2025年全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)工程師認(rèn)證實(shí)戰(zhàn)試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的描述中，錯(cuò)誤的是()A.外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口

B.模式描述數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)

C.內(nèi)模式是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述

D.外模式/模式映射保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性答案：D解析：外模式/模式映射保證的是數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性，而模式/內(nèi)模式映射保證物理獨(dú)立性。因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.關(guān)系模型中，若屬性A是關(guān)系R的主屬性，則A不能取空值，這遵循的是()A.實(shí)體完整性規(guī)則

B.參照完整性規(guī)則

C.用戶定義的完整性規(guī)則

D.域完整性規(guī)則答案：A解析：實(shí)體完整性要求主屬性不能取空值，以保證實(shí)體的唯一性；參照完整性涉及外鍵與主鍵的匹配；用戶定義完整性是自定義約束。因此選A。3.設(shè)關(guān)系R和S的元組個(gè)數(shù)分別為m和n，則R×S的元組個(gè)數(shù)為()A.m+n

B.m×n

C.max(m,n)

D.min(m,n)答案：B解析：笛卡爾積的結(jié)果元組個(gè)數(shù)是兩關(guān)系元組個(gè)數(shù)的乘積，因此選B。4.以下SQL語(yǔ)句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是()A.UPDATE

B.ALTER

C.INSERT

D.DELETE答案：B解析：ALTERTABLE用于修改表結(jié)構(gòu)；UPDATE用于更新數(shù)據(jù)；INSERT用于插入數(shù)據(jù)；DELETE用于刪除數(shù)據(jù)。因此選B。5.事務(wù)的原子性是指()A.事務(wù)一旦提交，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的改變是永久的

B.事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中不可分割，要么全做，要么全不做

C.一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不被其他事務(wù)干擾

D.事務(wù)處理的數(shù)據(jù)必須滿足數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性約束答案：B解析：原子性（Atomicity）要求事務(wù)是不可分割的操作單元；持久性（Durability）對(duì)應(yīng)A選項(xiàng)；隔離性（Isolation）對(duì)應(yīng)C選項(xiàng)；一致性（Consistency）對(duì)應(yīng)D選項(xiàng)。因此選B。6.若事務(wù)T1對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A加了S鎖（共享鎖），則其他事務(wù)對(duì)A()A.只能加S鎖

B.只能加X(jué)鎖（排他鎖）

C.不能加任何鎖

D.可以加S鎖或X鎖答案：A解析：共享鎖（S鎖）允許其他事務(wù)加S鎖，但禁止加X(jué)鎖；排他鎖（X鎖）禁止任何其他鎖。因此選A。7.關(guān)系模式R(U,F)中，若F={AB→C,C→D,D→A}，則R的候選鍵是()A.AB

B.BC

C.CD

D.BD答案：B解析：通過(guò)閉包計(jì)算，BC的閉包為BC→ABC→ABCD，包含所有屬性，因此BC是候選鍵。8.以下不屬于數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容的是()A.確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

B.選擇索引策略

C.定義關(guān)系模式

D.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存放位置答案：C解析：物理設(shè)計(jì)關(guān)注存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引、分區(qū)等物理實(shí)現(xiàn)；定義關(guān)系模式屬于邏輯設(shè)計(jì)階段。因此選C。9.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基本特征不包括()A.面向主題

B.實(shí)時(shí)性

C.集成性

D.時(shí)變性答案：B解析：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)用于決策支持，數(shù)據(jù)是歷史的、集成的，不要求實(shí)時(shí)更新；實(shí)時(shí)性是OLTP系統(tǒng)的特征。因此選B。10.以下關(guān)于NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的描述中，正確的是()A.嚴(yán)格遵循ACID特性

B.適用于高并發(fā)、數(shù)據(jù)模型靈活的場(chǎng)景

C.僅支持鍵值存儲(chǔ)

D.必須使用關(guān)系模型答案：B解析：NoSQL強(qiáng)調(diào)BASE特性（基本可用、軟狀態(tài)、最終一致），支持靈活數(shù)據(jù)模型（如文檔、列族、圖結(jié)構(gòu)），適用于高并發(fā)場(chǎng)景。因此選B。11.數(shù)據(jù)庫(kù)備份中，差異備份的恢復(fù)需要依賴()A.僅最近一次完整備份

