數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用能力考核試題及答案2025年一、單項選擇題1.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的描述中，錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶組成

B.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心

C.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要目標(biāo)是解決數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)獨立性問題

D.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性是指數(shù)據(jù)類型的統(tǒng)一答案：D解析：數(shù)據(jù)一致性指數(shù)據(jù)在多個副本或關(guān)聯(lián)表中保持同步，而非數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一。數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一屬于數(shù)據(jù)完整性范疇。2.關(guān)系模型中，候選鍵（CandidateKey）是指（）A.能唯一標(biāo)識元組的最小屬性集合

B.表中所有屬性的集合

C.用戶指定的用于唯一標(biāo)識元組的鍵

D.包含外鍵的屬性集合答案：A解析：候選鍵是關(guān)系中能唯一標(biāo)識元組的最小屬性集，主鍵是從候選鍵中選定的一個。3.以下SQL語句中，屬于數(shù)據(jù)定義語言（DDL）的是（）A.SELECT*FROMstudent

B.INSERTINTOcourseVALUES(1,‘?dāng)?shù)據(jù)庫原理’)

C.CREATETABLEteacher(tidINTPRIMARYKEY)

D.UPDATEscoreSETgrade=90WHEREsid=1001答案：C解析：DDL用于定義數(shù)據(jù)庫對象（如表、索引），包括CREATE、ALTER、DROP等語句。4.事務(wù)的原子性（Atomicity）是指（）A.事務(wù)一旦提交，其結(jié)果對后續(xù)事務(wù)可見

B.事務(wù)執(zhí)行過程中，要么全部完成，要么全部不完成

C.事務(wù)執(zhí)行時不受其他事務(wù)干擾

D.事務(wù)執(zhí)行后，數(shù)據(jù)庫處于一致狀態(tài)答案：B解析：原子性保證事務(wù)的不可分割性，是事務(wù)的基礎(chǔ)特性。5.關(guān)于B+樹索引的描述，正確的是（）A.所有數(shù)據(jù)記錄存儲在葉子節(jié)點，非葉子節(jié)點僅存儲索引

B.適合范圍查詢，但不支持快速隨機(jī)查找

C.插入和刪除操作不會導(dǎo)致樹結(jié)構(gòu)變化

D.比B樹更適合內(nèi)存存儲答案：A解析：B+樹的葉子節(jié)點存儲完整數(shù)據(jù)或指針，非葉子節(jié)點僅用于索引，支持高效范圍查詢和隨機(jī)查找。6.關(guān)系模式R(A,B,C,D)，函數(shù)依賴為A→B,B→C,C→D，則R的最高范式是（）A.1NF

B.2NF

C.3NF

D.BCNF答案：B解析：主碼為A，存在傳遞依賴A→B→C→D，不滿足3NF（需消除非主屬性對主碼的傳遞依賴），但滿足2NF（消除部分依賴）。7.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，“丟失修改”問題是由于（）導(dǎo)致的A.事務(wù)T1讀取數(shù)據(jù)后，事務(wù)T2修改數(shù)據(jù)并提交，T1提交時覆蓋T2的修改

B.事務(wù)T1讀取數(shù)據(jù)后，事務(wù)T2修改數(shù)據(jù)，T1再次讀取時得到不同結(jié)果

C.事務(wù)T1修改數(shù)據(jù)后，事務(wù)T2讀取并修改數(shù)據(jù)，T1回滾導(dǎo)致T2的修改丟失

D.事務(wù)T1和T2同時修改同一數(shù)據(jù)，最終只有一個修改被保留答案：D解析：丟失修改指兩個事務(wù)同時修改同一數(shù)據(jù)，后提交的事務(wù)覆蓋先提交的結(jié)果，導(dǎo)致部分修改丟失。8.數(shù)據(jù)倉庫（DataWarehouse）的核心特征是（）A.支持實時事務(wù)處理

