2025年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師考試試題及附答案一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特性，以下描述錯誤的是（）。A.數(shù)據(jù)分布透明性包括位置透明、分片透明和局部映射透明B.全局事務需要協(xié)調(diào)多個場地的局部事務，可能采用兩階段提交協(xié)議C.分布式數(shù)據(jù)庫的一致性通常指所有副本在任意時刻數(shù)據(jù)完全相同D.水平分片是將關(guān)系的元組按一定條件劃分到不同場地，垂直分片是按屬性劃分答案：C解析：分布式數(shù)據(jù)庫的一致性分為強一致性、弱一致性和最終一致性，并非所有場景都要求任意時刻完全相同。2.某關(guān)系模式R(A,B,C,D)，函數(shù)依賴集F={A→B,B→C,C→D}，則R的主碼是（）。A.AB.ABC.ABCD.BCD答案：A解析：A能決定B，B決定C，C決定D，因此A是候選碼且唯一。3.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫索引的說法，正確的是（）。A.B+樹索引的葉子節(jié)點存儲數(shù)據(jù)記錄，非葉子節(jié)點存儲索引鍵B.聚集索引決定了數(shù)據(jù)在存儲介質(zhì)上的物理順序，一個表只能有一個C.哈希索引適合范圍查詢，因為哈希函數(shù)能快速定位桶D.覆蓋索引是指索引包含所有查詢需要的列，因此無需回表答案：B解析：B+樹葉子節(jié)點存儲索引鍵和指針，數(shù)據(jù)記錄存儲位置由聚集索引決定；哈希索引不適合范圍查詢；覆蓋索引確實避免回表，但B選項描述正確。4.事務T1執(zhí)行“UPDATEaccountSETbalance=balance+100WHEREid=1”，事務T2執(zhí)行“UPDATEaccountSETbalance=balance1.05WHEREid=1”，若T1和T2并發(fā)執(zhí)行，可能導致的問題是（）。A.丟失更新B.臟讀C.不可重復讀D.幻讀答案：A解析：兩個事務都基于初始值修改，后提交的覆蓋先提交的結(jié)果，導致部分更新丟失。5.某數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用日志驅(qū)動的恢復機制，當發(fā)生介質(zhì)故障時，需要執(zhí)行的恢復步驟是（）。A.反向掃描日志，執(zhí)行UNDO操作B.正向掃描日志，執(zhí)行REDO操作C.首先還原備份，再執(zhí)行REDO和UNDOD.僅需執(zhí)行檢查點恢復答案：C解析：介質(zhì)故障破壞物理存儲，需先還原最近的備份，再利用日志重做已提交事務（REDO）和撤銷未提交事務（UNDO）。6.關(guān)于數(shù)據(jù)庫安全，以下措施中屬于訪問控制的是（）。A.對敏感字段進行AES加密存儲B.為用戶授予SELECT權(quán)限但限制查詢時間范圍C.使用數(shù)據(jù)庫審計記錄用戶操作D.定期進行漏洞掃描答案：B解析：訪問控制通過權(quán)限分配限制用戶能執(zhí)行的操作，B選項屬于細粒度權(quán)限控制。7.關(guān)系代數(shù)中，表達式πA,B(σC>10(R?S))等價于（）。A.πA,B(R?σC>10(S))B.σC>10(πA,B(R?S))C.πA,B(σC>10(R)?S)D.以上都不正確答案：D解析：連接操作與選擇操作的交換需考慮連接條件和選擇條件是否涉及兩個關(guān)系的屬性，此處C可能屬于R或S，無法直接等價。8.以下不屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫特點的是（）。A.支持ACID事務B.靈活的模式（Schema-less）C.橫向擴展（ScaleOut）D.非關(guān)系型數(shù)據(jù)模型答案：A解析：NoSQL通常弱化事務支持，強調(diào)高可用和可擴展性。9.某系統(tǒng)需要存儲用戶的地理位置軌跡（時間戳+經(jīng)緯度），且需支持按用戶ID和時間范圍快速查詢，最適合的數(shù)據(jù)庫模型是（）。A.鍵值存儲（Key-Value）B.列族存儲（ColumnFamily）C.