A．外模式                      B．模式   

C．内模式                      D．概念模式

2.数据库的内部结构用（   ）实现了数据的独立性。

A．物理模式                    B．逻辑模式   

C．三级模式之间的两层映射      D．概念模型

3.以下关于码的说法，错误的是（   ）。

A．候选码就是主码，主码就是候选码                    

B．码可以包含一个或者多个属性  

C．码是唯一标识实体的属性集      

D．关系可能有一个以上的候选码

4.关于数据库的存取控制，以下说法正确的是（   ）。

A．存取控制机制就是限制所有用户不能改写数据                    

B．强制存取控制规定，主体许可证密级>=客体密级时，主体可以读写相应客体  

C．自主存取控制就是用户可以自由访问数据      

D．存取控制方法包括自主存取控制和强制存取控制

5.以下（   ）不属于实现数据库系统安全性的主要技术和方法。

A．存取控制                    B．视图   

C．封锁                        D．审计

6. 关系模式R中的属性全是主属性，则R的最高范式可到达（   ）。

A．1NF                         B．2NF   

C．3NF                         D．BCNF

7.数据依赖集F和G，有Ｆ＋＝Ｇ＋，以下说法正确的是（   ）。

A．F和G等价                   B．F和G数据依赖个数相同  

C．F和G完全相同     　　　　  D．Ｇ必定是Ｆ的最小覆盖

８.下列关于查询优化的说法，正确的是（ 　）。

A．关系数据库中，优化的作用不明显                   

B．选择运算尽可能先做是代数优化中最重要的一条准则

C．优化最好由应用程序来完成

D．查询优化包括启发式优化和逻辑优化

９. 关于事务的持续性，以下说法正确的是（   ）。

A．事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做                   

B．事务一直运行不能结束

C．事务一旦提交，对数据库的改变是永久的

D．持续性也叫一致性

10.关于数据库中的死锁，以下说法正确的是（   ）。

A．死锁一旦产生，需要重新启动DBMS服务才能解除                   

B．死锁和活锁一样，改变服务策略就能解决

C．两段锁协议可以预防死锁

D．数据库中允许死锁产生，然后诊断解除死锁

三、应用题(共 40 分) 　　

2. 某“图书读者数据库”Book_Reader_DB，其中有图书BOOK、读者READ和借阅BORROW三个表，经过需求分析，确定其结构为：

图书（书号，类别，出版社，作者，书名，定价，备注）；

读者（编号，姓名，单位，性别，电话）；

借阅（书号，读者编号，借阅日期）。

在DBMS“SQL SERVER2008R2”上实施的表结构如下，下划线标注的列为主码：

BOOK（B_Number，B_Classification，B_ Publishing，B_Author，B_Name，B_Price，B_Remark）；

READER（R_Number，R_Name，R_Department，R_Sex，R_Telephone）；

BORROW（B_Number，R_Number，BorrowDate）。

请用关系代数完成以下（1）-（2）小题。（4分）

（1）查询“软件工程”类图书的书号和书名。（2分）

（2）查询“经济”类且价格在50元以上的图书的书号，书名及价格。（2分）

请用SQL语言完成以下（3）-（8）小题。（15分）

（3）查询“软件工程”类图书的书号和书名。（2分）

（4）查询“经济”类且价格在50元以上的图书的书号，书名及价格。（2分）

（5）插入一本新书记录：《Android开发案例教程》，编号“201508090226”，价格58元，高等教育出版社，作者是张三。 （2分）

（6）查询没有借阅过图书的所有读者姓名。（3分）

（7）查询“清华大学出版社”出版的各类图书的平均定价。（3分）

（8）查询订购图书最多的出版社及订购图书的数量。（3分）

3. 关系模式R(A,B,C)，F={A->B,B->A,B->C,A->C,C->A}，请完成以下问题：

（1）R的候选码是什么？（3分）

（2）求F的最小覆盖Fmin。（7分）

4. 现在有两个事务，分别包含下列操作：

事务T1：读B；A=B+2；写回A

事务T2：读A；B=A*2；写回B

若A，B的初值均为3，请完成以下问题,：

（1）若T1，T2并发执行，可能正确的结果是什么？（2分）

（2）请给出一个遵循两段锁协议的并发调度，并给出执行结果。（3分）

四、简答题(10 分)

