2018年河南科技大学食品与生物工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之数据库系统概论考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 数据库管理系统的主要功能有哪些？
【答案】数据库管理系统的主要功能有：
（1）数据库定义功能。DBMS 提供数据定义语言（Data Definition Language，DDL ）, 用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。
（2）数据组织、存储和管理功能。通过对数据的组织和存储提高存储空间利用率和方便存取，数据库管理系统提供多种存取方法（如索引查找、Hash 查找、顺序查找等）来提高存取效率。
（3）数据操纵功能。DBMS 还提供数据操纵语言（Data Manipulation Language, DML ），用户可以使用DML 操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。
（4）数据库的事务管理和运行管理。数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
（5）数据库的建立和维护功能。数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序或管理工具完成的。
（6）其他功能。例如DBMS 与网络中其他软件系统的通信功能；一个DBMS 与另一个DBMS 或文件系统的数据转换功能；异构数据库之间的互访和互操作功能等。
2． 试述关系数据库管理系统查询优化的一般步骤。
【答案】各个关系系统的优化方法不尽相同，大致的步骤可以归纳如下：
（1）把查询转换成某种内部表示，通常用的内部表示是语法树。
（2）把语法树转换成标准（优化）形式，即利用优化算法，把原始的语法树转换成优化的形式。
（3）选择低层的存取路径。
（4）生成查询计划，选择代价最小的。
3． 试述内存数据库和硬件的相关性。哪些硬件技术影响内存数据库的性能？
【答案】（1）内存数据库和硬件的相关性：内存数据库的性能受硬件特性的直接影响。计算机硬件技术的发展主要体现在高端计算设备和存储设备上，如多核处理器、众核协处理器（Many Integrated Core，MIC ）PCM 存储、通用GPU 、（Phase Change Memory, 相变存储）、固态硬盘（solid
State Disk, SSD ）存储等。这些计算能力和存储性能的提升有助于内存吞吐率需求的提升（众核技术）、提高内存持久存储能力（PCM 技术）或为内存提供二级存储（SSD 技术）。硬件技术在多核及众核处理器、高性能存储和高速网络等方面的发展为内存数据库提供了高并行处理、高性能存储访问以及高速连通的硬件平台。内存数据库的设计应该充分考虑并有效利用由新硬件技术带来的功能扩展和性能提高。
（2）大容量内存、flash 、PCM 存储、多核CPU 、众核处理器、高性能网络传输等硬件技术的发展为内存数据库提供了良好的平台，直接影响到内存数据库的性能。
4． 具有检查点的恢复技术有什么优点? 试举一个具体例子加以说明。
【答案】（1）在采用检查点技术之前，利用日志技术进行数据库的恢复时需要从头扫描日志文件，而利用检查点技术只需要从检查点所处时间点起开始扫描日志，这就缩短了扫描日志的时间，改善恢复效率。
（2）例如当事务T 在一个检查点之前提交，T 对数据库所做的修改已经写入数据库，那么在进行恢复处理时，没有必要对事务T 执行REDO 操作。
5． 试述数据库管理系统的基本功能。
【答案】DBMS 具有如下基本功能：
（1）数据库定义和创建
创建数据库主要是用数据定义语言DDL 定义和创建数据库模式、外模式、内模式等数据库对象。
（2）数据组织、存储和管理
DBMS 要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、存取路径等。
（3）数据存取
提供用户对数据的操作功能，实现对数据库数据的检索、插入、修改和删除。
（4）数据库事务管理和运行管理
DBMS 运行控制和管理功能。这些功能保证了数据库系统的正常运行，保证了事务的ACID 特性。
（5）数据库的建立和维护
数据库的建立和维护包括数据库的初始建立、数据的转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组织和重构造以及性能监测分析等功能。
（6）其他功能
包括DBMS 与网络中其他软件系统的通信功能；一个DBMS 与另一个DBMS 或文件系统的数据转换功能；异构数据库之间的互访和互操作功能等。
6． 试述事务的概念及事务的4个特性。恢复技术能保证事务的哪些特性？
【答案】（1）事务是用户定义的一个数据库操作序列，是一个不可分割的工作单位。事务具
有4个特性：原子性、一致性、隔离性和持续性。这4个特性也简称为ACID 特性。
①原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中的操作要么都做，要么都不做。
②一致性：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。当数据库只包含成功事务提交的结果时，就说数据库处于一致性状态。
③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。
④持续性：持续性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）恢复技术保证了事务的原子性、一致性和持续性。
7． 某航空公司希望能够分析在其服务旅客的旅行情况，这样可以为公司正确定位航空市场中的客户市场。并且希望能够跟踪不同航线上旅客的各季节变化情况和增长，并跟踪在不同航班上所消费的食物和饮料情况，这 样可以帮助航空公司安排不同航线上的航班和食品供应。设计满足该主题的数据仓库，画出OLAP 数据模型和 逻辑模型。
【答案】该数据仓库的OLAP 数据模型如图所示，属雪花模式。
图 航空公司数据仓库模式
设计对应的逻辑模型：
（1）事实表如下：
消费事实表（旅客编号ID ; 航班编号ID ，食物编号ID ，饮料编号ID ，季节ID ，乘坐次数，食物消费数量，食物消费金额）
（2）维表如下：
旅客基本情况表（旅客编号ID , 姓名，年龄，职业，收入，地区编号，身份证，联系方式） 地区表（地区编号，省，市，县，街道，邮政编码）