文檔存儲（Document）D.圖存儲（Graph）答案：B解析：列族存儲適合時間序列數(shù)據(jù)，可按行鍵（用戶ID）和列（時間戳）快速檢索。10.數(shù)據(jù)庫設計中，概念結(jié)構(gòu)設計的主要工具是（）。A.數(shù)據(jù)字典B.E-R圖C.關(guān)系模式D.數(shù)據(jù)流圖答案：B解析：概念設計階段通過E-R圖描述用戶需求中的實體、屬性和聯(lián)系。11.以下關(guān)于并發(fā)控制的封鎖協(xié)議，說法錯誤的是（）。A.一級封鎖協(xié)議可防止丟失更新B.二級封鎖協(xié)議可防止丟失更新和臟讀C.三級封鎖協(xié)議可防止丟失更新、臟讀和不可重復讀D.兩段鎖協(xié)議（2PL）是可串行化調(diào)度的充分必要條件答案：D解析：兩段鎖協(xié)議是可串行化的充分條件，而非必要條件。12.某數(shù)據(jù)庫表有1000萬條記錄，字段包括id（主鍵，整數(shù)）、name（字符串）、age（整數(shù)）、create_time（時間戳），若頻繁執(zhí)行查詢“SELECTnameFROMtableWHEREage=25ANDcreate_time>’2023-01-01’”，最合理的索引策略是（）。A.為age單獨建立索引B.為create_time單獨建立索引C.建立(age,create_time)復合索引D.建立(create_time,age)復合索引答案：C解析：復合索引的順序應將等值查詢的字段（age）放在范圍查詢字段（create_time）前，提高索引利用率。13.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫備份的說法，正確的是（）。A.完全備份時間長但恢復快，差異備份基于上一次完全備份，增量備份基于上一次任意備份B.日志備份必須與完全備份配合使用才能恢復到任意時間點C.冷備份需要數(shù)據(jù)庫處于關(guān)閉狀態(tài)，熱備份可以在數(shù)據(jù)庫運行時進行D.云數(shù)據(jù)庫的自動快照屬于邏輯備份答案：C解析：冷備份（靜態(tài)備份）需停機，熱備份（動態(tài)備份）可在線；差異備份基于最近完全備份，增量基于最近備份；日志備份需結(jié)合全備恢復時間點；云快照是物理備份。14.關(guān)系模式R(A,B,C,D,E)，函數(shù)依賴F={AB→C,C→D,D→E}，則R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B解析：主碼是AB，非主屬性C部分依賴于AB（AB→C是完全依賴？不，AB是候選碼，C完全依賴AB，D傳遞依賴于AB（AB→C→D），因此存在傳遞依賴，最高為2NF。15.以下關(guān)于查詢優(yōu)化的描述，錯誤的是（）。A.物理優(yōu)化主要考慮選擇何種操作符（如嵌套循環(huán)、哈希連接）B.代數(shù)優(yōu)化通過等價變換將表達式轉(zhuǎn)換為更高效的形式C.索引掃描比全表掃描一定更高效D.連接順序的調(diào)整會影響查詢效率答案：C解析：當索引選擇性低（如大部分記錄滿足條件）時，全表掃描可能更高效。16.分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片的原則不包括（）。A.完備性：所有數(shù)據(jù)必須被分片覆蓋B.可重構(gòu)性：通過分片可重建原關(guān)系C.不相交性：分片之間無重疊（水平分片允許重疊時除外）D.均勻性：分片大小必須完全相同答案：D解析：分片需考慮數(shù)據(jù)分布的合理性，不要求大小完全相同。17.以下SQL語句中，能正確實現(xiàn)“查詢所有年齡大于20歲且性別為女的學生，按年齡降序排列”的是（）。A.SELECTFROMstudentsWHEREage>20,gender='女'ORDERBYageDESCB.SELECTFROMstudentsWHEREage>20ANDgender='女'ORDERBYageDESCC.SELECTFROMstudentsWHEREage>20ORgender='女'ORDERBYageDESCD.SELECTFROMstudentsWHEREage>20WITHgender='女'ORDERBYageDESC答案：B解析：邏輯與用AND連接，WHERE子句條件正確。