1.完整性约束条件是指数据库中的数据应该满足的语义约束条件。什么是的参照完整性约束？如果用户操作违背了参照完整性约束，DBMS如何处理？（5分）

2.DBMS发生系统故障时，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。请简要描述系统故障的恢复方法。（5分）

五、设计题(20 分)

1. 设计大型系统的概念模型，通常先根据各子系统的需求结果设计子系统分E-R图，再进行合并。合并分E-R图时可能碰到的冲突有哪几类？划分实体与属性的原则是什么？（5分） 

2.某医院的门诊管理系统实现了为患者提供挂号、处方药品收费的功能。具体的需求及 设计如下： 

I．医院医师具有编号， 姓名，科室， 职称， 出诊类型和出诊费用，其中出诊类型分为专家门诊和普通门诊，与医师职称无关；各个医师可以具有不同的出诊费用，与职称和出诊类型无关。 

II．患者首先在门诊挂号处挂号，选择科室和医师，根据选择的医师缴纳挂号费（医师出诊费）。收银员为患者生成挂号单，如表 2-1 所示，其中，就诊类型为医师的出诊类型。

表2-1   XX医院门诊挂号单

收银员：13011           时间：2015年2月1日8:58

就诊号	姓名	科室	医师	就诊类型	挂号费
20150201015	叶梦	内科	杨宇明	专家门诊	5元

III．患者在医师处就诊后，凭借挂号单和医师手写处方到门诊药房交费买药。收银员根据就诊号和医师处方中开列的药品信息，查询药品库（如表 2-2 所示）并生成门诊处方单（如表 2-3 所示）：

表2-2  药品库

药品编码	药品名称	类型	库存	货架编号	单位	规格	单价
12007	牛蒡子	中药	51590	B1401	G	炒	0.0340
11090	百部	中药	36950	B1523	G	片	0.0313

表2-3  XX医院门诊处方单

就诊号	20150201015	病人姓名	叶梦	医师姓名	杨宇明
金额总计	0.65	项目总计	2	收银员	21081
药品编码	药品名称	数量	单位	单价	金额（元）
12007	牛蒡子	10	G	0.0340	0.34
11090	百部	10	G	0.0313	0.31

IV．由于药品价格会发生变化，因此，门诊管理系统必须记录处方单上药品的单价。 根据需求阶段收集的信息，设计的实体联系图和关系模式（不完整）如下所示：

1．实体联系图

2．关系模式 

挂号单（就诊号，病患姓名，医师编号，时间，（5） ） 

收银员（编号，姓名，级别） 

医师（编号，姓名，科室，职称，出诊类型，出诊费用） 

门诊处方  (  （6）  ，收银员，时间 )  

处方明细（就诊号，  （7）） 

药品库  (药品编码,，药品名称，（8） )

[问题1]（4 分） 

根据问题描述，填写 图2-1 实体联系图中(1) ~ (4)处联系的类型。 

[问题2]（4 分） 

图 2-1 中还缺少几个联系？请指出每个联系两端的实体名，格式如下：实体 1：实体 2。

例如，收银员与门诊处方之间存在联系，表示为： 

收银员：门诊处方  或  门诊处方：收银员

[问题3]（7 分） 

根据实体联系图 2-1，填写挂号单、门诊处方、处方明细和药品库关系模式中的空（5）~（8）处，并指出挂号单、门诊处方和处方明细关系模式的主码。

答案

一、填空题(每题 1 分，共10 分) 　　

1数据库系统	2主属性	3技术安全	4多值依赖	5 I/O代价
6代数优化	7日志文件	8增量转储	9排它锁	10串行

二、选择题(每题 2 分，共 20 分)

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

三、应用题(共 40 分) 　

1（6分） A B C D E F a1 1 c1 1 e4 f2 a2 2 c1 2 e3 f3 a3 3 c2 3 e2 f1 a3 3 c2 3 e4 f4 a4 1 c3 1 e4 f2

　

