一、填空题（每空 1 分，共 10 分）
- 数据模型的三要素包括：数据结构、 数据操纵 、完整性约束。
- 数据库系统的三级模式和二级映像中外模式/模式映像
- 概念模型是对信息世界的建模，其表示方法我们常使用 E-R
- 关系代数的五种基本查询操作有选择、投影、并、差、 笛卡尔积 。
- 写出实现“ 赋权用户 U1 对学生表(STUD) 的查询权” 这一功能的 SQL 语句：Grant select on table STUD to U1; 。
- SQL 中创建数据库对象使用 create 关键字；删除数据库对象使用 drop 关键字。
- 在基于日志的数据库数据恢复技术中， 对发生故障时没有完成的事务应执行Undo 操作。
- 查询优化有多种方法，按照优化的层次可以分为 代数优化 和物理优化。
- 两段锁协议中，在释放一个封锁以后，规定事务 不再申请和获得任何其他封锁 。
- 在 2NF 的基础上，消除了 传递函数依赖 以后的关系模式，属于 3NF。
二、单项选择题（每小题 2 分，共 40 分）
- 数据库系统中 是数据库全体数据的逻辑结构和特征的描述 （B ）
A.内模式 B. 模式 C. 外模式 D.视图
2.关于 E-R 方法中的联系，下列说法正确的是（A ）
①联系必须有命名
②多个实体间也可以有联系
③单个实体间也可以有联系
④联系也可以有属性
A.①②③④ B. ①③④ C. ①②③ D. ②③④
3.在数据库物理设计阶段，建立索引的目的是为了提高数据的（C ）
更改效率 B. 插入效率 C. 查询效率 D. 删除效率
4.设关系 R、S、W 各有 10 个元组，那么这 3 关系的自然联接的元组个数为多少（D）
A. 10 B. 30 C.1000 D.不确定
5.一个 M 行 N 列的关系，和一个 K 行 L 列的关系进行笛卡尔积，生成目标关系的列数为
（ D）
A.M*K B.M+K C.N*L D.N+L
6.在关系数据库中，NULL 是一个特殊值，在很多数据操作中都需要对 NULL 进行特殊处理。关于 NULL，下列说法正确的是 （ B ）
A.判断元组的某一列是否为 NULL 一般使用“=NULL”
B.NULL 在数据库中表示尚不确定的值
C.对数值型数据，NULL 等价于 0
D.NULL 只适用于字符和数值类型
7.在视图上不能完成的操作是（D ）
A.在视图上定义新的视图
B. 查询操作
C.更新操作
D. 在视图上定义新的基本表
8.SQL 查询中 谓词后面只能引出子查询（B ）
A.[NOT] IN B.[NOT] EXISTS
C.[NOT]BETWEEN AND D.比较运算符
9.当关系 R（左）和 S（右）自然连接时，能够把 S 中原该舍弃的元组保留到结果关系中的操作是（B ）
A.左外连接 B.右外连接 C.外部并 D.外连接
10.违反参照完整性时的系统处理方法，不包括 （C ）
A. 拒绝执行 B. 级联操作 C. 系统自动修正 D. 设置为空
11.在数据库设计中，将 E-R 图转换成关系数据模型的过程属于（B ）
Ａ．需求分析阶段 Ｂ．逻辑设计阶段
Ｃ．概念设计阶段 Ｄ．物理设计阶段
12．E-R 图向关系模型转换原则中，一个 M：N 的联系（A）
Ａ.转换为一个独立的关系模式 Ｂ. 与 M 端对应的实体关系模式合并
Ｃ.与 N 端对应的实体关系模式合并 Ｄ. 与任意一端实体关系模式合并
13. 在 ARMSTRONG 公理系统中，下列结论错误的是（C ）
A．若 A→B, B→C 则 A→C
B.若 A→B, A→C 则 A→(B,C)
C.若 B→A, C→A 则(B,C)→A
D.若(B，C)→A 则 B→A， C→A
14.任给关系 R<U>,X 和 Y 是 U 的子集，若 X 既不函数决定 Y，又不函数依赖于 Y，则 X 与Y 间的联系为（D ）
A.1：1 B.1：N C.N：1 D.M：N
15.关于函数依赖，以下说法错误的是（C）
A.平凡的函数依赖不反映语义信息
B.函数依赖具有传递性
C.函数依赖的决定部分一定要包含有码
D.关系的码可以函数决定关系的每一个属性
16.若关系 R 的候选键都是由单属性构成的，则 R 至少应为（B ）.
