2017年上半年《数据库系统工程师》真题

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1 单选题 1分

在异步通信中，每个字符包含1位起始位、7位数据位和2位终止位，若每秒钟传送500个字符，则每秒有效数据速率为（　　）。

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正确答案：C

本题解析：

由于每个字符能传送7为有效数据位，每秒能传送有效数据位为：500*7b/s=3500b/s

2 单选题 1分

以下IP地址中，属于网络10.110.12.29/255.255.255.224的主机IP是（　　）。

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正确答案：B

本题解析：

子网掩码为255.255.255.224，说明IP地址中有27位表示网络位，剩下5位表示主机位，5位表示主机位，即每个子网一共有25-2=30个可用IP地址，而本题的IP地址的网络号为：10.110.12.0，该网络中的可用IP地址范围是10.110.12.0~10.110.12.31，其中10.110.12.31表示子网广播地址。

3 单选题 1分

数据仓库中的数据组织是基于（　　）模型的。

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正确答案：D

本题解析：

数据仓库是面向主题的；操作型数据库的数据组织面向事务处理任务，而数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织。主题是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面，一个主题通常与多个操作型信息系统相关。

主题是与传统数据库的面向应用相对应的，是一个抽象概念，是在较高层次上将企业信息系统中的数据综合、归类并进行分析利用的抽象。每一个主题对应一个宏观的分析领域。数据仓库排除对于决策无用的数据，提供特定主题的简明视图。

因此数据通常是多维数据，包括维属性和量度属性。即数据仓库中的数据组织是基于多维模型的。

4 单选题 1分

以下是平行数据库的四种体系结构，在（　　）体系结构中所有处理器共享一个公共的主存储器和磁盘。

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正确答案：A

本题解析：

并行数据库体系结构

并行数据库要求尽可能的并行执行所有的数据库操作，从而在整体上提高数据库系统的性能。根据所在的计算机的处理器（Processor）、内存（Memory）及存储设备（Storage）的相互关系，并行数据库可以归纳为三种基本的体系结构（这也是并行计算的三种基本体系结构），即：

1.共享内存结构（Shared-Memory）、

2.共享磁盘结构（Shared-Disk）

3.无共享资源结构（Shared-Nothing）。

1、共享内存（Shared-Memory）结构

该结构包括多个处理器、一个全局共享的内存（主存储器）和多个磁盘存储，各个处理器通过高速通讯网络（InterconnectionNetwork）与共享内存连接，并均可直接访问系统中的一个、多个或全部的磁盘存储，在系统中，所有的内存和磁盘存储均由多个处理器共享。

（1）提供多个数据库服务的处理器通过全局共享内存来交换消息和数据，通讯效率很高，查询内部和查询间的并行性的实现也均不需要额外的开销；

（2）数据库中的数据存储在多个磁盘存储上，并可以为所有处理器访问；

（3）在数据库软件的编制方面与单处理机的情形区别也不大。

这种结构由于使用了共享的内存，所以可以基于系统的实际负荷来动态地给系统中的各个处理器分配任务，从而可以很好地实现负荷均衡。

2、共享磁盘（Shared-Disk）结构

该结构由多个具有独立内存（主存储器）的处理器和多个磁盘存储构成，各个处理器相互之间没有任何直接的信息和数据的交换，多个处理器和磁盘存储由高速通信网络连接，每个处理器都可以读写全部的磁盘存储。

这种结构常用于实现数据库集群，硬件成本低、可扩充性好、可用性强，且可很容易地从单处理器系统迁移，还可以容易地在多个处理器之间实现负载均衡。

3、无共享资源（Shared-Nothing）结构

该结构由多个完全独立的处理节点构成，每个处理节点具有自己独立的处理器、独立的内存（主存储器）和独立的磁盘存储，多个处理节点在处理器级由高速通信网络连接，系统中的各个处理器使用自己的内存独立地处理自己的数据。

这种结构中，每一个处理节点就是一个小型的数据库系统，多个节点一起构成整个的分布式的并行数据库系统。由于每个处理器使用自己的资源处理自己的数据，不存在内存和磁盘的争用，提高的整体性能。另外这种结构具有优良的可扩展性——只需增加额外的处理节点，就可以以接近线性的比例增加系统的处理能力。

这种结构中，由于数据是各个处理器私有的，因此系统中数据的分布就需要特殊的处理，以尽量保证系统中各个节点的负载基本平衡，但在目前的数据库领域，这个数据分布问题已经有比较合理的解决方案。

由于数据是分布在各个处理节点上的，因此，使用这种结构的并行数据库系统，在扩展时不可避免地会导致数据在整个系统范围内的重分布（Re-Distribution）问题。

5 单选题 1分

CAP理论是NoSql理论的基础，下列性质不属于CAP的是（　　）。

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正确答案：B

本题解析：

CAP简单来说：就是对一个分布式系统，一致性（Consistency）、可用性（Availablity）和分区容错性（Partition tolerance）三个特点最多只能三选二。

6 单选题 1分

给定关系模式R＜U，F>，其中属性集U={A，B，C，D，E，G，H}函数依赖集F={A→B，AE→H，BG→DC，E→C，H→E}，下列函数依赖不成立的是（　　）

