你今天的努力，是幸运的伏笔，当下的付出，是明日的花开。让我们怀揣希望去努力刷四级数据库工程师试题，静待美好的出现。
四级数据库工程师试题
【1】
1 .试给出各类关系系统的定义：最小关系系统;关系上完备的系统;全关系型的关系系统。 (填空题)
参考答案：最小关系系统：一个系统可定义为最小关系系统，当且仅当它：(1)支持关系数据库(关系数据结构)。从用户观点看，关系数据库由表构成，并且只有表这一种结构。(2)支持选择、投影和(自然)连接运算，对这些运算不必要求定义任何物理存取路径。关系上完备的系统：这类系统支持关系数据结构和所有的关系代数操作(或者功能上与关系代数等价的操作)。全关系型的关系系统：这类系统支持关系模型的所有特征。即不仅是关系上完备的而且支持数据结构中域的概念，支持实体完整性和参照完整性。
2 .试述全关系型系统应满足的十二条准则，以及十二条基本准则的实际意义和理论意义。 (填空题)
参考答案：关系模型的奠基人E.F.Codd具体地给出了全关系型的关系系统应遵循的十二条基本准则。从实际意义上看，这十二条准则可以作为评价或购买关系型产品的标准。从理论意义上看，它是对关系数据模型的具体而又深入的论述，是从理论和实际紧密结合的高度对关系型DBMS的评述。 准则0 一个关系型的DBMS必须能完全通过它的关系能力来管理数据库。 准则1 信息准则。关系型DBMS的所有信息都应在逻辑一级上用一种方法即表中的值显式地表示。 准则2 保证访问准则。依靠表名、主码和列名的组合，保证能以逻辑方式访问关系数据库中的每个数据项(分量值)。 准则3 空值的系统化处理。全关系型的DBMS应支持空值的概念，并用系统化的方式处理空值。 准则4 基于关系模型的动态的联机数据字典。数据库的描述在逻辑级上应该和普通数据采用同样的表示方式，使得授权用户可以使用查询一般数据所用的关系语言来查询数据库的描述信息。 准则5 统一的数据子语言准则。 准则6 视图更新准则。所有理论上可更新的视图也应该允许由系统更新。 准则7 高级的插入、修改和删除操作。 准则8 数据物理独立性。无论数据库的数据在存储表示或存取方法上作任何变化，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。 准则9 数据逻辑独立性。当对基本关系进行理论上信息不受损害的任何改变时，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。 准则l0 数据完整性的独立性。关系数据库的完整性约束条件必须是用数据库语言定义并存储在数据字典中的，而不是在应用程序中加以定义的。 准则11 分布独立性。关系型DBMS具有分布独立性。 准则12 无破坏准则。如果一个关系系统具有一个低级(指一次一个记录)语言，则这个低级语言不能违背或绕过完整性准则。
3 .试述查询优化在关系数据库系统中的重要性和可能性。 (填空题)
参考答案：重要性：关系系统的查询优化既是RDBMS实现的关键技术又是关系系统的优点所在。它减轻了用户选择存取路径的负担。用户只要提出“干什么”，不必指出“怎么干”。查询优化的优点不仅在于用户不必考虑如何最好地表达查询以获得较好的效率，而且在于系统可以比用户程序的“优化”做得更好。 可能性： 这是因为： (1)优化器可以从数据字典中获取许多统计信息，例如各个关系中的元组数、关系中每个属性值的分布情况、这些属性上是否有索引、是什么索引，B+树索引还是HASH索引?唯一索引?组合索引?等等。优化器可以根据这些信息选择有效的执行计划，而用户程序则难以获得这些信息。 (2)如果数据库的物理统计信息改变了，系统可以自动对查询进行重新优化以选择相适应的执行计划。在非关系系统中必须重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太可能的。 (3)优化器可以考虑数十甚至数百种不同的执行计划，从中选出较优的一个，而程序员一般只能考虑有限的几种可能性。 (4)优化器中包括了很多复杂的优化技术，这些优化技术往往只有最好的程序员才能掌握。系统的自动优化相当于使得所有人都拥有这些优化技术。
4 .试述查询优化的一般准则。 (填空题)
参考答案：下面的优化策略一般能提高查询效率： (1)选择运算应尽可能先做。 (2)把投影运算和选择运算同时进行。 (3)把投影同其前或其后的双目运算结合起来执行。 (4)把某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算。 (5)找出公共子表达式。 (6)选取合适的连接算法
5 .试述查询优化的一般步骤。 (填空题)
参考答案：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。
【2】
1 .试述SQL语言的特点。 (填空题)
答案：(1)综合统一。 SQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功能于一体。(2)高度非过程化。用SQL语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无须指明“怎么做”，因此无需了解存取路径，存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。(3)面向集合的操作方式。SQL语言采用集合操作方式，不仅操作对象、查找结果可以是元组的集合，而且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。(4)以同一种语法结构提供两种使用方式。SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式，也能够嵌入到高级语言程序中，供程序员设计程序时使用。(5)语言简捷，易学易用。
