2025年數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)題庫及答案一、單項選擇題1.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）的描述中，錯誤的是（）。A.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫（DB）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、應(yīng)用程序、用戶和硬件組成B.DBMS是DBS的核心組件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的定義、操作和管理C.用戶通過應(yīng)用程序間接使用DBMS，無法直接操作數(shù)據(jù)庫D.硬件是DBS運行的物理基礎(chǔ)，需滿足數(shù)據(jù)存儲和處理的性能要求答案：C（部分高級用戶可通過SQL直接操作數(shù)據(jù)庫）2.關(guān)系模型中，二維表的“行”對應(yīng)關(guān)系的（）。A.元組B.屬性C.域D.候選鍵答案：A（元組是關(guān)系中的一行，對應(yīng)實體實例）3.SQL語言中，用于定義表結(jié)構(gòu)的語句屬于（）。A.DMLB.DDLC.DCLD.TCL答案：B（DDL即數(shù)據(jù)定義語言，如CREATE、ALTER、DROP）4.若關(guān)系R的主碼為A，關(guān)系S的主碼為B，且S中存在屬性A與R的主碼A對應(yīng)，則A在S中稱為（）。A.候選鍵B.外鍵C.超鍵D.復(fù)合鍵答案：B（外鍵用于建立表間關(guān)聯(lián)）5.事務(wù)的“隔離性”指的是（）。A.事務(wù)執(zhí)行結(jié)果必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)B.事務(wù)中的操作要么全部完成，要么全部不完成C.一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾D.事務(wù)一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫的修改是永久的答案：C（隔離性確保并發(fā)事務(wù)互不干擾）6.以下索引類型中，能改變數(shù)據(jù)物理存儲順序的是（）。A.非聚集索引B.輔助索引C.唯一索引D.聚集索引答案：D（聚集索引決定數(shù)據(jù)在磁盤上的存儲順序）7.關(guān)系模式R（A,B,C,D），若存在函數(shù)依賴A→B，B→C，則R最高滿足（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B（存在傳遞依賴A→C，不滿足3NF）8.數(shù)據(jù)冗余可能導(dǎo)致的問題不包括（）。A.數(shù)據(jù)不一致B.存儲成本增加C.查詢效率提高D.更新異常答案：C（冗余可能導(dǎo)致存儲浪費和維護困難，不會提高查詢效率）9.視圖的主要作用是（）。A.提高數(shù)據(jù)存儲效率B.限制對基表的直接訪問C.替代基表存儲數(shù)據(jù)D.加速索引查詢答案：B（視圖用于封裝復(fù)雜查詢，提供安全的訪問接口）10.以下不屬于概念數(shù)據(jù)模型的是（）。A.E-R模型B.面向?qū)ο竽Ｐ虲.層次模型D.擴展E-R模型答案：C（層次模型是邏輯數(shù)據(jù)模型）11.SQL中，用于查詢“學(xué)生表中年齡大于20歲且性別為女”的語句是（）。A.SELECTFROM學(xué)生WHERE年齡>20OR性別='女'B.SELECTFROM學(xué)生WHERE年齡>20AND性別='女'C.SELECTFROM學(xué)生WHERE年齡>20,性別='女'D.SELECTFROM學(xué)生HAVING年齡>20AND性別='女'答案：B（AND表示同時滿足兩個條件）12.事務(wù)的回滾操作由（）實現(xiàn)。A.COMMITB.ROLLBACKC.SAVEPOINTD.GRANT答案：B（ROLLBACK用于撤銷未提交的事務(wù)）13.關(guān)系代數(shù)中，σ（選擇）操作的作用對象是（）。A.列B.行C.表D.元組答案：B（選擇操作按條件篩選行）14.數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，“將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式”屬于（）階段。A.需求分析B.概念設(shè)計C.邏輯設(shè)計D.物理設(shè)計答案：C（邏輯設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)換為具體數(shù)據(jù)庫支持的邏輯模型）15.以下關(guān)于主碼的描述，錯誤的是（）。A.主碼值唯一標(biāo)識一個元組B.主碼可以由多個屬性組成C.主碼屬性不能取空值D.一個關(guān)系可以有多個主碼答案：D（一個關(guān)系只能有一個主碼，候選鍵可能有多個）二、填空題1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的英文縮寫是______。