B.最近一次完整備份和所有后續(xù)日志備份

C.最近一次完整備份和最近一次差異備份

D.所有之前的差異備份答案：C解析：差異備份記錄自上次完整備份以來(lái)的所有變化，恢復(fù)時(shí)需先恢復(fù)完整備份，再恢復(fù)最近一次差異備份。因此選C。12.以下索引類型中，不支持范圍查詢的是()A.B+樹(shù)索引

C.哈希索引

C.聚集索引

D.復(fù)合索引答案：B解析：哈希索引通過(guò)哈希函數(shù)定位數(shù)據(jù)，適合等值查詢，不支持范圍查詢；B+樹(shù)索引支持范圍查詢。因此選B。13.設(shè)關(guān)系模式R(A,B,C,D)，F(xiàn)={A→B,B→C,C→D}，則R最高滿足()A.1NF

B.2NF

C.3NF

D.BCNF答案：B解析：候選鍵為A，存在傳遞函數(shù)依賴A→B→C→D，不滿足3NF（3NF要求不存在非主屬性對(duì)候選鍵的傳遞依賴），但滿足2NF（消除了非主屬性對(duì)候選鍵的部分依賴）。因此選B。14.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)分片的方式不包括()A.水平分片

B.垂直分片

C.混合分片

D.邏輯分片答案：D解析：數(shù)據(jù)分片方式包括水平（按行）、垂直（按列）、混合分片；邏輯分片不是標(biāo)準(zhǔn)分類。因此選D。15.以下SQL語(yǔ)句中，用于授予用戶權(quán)限的是()A.REVOKE

B.GRANT

C.CREATEROLE

D.DROPUSER答案：B解析：GRANT用于授權(quán)；REVOKE用于回收權(quán)限；CREATEROLE用于創(chuàng)建角色；DROPUSER用于刪除用戶。因此選B。16.事務(wù)的隔離級(jí)別中，可能導(dǎo)致幻讀的是()A.可串行化

B.可重復(fù)讀

C.讀已提交

D.讀未提交答案：C解析：讀已提交（ReadCommitted）允許事務(wù)讀取其他事務(wù)已提交的數(shù)據(jù)，但可能在兩次查詢間出現(xiàn)新插入的記錄（幻讀）；可重復(fù)讀（RepeatableRead）通過(guò)鎖機(jī)制避免幻讀；可串行化是最高隔離級(jí)別。因此選C。17.數(shù)據(jù)挖掘的主要任務(wù)不包括()A.分類

B.聚類

C.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘

D.數(shù)據(jù)清洗答案：D解析：數(shù)據(jù)清洗是數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟，不屬于數(shù)據(jù)挖掘的核心任務(wù)（分類、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則等）。因此選D。18.以下關(guān)于OLAP的描述中，錯(cuò)誤的是()A.支持復(fù)雜的分析操作

B.數(shù)據(jù)更新頻繁

C.面向決策支持

D.使用多維數(shù)據(jù)模型答案：B解析：OLAP（聯(lián)機(jī)分析處理）數(shù)據(jù)主要用于查詢分析，更新頻率低；OLTP（聯(lián)機(jī)事務(wù)處理）數(shù)據(jù)更新頻繁。因此選B。19.數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的基礎(chǔ)是()A.數(shù)據(jù)字典

B.日志文件

C.索引文件

D.存儲(chǔ)過(guò)程答案：B解析：日志文件記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有修改操作，是恢復(fù)的基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)字典存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)；索引用于優(yōu)化查詢。因此選B。20.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的描述中，正確的是()A.視圖可以完全隱藏表的所有列

B.角色是權(quán)限的集合，可簡(jiǎn)化權(quán)限管理

C.加密存儲(chǔ)會(huì)顯著提升查詢性能

D.所有用戶都默認(rèn)擁有CREATETABLE權(quán)限答案：B解析：角色（Role）是權(quán)限的邏輯組，可批量授權(quán)，簡(jiǎn)化管理；視圖只能隱藏部分列；加密可能降低性能；用戶權(quán)限需顯式授予。因此選B。二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心是____。答案：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）2.關(guān)系模型的三類完整性約束是實(shí)體完整性、參照完整性和____。答案：用戶定義的完整性3.事務(wù)的四個(gè)特性（ACID）是原子性、一致性、隔離性和____。答案：持久性4.關(guān)系模式分解的兩個(gè)重要準(zhǔn)則是無(wú)損連接性和____。答案：函數(shù)依賴保持性5.B+樹(shù)索引中，所有數(shù)據(jù)記錄都存儲(chǔ)在____中。答案：葉子節(jié)點(diǎn)6.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的三種典型結(jié)構(gòu)是企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集市和____。答案：虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)7.數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制的主要技術(shù)是____。答案：封鎖（或鎖機(jī)制）8.日志文件的兩種類型是____和操作日志。答案：事務(wù)日志9.NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的四種主要類型是鍵值存儲(chǔ)、列族存儲(chǔ)、文檔存儲(chǔ)和____。答案：圖存儲(chǔ)10.查詢優(yōu)化的兩個(gè)層次是代數(shù)優(yōu)化和____。答案：物理優(yōu)化三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述關(guān)系模型中實(shí)體完整性和參照完整性的區(qū)別。(1).實(shí)體完整性：主屬性（主鍵的組成部分）不能取空值，用于保證實(shí)體的唯一性（如學(xué)生表的學(xué)號(hào)不能空）。

