軟考中級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師歷年真題及答案一、單項選擇題1.關系代數(shù)中，自然連接與等值連接的主要區(qū)別是（）。A.自然連接要求兩個關系有公共屬性，等值連接不需要B.自然連接會去除重復屬性列，等值連接保留所有屬性列C.自然連接是多表連接，等值連接是單表連接D.自然連接基于所有屬性等值，等值連接基于指定屬性等值答案：B解析：自然連接是一種特殊的等值連接，要求兩個關系有公共屬性（即相同的屬性名），并在這些公共屬性上進行等值連接，之后會自動去除重復的屬性列；而等值連接不要求公共屬性，且保留所有參與連接的屬性列。因此，兩者的核心區(qū)別是是否去除重復列。2.關系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴集F={A→B,B→C,C→D}，則R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B解析：R的候選鍵是A（A可決定所有屬性）。非主屬性B、C、D中，B部分依賴于A嗎？不，A→B是完全依賴；但C傳遞依賴于A（A→B→C），D也傳遞依賴于A（A→B→C→D）。因此R滿足2NF（不存在非主屬性對候選鍵的部分依賴），但不滿足3NF（存在傳遞依賴），故最高范式是2NF。3.事務的ACID特性中，“原子性”指的是（）。A.事務一旦提交，其結果不可撤銷B.事務執(zhí)行過程中，數(shù)據(jù)保持一致性狀態(tài)C.事務的所有操作要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行D.多個事務并發(fā)執(zhí)行時，互不干擾答案：C解析：ACID特性中，原子性（Atomicity）要求事務是一個不可分割的操作單元，要么全部完成，要么全部不完成；一致性（Consistency）保證數(shù)據(jù)狀態(tài)合法；隔離性（Isolation）確保并發(fā)事務互不干擾；持久性（Durability）保證提交后結果永久保存。4.以下關于索引的描述，錯誤的是（）。A.聚集索引會改變數(shù)據(jù)行的物理存儲順序B.非聚集索引的葉節(jié)點存儲的是數(shù)據(jù)行的指針C.唯一索引可以保證索引列中沒有重復值D.索引越多，數(shù)據(jù)插入和更新的效率越高答案：D解析：索引雖然可以加速查詢，但會增加插入、更新和刪除操作的開銷，因為每次數(shù)據(jù)修改都需要更新相關索引。因此，索引數(shù)量需權衡查詢效率和修改效率，并非越多越好。5.SQL中，用于限制分組后結果的子句是（）。A.WHEREB.HAVINGC.GROUPBYD.ORDERBY答案：B解析：WHERE子句用于過濾行級數(shù)據(jù)（分組前），HAVING子句用于過濾分組后的數(shù)據(jù)（分組后），GROUPBY用于分組，ORDERBY用于排序。6.數(shù)據(jù)倉庫的典型特征不包括（）。A.面向主題B.實時更新C.集成性D.隨時間變化答案：B解析：數(shù)據(jù)倉庫主要用于分析決策，數(shù)據(jù)通常是批量加載的歷史數(shù)據(jù)，一般不支持實時更新；而數(shù)據(jù)庫（OLTP系統(tǒng)）支持實時更新。7.分布式數(shù)據(jù)庫的“分片透明”指的是（）。A.用戶無需知道數(shù)據(jù)是否被復制B.用戶無需知道數(shù)據(jù)存儲的物理位置C.用戶無需知道數(shù)據(jù)如何被分片D.用戶無需知道數(shù)據(jù)屬于哪個場地答案：C解析：分布式數(shù)據(jù)庫的透明性包括分片透明（用戶不知數(shù)據(jù)分片方式）、復制透明（不知數(shù)據(jù)復制情況）、位置透明（不知數(shù)據(jù)存儲位置）。分片透明是最高級別的透明性。8.并發(fā)控制中，一級封鎖協(xié)議可以防止（）。A.丟失修改B.不可重復讀C.讀臟數(shù)據(jù)D.幻影讀答案：A解析：一級封鎖協(xié)議要求事務在修改數(shù)據(jù)前加X鎖（寫鎖），直到事務結束釋放，可防止丟失修改；二級封鎖協(xié)議增加讀數(shù)據(jù)后釋放S鎖（讀鎖），可防止讀臟數(shù)據(jù)；三級封鎖協(xié)議要求讀數(shù)據(jù)的S鎖保持到事務結束，可防止不可重復讀；幻影讀需通過多版本并發(fā)控制（MVCC）或更高隔離級別解決。9.以下不屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫類型的是（）。A.鍵值存儲（Key-Value）B.列族存儲（ColumnFamily）C.關系型存儲（Relational）D.圖存儲（Graph）答案：C解析：NoSQL泛指非關系型數(shù)據(jù)庫，常見類型包括鍵值、文檔、列族、圖存儲等；關系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL）屬于傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)庫。10.數(shù)據(jù)庫恢復的基礎是（）。A.數(shù)據(jù)轉儲B.日志文件C.檢查點技術D.數(shù)據(jù)庫鏡像答案：B解析：日志文件記錄了事務對數(shù)據(jù)的所有修改操作，是數(shù)據(jù)庫恢復的核心依據(jù)。數(shù)據(jù)轉儲（備份）和日志文件結合使用，可實現(xiàn)完整恢復。二、填空題11.關系模型的三要素包括數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和____。答案：數(shù)據(jù)完整性約束12.SQL中，用于查詢表中唯一值的關鍵字是____。答案：DISTINCT13.事務的隔離級別中，允許“臟讀”的是____。答案：讀未提交（ReadUncommitted）14.數(shù)據(jù)庫設計的六個階段包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數(shù)據(jù)庫實施和____。答案：數(shù)據(jù)庫運行與維護15.分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片的方式包括水平分片、垂直分片和____。答案：混合分片三、簡答題16.簡述BCNF范式的定義，并說明與3NF的區(qū)別。(1).BCNF（巴斯-科德范式）要求：關系模式R中，對于每一個非平凡的函數(shù)依賴X→Y，X都必須是候選鍵。

