2025年計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)專項(xiàng)訓(xùn)練試卷：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)能力提升考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在關(guān)系模型中，用于唯一標(biāo)識(shí)元組（記錄）的屬性或?qū)傩越M稱為（）。A.關(guān)鍵字B.外部關(guān)鍵字C.主屬性D.非主屬性2.以下關(guān)于關(guān)系模式RB(R,F)的說法中，正確的是（）。A.若R在F+上滿足BCNF，則R必定在F+上滿足3NF。B.若R在F+上滿足3NF，則R必定在F+上滿足BCNF。C.若R滿足1NF，且每個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于所有主屬性，則R滿足2NF。D.若R滿足2NF，且不存在非主屬性對(duì)任何候選關(guān)鍵字的部分函數(shù)依賴，則R滿足3NF。3.已知關(guān)系R(A,B,C)和S(B,D,E)，其中A、B、D為主屬性。下列SQL語句中，能夠正確從R和S中查找R中存在而S中不存在的元組的是（）。A.SELECTR.*FROMR,SWHERER.B=S.BANDS.DISNULL;B.SELECTR.*FROMRLEFTJOINSONR.B=S.BWHERES.DISNULL;C.SELECTR.*FROMRRIGHTJOINSONR.B=S.BWHERES.DISNULL;D.SELECTR.*FROMREXCEPTS;4.在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的正確方法是（）。A.將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體屬性轉(zhuǎn)換為關(guān)系屬性，實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系的外部關(guān)鍵字。B.將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體屬性和實(shí)體間的聯(lián)系都轉(zhuǎn)換為關(guān)系屬性。C.將每個(gè)關(guān)系模式轉(zhuǎn)換為一個(gè)實(shí)體類型，關(guān)系屬性轉(zhuǎn)換為實(shí)體屬性。D.將每個(gè)關(guān)系模式轉(zhuǎn)換為一個(gè)實(shí)體類型，關(guān)系的外部關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換為實(shí)體間的聯(lián)系。5.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫視圖的敘述中，正確的是（）。A.視圖是物理存儲(chǔ)空間中實(shí)際存在的基本表。B.視圖可以獨(dú)立于其基表進(jìn)行查詢、更新（若允許），甚至刪除（若允許）。C.創(chuàng)建視圖會(huì)消耗額外的存儲(chǔ)空間來存儲(chǔ)視圖的定義。D.視圖主要用于提高數(shù)據(jù)庫的安全性。6.事務(wù)必須具備以下四個(gè)基本特性，其中保證事務(wù)原子性的特性是（）。A.一致性B.隔離性C.持久性D.原子性7.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，索引的主要作用是（）。A.提高數(shù)據(jù)更新的速度B.提高數(shù)據(jù)刪除的速度C.加快數(shù)據(jù)檢索的速度D.減少數(shù)據(jù)冗余8.某學(xué)校教務(wù)管理數(shù)據(jù)庫中有學(xué)生表（S：S#,SNAME,SEX,AGE,DEPTID），課程表（C：C#,CNAME,TEACHER,DEPTID），選課表（SC：S#,C#,GRADE）。若要查詢選修了課程編號(hào)為'C001'的學(xué)生的姓名和成績，以下SQL語句中正確的是（）。A.SELECTSNAME,GRADEFROMS,SCWHERES.S#=SC.S#ANDSC.C#='C001';B.SELECTS.SNAME,SC.GRADEFROMSJOINSCONS.S#=SC.S#WHERESC.C#='C001';C.SELECTSNAME,GRADEFROMSWHEREEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESC.S#=S.S#ANDSC.C#='C001');D.SELECTSNAME,GRADEFROMS,SCWHERES.S#=SC.S#ANDC#='C001';9.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫安全性的敘述中，錯(cuò)誤的是（）。A.數(shù)據(jù)庫安全包括用戶認(rèn)證和授權(quán)兩個(gè)方面。B.視圖可以提高數(shù)據(jù)庫的邏輯安全性。C.數(shù)據(jù)庫備份是保證數(shù)據(jù)物理安全的重要手段。