2025年數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于數(shù)據(jù)模型的描述中，正確的是（）。A.層次模型用二維表結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)及聯(lián)系B.關(guān)系模型的完整性約束包括實(shí)體、參照和用戶(hù)定義完整性C.網(wǎng)狀模型的典型代表是Access數(shù)據(jù)庫(kù)D.面向?qū)ο竽Ｐ筒恢С掷^承性答案：B2.關(guān)系代數(shù)中，從關(guān)系R中選取滿(mǎn)足條件σ的元組的操作是（）。A.投影（π）B.選擇（σ）C.連接（?）D.除（÷）答案：B3.以下SQL語(yǔ)句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是（）。A.UPDATEB.ALTERTABLEC.INSERTINTOD.CREATEVIEW答案：B4.事務(wù)的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事務(wù)執(zhí)行后，數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)從一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)一致?tīng)顟B(tài)B.事務(wù)一旦提交，其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改是永久的C.一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾D.事務(wù)的所有操作要么全部完成，要么全部不完成答案：A5.關(guān)于B+樹(shù)索引的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.所有葉子節(jié)點(diǎn)按順序鏈接B.非葉子節(jié)點(diǎn)僅存儲(chǔ)索引鍵和子節(jié)點(diǎn)指針C.適合范圍查詢(xún)D.比B樹(shù)更節(jié)省存儲(chǔ)空間答案：D（B+樹(shù)非葉子節(jié)點(diǎn)不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因此更節(jié)省空間，D錯(cuò)誤）6.關(guān)系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴(lài)為A→B，B→C，C→D，則R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B（存在傳遞依賴(lài)A→C，A→D，不滿(mǎn)足3NF）7.數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制中，“丟失修改”問(wèn)題可以通過(guò)（）解決。A.一級(jí)封鎖協(xié)議（X鎖直到事務(wù)結(jié)束）B.二級(jí)封鎖協(xié)議（X鎖直到事務(wù)結(jié)束，S鎖在查詢(xún)后釋放）C.三級(jí)封鎖協(xié)議（S鎖和X鎖直到事務(wù)結(jié)束）D.時(shí)間戳排序答案：A（一級(jí)封鎖協(xié)議可防止丟失修改）8.以下關(guān)于數(shù)據(jù)冗余的描述，正確的是（）。A.數(shù)據(jù)冗余是指數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)，完全應(yīng)避免B.適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余可以提高查詢(xún)效率C.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)范式消除所有冗余D.數(shù)據(jù)冗余會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題，但不會(huì)影響存儲(chǔ)效率答案：B（完全消除冗余可能降低性能，需權(quán)衡）9.數(shù)據(jù)庫(kù)的物理獨(dú)立性是指（）。A.應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)B.應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)C.數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，應(yīng)用程序無(wú)需修改D.數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，邏輯結(jié)構(gòu)無(wú)需修改答案：B（物理獨(dú)立性對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變化不影響應(yīng)用程序）10.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的“位置透明性”是指（）。A.用戶(hù)無(wú)需知道數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的物理位置B.用戶(hù)無(wú)需知道數(shù)據(jù)如何分片C.用戶(hù)無(wú)需知道各場(chǎng)地的數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型D.用戶(hù)無(wú)需知道數(shù)據(jù)復(fù)制的數(shù)量答案：A（位置透明性關(guān)注數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置的隱藏）11.以下關(guān)于索引的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）。A.主鍵會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建唯一索引B.