（DBMS）2.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______。（數(shù)據(jù)完整性約束）3.SQL中，用于修改表結(jié)構(gòu)的命令是______。（ALTERTABLE）4.事務(wù)的四個特性（ACID）是原子性、一致性、隔離性和______。（持久性）5.索引的兩種基本類型是聚集索引和______。（非聚集索引/輔助索引）6.第三范式（3NF）要求關(guān)系模式中不存在______的函數(shù)依賴。（非主屬性對碼的傳遞）7.數(shù)據(jù)完整性包括實體完整性、參照完整性和______。（用戶定義完整性）8.視圖是一個虛擬表，其數(shù)據(jù)來源于______。（基表/基本表）9.數(shù)據(jù)字典用于存儲數(shù)據(jù)庫的______信息（如表結(jié)構(gòu)、約束等）。（元數(shù)據(jù)）10.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要階段包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、______和實施維護。（物理設(shè)計）三、簡答題1.簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)及其作用。答：三級模式包括外模式、模式和內(nèi)模式。外模式是用戶視角的局部數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)（如視圖），模式是全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)（如基本表），內(nèi)模式是數(shù)據(jù)物理存儲結(jié)構(gòu)（如索引、文件組織）。兩級映射（外模式/模式、模式/內(nèi)模式）實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性和物理獨立性，使應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化解耦。2.說明主鍵與外鍵的區(qū)別與聯(lián)系。答：主鍵是關(guān)系中唯一標(biāo)識元組的屬性或?qū)傩越M，必須非空且唯一；外鍵是關(guān)系中引用另一關(guān)系主鍵的屬性，允許空值（表示未關(guān)聯(lián)）。聯(lián)系：外鍵通過引用主鍵建立表間關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)參照完整性，確保數(shù)據(jù)一致性（如學(xué)生表的“專業(yè)編號”外鍵引用專業(yè)表的“專業(yè)編號”主鍵）。3.簡述SQL中SELECT語句的執(zhí)行順序。答：執(zhí)行順序為：FROM（指定數(shù)據(jù)源表）→WHERE（篩選行）→GROUPBY（分組）→HAVING（過濾分組）→SELECT（選擇列）→ORDERBY（排序）→LIMIT（限制結(jié)果數(shù)量）。需注意WHERE在GROUPBY前，HAVING在GROUPBY后，用于對分組后的數(shù)據(jù)過濾。4.事務(wù)的ACID特性及其含義是什么？答：原子性（Atomicity）：事務(wù)是不可分割的最小單位，要么全做要么全不做；一致性（Consistency）：事務(wù)執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫狀態(tài)保持一致；隔離性（Isolation）：并發(fā)事務(wù)相互隔離，互不干擾；持久性（Durability）：事務(wù)提交后修改永久保存，即使系統(tǒng)故障也不丟失。5.索引的作用及使用場景有哪些？答：作用：加速數(shù)據(jù)查詢，減少全表掃描的I/O開銷。使用場景：①經(jīng)常被查詢的列（如WHERE、JOIN條件）；②取值范圍廣且重復(fù)率低的列（如用戶ID）；③用于排序的列（ORDERBY）；④主鍵自動創(chuàng)建索引（保證唯一性）。注意：頻繁更新的列（如INSERT/UPDATE）不適合建索引，會增加維護成本。6.解釋第一范式（1NF）到第三范式（3NF）的遞進關(guān)系。答：1NF要求屬性不可再分（消除復(fù)合屬性）；2NF在1NF基礎(chǔ)上，消除非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴（如關(guān)系R（學(xué)號，課程號，成績，姓名），主碼（學(xué)號，課程號），姓名部分依賴于學(xué)號，需拆分為學(xué)生表（學(xué)號，姓名）和成績表（學(xué)號，課程號，成績））；3NF在2NF基礎(chǔ)上，消除非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴（如學(xué)生表（學(xué)號，系號，系名），系名傳遞依賴于學(xué)號（學(xué)號→系號→系名），需拆分為學(xué)生表（學(xué)號，系號）和系表（系號，系名））。7.