A．1NF B. 2NF C. 3NF D. BCNF
17.事务的多个性质，其中不包括（B ）
A.一致性 B．唯一性 C 原子性 D．隔离性
解析：ACID（原子性，一致性，隔离性，持久性）。
18.对基于检查点的恢复技术，下列说法中错误的是（A ）
A.无论事务在检查点之前还是之后提交，都需执行 REDO 操作
B.检查点技术可以提高恢复效率
C.检查点可以定期建立
D.能最大限度的减少恢复数据库时根据日志记录所需执行的恢复操作
19.设有两个事务 T1 和 T2，它们的并发操作如图所示。对于这个并发操作，下列评价正确的是（ A）
| T1 | T2 |
① | 读 A=10 |
|
② |
| 读 A=10 |
③ | A=A-5 写回 |
|
④ |
| A=A-8 写回 |
A、该操作丢失了更新 B、该操作不能重复读C、该操作读脏数据 D、该操作不存在问题
20.并发事务的调度时，以下说法正确的是（B ）
A. 调度是可串行化的，则是正确调度
B. 2PL 隐含预防死锁的一次封锁法
C. 一个可串行化的调度一定不会产生死锁
D. 死锁可以通过“先来先服务”解决
解析：D.避免活锁使用先来先服务算法。
三、简答题（每小题 5 分，共 10 分）
1、简要描述查询处理中实现连接操作的嵌套循环算法（nested loop）。
首先按连接属性对表1和表2排序
对表1的第一个元组，从头开始扫描表2，顺序查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。当遇到表2中第一条大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续
找到表1的第二条元组，然后从刚才的中断点处继续顺序扫描表2，查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。直到遇到表2中大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续
重复上述操作，直到表1或表2中的全部元组都处理完毕为止
2、什么是活锁？什么是死锁？在事务调度中，如何预防和解决死锁？
如果事务T 1 封锁了数据R事务T 2 又请求封锁R于是T 2 等待。T 3 也请求封锁R当T 1 释放了R上的封锁之后系统首先批准了T 3 的请求T 2 仍然等待。然后T 4 又请求封锁R当T 3 释放了R上的封锁之后系统又批准了T 4 的请求……T 2 有可能永远等待这就是活锁的情形.
如果事务T1封锁了数据R1，T2封锁了数据R2，然后T1又请求封锁R2，因T2已封锁了R2，于是T1等待T2释放R2上的锁；接着T2又申请封锁R1，因T1已封锁了R1，T2也只能等待T1释放R1上的锁。这样就出现了T1在等待T2，而T2又在等待T1的局面，T1和T2两个事务永远不能结束，形成死锁。
采用一次封锁法和顺序封锁法预防死锁。
采用超时法和等待图法来解决死锁
四、应用题（共 20 分）
设有如下图书借阅关系模式：
图书：Book(bno, bname, author, publisher, price, stocks)/*图书编号，图书名，作者，出版商，单价，库存*/
读者：Reader(rno, rname, address)/*读者编号，读者名，住址*/
借阅：Borrow(bno, rno, b_date , r_date, flag)/*图书编号，读者编号，借期，还期，还书标志{1.已还，0.未还}*/
- 用关系代数表达式实现以下题目：
- 检索读者’ 李林’ 所借图书中未还的书名。（2 分）
- 检索借阅了包含读者 ’李林’ 所有借阅图书的读者姓名。（2 分）
Flag=0,rname=’李林’
- πbname（σFlag=0∧rname=’李林’ （Borrow∞Reader∞Book）
2. πrname，rno(Borrow∞Reader)÷ πrno（σrname=‘李林‘ （Reader））
2.使用 SQL 语言实现如下题目：
- 检索借阅图书号为 ’B5’ 的所有读者姓名。（2 分）
Bno=’B5’(Book),rname(Reader)
Select rname from Book,Reader,Borrow where Book.bno=Borrow.bno and
Reader.rno=Borrow.rno and Borrow.bno=’B5’;
2.使用 SQL 语言实现如下题目：
(1)检索借阅图书号为 ’B5’ 的所有读者姓名。（2 分）
Bno=’B5’(Book),rname(Reader)
Select rname from Book,Reader,Borrow where Book.bno=Borrow.bno and
Reader.rno=Borrow.rno and Borrow.bno=’B5’;
(2)检索读者’ 李林’ 所借图书中未还的书名。（2 分）
(3)建立有未还图书的读者姓名和地址的视图。（2 分）
(2)rname=’李林’,flag=0