D.SQL注入是一種常見的數(shù)據(jù)庫安全漏洞，它允許攻擊者未經(jīng)授權(quán)訪問或修改數(shù)據(jù)庫。10.在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)時(shí)，為了確保表中的每一行數(shù)據(jù)都是唯一的，除了設(shè)置主鍵外，還可以使用（）約束。A.外部關(guān)鍵字B.檢查C.唯一D.默認(rèn)二、填空題1.關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本單位是________。2.聚集函數(shù)________、________、________和________常用于對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)。3.在關(guān)系代數(shù)中，________是從關(guān)系R中選取滿足給定條件的元組的操作。4.若一個(gè)關(guān)系R存在傳遞函數(shù)依賴，則R至少不滿足________。5.使用________可以將多個(gè)輸入表根據(jù)連接條件合并成一個(gè)輸出表。6.保證一個(gè)事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，其結(jié)果與按某種次序串行執(zhí)行它們時(shí)的結(jié)果相同，這是事務(wù)的________特性。7.在SQL中，使用________語句可以創(chuàng)建新表。8.觸發(fā)器是一種特殊的存儲(chǔ)過程，它會(huì)在指定的數(shù)據(jù)庫表上，對(duì)________、________或________事件執(zhí)行自動(dòng)觸發(fā)。9.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的第一步通常是進(jìn)行________分析，了解應(yīng)用需求。10.________是將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物及其聯(lián)系抽象為數(shù)據(jù)模型的過程。三、簡答題1.簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中，從E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的一般步驟。2.解釋什么是數(shù)據(jù)庫的參照完整性，并說明在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中如何實(shí)現(xiàn)參照完整性。3.什么是數(shù)據(jù)庫的事務(wù)？試述事務(wù)必須滿足的四個(gè)基本特性（ACID特性）及其含義。4.比較并說明索引對(duì)于提高數(shù)據(jù)庫查詢性能的作用，以及不恰當(dāng)?shù)厥褂盟饕赡軒淼呢?fù)面影響。四、設(shè)計(jì)題1.某公司有部門（DEPT）和員工（EMP）兩個(gè)實(shí)體，其中部門有部門編號(hào)（DID，主鍵）、部門名稱（DNAME）、部門地點(diǎn)（DLOC）三個(gè)屬性；員工有員工編號(hào)（EID，主鍵）、員工姓名（ENAME）、性別（SEX）、出生日期（BDATE）、部門編號(hào)（DID，外鍵）五個(gè)屬性。部門與員工之間存在一對(duì)多（一個(gè)部門可以有多個(gè)員工）的聯(lián)系。請(qǐng)根據(jù)以上描述：(1)繪制該數(shù)據(jù)庫的E-R圖（無需屬性，只畫實(shí)體、主鍵、外鍵和聯(lián)系及其基數(shù)）。(2)將該E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（寫出所有關(guān)系模式，包括表名、所有屬性名、數(shù)據(jù)類型（可指定為VARCHAR或INT等）、主鍵和外鍵約束）。(3)假設(shè)現(xiàn)有以下關(guān)系模式：DEPT(DIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,DNAMEVARCHAR(50),DLOCVARCHAR(100));EMP(EIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,ENAMEVARCHAR(50),SEXCHAR(2),BDATEDATE,DIDVARCHAR(10),FOREIGNKEY(DID)REFERENCESDEPT(DID));請(qǐng)分析此數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)在范式方面是否存在問題？若有，請(qǐng)指出具體問題，并提出至少一種改進(jìn)方案（可以通過分解或增加冗余字段等方式，說明理由）。2.