對(duì)頻繁更新的列建立索引會(huì)降低寫(xiě)操作性能C.覆蓋索引可以避免回表查詢(xún)D.索引越多，查詢(xún)效率一定越高答案：D（過(guò)多索引會(huì)增加維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)，可能降低整體性能）12.事務(wù)日志的主要作用是（）。A.記錄用戶(hù)操作行為B.支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)C.優(yōu)化查詢(xún)性能D.實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制答案：B（日志用于故障恢復(fù)時(shí)的redo/undo操作）13.以下SQL查詢(xún)中，能正確返回“年齡在20-30歲之間且性別為女”的學(xué)生的是（）。A.SELECTFROMstudentsWHEREageBETWEEN20-30ANDgender='女'B.SELECTFROMstudentsWHEREageBETWEEN20AND30ANDgender='女'C.SELECTFROMstudentsWHEREageIN(20,30)ANDgender='女'D.SELECTFROMstudentsWHEREage>=20ORage<=30ANDgender='女'答案：B（BETWEEN需指定上下限，A語(yǔ)法錯(cuò)誤，C僅包含20和30，D邏輯錯(cuò)誤）14.關(guān)于ER模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換的規(guī)則，錯(cuò)誤的是（）。A.實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，屬性為關(guān)系的屬性B.1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為獨(dú)立關(guān)系模式，或與任意一端實(shí)體合并C.1:n聯(lián)系必須轉(zhuǎn)換為獨(dú)立關(guān)系模式D.m:n聯(lián)系必須轉(zhuǎn)換為獨(dú)立關(guān)系模式，主碼為兩端實(shí)體主碼的組合答案：C（1:n聯(lián)系可與n端實(shí)體合并，無(wú)需獨(dú)立模式）15.以下屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)特點(diǎn)的是（）。A.嚴(yán)格遵循ACID特性B.支持復(fù)雜的JOIN操作C.適用于海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)D.采用關(guān)系模型答案：C（NoSQL強(qiáng)調(diào)橫向擴(kuò)展，適用于海量數(shù)據(jù)）二、填空題（每空1分，共20分）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)系代數(shù)中，笛卡爾積的符號(hào)是__________。答案：×（或×）3.SQL中，用于查詢(xún)數(shù)據(jù)的核心動(dòng)詞是__________。答案：SELECT4.事務(wù)的ACID特性包括原子性、一致性、隔離性和__________。答案：持久性5.B+樹(shù)索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)__________和__________。答案：索引鍵值、數(shù)據(jù)記錄指針（或行號(hào)）6.第三范式（3NF）要求關(guān)系模式中不存在__________依賴(lài)于非主屬性。答案：非主屬性對(duì)主碼的傳遞7.數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制中，共享鎖（S鎖）的作用是__________，排他鎖（X鎖）的作用是__________。答案：允許其他事務(wù)讀但不允許寫(xiě)；禁止其他事務(wù)讀寫(xiě)8.數(shù)據(jù)字典的主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、__________和處理過(guò)程。答案：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)9.ER模型的三個(gè)基本元素是實(shí)體、屬性和__________。答案：聯(lián)系10.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的透明性包括分片透明、位置透明、__________和__________。答案：復(fù)制透明、邏輯透明11.數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的主要技術(shù)是__________和__________。答案：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、日志記錄12.視圖是一個(gè)虛擬表，其數(shù)據(jù)來(lái)源于__________。答案：基本表或其他視圖13.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，主碼的取值必須唯一且__________。答案：非空14.索引按存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可分為B+樹(shù)索引、__________和__________。答案：哈希索引、聚集索引三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的參照完整性及其實(shí)現(xiàn)方式。答案：參照完整性指外碼的取值必須是主碼的有效值或空值（允許空時(shí)）。實(shí)現(xiàn)方式：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)外碼約束（FOREIGNKEY）強(qiáng)制檢查，當(dāng)刪除或更新主表的主碼時(shí)，可設(shè)置級(jí)聯(lián)刪除（CASCADE）、限制（RESTRICT）或置空（SETNULL）等操作，確保外碼與主碼的一致性。