(2).3NF允許主屬性對候選鍵的傳遞依賴，而BCNF消除了所有屬性（包括主屬性）對候選鍵的部分依賴和傳遞依賴。

(3).BCNF是3NF的嚴格改進，滿足BCNF的關系模式一定滿足3NF，但滿足3NF的關系模式不一定滿足BCNF。17.列舉事務的四種隔離級別，并說明每種隔離級別可能出現(xiàn)的并發(fā)問題。(1).讀未提交（ReadUncommitted）：允許讀取未提交的修改，可能出現(xiàn)臟讀（讀取到回滾的數(shù)據(jù)）。

(2).讀已提交（ReadCommitted）：只讀取已提交的數(shù)據(jù)，避免臟讀，但可能出現(xiàn)不可重復讀（同一事務兩次讀取結果不同）。

(3).可重復讀（RepeatableRead）：保證同一事務多次讀取結果一致，避免不可重復讀，但可能出現(xiàn)幻影讀（新插入的數(shù)據(jù)未被感知）。

(4).串行化（Serializable）：事務串行執(zhí)行，避免所有并發(fā)問題，但性能最低。18.索引的主要作用是什么？簡述聚集索引和非聚集索引的區(qū)別。(1).索引的主要作用是加速數(shù)據(jù)查詢，減少全表掃描的I/O開銷。