數(shù)據(jù)完整性約束的類型及各自作用是什么？答：①實體完整性：通過主鍵約束保證元組唯一（如學(xué)生表主鍵“學(xué)號”非空唯一）；②參照完整性：通過外鍵約束保證表間關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)一致（如成績表“學(xué)號”外鍵引用學(xué)生表“學(xué)號”）；③用戶定義完整性：根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則設(shè)置約束（如年齡>0，性別只能是“男”或“女”），通過CHECK、DEFAULT等實現(xiàn)。8.視圖的優(yōu)點和局限性有哪些？答：優(yōu)點：①簡化復(fù)雜查詢（封裝多表連接）；②提高安全性（限制用戶只能訪問特定數(shù)據(jù)）；③提供邏輯數(shù)據(jù)獨立性（基表結(jié)構(gòu)變化時，只需修改視圖定義）。局限性：①視圖不存儲實際數(shù)據(jù)（依賴基表），更新可能受限（如包含聚合函數(shù)的視圖不可更新）；②性能可能低于直接查詢基表（需解析視圖定義）。9.關(guān)系代數(shù)中，連接運算的類型及區(qū)別是什么？答：主要包括θ連接、等值連接和自然連接。θ連接通過條件θ（如>、<、≠）連接兩表，結(jié)果包含所有滿足條件的元組；等值連接是θ為“=”的特殊情況；自然連接是等值連接的進一步優(yōu)化，自動去除重復(fù)的同名屬性列（如兩表都有“學(xué)號”，自然連接后只保留一個）。10.數(shù)據(jù)庫設(shè)計中需求分析的主要任務(wù)是什么？答：任務(wù)包括：①收集用戶需求（數(shù)據(jù)需求、功能需求、性能需求）；②分析數(shù)據(jù)流程（繪制數(shù)據(jù)流圖DFD）；③確定數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲和處理邏輯；④編寫需求規(guī)格說明書（含數(shù)據(jù)字典），作為后續(xù)設(shè)計的依據(jù)。四、應(yīng)用題1.某高校圖書管理系統(tǒng)需求如下：-圖書：書號（唯一）、書名、作者、出版社、出版時間-讀者：讀者號（唯一）、姓名、性別、聯(lián)系電話-借閱：讀者號、書號、借閱日期、應(yīng)還日期、實際還書日期要求：①繪制E-R圖（需標(biāo)注實體、屬性、聯(lián)系及聯(lián)系類型）；②將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式（標(biāo)注主碼和外鍵）。答：①E-R圖：實體“圖書”（書號，書名，作者，出版社，出版時間）、“讀者”（讀者號，姓名，性別，聯(lián)系電話）；聯(lián)系“借閱”（1對多，一個讀者可借多本書，一本書可被多個讀者借過），屬性：借閱日期、應(yīng)還日期、實際還書日期。②關(guān)系模式：圖書（書號PK，書名，作者，出版社，出版時間）讀者（讀者號PK，姓名，性別，聯(lián)系電話）借閱（讀者號FK（引用讀者.讀者號），書號FK（引用圖書.書號），借閱日期，應(yīng)還日期，實際還書日期）PK（讀者號，書號，借閱日期）2.針對學(xué)生表（學(xué)號，姓名，性別，年齡，專業(yè)）和成績表（學(xué)號，課程號，成績），用SQL完成以下查詢：①查詢“計算機”專業(yè)中年齡大于20歲的女生姓名和年齡；②查詢每門課程的平均分（結(jié)果顯示課程號和平均分，保留2位小數(shù)）；③查詢學(xué)號為“2023001”的學(xué)生未選修的課程號（假設(shè)課程表存在，包含課程號和課程名）。答：①SELECT姓名,年齡FROM學(xué)生WHERE專業(yè)='計算機'AND年齡>20AND性別='女';②SELECT課程號,ROUND(AVG(成績),2)AS平均分FROM成績GROUPBY課程號;③SELECT課程號FROM課程WHERE課程號NOTIN(SELECT課程號FROM成績WHERE學(xué)號='2023001');3.分析以下事務(wù)并發(fā)問題，并說明解決方法：事務(wù)T1：讀取賬戶A余額為1000元，更新為1000+500=1500元（存入500）；事務(wù)T2：讀取賬戶A余額為1000元，更新為1000-300=700元（取出300）；若T1和T2并行執(zhí)行，最終余額可能為1500或700，而非正確的1200元。答：該問題屬于“丟失更新”（T2覆蓋了T1的修改）。解決方法：①使用事務(wù)隔離級別為“可重復(fù)讀”（REPEATABLEREAD），T1執(zhí)行時對A加鎖，T2需等待T1提交后再讀?。虎诓捎脴酚^鎖（通過版本號或時間戳檢查數(shù)據(jù)是否被修改）；③應(yīng)用層使用鎖機制（如行級鎖）。4.某查詢語句執(zhí)行緩慢，分析可能的原因及優(yōu)化方法。答：可能原因：①缺少索引（如WHERE條件列未建索引）；②全表掃描（數(shù)據(jù)量過大）；③復(fù)雜連接（多表JOIN且無索引）；④事務(wù)未提交（鎖等待）；⑤查詢語句寫法低效（如嵌套子查詢、函數(shù)計算列）。優(yōu)化方法：①為WHERE、JOIN條件列創(chuàng)建索引；②分析執(zhí)行計劃（EXPLAIN）定位慢