2.比較視圖（View）和基本表（BaseTable）的區(qū)別。答案：①存儲(chǔ)方式：基本表實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，視圖是虛擬表，不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（僅存儲(chǔ)定義）；②操作限制：基本表支持完整的增刪改查，視圖的更新受限于定義（如包含聚合函數(shù)、多表連接時(shí)可能無(wú)法更新）；③用途：視圖用于簡(jiǎn)化查詢(xún)、保護(hù)數(shù)據(jù)隱私，基本表是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位；④依賴(lài)關(guān)系：視圖依賴(lài)基本表存在，基本表刪除則視圖失效。3.說(shuō)明索引的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：加速查詢(xún)（尤其是過(guò)濾、排序操作）；支持唯一約束（唯一索引）；提高連接效率。缺點(diǎn)：增加存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)（索引需要額外空間）；降低寫(xiě)操作性能（插入、更新、刪除時(shí)需維護(hù)索引）；過(guò)多索引可能導(dǎo)致查詢(xún)優(yōu)化器選擇錯(cuò)誤的索引，反而降低效率。4.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要步驟。答案：①需求分析：收集用戶(hù)需求，確定數(shù)據(jù)范圍和功能；②概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：通過(guò)ER模型描述數(shù)據(jù)及聯(lián)系；③邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，進(jìn)行范式優(yōu)化；④物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：確定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（如索引、文件組織）、參數(shù)配置；⑤數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、編寫(xiě)應(yīng)用程序；⑥運(yùn)行維護(hù)：監(jiān)控性能、備份恢復(fù)、優(yōu)化調(diào)整。5.解釋事務(wù)的原子性及其實(shí)現(xiàn)機(jī)制。答案：原子性指事務(wù)的所有操作要么全部完成，要么全部不完成，不存在部分完成的狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)機(jī)制：通過(guò)日志記錄事務(wù)的所有操作（redo日志記錄已提交但未寫(xiě)入磁盤(pán)的操作，undo日志記錄未提交的操作）。當(dāng)事務(wù)執(zhí)行失敗時(shí)，利用undo日志回滾（rollback）到事務(wù)開(kāi)始前的狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)崩潰恢復(fù)時(shí)，利用redo日志重新執(zhí)行已提交但未持久化的操作，確保原子性。6.比較主碼（PrimaryKey）和候選碼（CandidateKey）的區(qū)別。答案：①候選碼是能唯一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性集（無(wú)冗余），一個(gè)關(guān)系可能有多個(gè)候選碼；②主碼是從候選碼中選定的一個(gè)（通常是應(yīng)用中最常用的），用于唯一標(biāo)識(shí)元組；③主碼必須非空且唯一，候選碼同樣滿(mǎn)足唯一和最小性，但未被選中為主碼時(shí)可能不被顯式約束（如未聲明為PRIMARYKEY）；④主碼是關(guān)系模式的必要組成部分，候選碼是潛在的主碼候選。四、設(shè)計(jì)題（共20分）場(chǎng)景：某高校需設(shè)計(jì)學(xué)生選課管理數(shù)據(jù)庫(kù)，需求如下：-學(xué)生信息：學(xué)號(hào)（唯一）、姓名、性別、年齡、所在學(xué)院；-課程信息：課程號(hào)（唯一）、課程名、學(xué)分、授課教師；-選課關(guān)系：學(xué)生可選多門(mén)課程，一門(mén)課程可被多名學(xué)生選，需記錄選課時(shí)間（學(xué)期）和成績(jī)。要求：（1）繪制ER圖（4分）；（2）將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，注明主碼（PK）和外碼（FK）（6分）；（3）編寫(xiě)SQL語(yǔ)句查詢(xún)“計(jì)算機(jī)學(xué)院”學(xué)生中，2024-2025學(xué)年第一學(xué)期選修“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”課程且成績(jī)≥80分的學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)及成績(jī)（5分）；（4）為提高查詢(xún)性能，設(shè)計(jì)合理的索引策略（5分）。答案：（1）ER圖設(shè)計(jì)：-實(shí)體：學(xué)生（屬性：學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，學(xué)院）；課程（屬性：課程號(hào)，課程名，學(xué)分，教師）；-聯(lián)系：選課（多對(duì)多，屬性：學(xué)期，成績(jī)）；-聯(lián)系類(lèi)型：學(xué)生—選課—課程（m:n）。