(2).聚集索引：數(shù)據(jù)行的物理存儲順序與索引順序一致，一個表只能有一個聚集索引。

(3).非聚集索引：數(shù)據(jù)行的物理順序與索引順序無關，索引葉節(jié)點存儲的是數(shù)據(jù)行的指針（或聚集索引鍵），一個表可以有多個非聚集索引。19.數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)庫的主要區(qū)別有哪些？（從應用場景、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)更新等方面說明）(1).應用場景：數(shù)據(jù)庫支持聯(lián)機事務處理（OLTP），用于日常業(yè)務操作；數(shù)據(jù)倉庫支持聯(lián)機分析處理（OLAP），用于決策分析。

(2).數(shù)據(jù)結構：數(shù)據(jù)庫采用規(guī)范化設計（低冗余），支持高頻增刪改；數(shù)據(jù)倉庫采用星型/雪花模型（高冗余），優(yōu)化查詢性能。

(3).數(shù)據(jù)更新：數(shù)據(jù)庫支持實時更新；數(shù)據(jù)倉庫通常批量加載歷史數(shù)據(jù)，一般不直接更新。20.簡述數(shù)據(jù)庫恢復的基本原理，說明日志文件在恢復中的作用。(1).恢復原理：利用冗余數(shù)據(jù)（備份和日志）將數(shù)據(jù)庫從故障狀態(tài)恢復到一致狀態(tài)。

(2).日志作用：記錄事務的所有操作（如修改前/后的值），用于：①事務故障恢復（撤銷未提交事務）；②系統(tǒng)故障恢復（重做已提交但未寫入磁盤的事務）；③介質故障恢復（結合備份文件恢復數(shù)據(jù)）。四、數(shù)據(jù)庫設計題21.某高校圖書館需要設計圖書管理系統(tǒng)，需求如下：讀者可以借閱多本圖書，每本圖書可被多個讀者借閱（但同一時間只能被一個讀者借閱）；每本圖書有ISBN號、書名、作者、出版社、出版時間；讀者有讀者ID、姓名、性別、聯(lián)系方式；借閱記錄包括借閱時間、應還時間、實際歸還時間。

要求：①繪制E-R圖（需標注實體屬性和聯(lián)系類型）；②將E-R圖轉換為關系模式（需標注主鍵和外鍵）。答案：

①E-R圖描述：

-實體“讀者”屬性：讀者ID（主鍵）、姓名、性別、聯(lián)系方式。

-實體“圖書”屬性：ISBN號（主鍵）、書名、作者、出版社、出版時間。

-聯(lián)系“借閱”：讀者與圖書之間的多對多（m:n）聯(lián)系，屬性：借閱時間、應還時間、實際歸還時間（實際歸還時間可為空）。②關系模式轉換：

-讀者（讀者ID，姓名，性別，聯(lián)系方式）主鍵：讀者ID

-圖書（ISBN號，書名，作者，出版社，出版時間）主鍵：ISBN號

-借閱記錄（讀者ID，ISBN號，借閱時間，應還時間，實際歸還時間）主鍵：（讀者ID，ISBN號，借閱時間）；外鍵：讀者ID→讀者.讀者ID，ISBN號→圖書.ISBN號22.某電商平臺需要統(tǒng)計“2023年第四季度手機類商品的銷售總額，按品牌和月份分組”，已知數(shù)據(jù)庫中有以下表：商品表（商品ID，商品名稱，類別，品牌）；

訂單表（訂單ID，用戶ID，下單時間，總金額）；

訂單明細表（訂單明細ID，訂單ID，商品ID，數(shù)量，單價）。

要求：編寫完成該統(tǒng)計的SQL查詢語句（需處理可能的空值，結果包含品牌、月份、銷售總額）。答案：SELECT

g.品牌,

DATE_FORMAT(o.下單時間,'%Y-%m')AS月份,

COALESCE(SUM(od.數(shù)量*od.單價),0)AS銷售總額

FROM商品表g

LEFTJOIN訂單明細表odONg.商品ID=od.商品ID

LEFTJOIN訂單表oONod.訂單ID=o.訂單ID

WHEREg.類別='手機'

ANDo.下單時間BETWEEN'2023-10-01'AND'2023