假設(shè)有一個(gè)名為STUDENT的數(shù)據(jù)庫，其中包含以下三個(gè)表：*STUDENT(SIDINTPRIMARYKEY,SNAMEVARCHAR(50),AGEINT,DEPTIDINT)*COURSE(CIDINTPRIMARYKEY,CNAMEVARCHAR(50),TEACHERVARCHAR(50))*SC(SIDINT,CIDINT,GRADEDECIMAL(5,1),PRIMARYKEY(SID,CID),FOREIGNKEY(SID)REFERENCESSTUDENT(SID),FOREIGNKEY(CID)REFERENCESCOURSE(CID))請(qǐng)使用SQL語句完成以下操作：(1)查詢選修了“數(shù)據(jù)庫原理”課程（假設(shè)CNAME為‘?dāng)?shù)據(jù)庫原理’）的學(xué)生姓名和成績，要求只顯示成績大于等于80分的學(xué)生記錄。(2)查詢每個(gè)學(xué)生的姓名、年齡以及其所選課程的平均成績，要求只顯示平均成績大于等于90分的學(xué)生記錄。(3)查詢每門課程的名稱、課程編號(hào)以及選修該課程的學(xué)生人數(shù)。(4)查詢沒有選修任何課程的女同學(xué)姓名（假設(shè)性別字段為'S'表示女）。試卷答案一、選擇題1.A解析：關(guān)鍵字（或主鍵）是唯一標(biāo)識(shí)元組的屬性或?qū)傩越M。2.C解析：1NF是基礎(chǔ)，若滿足2NF，則非主屬性完全函數(shù)依賴于所有主屬性，這隱含了不存在非主屬性對(duì)任何候選關(guān)鍵字的部分函數(shù)依賴，故滿足3NF。BCNF比3NF更嚴(yán)格，3NF不一定滿足BCNF。A選項(xiàng)錯(cuò)誤，BCNF強(qiáng)于3NF。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，3NF不一定滿足BCNF。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，2NF要求不存在非主屬性對(duì)任何*候選*關(guān)鍵字的部分函數(shù)依賴，而不是任何主屬性。3.B解析：LEFTJOIN返回左表R的所有記錄，以及右表S中滿足連接條件或S中對(duì)應(yīng)記錄為NULL的記錄。WHERES.DISNULL確保了只選出右表S中沒有匹配記錄（即S中不存在的元組）的左表R的記錄。4.A解析：E-R圖到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則：一個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性成為關(guān)系的屬性，實(shí)體間的聯(lián)系（1:1,1:N,M:N）根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則轉(zhuǎn)換為關(guān)系的外部關(guān)鍵字或新引入的表及其主外鍵。5.B解析：視圖是一個(gè)虛表，不占用物理存儲(chǔ)空間，是查詢結(jié)果的可視化。視圖可以獨(dú)立查詢，若設(shè)計(jì)允許，也可以進(jìn)行更新（但更新可能受限且不一定反映到基表）。視圖常用于邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性、簡化操作和權(quán)限控制。6.D解析：原子性（Atomicity）是指事務(wù)是一個(gè)不可分割的最小工作單元，要么全部執(zhí)行成功，要么全部回滾，不會(huì)處于中間狀態(tài)。7.C解析：索引通過建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如B+樹）來加速數(shù)據(jù)的檢索操作。8.B解析：選項(xiàng)B使用了標(biāo)準(zhǔn)的JOIN語法，通過ON子句指定連接條件，WHERE子句過濾結(jié)果，語法正確且清晰。9.D解析：SQL注入是一種攻擊技術(shù)，利用SQL語句的語法漏洞，允許攻擊者執(zhí)行惡意SQL代碼，從而非法訪問或操作數(shù)據(jù)庫。A、B、C都是數(shù)據(jù)庫安全措施或相關(guān)概念。10.C解析：唯一約束（UNIQUEconstraint）確保列中的所有值都是唯一的，可以用于替代部分主鍵的功能或確保某些非主屬性值的唯一性。二、填空題1.關(guān)系2.COUNT,SUM,AVG,MAX3.選擇（SELECT）4.2NF5.連接（JOIN）6.隔離（Isolation）7.CREATETABLE8.插入（INSERT）、更新（UPDATE）、刪除（DELETE）9.需求10.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)（DatabaseDesign）三、簡答題1.解析：(1)分析現(xiàn)實(shí)世界需求，識(shí)別實(shí)體、屬性和聯(lián)系，繪制E-R圖。(2)將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，實(shí)體屬性轉(zhuǎn)換為關(guān)系屬性，主鍵確定。(3)處理實(shí)體間的聯(lián)系：1:1聯(lián)系可合并到任一關(guān)系或新建關(guān)系加外鍵；1:N聯(lián)系在N端關(guān)系添加M端關(guān)系的主鍵作為外鍵；M:N聯(lián)系需新建關(guān)系，包含兩端關(guān)系的主鍵作為外鍵。