2025年數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識考試及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于數(shù)據(jù)模型的描述中，錯誤的是（）A.層次模型用樹形結(jié)構(gòu)表示實體間聯(lián)系B.網(wǎng)狀模型允許一個以上的節(jié)點無父節(jié)點C.關(guān)系模型中實體及聯(lián)系均用二維表表示D.面向?qū)ο竽Ｐ筒恢С掷^承性答案：D2.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，能唯一標識一條記錄的最小屬性集稱為（）A.外鍵B.候選鍵C.主鍵D.超鍵答案：B3.以下SQL語句中，屬于數(shù)據(jù)定義語言（DDL）的是（）A.SELECTFROMusersB.UPDATEordersSETstatus='completed'C.CREATEINDEXidx_nameONcustomers(name)D.GRANTSELECTONproductsTOguest答案：C4.事務的ACID特性中，“I”代表（）A.原子性B.一致性C.隔離性D.持久性答案：C5.關(guān)于B樹索引和哈希索引的對比，正確的是（）A.B樹索引適合范圍查詢，哈希索引適合等值查詢B.哈希索引支持排序，B樹索引不支持C.B樹索引在高并發(fā)場景下鎖沖突更少D.哈希索引的維護成本低于B樹索引答案：A6.關(guān)系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴為A→B，B→C，C→D，則R最高滿足（）A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B（存在傳遞依賴A→C，A→D）7.數(shù)據(jù)庫并發(fā)操作可能導致的問題不包括（）A.丟失修改B.臟讀C.死鎖D.不可重復讀答案：C（死鎖是并發(fā)控制的結(jié)果，非問題本身）8.以下關(guān)于視圖的描述，錯誤的是（）A.視圖是虛擬表，不存儲實際數(shù)據(jù)B.可以通過視圖更新基表數(shù)據(jù)（部分情況）C.視圖可以簡化復雜查詢D.視圖會降低數(shù)據(jù)庫安全性答案：D9.數(shù)據(jù)庫物理設計的主要任務是（）A.構(gòu)建E-R圖B.確定數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和存取方法C.定義用戶視圖D.進行需求分析答案：B10.日志文件的主要作用是（）A.提高查詢效率B.實現(xiàn)事務回滾和恢復C.約束數(shù)據(jù)完整性D.管理用戶權(quán)限答案：B11.以下不屬于數(shù)據(jù)倉庫特點的是（）A.面向主題B.實時性高C.集成性D.隨時間變化答案：B12.在MySQL中，InnoDB存儲引擎支持的事務隔離級別不包括（）A.讀未提交（READUNCOMMITTED）B.可重復讀（REPEATABLEREAD）C.串行化（SERIALIZABLE）D.讀已提交（READCOMMITTED，需手動設置）答案：D（InnoDB默認是可重復讀，支持所有標準隔離級別）13.以下關(guān)于索引的說法，錯誤的是（）A.主鍵會自動創(chuàng)建索引B.索引越多，寫操作性能越高C.復合索引的順序會影響查詢效率D.覆蓋索引可以避免回表操作答案：B14.數(shù)據(jù)庫恢復的基礎(chǔ)是（）A.數(shù)據(jù)字典B.日志文件和備份C.索引文件D.存儲過程答案：B15.以下SQL語句中，能正確查詢“年齡大于25歲且城市為北京”用戶的是（）A.SELECTFROMusersWHEREage>25,city='北京'B.SELECTFROMusersWHEREage>25ORcity='北京'C.SELECTFROMusersWHEREage>25ANDcity='北京'D.SELECTFROMusersWHEREage>25&city='北京'答案：C二、填空題（每題2分，共20分）1.關(guān)系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：完整性約束2.事務的四個特性（ACID）是原子性、一致性、隔離性和__________。答案：持久性3.SQL中用于創(chuàng)建表的語句是__________。答案：CREATETABLE4.索引的主要作用是__________。答案：提高數(shù)據(jù)查詢效率5.第三范式（3NF）要求關(guān)系模式中不存在__________依賴。答案：傳遞6.數(shù)據(jù)庫恢復的兩種基本策略是基于日志的恢復和__________。答案：基于備份的恢復7.并發(fā)控制的主要技術(shù)是__________。答案：鎖機制（或時間戳、多版本控制）8.E-R圖的三個基本要素是實體、屬性和__________。答案：聯(lián)系9.視圖的優(yōu)點包括簡化查詢、提高安全性和__________。答案：提供數(shù)據(jù)邏輯獨立性10.數(shù)據(jù)倉庫的典型應用場景是__________（如報表分析、決策支持）。答案：聯(lián)機分析處理（OLAP）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性約束類型及其作用。答案：關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性約束包括三類：（1）實體完整性：通過主鍵約束保證，確保表中每條記錄唯一，主鍵值非空且不重復；（2）參照完整性：通過外鍵約束實現(xiàn)，保證表間數(shù)據(jù)的一致性，外鍵值必須是參照表中主鍵的有效值或為空（取決于約束設置）；（3）用戶定義完整性：針對具體應用的約束（如字段非空、數(shù)值范圍、唯一性等），確保數(shù)據(jù)符合業(yè)務規(guī)則。2.