2	（1）（2分） ∏B_Number,B_Name(σ B_Classification=”软件工程”(BOOK))
	（2）（2分）∏B_Number,B_Name，B_Price(σ B_Classification=”经济” ^B_Price>=50 (BOOK) )
	（3）（2分） select  B_Number,B_Name  from  BOOK where  B_Classification=”软件工程”；	（4）（2分） select  B_Number,B_Name，B_Price  from  BOOK where  B_Classification=”经济” and B_Price>=50；
	（5）（2分） insert into BOOK values(‘201508090226’,NULL,’高等教育出版社’,‘张三’, ‘Android开发案例教程’, 58，NULL,)；	（6）（3分） select R_Name from READER where not exists (select * from BORROW where BORROW.R_Number=RADER.R_Number);
	（7）（3分） select  B_Classification ,avg(B_Price) from  BOOK where  B_Publishing=’清华大学出版社’ group by B_Classification;	（8）（3分） select  TOP 1  B_Publishing ,count(*) from  BOOK group by  B_Publishing order by COUNT(*) desc;
3	（1）（3分） [解] 求得（A）F+=ABC，（B）F+=ABC，（C）F+=ABC，故R（A，B，C） 的候选码为A，B，C。
	（2）（7分） [解] 1. F中各依赖的右部均为单列，满足极小化条件。 2.检验A->B,令G=F-{A->B}，求得(A)G+=AC,不包含B，故 A->B不冗余，依上述方法检验知：B->A冗余，B->C不冗余，A->C冗余，C->A不冗余。 3. F中各依赖的左部均为单列，满足极小化条件。 故Fmin={A->B,B->C,C->A}。 注：该题答案不唯一，若改变上述第2步检验顺序，求得Fmin={A->B,B->A,A-C>,C->A}亦为正确答案。

4

（1）（2分） [解] 串行T1，T2： A=5，B=10 串行T2，T1： A=8，B=6 以上均为T1,T2并发执行可能的正确结果。

（2）（3分）         T1                T2             Slock B   R(B)   Xlock A                      SLock A   A=B+2             wait  W(A)              wait Unlock B           wait Unlock A           wait                    R(A)                    Xlock B B=A*2 W(B) Unlock A Unlock B 执行结果为A=5，B=10。（注：答案不唯一）

四、简答题(10 分)

（1）	参照完整性约束（2分） 若属性（或属性组）F是基本关系R的外码它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值），或者等于S中某个元组的主码值。
	违约处理（3分） 视应用情况，DBMS有拒绝、级联和置空三种处理策略。
（2）（5分） 1.   正向扫描日志文件（即从头扫描日志文件），建立两个队列， 重做(REDO) 队列: 在故障发生前已经提交的事务。 这些事务既有BEGIN TRANSACTION记录，也有COMMIT记录 撤销 (Undo)队列:故障发生时尚未完成的事务。 这些事务只有BEGIN TRANSACTION记录，无相应的COMMIT记录 2. 对撤销(Undo)队列事务进行撤销(UNDO)处理。 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”写入数据库。 3. 对重做(Redo)队列事务进行重做(REDO)处理 正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行登记的操作，即将日志记录中“更新后的值”写入数据库。

五、设计题(20 分)

1	冲突有哪几类（3分）注：答对大类即可得分 属性冲突：属性域冲突；属性取值单位冲突 。 命名冲突：同名异义，不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字；异名同义（一义多名），同一意义的对象在不同的局部应用中具有不同的名字。 结构冲突：同一对象在不同应用中具有不同的抽象；同一实体在不同分E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同；实体之间的联系在不同局部视图中呈现不同的类型。
	划分实体和属性的原则（2分） （1）属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须是不可分的数据项，不能再由另一些属性组成。 （2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实体之间。
2	问题1（4分）
	（1） 1		（2） *
	（3） *		（4） *
	问题2（4分） 缺少3个联系，具体如下： 挂号单：收银员 挂号单：医师 挂号单：门诊处方
	问题3（7分）
	（5）收银员编号
	（6）就诊号
	（7）药品编码，数量，单价
	（8）类型，库存，货架编号，单位，规格，单价
	挂号单主码	门诊处方主码		处方明细主码
	就诊号	就诊号		就诊号，药品编码