(4)檢查并應(yīng)用范式理論，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行分解（若存在冗余、異常），目標(biāo)是達(dá)到3NF或BCNF，以減少數(shù)據(jù)冗余和提高數(shù)據(jù)一致性。(5)添加必要的約束（主鍵、外鍵、檢查、唯一等）。2.解析：參照完整性是指關(guān)系中外鍵約束的引用必須有效，即外鍵的值必須等于它所引用的表的主鍵值，或者為空值（如果該外鍵屬性允許為空）。實(shí)現(xiàn)方法：在創(chuàng)建關(guān)系（表）時(shí)，使用外鍵（FOREIGNKEY）約束指定該列（屬性）引用另一個(gè)關(guān)系（表）的主鍵（PRIMARYKEY）。例如：`CREATETABLEDeptDependents(DependentIDINTPRIMARYKEY,DependentNameVARCHAR(50),ChildIDINT,FOREIGNKEY(ChildID)REFERENCESStudents(StudentID));`這里ChildID就是外鍵，引用Students表的主鍵StudentID。3.解析：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）執(zhí)行的一組操作序列，被視為一個(gè)不可分割的工作單元。ACID特性含義：*原子性（Atomicity）：事務(wù)中的所有操作要么全部成功提交，要么全部失敗回滾，不存在中間狀態(tài)。*一致性（Consistency）：事務(wù)必須使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)，即事務(wù)執(zhí)行結(jié)果必須符合數(shù)據(jù)庫的完整性約束。*隔離性（Isolation）：并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)之間互不干擾，即一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不應(yīng)被其他并發(fā)事務(wù)的操作所影響，如同它們是串行執(zhí)行的一樣。*持久性（Durability）：一旦事務(wù)成功提交，其對(duì)數(shù)據(jù)庫所做的更改將永久保存，即使系統(tǒng)發(fā)生故障也不會(huì)丟失。4.解析：作用：索引（通常是B+樹結(jié)構(gòu)）可以大大加快數(shù)據(jù)的檢索速度，特別是對(duì)于大型數(shù)據(jù)表。通過索引，DBMS可以快速定位到包含特定搜索條件的記錄所在的頁，避免了全表掃描。負(fù)面影響：*增加存儲(chǔ)空間：索引本身需要占用額外的磁盤空間。*影響寫操作性能：插入、刪除、更新記錄時(shí)，DBMS不僅要操作數(shù)據(jù)本身，還需要同時(shí)更新對(duì)應(yīng)的索引，這會(huì)降低寫操作的速度。索引越復(fù)雜（如多列索引），寫影響越大。*索引維護(hù)開銷：DBMS需要定期對(duì)索引進(jìn)行維護(hù)（如重建或重新組織），這可能消耗資源。四、設(shè)計(jì)題1.解析：(1)E-R圖：```mermaidgraphTDDEPT[部門]--1{<0xE2><0x86><0x90>}--<>EMP[員工]--N{<0xE2><0x86><0x92>}--DEPT(DID)---DEPT(DNAME,DLOC)EMP(EID)---EMP(ENAME,SEX,BDATE,DID)DEPT--DID-->EMP```(2)關(guān)系模型：DEPT(DIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,DNAMEVARCHAR(50),DLOCVARCHAR(100))EMP(EIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,ENAMEVARCHAR(50),SEXCHAR(2),BDATEDATE,DIDVARCHAR(10)REFERENCESDEPT(DID))(3)分析與改進(jìn)：問題：當(dāng)前設(shè)計(jì)滿足2NF，但存在傳遞函數(shù)依賴。例如，存在DEPT(DID,DNAME,DLOC)->EMP(DID)->EMP(ENAME,SEX,BDATE)。即部門地點(diǎn)DLOC傳遞函數(shù)依賴于員工姓名ENAME等屬性。改進(jìn)方案1（分解）：將EMP關(guān)系分解為兩個(gè)表：EMP1(EIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,ENAMEVARCHAR(50),SEXCHAR(2),BDATEDATE)EMP2(EIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,DIDVARCHAR(10)REFERENCESDEPT(DID),FOREIGNKEY(DID)UNIQUE,CHECK(DIDISNOTNULL))理由：分解后消除了傳遞依賴，每個(gè)表都滿足BCNF。缺點(diǎn)是增加了表和連接操作。改進(jìn)方案2（冗余）：EMP(EIDVARCHAR(10)PRIMARYKEY,ENAMEVARCHAR(50),SEX