18.關(guān)于數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器，以下說法錯誤的是（）。A.觸發(fā)器可在INSERT、UPDATE、DELETE操作前后觸發(fā)B.觸發(fā)器可以級聯(lián)觸發(fā)，可能導致性能問題C.觸發(fā)器用于實現(xiàn)業(yè)務規(guī)則，比應用層邏輯更可靠D.觸發(fā)器會自動回滾，因此不會影響事務原子性答案：D解析：觸發(fā)器執(zhí)行失敗會導致事務回滾，但若觸發(fā)器內(nèi)部邏輯錯誤可能影響原子性。19.某數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的故障恢復中，檢查點（Checkpoint）的作用是（）。A.減少REDO和UNDO的日志處理量B.定期備份數(shù)據(jù)字典C.強制將臟頁寫入磁盤D.記錄事務開始和結(jié)束的時間答案：A解析：檢查點記錄當前所有活動事務，恢復時只需處理檢查點之后的日志，減少處理量。20.以下關(guān)于數(shù)據(jù)倉庫的描述，正確的是（）。A.數(shù)據(jù)倉庫是面向事務處理的，支持實時更新B.數(shù)據(jù)倉庫的結(jié)構(gòu)通常采用星型模型或雪花模型C.數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)粒度越細，查詢效率越高D.數(shù)據(jù)倉庫與OLTP系統(tǒng)共享相同的數(shù)據(jù)庫答案：B解析：數(shù)據(jù)倉庫面向分析，使用星型/雪花模型；數(shù)據(jù)粒度細可能影響查詢效率；需獨立于OLTP。二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的主要功能包括數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)庫運行管理、數(shù)據(jù)組織存儲和______。答案：數(shù)據(jù)庫建立與維護2.關(guān)系模型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.事務的ACID特性中，A代表______，C代表一致性，I代表隔離性，D代表持久性。答案：原子性4.B+樹索引中，所有葉子節(jié)點通過______指針連接，便于范圍查詢。答案：雙向5.數(shù)據(jù)庫設計的六個階段包括需求分析、概念結(jié)構(gòu)設計、邏輯結(jié)構(gòu)設計、______、數(shù)據(jù)庫實施和數(shù)據(jù)庫運行維護。答案：物理結(jié)構(gòu)設計6.分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分布的方式包括集中式、分割式、復制式和______。答案：混合式7.數(shù)據(jù)庫恢復的基礎是______，它用來記錄事務對數(shù)據(jù)庫的更新操作。答案：日志文件8.關(guān)系代數(shù)中，θ連接可以用笛卡爾積和______操作的組合表示。答案：選擇9.NoSQL數(shù)據(jù)庫中，MongoDB屬于______存儲模型，Cassandra屬于列族存儲模型。答案：文檔10.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，死鎖的檢測方法主要有超時法和______。答案：等待圖法三、簡答題（共5題，每題8分，共40分）1.簡述關(guān)系模式規(guī)范化的目的及1NF、2NF、3NF的定義。答案：規(guī)范化目的是消除數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常和更新異常。1NF：關(guān)系中每個屬性都是不可再分的原子值。2NF：滿足1NF，且所有非主屬性完全依賴于候選碼（不存在部分依賴）。3NF：滿足2NF，且所有非主屬性不傳遞依賴于候選碼（不存在傳遞依賴）。2.說明數(shù)據(jù)庫事務中兩階段鎖協(xié)議（2PL）的內(nèi)容，并解釋為什么它能保證調(diào)度的可串行性。答案：兩階段鎖協(xié)議分為加鎖階段和解鎖階段。