（2）關(guān)系模式轉(zhuǎn)換：-學(xué)生（學(xué)號(hào)PK，姓名，性別，年齡，學(xué)院）；-課程（課程號(hào)PK，課程名，學(xué)分，授課教師）；-選課（學(xué)號(hào)FK，課程號(hào)FK，學(xué)期，成績(jī)，PK（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，學(xué)期））；（注：選課表主碼為（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，學(xué)期），因同一學(xué)生同一課程可能在不同學(xué)期選修；外碼學(xué)號(hào)引用學(xué)生表學(xué)號(hào)，課程號(hào)引用課程表課程號(hào)。）（3）SQL查詢(xún)語(yǔ)句：```sqlSELECTs.學(xué)號(hào),s.姓名,sc.成績(jī)FROM學(xué)生sJOIN選課scONs.學(xué)號(hào)=sc.學(xué)號(hào)JOIN課程cONsc.課程號(hào)=c.課程號(hào)WHEREs.學(xué)院='計(jì)算機(jī)學(xué)院'ANDsc.學(xué)期='2024-2025-1'ANDc.課程名='數(shù)據(jù)庫(kù)原理'ANDsc.成績(jī)>=80;```（4）索引策略：-學(xué)生表：在“學(xué)院”列建立普通索引（加速按學(xué)院篩選）；在“學(xué)號(hào)”列建立主鍵索引（自動(dòng)創(chuàng)建，加速主鍵查詢(xún)）；-課程表：在“課程名”列建立普通索引（加速按課程名查詢(xún)）；在“課程號(hào)”列建立主鍵索引（自動(dòng)創(chuàng)建）；-選課表：在“學(xué)號(hào)”列建立外碼索引（加速與學(xué)生表的連接）；在“課程號(hào)”列建立外碼索引（加速與課程表的連接）；在“學(xué)期”列建立普通索引（加速按學(xué)期篩選）；考慮覆蓋索引（如（課程號(hào)，學(xué)期，成績(jī)）），避免回表查詢(xún)。五、綜合應(yīng)用題（共20分）場(chǎng)景：某電商平臺(tái)需設(shè)計(jì)商品評(píng)論數(shù)據(jù)庫(kù)，要求支持以下功能：-記錄用戶(hù)（用戶(hù)ID唯一，姓名、注冊(cè)時(shí)間）的評(píng)論（評(píng)論ID唯一，內(nèi)容、發(fā)布時(shí)間、點(diǎn)贊數(shù)）；-評(píng)論可被其他用戶(hù)回復(fù)（回復(fù)ID唯一，內(nèi)容、發(fā)布時(shí)間），形成評(píng)論-回復(fù)的層級(jí)結(jié)構(gòu)；-支持快速查詢(xún)某商品的熱門(mén)評(píng)論（點(diǎn)贊數(shù)前100）及對(duì)應(yīng)的回復(fù)；-支持事務(wù)操作（如用戶(hù)刪除評(píng)論時(shí)，需同時(shí)刪除其所有回復(fù)）。要求：（1）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)（關(guān)系模式），注明主碼、外碼及必要約束（6分）；（2）編寫(xiě)創(chuàng)建表的SQL語(yǔ)句（5分）；（3）設(shè)計(jì)索引方案，說(shuō)明理由（5分）；（4）設(shè)計(jì)刪除評(píng)論的事務(wù)處理流程（4分）。答案：（1）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：-用戶(hù)表（User）：用戶(hù)ID（PK，VARCHAR(20)），姓名（VARCHAR(50)），注冊(cè)時(shí)間（DATETIME）；-商品表（Goods）：商品ID（PK，VARCHAR(20)），商品名稱(chēng)（VARCHAR(100)）；-評(píng)論表（Comment）：評(píng)論ID（PK，VARCHAR(30)），用戶(hù)ID（FK，引用User.用戶(hù)ID），商品ID（FK，引用Goods.商品ID），內(nèi)容（TEXT），發(fā)布時(shí)間（DATETIME），點(diǎn)贊數(shù)（INTDEFAULT0）；-回復(fù)表（Reply）：回復(fù)ID（PK，VARCHAR(30)），評(píng)論ID（FK，引用Comment.評(píng)論ID），用戶(hù)ID（FK，引用User.用戶(hù)ID），內(nèi)容（TEXT），發(fā)布時(shí)間（DATETIME）；約束：評(píng)論表中用戶(hù)ID、商品ID非空；回復(fù)表中評(píng)論ID、用戶(hù)ID非空；點(diǎn)贊數(shù)≥0。（2）創(chuàng)建表的SQL語(yǔ)句：```sqlCREATETABLEUser(用戶(hù)IDVARCHAR(20)PRIMARYKEY,姓名VARCHAR(50)NOTNULL,注冊(cè)時(shí)間DATETIMENOTNULL);CREATETABLEGoods(商品IDVARCHAR(20)PRIMARYKEY,商品名稱(chēng)VARCHAR(100)NOTNULL);CREATETABLEComment(評(píng)論IDVARCHAR(30)PRIMARYKEY,用戶(hù)IDVARCHAR(20)NOTNULL,商品IDVARCHAR(20)NOTNULL,內(nèi)容TEXTNOTNULL,發(fā)布時(shí)間DATETIMENOTNULL,點(diǎn)贊數(shù)INTNOTNULLDEFAULT0CHECK(點(diǎn)贊數(shù)>=0),FOREIGNKEY(用戶(hù)ID)REFERENCESUser(用戶(hù)ID),FOREIGNKEY(商品ID)REFERENCESGoods(商品ID));CREATETABLEReply(回復(fù)IDVARCHAR(30)PRIMARYKEY,評(píng)論IDVARCHAR(30)NOTNULL,用戶(hù)IDVARCHAR(20)NOTNULL,內(nèi)容TEXTNOTNULL,發(fā)布時(shí)間DATETIMENOTNULL,FOREIGNKEY(評(píng)論ID)REFERENCESComment(評(píng)論ID)ONDELETECASCADE,FOREIGNKEY(用戶(hù)ID)