B.面向主題、集成、時變、非易失

C.存儲當(dāng)前最新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

D.采用關(guān)系模型存儲答案：B解析：數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的、集成的、隨時間變化的、非易失的數(shù)據(jù)集合，用于支持決策分析。9.在ER圖中，“學(xué)生”實體與“課程”實體之間的“選課”聯(lián)系屬于（）A.1:1聯(lián)系

B.1:n聯(lián)系

C.n:m聯(lián)系

D.無聯(lián)系答案：C解析：一個學(xué)生可選多門課程，一門課程可被多個學(xué)生選，因此是多對多聯(lián)系。10.以下NoSQL數(shù)據(jù)庫中，適合存儲半結(jié)構(gòu)化日志數(shù)據(jù)的是（）A.Redis（鍵值存儲）

B.MongoDB（文檔存儲）

C.Cassandra（列族存儲）

D.Neo4j（圖存儲）答案：B解析：MongoDB的文檔模型（BSON）支持靈活的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，適合日志、用戶行為等非固定格式數(shù)據(jù)。二、填空題1.數(shù)據(jù)模型的三要素包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和____。答案：數(shù)據(jù)完整性約束2.關(guān)系的完整性約束包括實體完整性、參照完整性和____。答案：用戶定義的完整性3.SQL的核心語句是____，用于從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。答案：SELECT4.事務(wù)的ACID特性中，I代表____（英文縮寫）。答案：Isolation（隔離性）5.B+樹索引的葉子節(jié)點之間通過____連接，支持高效范圍查詢。答案：雙向指針6.第三范式（3NF）要求關(guān)系中不存在非主屬性對____的傳遞依賴。答案：候選鍵7.數(shù)據(jù)庫死鎖的處理方法包括死鎖預(yù)防、死鎖檢測和____。答案：死鎖解除8.數(shù)據(jù)倉庫的典型應(yīng)用場景是____（如銷售趨勢分析）。答案：決策支持9.ER圖的三要素是實體、屬性和____。答案：聯(lián)系10.NoSQL數(shù)據(jù)庫的四大類包括鍵值存儲、文檔存儲、列族存儲和____。答案：圖存儲三、判斷題1.關(guān)系模型中，一個關(guān)系可以有多個候選鍵，但只能有一個主鍵。（）答案：√解析：候選鍵是多個可能的唯一標(biāo)識屬性集，主鍵是從中選定的一個。2.SQL的DML語句包括SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE。（）答案：√解析：DML（數(shù)據(jù)操作語言）用于操作數(shù)據(jù)，上述語句均屬于此類。3.事務(wù)的隔離性要求事務(wù)執(zhí)行時完全不受其他事務(wù)影響，因此隔離級別越高越好。（）答案：×解析：高隔離級別（如可串行化）會降低并發(fā)性能，需根據(jù)業(yè)務(wù)需求權(quán)衡。4.創(chuàng)建索引可以提高查詢效率，因此應(yīng)給所有列添加索引。（）答案：×解析：索引會增加插入、更新的開銷，且對小表或低選擇性列（如性別）效果有限。5.關(guān)系模式滿足BCNF則一定滿足3NF，反之不一定成立。（）答案：√解析：BCNF是3NF的嚴(yán)格改進(jìn)，消除了所有屬性對候選鍵的部分和傳遞依賴。6.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，共享鎖（S鎖）允許其他事務(wù)加共享鎖，但禁止排他鎖（X鎖）。（）答案：√解析：共享鎖用于讀操作，允許多個事務(wù)同時讀；排他鎖用于寫操作，獨占資源。7.數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)庫的主要區(qū)別在于數(shù)據(jù)倉庫存儲歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫存儲當(dāng)前業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。（）答案：√解析：數(shù)據(jù)庫支持OLTP（在線事務(wù)處理），數(shù)據(jù)倉庫支持OLAP（在線分析處理），數(shù)據(jù)時間范圍不同。8.ER圖中的弱實體必須依賴于強實體存在，因此不需要主鍵。（）答案：×解析：弱實體通過“部分鍵”與強實體的主鍵共同標(biāo)識，仍需主鍵（由部分鍵+強實體主鍵組成）。9.NoSQL數(shù)據(jù)庫完全放棄了ACID特性，因此不適合需要強一致性的場景。（）答案：×解析：部分NoSQL（如MongoDB）支持事務(wù)，可根據(jù)需求選擇最終一致性或強一致性。10.視圖是虛擬表，其數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，因此更新視圖會直接修改基表。（）答案：×解析：視圖本身不存儲數(shù)據(jù)，更新視圖需滿足一定條件（如簡單單表視圖）才會映射到基表。四、簡答題1.簡述關(guān)系模型的三要素及其含義。(1).數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：描述數(shù)據(jù)庫的組成對象（如關(guān)系、屬性、元組）及對象間的聯(lián)系，是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。