加鎖階段只能獲得鎖，不能釋放鎖；解鎖階段只能釋放鎖，不能獲得新鎖?？纱行员ＷC原因：兩階段鎖協(xié)議使得事務的鎖操作形成一個“增長”然后“收縮”的過程，任何兩個事務的鎖獲取順序不會出現(xiàn)交叉，因此它們的操作順序可以排列成一個串行順序，從而保證可串行化。3.對比數(shù)據(jù)庫的物理備份與邏輯備份，說明各自的適用場景。答案：物理備份（如文件拷貝、快照）直接復制數(shù)據(jù)庫物理文件（數(shù)據(jù)文件、日志文件），優(yōu)點是速度快、恢復時間短，適用于大型數(shù)據(jù)庫和需要快速恢復的場景（如生產(chǎn)環(huán)境）。邏輯備份（如導出SQL腳本、使用mysqldump）通過讀取數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)提供文本文件，優(yōu)點是跨平臺、可查看內(nèi)容，適用于小型數(shù)據(jù)庫、遷移或需要邏輯級恢復的場景（如數(shù)據(jù)遷移到不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）。4.什么是數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化？列舉至少三種查詢優(yōu)化的策略。答案：查詢優(yōu)化是指DBMS將用戶的SQL查詢轉(zhuǎn)換為高效執(zhí)行計劃的過程，目標是減少執(zhí)行時間和資源消耗。優(yōu)化策略：（1）選擇操作下推：盡早執(zhí)行選擇操作減少中間結(jié)果集大?。唬?）連接順序調(diào)整：先執(zhí)行小表之間的連接或選擇性高的連接；（3）使用索引：對查詢條件中的字段建立索引，加速數(shù)據(jù)檢索；（4）投影操作提前：只保留需要的列，減少數(shù)據(jù)傳輸量；（5）哈希連接或排序-合并連接：根據(jù)表大小選擇更高效的連接算法。5.說明分布式數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)分片的類型，并舉例說明水平分片的應用場景。答案：數(shù)據(jù)分片類型包括水平分片（按元組劃分）、垂直分片（按屬性劃分）、混合分片（水平+垂直）。水平分片應用場景：例如電商系統(tǒng)中，將訂單表按用戶所在地區(qū)分片（如華北、華東、華南），每個地區(qū)的數(shù)據(jù)庫存儲本地區(qū)用戶的訂單，減少跨地域數(shù)據(jù)傳輸，提高查詢效率。四、綜合題（共2題，每題20分，共40分）1.某圖書管理系統(tǒng)需要設計數(shù)據(jù)庫，需求如下：-圖書：ISBN（唯一）、書名、作者、出版社、出版時間、庫存量；-讀者：讀者ID（唯一）、姓名、性別、聯(lián)系方式、注冊時間；-借閱關(guān)系：讀者可借閱多本圖書，每本圖書可被多個讀者借閱（同一本圖書同一時間只能被一個讀者借閱），需記錄借閱時間、應還時間、實際歸還時間。（1）繪制E-R圖（要求標注實體屬性、聯(lián)系類型及約束）；（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式（要求注明主碼和外碼）；（3）設計一個查詢：統(tǒng)計2024年注冊的讀者中，借閱超過5本圖書的讀者姓名及借閱數(shù)量。答案：（1）E-R圖：實體：圖書（ISBN,書名,作者,出版社,出版時間,庫存量）；讀者（讀者ID,姓名,性別,聯(lián)系方式,注冊時間）；聯(lián)系：借閱（1:n？不，題目說“同一本圖書同一時間只能被一個讀者借閱”，但讀者可借多本，圖書可被多次借閱（不同時間），因此借閱是m:n的聯(lián)系，附加屬性：借閱時間、應還時間、實際歸還時間。聯(lián)系類型：讀者與圖書之間的“借閱”是多對多（m:n），因為一個讀者可借多本（m），一本圖書可被多個讀者在不同時間借（n）。（2）關(guān)系模式：圖書（ISBN,書名,作者,出版社,出版時間,庫存量）主碼：ISBN讀者（讀者ID,姓名,性別,聯(lián)系方式,注冊時間）主碼：讀者ID借閱記錄（記錄ID,讀者ID,ISBN,借閱時間,應還時間,實際歸還時間）主碼：記錄ID；外碼：讀者ID（參照讀者.讀者ID），ISBN（參照圖書.ISBN）（3）SQL查詢：SELECTr.姓名,COUNT()AS借閱數(shù)量FROM讀者rJOIN借閱