哈尔滨开放大学数据库应用技术期末考试试卷与参考答案

哈尔滨开放大学《数据库应用技术》期末复习笔记

一、考试内容与题型分布

1. 题型结构

- 选择题（20%）：基础知识、概念辨析。

- 简答题（30%）：核心概念、原理、设计步骤。

- 设计题（30%）：数据库设计、SQL编写、索引优化等。

- 综合应用题（20%）：事务处理、并发控制、性能优化等。

2. 重点章节

- 数据库系统基础

- 关系模型与规范化

- SQL语言与数据库操作

- 数据库设计方法

- 事务与并发控制

- 索引与查询优化

二、核心知识点与复习重点

1. 数据库系统基础

- 关键概念

- 数据库系统（DBS）：由数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序和用户组成。

- 数据库管理系统（DBMS）：管理数据库的核心软件（如MySQL、Oracle）。

- 数据模型：概念模型（ER模型）、逻辑模型（关系模型）、物理模型。

- ER模型设计

- 实体：具有唯一标识的对象（如学生、课程）。

- 联系：实体之间的关系（一对一、一对多、多对多）。

- 属性：实体或联系的特征（如学号、成绩）。

2. 关系模型与规范化

- 关系模型

- 关系：二维表，由行（元组）和列（属性）组成。

- 主键：唯一标识元组的属性或属性组合。

- 外键：引用其他表主键的属性。

- 规范化

- 范式：1NF（原子性）、2NF（消除部分依赖）、3NF（消除传递依赖）、BCNF（消除非主属性对候选键的部分依赖）。

- 设计步骤：需求分析→ER模型→关系模型→规范化→优化。

3. SQL语言

- 基础语法

- 数据查询：`SELECT`、`WHERE`、`JOIN`（内连接、外连接）、`GROUP BY`、`HAVING`。

- 数据操作：`INSERT`、`UPDATE`、`DELETE`。

- 数据定义：`CREATE TABLE`、`ALTER TABLE`、`DROP TABLE`。

- 示例题

题目：查询选修了“数据库应用技术”课程且成绩≥80分的学生姓名和学号。

答案：

```sql

SELECT 学生.学号, 学生.姓名

FROM 学生

JOIN 成绩 ON 学生.学号 = 成绩.学号

WHERE 成绩.课程名 = '数据库应用技术' AND 成绩.分数 >= 80;

```

4. 数据库设计

- 设计步骤

1. 需求分析：明确用户需求、业务流程。

2. 概念设计：绘制ER图，定义实体、属性、联系。

3. 逻辑设计：将ER模型转换为关系模型，确定主键和外键。

4. 物理设计：选择存储结构、索引策略。

5. 实施与优化：创建表、导入数据、测试性能。

- 常见错误

- 未考虑冗余数据（需规范化）。

- 忽略外键约束导致数据不一致。

5. 事务与并发控制

- 事务特性（ACID）

- 原子性：要么全做，要么全不做。

- 一致性：事务执行前后数据库状态合法。

- 隔离性：事务之间互不干扰。

- 持久性：提交后数据永久保存。

- 并发问题

- 脏读：读取未提交的数据。

- 不可重复读：同一事务内多次读取结果不一致。

- 幻读：查询范围内的数据被其他事务插入或删除。

- 解决方案

- 锁机制：行级锁、表级锁。

- 隔离级别：Read Uncommitted、Read Committed、Repeatable Read、Serializable。

6. 索引与查询优化

- 索引类型

- B+树索引：适合范围查询。

- 哈希索引：适合等值查询。

- 全文索引：支持文本搜索。

- 优化策略

- 合理创建索引：避免过度索引，优先在WHERE、JOIN、ORDER BY字段上建立。

- 避免全表扫描：通过EXPLAIN分析查询执行计划。

- 分页优化：使用`LIMIT`结合索引字段。

三、高频考点与易错点

1. 关系规范化：需明确各范式定义及转换步骤。

2. SQL语句书写：注意语法细节（如`JOIN`类型、`GROUP BY`顺序）。

3. 事务隔离级别：理解不同级别的区别及适用场景。

4. 索引设计：需结合查询需求选择合适类型，避免性能下降。

四、模拟试题与参考答案

选择题

1. 数据库系统的三级模式结构不包括（ ）

A. 概念模式

B. 外模式

C. 内模式

D. 物理模式

答案：D（内模式即物理模式，选项D表述重复）

简答题

1. 简述数据库规范化的目的。

答案：

- 消除数据冗余，减少存储浪费。

- 避免插入、删除、更新异常。

- 提高数据一致性与完整性。

设计题

1. 设计一个学生选课系统的数据库表结构，需包含学生、课程、成绩三张表，并说明主键和外键。

答案：

- 学生表（Student）：

- 主键：学号（StudentID）

- 课程表（Course）：

- 主键：课程号（CourseID）

- 成绩表（Score）：

- 主键：（StudentID, CourseID）

- 外键：StudentID → Student表，CourseID → Course表

综合应用题

1. 某数据库出现“幻读”问题，如何解决？

答案：

- 方法1：将事务隔离级别设置为Repeatable Read或Serializable。

- 方法2：使用行级锁或间隙锁（如MySQL的Next-Key Lock）。

- 方法3：优化查询逻辑，减少并发操作冲突。

五、复习建议

1. 重点章节：关系规范化、SQL查询、事务与并发控制。

2. 实践操作：通过MySQL或SQLite完成数据库设计与SQL练习。

3. 错题整理：针对易错点（如范式转换、索引优化）反复练习。

4. 考试技巧：

- 先做选择题和简答题，节省时间给设计题。

- SQL语句注意关键字大小写、标点符号（如分号）。

祝考试顺利！