說明事務的四種隔離級別及其特點。答案：（1）讀未提交（ReadUncommitted）：允許事務讀取其他事務未提交的修改，可能導致臟讀；（2）讀已提交（ReadCommitted）：只能讀取已提交的數(shù)據(jù)，避免臟讀，但可能出現(xiàn)不可重復讀；（3）可重復讀（RepeatableRead）：同一事務內(nèi)多次讀取同一數(shù)據(jù)結(jié)果一致，避免不可重復讀，但可能出現(xiàn)幻讀；（4）串行化（Serializable）：事務串行執(zhí)行，完全避免并發(fā)問題（臟讀、不可重復讀、幻讀），但并發(fā)性最低。3.比較聚集索引與非聚集索引的區(qū)別。答案：（1）存儲結(jié)構(gòu)：聚集索引的葉節(jié)點存儲表的完整數(shù)據(jù)記錄，表數(shù)據(jù)按索引鍵順序物理存儲；非聚集索引的葉節(jié)點存儲索引鍵值和對應的行定位符（如行號或主鍵值）；（2）數(shù)量限制：一個表只能有一個聚集索引（因數(shù)據(jù)物理順序唯一），可有多非聚集索引；（3）查詢效率：聚集索引對范圍查詢（如BETWEEN）效率更高；非聚集索引對等值查詢更靈活，但可能需要回表；（4）維護成本：聚集索引的插入、刪除操作可能導致大量數(shù)據(jù)移動，維護成本高于非聚集索引。4.簡述數(shù)據(jù)庫設計的主要步驟及其核心任務。答案：數(shù)據(jù)庫設計分為以下階段：（1）需求分析：通過調(diào)研獲取用戶數(shù)據(jù)需求、功能需求和性能需求，形成需求規(guī)格說明書；（2）概念結(jié)構(gòu)設計：使用E-R模型構(gòu)建獨立于具體DBMS的全局概念模型；（3）邏輯結(jié)構(gòu)設計：將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（關(guān)系模式），進行范式優(yōu)化，確定視圖和約束；（4）物理結(jié)構(gòu)設計：根據(jù)DBMS特性和硬件環(huán)境，確定數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)（如文件組織方式）、索引策略、分區(qū)方案等；（5）數(shù)據(jù)庫實施：編寫SQL腳本創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和表，導入初始數(shù)據(jù)，開發(fā)應用程序；（6）運行維護：監(jiān)控性能、優(yōu)化查詢、備份恢復、處理故障等。5.分析SQL注入的原理及防范措施。答案：原理：攻擊者通過在用戶輸入中插入惡意SQL代碼，欺騙數(shù)據(jù)庫執(zhí)行非預期操作（如竊取數(shù)據(jù)、刪除表）。例如，用戶輸入用戶名時填寫“'OR'1'='1”，可能導致WHERE條件恒真，繞過身份驗證。防范措施：（1）使用預編譯語句（PreparedStatement）：參數(shù)化查詢，將用戶輸入與SQL語句分離，避免代碼注入；（2）輸入驗證：對用戶輸入進行嚴格校驗（如類型、長度、特殊字符過濾）；（3）最小權(quán)限原則：數(shù)據(jù)庫用戶僅授予必要的操作權(quán)限（如禁止應用賬戶使用DROP、DELETE等危險操作）；（4）轉(zhuǎn)義特殊字符：對輸入中的單引號、分號等SQL敏感字符進行轉(zhuǎn)義（如用“''”代替“'”）；（5）輸出編碼：在前端顯示數(shù)據(jù)庫返回數(shù)據(jù)時進行HTML轉(zhuǎn)義，防止XSS攻擊（與SQL注入?yún)f(xié)同防護）。四、綜合題（每題10分，共20分）1.某圖書管理系統(tǒng)需要管理以下信息：-讀者（讀者ID、姓名、性別、聯(lián)系方式）-圖書（ISBN、書名、作者、出版社、出版時間）-借閱記錄（記錄ID、讀者ID、ISBN、借閱日期、應還日期、實際歸還日期）要求：（1）繪制簡化E-R圖（標注實體、屬性及聯(lián)系類型）；（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（指出主鍵和外鍵）。答案：（1）E-R圖描述：-實體：讀者（讀者ID，姓名，性別，聯(lián)系方式）；圖書（ISBN，書名，作者，出版社，出版時間）；借閱記錄（記錄ID，借閱日期，應還日期，實際歸還日期）。-聯(lián)系：讀者與借閱記錄是1:N（一個讀者可借閱多次）；圖書與借閱記錄是1:N（一本書可被多次借閱）。（2）關(guān)系模型：讀者（讀者ID（PK），姓名，性別，聯(lián)系方式）圖書（ISBN（PK），書名，作者，出版社，出版時間）借閱記錄（記錄ID（PK），讀者ID（FK→讀者.讀者ID），ISBN（FK→圖書.ISBN），借閱日期，應還日期，實際歸還日期）2.某電商數(shù)據(jù)庫中有訂單表（orders），包含字段：order_id（主鍵），user_id，total_amount，create_time，status（0-未支付，1-已支付，2-已發(fā)貨）。要求：（1）編寫SQL語句查詢2024年1月1日至2024年12月31日期間，支付金額（total_amount）大于500元且狀態(tài)為“已支付”的訂單，按支付金額降序排列；（2）分析該查詢可能的性能瓶頸，并提出優(yōu)化建議。答案：（1）SQL語句：SELECTorder_id,user_id,total_amount,create_timeFROMordersWHEREstatus=1ANDtotal_amount>500ANDcreate_timeBETWEEN'2024-01-0100:00:00'AND'2024-12-3123:59:59'ORDERBYtotal_amountDESC;（2）性能瓶頸及優(yōu)化建議：瓶頸分析：-若未對status、create_time、total_amount字段建立索引，WHERE條件需全表掃描；-ORDERBY排序可能觸發(fā)文件排序（filesort），消耗額外CPU和內(nèi)存；-大日期范圍查詢可能