(2).數(shù)據(jù)操作：定義對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的操作方式（如查詢、插入、更新、刪除），是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。

(3).數(shù)據(jù)完整性約束：規(guī)定數(shù)據(jù)及其聯(lián)系應(yīng)滿足的條件（如實體完整性、參照完整性），保證數(shù)據(jù)的正確性和一致性。2.事務(wù)的ACID特性分別指什么？各特性的作用是什么？(1).原子性（Atomicity）：事務(wù)是不可分割的最小單位，要么全部提交，要么全部回滾，保證數(shù)據(jù)的一致性基礎(chǔ)。

(2).一致性（Consistency）：事務(wù)執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫狀態(tài)保持一致，確保業(yè)務(wù)規(guī)則被遵守。

(3).隔離性（Isolation）：多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時，彼此互不干擾，避免數(shù)據(jù)臟讀、不可重復(fù)讀等問題。

(4).持久性（Durability）：事務(wù)提交后，其修改永久保存，即使系統(tǒng)故障也不丟失。3.索引的作用是什么？簡述其優(yōu)缺點。(1).作用：通過建立數(shù)據(jù)與存儲位置的映射，加速數(shù)據(jù)查詢（尤其是范圍查詢和排序）。

(2).優(yōu)點：提高查詢效率，減少CPU和I/O消耗。

(3).缺點：增加存儲開銷；插入、更新、刪除操作時需維護(hù)索引，降低寫操作性能；過度使用可能導(dǎo)致索引失效（如低選擇性列）。4.第三范式（3NF）與BCNF的主要區(qū)別是什么？(1).3NF要求：關(guān)系中不存在非主屬性對候選鍵的部分依賴和傳遞依賴，但允許主屬性對候選鍵的部分依賴或傳遞依賴。

(2).BCNF要求：所有屬性（包括主屬性）都完全依賴于候選鍵，消除了主屬性間的傳遞依賴，是3NF的嚴(yán)格改進(jìn)。

(3).示例：若關(guān)系R(A,B,C)的函數(shù)依賴為A→B,B→A,B→C，則R滿足3NF但不滿足BCNF（主屬性A依賴于B）。5.數(shù)據(jù)倉庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的主要差異有哪些？(1).目標(biāo)不同：數(shù)據(jù)庫支持OLTP（在線事務(wù)處理），側(cè)重日常業(yè)務(wù)操作；數(shù)據(jù)倉庫支持OLAP（在線分析處理），側(cè)重決策支持。

(2).數(shù)據(jù)特性不同：數(shù)據(jù)庫存儲當(dāng)前、細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)倉庫存儲歷史、匯總數(shù)據(jù)。

(3).設(shè)計方式不同：數(shù)據(jù)庫采用范式化設(shè)計（減少冗余）；數(shù)據(jù)倉庫采用星型/雪花模型（優(yōu)化查詢）。

(4).訪問模式不同：數(shù)據(jù)庫是短事務(wù)、高并發(fā)；數(shù)據(jù)倉庫是長查詢、低并發(fā)。五、設(shè)計題1.某高校需設(shè)計“學(xué)生選課”數(shù)據(jù)庫，需求如下：學(xué)生實體：學(xué)號（唯一）、姓名、性別、入學(xué)時間