(2).參照完整性：外鍵的值必須等于被參照關(guān)系中某個(gè)主鍵的值，或?yàn)榭眨ㄈ邕x課表的學(xué)號(hào)必須存在于學(xué)生表中）。

(3).實(shí)體完整性約束主鍵，參照完整性約束外鍵與主鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.列舉事務(wù)故障的四種類型，并說(shuō)明其特點(diǎn)。(1).事務(wù)內(nèi)部故障：由邏輯錯(cuò)誤（如數(shù)據(jù)溢出）或系統(tǒng)錯(cuò)誤（如臨時(shí)資源不足）引起，事務(wù)未提交。

(2).系統(tǒng)故障：由硬件故障、操作系統(tǒng)崩潰等引起，導(dǎo)致內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失，需恢復(fù)未提交事務(wù)和已提交但未寫入磁盤的事務(wù)。

(3).介質(zhì)故障：由磁盤損壞等物理問(wèn)題引起，數(shù)據(jù)丟失，需使用備份和日志恢復(fù)。

(4).計(jì)算機(jī)病毒：惡意程序破壞數(shù)據(jù)或事務(wù)執(zhí)行，需結(jié)合備份和殺毒措施恢復(fù)。3.比較B+樹(shù)索引與哈希索引的優(yōu)缺點(diǎn)。(1).B+樹(shù)索引：優(yōu)點(diǎn)：支持范圍查詢、排序操作，適合動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)插入/刪除。

缺點(diǎn)：空間占用較大，等值查詢效率略低于哈希索引。

(2).哈希索引：優(yōu)點(diǎn)：等值查詢速度快（O(1)時(shí)間復(fù)雜度），空間利用率高。

缺點(diǎn)：不支持范圍查詢，哈希沖突會(huì)影響性能，不適用于頻繁更新場(chǎng)景。4.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要區(qū)別有哪些？(1).面向?qū)ο螅簲?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)面向主題（如“銷售分析”），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)面向事務(wù)（如“訂單處理”）。

(2).數(shù)據(jù)特性：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)（時(shí)間范圍長(zhǎng)），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)當(dāng)前數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)更新）。

(3).操作類型：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)支持復(fù)雜查詢（OLAP），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)支持增刪改查（OLTP）。

(4).數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)使用多維模型（如星型模式），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用關(guān)系模型。5.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫(kù)備份策略的常見(jiàn)類型及其適用場(chǎng)景。(1).完整備份：備份全部數(shù)據(jù)，恢復(fù)時(shí)間短，但耗時(shí)耗空間，適用于數(shù)據(jù)變化不頻繁的系統(tǒng)。

(2).差異備份：備份自上次完整備份以來(lái)的所有變化，恢復(fù)時(shí)需完整備份+最近差異備份，適用于中等頻率更新的系統(tǒng)。

(3).日志備份：備份事務(wù)日志，恢復(fù)時(shí)需按順序應(yīng)用，適用于數(shù)據(jù)頻繁更新的生產(chǎn)系統(tǒng)（如銀行交易系統(tǒng)）。

(4).增量備份：備份自上次備份（完整或增量）以來(lái)的變化，恢復(fù)需按順序應(yīng)用所有增量備份，空間效率高但恢復(fù)復(fù)雜。四、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)題（共1題，20分）1.某高校擬開(kāi)發(fā)“校園圖書館管理系統(tǒng)”，需求如下：讀者信息：讀者ID（唯一）、姓名、學(xué)院、聯(lián)系方式、最大可借數(shù)量（默認(rèn)10本）。

圖書信息：ISBN（唯一）、書名、作者、出版社、出版時(shí)間、庫(kù)存數(shù)量。

借閱關(guān)系：讀者可借閱多本圖書，每本圖書可被多個(gè)讀者借閱（但同一時(shí)間只能被一人借閱），需記錄借閱時(shí)間、應(yīng)還時(shí)間、實(shí)際歸還時(shí)間。