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正确答案：D

本题解析：

由于A→B，在加上A自身函数决定A，利用合并率，得出A→AB；

由于H→E，E→C，利用传递率，得出H→C；

由于E→C，利用增广率和分解率，得出ABE→C；

函数依赖的公理系统（Armstrong）

设关系模式R＜U，F>，U是关系模式R的属性全集，F是关系模式R的一个函数依赖集。对于R＜U，F>来说有以下的：

自反律：若Y?X?U，则X→Y为F所逻辑蕴含

增广律：若X→Y为F所逻辑蕴含，且Z?U，则XZ→YZ为F所逻辑蕴含

传递律：若X→Y和Y→Z为F所逻辑蕴含，则X→Z为F所逻辑蕴含

合并规则：若X→Y，X→Z，则X→YZ为F所蕴涵

伪传递率：若X→Y，WY→Z，则XW→Z为F所蕴涵

分解规则：若X→Y，Z?Y，则X→Z为F所蕴涵

7 单选题 1分

以下对数据库故障的描述中，不正确的是（　　）。

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正确答案：D

本题解析：

数据库故障

主要分：事务故障、系统故障和介质故障。

事务故障

是指事务在运行至正常终点前被终止，此时数据库可能出现不正确的状态。

由于事务程序内部错误而引起的，有些可以预期，如金额不足等；有些不可以预期，如非法输入、运算溢出等

恢复过程

①反向（从后向前）扫描日志文件，查找该事务的更新操作。

②对该事务的更新操作执行逆操作，也就是将日志记录更新前的值写入数据库。

③继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并作同样处理。

④如此处理下去，直到读到了此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。

事务故障的恢复由系统自动完成，对用户是透明的。

系统故障（通常称为软故障）

是指造成系统停止运转的任何事件，使得系统要重新启动。

特定类型的硬件错误、操作系统故障、DBMS代码错误、突然停电等。

恢复过程

①正向（从头到尾）扫描日志文件，找出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），将其事务标识记入重做（REDO）队列。同时找出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），将其事务标识记入撤销（UNDO）队列。

②反向扫描日志文件，对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作，也就是将日志记录中更新前的值写入数据库。

③正向扫描日志文件，对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作，也就是将日志记录中更新后的值写入数据库。

是在系统重启之后自动执行的。

介质故障（称为硬件故障）

是指外存故障，例如磁盘损坏、磁头碰撞，瞬时强磁场干扰等。

这类故障将破坏数据库或部分数据库，并影响正在存取这部分数据的所有事务，日志文件也被破坏

恢复过程。

①装入最新的数据库后备副本，使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。

②转入相应的日志文件副本，重做已完成的事务。

介质故障的恢复需要DBA的介入，具体的恢复操作仍由DBMS完成。

恢复过程

①DBA只需要重装最近转储的数据库副本和有关的各日志文件副本。

②然后执行系统提供的恢复命令。

8 单选题 1分

数据的物理存储结构，对于程序员来讲，（　　）。

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正确答案：B

本题解析：

通过DBMS管理数据有较高的数据独立性，数据独立性是指数据与程序独立，将数据的定义从程序中分离出去，由DBMS负责数据的存储，应用程序关心的只是数据的逻辑结构，无须了解数据在磁盘上的数据库中的存储形式，从而简化应用程序，大大减少应用程序编制的工作量。如果采用文件方式管理数据，应用程序得明确数据的定义等操作，也就是说程序员需要操作文件中的数据。

9 单选题 1分

数据模型通常由（　　）三要素构成。

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正确答案：D

本题解析：

数据模型的三要素

数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。

数据操作：对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及操作规则。是对系统动态特性的描述。

数据的约束：是一组完整性规则的集合。也就是说，对于具体的应用数据必须遵循特定的语义约束条件，以保证数据的正确、有效、相容。

10 单选题 1分

在设计软件的模块结构时，（　　）不能改进设计质量。

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正确答案：C

本题解析：

将具有相似功能的模块合并，会导致模块的聚合程度变低，可维护性下降。

在结构化设计中，系统由多个逻辑上相对独立的模块组成，在模块划分时需要遵循如下原则：

（1）模块的大小要适中。系统分解时需要考虑模块的规模，过大的模块可能导致系统分解不充分，其内部可能包括不同类型的功能，需要进一步划分，尽量使得各个模块的功能单一；过小的模块将导致系统的复杂度增加，模块之间的调用过于频繁，反而降低了模块的独立性。一般来说，一个模块的大小使其实现代码在1～2页纸之内，或者其实现代码行数在50～200行之间，这种规模的模块易于实现和维护。

（2）模块的扇入和扇出要合理。一个模块的扇出是指该模块直接调用的下级模块的个数；扇出大表示模块的复杂度高，需要控制和协调过多的下级模块。扇出过大一般是因为缺乏中间层次，应该适当增加中间层次的控制模块；扇出太小时可以把下级模块进一步分解成若干个子功能模块，或者合并到它的上级模块中去。一个模块的扇入是指直接调用该模块的上级模块的个数；扇入大表示模块的复用程度高。设计良好的软件结构通常顶层扇出比较大，中间扇出较少，底层模块则有大扇入。一般来说，系统的平均扇入和扇出系数为3或4，不应该超过7，否则会增大出错的概率。

（3）深度和宽度适当。深度表示软件结构中模块的层数，如果层数过多，则应考虑是否有些模块设计过于简单，看能否适当合并。宽度是软件结构中同一个层次上的模块总数的最大值，一般说来，宽度越大系统越复杂，对宽度影响最大的因素是模块的扇出。在系统设计时，需要权衡系统的深度和宽度，尽量降低系统的复杂性，减少实施过程的难度，提高开发和维护的效率。