2 .SQL的中文全称是________________。 (问答题)
答案：结构化查询语言
3 .试述SQL的定义功能。 (填空题)
答案：SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。 SQL语言使用CREATE TABLE语句建立基本表，ALTER TABLE语句修改基本表定义，DROP TABLE语句删除基本表;使用CREATE INDEX语句建立索引， DROP INDEX语句删除索引;使用CREATE VIEW命令建立视图，DROP VIEW语句删除视图。
4 .SQL语言除了具有数据查询和数据操纵功能之外，还具有________和________的功能，它是一个综合性的功能强大的语言。 (问答题)
答案：数据定义 数据控制
5 .在关系数据库标准语言SQL中，实现数据检索的语句命令是________。 (问答题)
答案：SELECT
6 .用SQL语句建立第2章习题5中的四个表。 (填空题)
答案：对于S表：S( SNO，SNAME，STATUS，CITY); 建S表 CREATE TABLE S (SNO CHAR(3)， SNAME CHAR(10)， STATUS CHAR(2)， CITY CHAR(10)); P(PNO，PNAME，COLOR，WEIGHT); 建P表 CREATE TABLE P (PNO CHAR(3)， PNAME CHAR(10)， COLOR CHAR(4)， WEIGHT INT); J(JNO，JNAME，CITY); 建J表 CREATE TABLE J (JNO CHAR(3)， JNAME CHAR(10)， CITY CHAR(10)); SPJ(SNO，PNO，JNO，QTY); 建SPJ表 CREATE TABLE SPJ (SNO CHAR(3)， PNO CHAR(3)， JNO CHAR(3)， QTY INT);
【3】
1.在SQL语言的结构中，________有对应的物理存储，而________没有对应的物理存储。 (问答题)
答案：基本表 视图
2.针对上题中建立的四个表试用SQL语言完成第2章习题5中的查询。 (填空题)
答案：(1) 求供应工程J1零件的供应商号码SNO; SELECT SNO FROM SPJ WHERE JNO=‘J1’;(2) 求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO; SELECT SNO FROM SPJ WHERE JNO=‘J1’ AND PNO=‘P1’;(3) 求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO; SELECT SNO /*这是嵌套查询*/ FROM SPJ WHERE JNO=‘J1’ AND PNO IN /*找出红色的零件的零件号码PNO */ (SELECT PNO FROM P /*从P表中找*/ WHERE COLOR=‘红’);或 SELECT SNO FROM SPJ，P /*这是两表连接查询*/ WHERE JNO=‘J1’ /*这是复合条件连接查询*/ AND SPJ.PNO=P.PNO AND COLOR=‘红’; (4) 求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO; *解析：读者可以对比第2章习题5中用ALPHA语言来完成该查询的解答。如果大家理解了有关该题的解析说明，那么本题的解答可以看成是把关系演算用SQL来表示的过程。 GET W (J.JNO): ??SPJX( SPJX .JNO=J.JNO ? ?SX ( SX.SNO=SPJX .SNO ? SX .CITY='天津' ? ?PX(PX .PNO=SPJX .PNO ? PX .COLOR=' 红' )) 这里的第一种解法是使用多重嵌套查询，第二种方法的子查询是一个多表连接。注意：从J表入手，以包含那些尚未使用任何零件的工程号。 SELECT JNO FROM J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SNO IN /*天津供应商的SNO*/ (SELECT SNO FROM S WHERE CITY=‘天津’) AND PNO IN /*红色零件的PNO*/ (SELECT PNO FROM P WHERE COLOR=‘红’)); 或 SELECT JNO FROM J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ, S, P WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SPJ.SNO=S.SNO AND SPJ.PNO=P.PNO AND S.CITY=‘天津’ AND P. COLOR=‘红’); //删除： 本例中父查询和子查询均引用了Student表，可以像自身连接那样用别名将父查询中的Student表与子查询中的Student表区分开：// (5) 求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO (类似于P113例44)。 *解析：本查询的解析可以参考第二章第5题，用ALPHA语言的逻辑蕴函来表达。 上述查询可以抽象为: 要求这样的工程x，使 (?y) p ? q为真。即： 对于所有的零件y，满足逻辑蕴函 p ? q： P表示谓词：“供应商S1供应了零件y” q表示谓词：“工程x选用了零件y” 即 只要“供应商S1供应了零件y”为真，则“工程x选用了零件y”为真。逻辑蕴函可以转换为等价形式： (?y)p ? q≡ ? (?y (?(p ? q ))≡? (?y (?(? p∨ q)≡? ?y(p∧?q) 它所表达的语义为：不存在这样的零件y，供应商S1供应了y，而工程x没有选用y。用SQL语言表示如下： SELECT DISTINCT JNO FROM SPJ SPJZ WHERE NOT EXISTS /*这是一个相关子查询 */ (SELECT * /*父查询和子查询均引用了SPJ表*/ FROM SPJ SPJX /*用别名将父查询与子查询中的SPJ表区分开*/ WHERE SNO='S1' AND NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ SPJY WHERE SPJY.PNO=SPJX.PNO AND SPJY.JNO=SPJZ.JNO AND SPJY.SNO=’S1’));
3.针对习题3中的四个表试用SQL语言完成以下各项操作： (1) 找出所有供应商的姓名和所在城市。 (2) 找出所有零件的名称、颜色、重量。 (3) 找出使用供应商S1所供应零件的工程号码。 (4) 找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。 (5) 找出上海厂商供应的所有零件号码。 (6) 找出使用上海产的零件的工程名称。 (7) 找出没有使用天津产的零件的工程号码。 (8) 把全部红色零件的颜色改成蓝色。 (9) 由S5供给J4的零件P6改为由S3供应，请作必要的修改。 (填空题) 答案：(1) 找出所有供应商的姓名和所在城市。 SELECT SNAME, CITY FROM S; (2) 找出所有零件的名称、颜色、重量。 SELECT PNAME, COLOR, WEIGHT FROM P; (3) 找出使用供应商S1所供应零件的工程号码。 SELECT JNO FROM SPJ WHERE SNO=‘S1’; (4) 找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。 SELECT P.PNAME, SPJ.QTY FROM P, SPJ WHERE P.PNO=SPJ.PNO AND SPJ.JNO='J2'; (5) 找出上海厂商供应的所有零件号码。 SELECT DISTINCT PNO FROM SPJ WHERE SNO IN (SELECT SNO FROM S WHERE CITY='上海'); (6) 找出使用上海产的零件的工程名称。 SELECT JNAME FROM J, SPJ, S WHERE J. JNO=SPJ. JNO AND SPJ. SNO=S.SNO AND S.CITY='上海'; 或 SELECT JNAME FROM J WHERE JNO IN (SELECT JNO FROM SPJ, S WHERE SPJ. SNO=S.SNO AND S.CITY='上海'); (7) 找出没有使用天津产的零件的工程号码。 SELECT JNO FROM J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SNO IN (SELECT SNO FROM S WHERE CITY=‘天津’)); 或 SELECT JNO FROM J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ, S WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SPJ.SNO=S.SNO AND S.CITY=‘天津’); (8) 把全部红色零件的颜色改成蓝色。 UPDATE P SET COLOR='蓝' WHERE COLOR='红' ; (9) 由S5供给J4的零件P6改为由S3供应，请作必要的修改。 UPDATE SPJ SET SNO='S3' WHERE SNO='S5' AND JNO='J4' AND PNO='P6'; (10) 从供应商关系中删除S2的记录，并从供应情况关系中删除相应的记录。 DELETE FROM SPJ WHERE SNO='S2'; DELETE FROM S WHERE SNO='S2'; *解析：注意删除顺序，应该先从SPJ表中删除供应商S2所供应零件的记录，然后从从S表中删除S2。(11) 请将 (S2，J6，P4，200) 插入供应情况关系。 INSERT INTO SPJ(SNO, JNO, PNO, QTY) /*INTO子句中指明列名*/ VALUES (S2，J6，P4，200); /*插入的属性值与指明列要对应*/ 或 INSERT INTO SPJ /*INTO子句中没有指明列名*/ VALUES (S2，P4，J6，200); /*插入的记录在每个属性列上有值*/ /*并且属性列要和表定义中的次序对应*/