管理員信息：工號(hào)（唯一）、姓名、所屬部門。要求：

(1)繪制概念模型ER圖（需標(biāo)注實(shí)體屬性及聯(lián)系類型）；

(2)將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式（需標(biāo)注主鍵和外鍵）；

(3)提出物理設(shè)計(jì)建議（至少包括索引設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)策略）。參考答案：

(1)ER圖關(guān)鍵要素：

-實(shí)體：讀者（讀者ID，姓名，學(xué)院，聯(lián)系方式，最大可借數(shù)量）、圖書（ISBN，書名，作者，出版社，出版時(shí)間，庫(kù)存數(shù)量）、管理員（工號(hào)，姓名，所屬部門）。

-聯(lián)系：

-借閱（讀者ID，ISBN，借閱時(shí)間，應(yīng)還時(shí)間，實(shí)際歸還時(shí)間）：讀者與圖書之間的多對(duì)多（N:M）聯(lián)系（因同一圖書可被多次借閱，但同一時(shí)間只能被一人借閱，需通過(guò)“實(shí)際歸還時(shí)間”約束）。

-管理（工號(hào)，讀者ID）：管理員與讀者之間的一對(duì)多（1:N）聯(lián)系（一個(gè)管理員可管理多個(gè)讀者）。關(guān)系模式：

讀者（讀者ID，姓名，學(xué)院，聯(lián)系方式，最大可借數(shù)量）主鍵：讀者ID

圖書（ISBN，書名，作者，出版社，出版時(shí)間，庫(kù)存數(shù)量）主鍵：ISBN

管理員（工號(hào)，姓名，所屬部門）主鍵：工號(hào)

借閱記錄（讀者ID，ISBN，借閱時(shí)間，應(yīng)還時(shí)間，實(shí)際歸還時(shí)間）主鍵：（讀者ID，ISBN，借閱時(shí)間）外鍵：讀者ID→讀者.讀者ID，ISBN→圖書.ISBN

管理關(guān)系（工號(hào)，讀者ID）主鍵：（工號(hào)，讀者ID）外鍵：工號(hào)→管理員.工號(hào)，讀者ID→讀者.讀者ID物理設(shè)計(jì)建議：

索引設(shè)計(jì)：讀者表：在“讀者ID”上建立聚集索引（主鍵自動(dòng)創(chuàng)建）；在“學(xué)院”上建立非聚集索引，支持按學(xué)院統(tǒng)計(jì)讀者需求。

圖書表：在“ISBN”上建立聚集索引；在“書名”上建立全文索引，支持模糊查詢（如“搜索含‘?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)’的圖書”）。

借閱記錄表：在“實(shí)際歸還時(shí)間”上建立非聚集索引，用于快速篩選超期未還記錄（實(shí)際歸還時(shí)間ISNULL）；在“讀者ID”上建立覆蓋索引，包含“應(yīng)還時(shí)間”，優(yōu)化“查詢某讀者所有未還圖書”的操作。

存儲(chǔ)策略：將“圖書表”和“借閱記錄表”分別存儲(chǔ)在不同的文件組中，減少I/O競(jìng)爭(zhēng)；

對(duì)“借閱記錄表”按“借閱時(shí)間”進(jìn)行范圍分區(qū)（如按季度分區(qū)），提升歷史數(shù)據(jù)查詢效率；

啟用數(shù)據(jù)壓縮（如行壓縮），減少“圖書表”（含大量文本字段）的存儲(chǔ)空間占用。五、論述題（共1題，20分）1.結(jié)合CAP定理，論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在一致性、可用性和分區(qū)容忍性之間的權(quán)衡，并舉例說(shuō)明典型解決方案。參考答案：

-(1).CAP定理核心：分布式系統(tǒng)中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區(qū)容忍性（PartitionTolerance）三者無(wú)法同時(shí)滿足，最多只能滿足其中兩個(gè)。

-一致性：所有節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間看到相同的數(shù)據(jù)副本。

-可用性：每個(gè)請(qǐng)求都能收到非錯(cuò)誤的響應(yīng)（不保證數(shù)據(jù)最新）。

-分區(qū)容忍性：系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)（節(jié)點(diǎn)間通信中斷）時(shí)仍能繼續(xù)運(yùn)行。(2).權(quán)衡場(chǎng)景分析：選擇CP（一