Select bname from Book,Reader,Borrow where Book.bno=Brrow.bno and
Reader.rno=Borrow.rno and Borrow.flag=0 and rname=’李林’;
(3)create view view1(rname,address) as select rname,address from Reader,Borrow
where Reader.rno=Borrow.rno and Borrow.flag=0 ;
五、综合题（每小题 10 分，共 10 分）
4.对于查询：找出 ‘2012-01-01’日前 到期还书的图书名和读者名。
(1)用 SQL 语句实现此查询。（2 分）
(2)将上面问题转化为关系代数表达式（操作限定为关系代数的 5 种基本运算）。（2 分）
(3)画出上面关系代数表达式的语法树。（3 分）
(4)使用代数优化，画出优化后的语法树。（3 分）
答：
（1）r_data>20120101,flag=0,查询结果为图书名(bname)和读者名(rname)
Select bname,rname from Book,Reader,Borrow where Book.bno=Borrow.bno and Reader.rno=Borrow.rno and r_data>20120101 and flag=0;
（2）πbname,rname（σFlag=0∧r_data>’20120101’ (Borrow∞Reader∞Book))
（3）主要是了解一下关系代数表达式语法树即可，一般用到语法树就是5种关系代数之间的复合了。了解即可
五、综合题（每小题 10 分，共 10 分）
设有关系模式R<U,F> 其中 U=(A,B,C,D,E,P)，定义在其上的函数依赖为 F={CE→B,A→B,C→D,E→A,CE→P}，
(1)求(CE)关于函数依赖集 F 的闭包。（3 分）
解：X0=CE C->D E->A CE->P CE->B X1=CEDAPB 因为X1已经等于全部属性的集合，所以(CE)^(+)F=ABCDEP
(2)说明 CE 应该具有什么性质。（2 分）
CE是关系模式中的码
(3)判断CE→B 是否是多余的函数依赖关系？如果是，请证明 F-{CE→B}逻辑蕴含 CE→B。（5 分）
答：CE->B是多余的函数依赖关系。证明：设u，v为R中任意两个元祖：若去掉CE->B，则有u[CE]=v[CE],且u[B]=v[B],而且E->A,A->B,E->B,CE->B,即u[CE]=v[CE],u[B]=v[B],满足题意。故F-{CE→B}逻辑蕴含 CE→B。
六、数据库设计题（每小题 10 分，共 10 分）
设有高校选课系统，需要对学校的系信息、教师信息、课程信息、学生信息、学生选课信息进行管理。已知系（DEPT）信息包括系编号（DeptNO）、系名称（DeptName），教师
（Teacher）信息包括教师号（TNO）、教师名（Tname），课程（Course）信息包括课程号
（CNO）、课程名（CName）、课程学分（Credit），学生（Student）信息包括学号（SNO）、学生姓名（Sname）、学生性别（Sex）。
选课系统的管理规则如下：
Ⅰ、一个系可聘用多名教师，一个教师只受聘于一个系； Ⅱ、一个系可有多名学生，一个学生只属于一个系；
Ⅲ、一名教师可讲授多门课程，一门课程可被多个教师讲授；
Ⅳ、一名学生可选修多门课程，一门课程可被多名学生选修； Ⅴ、学生选修完课程后，可获得相应课程的成绩。
针对以上描述，完成下列设计内容：
- 构建选修课系统的 ER 图。（5 分）
- 根据所构建的 ER 图，设计满足 3NF 的关系模式，并标出每个关系模式的主码和外码。（要求关系模式名同实体集名或联系名，属性名用试卷中给出的英文名，大小写不限）
（5 分）
解：（1）
（2）满足3NF的关系模式如下所示：
DEPT(DeptNO，DeptName)主码DeptNO【系编号】，无外码 注：DeptName系名称不能唯一确定其它属性，故不是外码
Teacher(TNO，TName，DeptNO)主码TNO【教师号】，外码DeptNO 【系编号】注：系编号（DeptNO）可以唯一确定系名称（DeptName）
Student(SNO，SName，Sex，DeptNO)主码SNO，外码DeptNO
Course(CNO，CName，Credit)主码CNO，无外码
T-C(TNO，CNO)主码(TEO，CNO)，外码TNO，CNO 注：教师号（TNO）能唯一确定教师名（Tname），课程号
（CNO）能唯一确定课程名（CName）：
S-C(SNO，CNO，成绩)主码(SNO，CNO)，外码SNO，CNO
[解析] 建立相应的E-R图的过程如下：
①确定实体类型。②确定联系类型。
③把实体类型和联系类型组合成E-R图。④确定实体类型和联系类型的属性。
如果一个关系模式R是一个范式，且不存在非主属性传递依赖于主码，则R是一个3NF。
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