4.关系R(A，B，C)和S(A，D，E，F)，R和S有相同属性A，若将关系代数表达式：πR.A,R.B,S.D,S.F(R∞ S)用SQL语言的查询语句表示，则为： SELECT R.A,R.B,S.D,S.F FROM R,S WHERE________________。 (问答题)
答案：R.A=S.A
5.什么是基本表?什么是视图?两者的区别和联系是什么? (填空题)
答案：基本表是本身独立存在的表，在SQL中一个关系就对应一个表。视图是从一个或几个基本表导出的表。视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中。视图在概念上与基本表等同，用户可以如同基本表那样使用视图，可以在视图上再定义视图。
【4】
1 . 试述关系模型的三个组成部分。 (填空题)
答案：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
2 .关系数据模型中，二维表的列称为________，二维表的行称为________。 (问答题)
答案：属性 记录或元组
3 . 试述关系数据语言的特点和分类。 (填空题)
答案：关系数据语言可以分为三类： 关系代数语言，例如ISBL 关系演算语言，包括：元组关系演算语言，例如APLHA，QUEL 域关系演算语言，例如QBE 具有关系代数和关系演算双重特点的语言 例如SQL 这些关系数据语言的共同特点是，具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。
4 .用户选作元组标识的一个候选码为________，其属性不能取________。 (问答题)
答案：主码 空值
5 .定义并理解下列术语，说明它们之间的联系与区别: (1) 域，笛卡尔积，关系，元组，属性(2)主码，候选码，外部码 (3)关系模式，关系，关系数据库 (填空题)
答案：域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。笛卡尔积：给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。这组域的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn={ (d1，d2，…，dn)|di?Di，i=1，2，…，n ｝其中每一个元素(d1，d2，…，dn)叫作一个n元组(n-tuple)或简称元组(Tuple)。元素中的每一个值di叫作一个分量(Component)。关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系，表示为 R(D1，D2，…，Dn)元组：关系中的每个元素是关系中的元组。属性：关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。由于域可以相同，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性(Attribute)。候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码(Candidate key)。主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码(Primary key)。外部码：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外部码(Foreign key)，简称外码。基本关系R称为参照关系(Referencing relation)，基本关系S称为被参照关系(Referenced relation)或目标关系(Target relation)。关系R和S可以是相同的关系。关系模式：关系的描述称为关系模式(Relation Schema)。它可以形式化地表示为： R(U，D，dom，F)其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属性所来自的域，dom为属性向域的映象集合，F为属性间数据的依赖关系集合。关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系，表示为 R(D1，D2，…，Dn)关系是关系模式在某一时刻的状态或内容。关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。关系数据库：关系数据库也有型和值之分。关系数据库的型也称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述，它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常就称为关系数据库。