課程實體：課程號（唯一）、課程名、學(xué)分

選課聯(lián)系：學(xué)生可選多門課程，一門課程可被多個學(xué)生選，需記錄選課時間和成績要求：

(1)繪制ER圖（文字描述關(guān)鍵元素即可）；

(2)將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，標(biāo)注主鍵和外鍵。答案：

(1)ER圖關(guān)鍵元素：

-實體：學(xué)生（屬性：學(xué)號，姓名，性別，入學(xué)時間）；課程（屬性：課程號，課程名，學(xué)分）。

-聯(lián)系：選課（n:m聯(lián)系，屬性：選課時間，成績）。關(guān)系模式：

學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，入學(xué)時間）主鍵：學(xué)號

課程（課程號，課程名，學(xué)分）主鍵：課程號

選課（學(xué)號，課程號，選課時間，成績）主鍵：（學(xué)號，課程號）；外鍵：學(xué)號→學(xué)生.學(xué)號；課程號→課程.課程號2.根據(jù)以下需求編寫SQL語句：表結(jié)構(gòu)：員工表（emp_idINTPRIMARYKEY,emp_nameVARCHAR(20),dept_idINT,salaryDECIMAL(10,2)）

部門表（dept_idINTPRIMARYKEY,dept_nameVARCHAR(30)）需求：

(1)查詢“銷售部”所有員工的姓名和薪資，按薪資降序排列；

(2)將“銷售部”薪資低于5000的員工薪資上調(diào)10%；

(3)刪除“銷售部”中薪資高于15000的員工記錄。答案：

(1)SELECTe.emp_name,e.salary

FROMempe

JOINdeptdONe.dept_id=d.dept_id

WHEREd.dept_name='銷售部'

ORDERBYe.salaryDESC;UPDATEemp

SETsalary=salary*1.1

WHEREdept_id=(SELECTdept_idFROMdeptWHEREdept_name='銷售部')

ANDsalary<5000;DELETEFROMemp

WHEREdept_id=(SELECTdept_idFROMdeptWHEREdept_name='銷售部')

ANDsalary>15000;六、論述題結(jié)合電商訂單系統(tǒng)，論述數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵步驟及注意事項。(1).需求分析階段：關(guān)鍵步驟：與業(yè)務(wù)人員溝通，明確訂單流程（下單、支付、發(fā)貨、退換貨）、數(shù)據(jù)項（訂單號、用戶ID、商品ID、數(shù)量、金額、狀態(tài)）及性能要求（高并發(fā)下單、實時查詢）。

注意事項：需覆蓋所有業(yè)務(wù)場景（如大促期間的并發(fā)壓力），記錄隱含需求（如訂單數(shù)據(jù)的長期保存）。(2).概念設(shè)計階段（ER模型）：關(guān)鍵步驟：識別實體（用戶、商品、訂單、訂單詳情）、聯(lián)系（用戶→訂單：1:n；訂單→訂單詳情：1:n；訂單詳情→商品：n:1）及屬性（訂單狀態(tài)、支付時間）。

注意事項：避免冗余實體（如將訂單與訂單詳情合并可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余），明確聯(lián)系的基數(shù)（如一個訂單對應(yīng)多個商品）。(3).邏輯設(shè)計階段（關(guān)系模式）：關(guān)鍵步驟：將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，應(yīng)用范式理論優(yōu)化（如訂單詳情表需滿足3NF，避免非主屬性對訂單號的傳遞依賴）。

注意事項：合理選擇主鍵（如訂單號使用自增ID或雪花算法生成全局唯一ID），定義外鍵約束（訂單表.user_id→用戶表.user_id），考慮索引策略（如對訂單狀態(tài)、用戶ID添加索引加速查詢）。(4).物理設(shè)計階段：關(guān)鍵步驟：選擇存儲引擎（如MySQL的InnoDB支持事務(wù)），確定字段類型（如金額使用DECIMAL而非FLOAT避免精度丟失），設(shè)計索引（如復(fù)合索引（user_id,order_status）加速用戶訂單列表查詢）。

注意事項：平衡讀/寫性能（如高頻查詢字段加索引，高頻更新字段減少索引），考慮分庫分表（如按用戶ID哈希分庫