6 .关系代数运算中，传统的集合运算有_____，_____，_____，_____。 (问答题)
答案：笛卡尔积 并 交 差
7 .试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空?什么情况下才可以为空? (填空题)
答案：关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称作是关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。 1) 实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。 2) 参照完整性规则：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。 3) 用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。 在参照完整性中，外部码属性的值可以为空，它表示该属性的值尚未确定。但前提条件是该外部码属性不是其所在关系的主属性。例如，在下面的“学生”表中，“专业号”是一个外部码，不是学生表的主属性，可以为空。其语义是，该学生的专业尚未确定。学生(学号，姓名，性别，专业号，年龄)专业(专业号，专业名)而在下面的“选修”表中的“课程号”虽然也是一个外部码属性，但它又是“选修”表的主属性，所以不能为空。因为关系模型必须满足实体完整性。课程(课程号，课程名，学分)选修(学号，课程号，成绩)
8 .关系代数运算中，基本的运算是________，________，________，________，________。 (问答题)
答案：并 差 笛卡尔积 选择 投影
9 . 等值连接与自然连接的区别是什么? (填空题)
答案：连接运算中有两种最为重要也最为常用的连接，一种是等值连接(equi-join)，另一种是自然连接(Natural join)。 Θ为“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组。即等值连接为： R A=B S = { tr ts| tr∈R ∧ ts∈S ∧ tr[A] = ts[B] } 自然连接(Natural join)是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且要在结果中把重复的属性去掉。即若R和S具有相同的属性组B，则自然连接可记作： R S = { tr ts| tr∈R ∧ ts∈S ∧ tr[B] = ts[B] }
【5】
1.关系代数运算中，专门的关系运算有________，________，________。 (问答题)
答案：选择 投影 连接
2.代数的基本运算有哪些?如何用这些基本运算来表示其他的关系基本运算? (填空题)
答案：在八种关系代数运算中，并、差、笛卡尔积、投影和选择五种运算为基本的运算。其他三种运算，即交、连接和除，均可以用五种基本运算来表达。交运算： R ? S = R-(R-S) 连接运算 R S = ?A?B(R?S) A?B 除运算：R(X，Y)? S(Y，Z) = ?X? - ?X ( ?X? ? ?Y(S) ?R ) X、Y、Z 为属性组，R中的Y和S中的Y可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。
3.关系数据库中基于数学上的两类运算是________和________。 (问答题)
答案：关系代数 关系演算
4.关系代数中，从两个关系中找出相同元组的运算称为________运算。 (问答题)
答案：交
5.R S表示R与S的________。 (问答题)
答案：自然连接
6.设有学生关系：S(XH，XM，XB，NL，DP)。在这个关系中，XH表示学号，XM表示姓名，XB表示性别，NL表示年龄，DP表示系部。查询学生姓名和所在系的投影操作的关系运算式是________________。 (问答题)
答案：π2,5(S) 或 πXM,DP(S)
7.在“学生-选课-课程”数据库中的3个关系如下：S(S#，SNAME，SEX，AGE);SC(S#，C#，GRADE); C(C#，CNAME，TEACHER)，查找选修“数据库技术”这门课程学生的学生名和成绩，若用关系代数表达式来表示为________________。 (问答题)
答案：πSNAME,GRADE(S(SC(σCNAME=’数据库技术’?)))
8.已知系(系编号，系名称，系主任，电话，地点)和学生(学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号)两个关系，系关系的主码是________，系关系的外码是________，学生关系的主码是________，学生关系的外码是________。 (问答题)
答案：系编号 没有 学号 系编号
考完别放松，趁着热乎，叫上你下一次要考试的好同学，坐好小板凳，一起看看这次计算机等级考试题库-四级数据库工程师试题的讲解吧，为后面的等级考试做准备！
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