2025年全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)數(shù)據(jù)庫工程師筆試練習(xí)題及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）。A.外模式/模式映像保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性B.模式/內(nèi)模式映像保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性C.一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)內(nèi)模式D.外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口答案：D解析：外模式是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，也是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口（D正確）。外模式/模式映像保證邏輯獨(dú)立性（A錯(cuò)誤），模式/內(nèi)模式映像保證物理獨(dú)立性（B錯(cuò)誤）。內(nèi)模式是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式（C錯(cuò)誤）。2.設(shè)有關(guān)系R（A,B,C）和S（B,D,E），若執(zhí)行R?S（自然連接），則結(jié)果關(guān)系的屬性個(gè)數(shù)為（）。A.3B.4C.5D.6答案：C解析：自然連接會(huì)自動(dòng)去除重復(fù)的屬性列（B列），R的屬性為A,B,C，S的屬性為B,D,E，合并后屬性為A,B,C,D,E，共5個(gè)（C正確）。3.事務(wù)的ACID特性中，“原子性”是指（）。A.事務(wù)一旦提交，其對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改是永久的B.事務(wù)執(zhí)行過程中，若發(fā)生故障，所有操作要么全部完成，要么全部不完成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)必須是使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)答案：B解析：原子性（Atomicity）要求事務(wù)是不可分割的工作單位，要么全部提交，要么全部回滾（B正確）。A是持久性（Durability），C是隔離性（Isolation），D是一致性（Consistency）。4.關(guān)于索引的說法，錯(cuò)誤的是（）。A.聚集索引可以提高范圍查詢效率B.非聚集索引的葉節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)記錄的指針C.一個(gè)表可以有多個(gè)聚集索引D.唯一索引可以保證列值的唯一性答案：C解析：一個(gè)表最多只能有一個(gè)聚集索引（因?yàn)閿?shù)據(jù)行的物理順序只能有一種），C錯(cuò)誤。聚集索引按索引鍵順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，適合范圍查詢（A正確）；非聚集索引葉節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)指向數(shù)據(jù)行的指針（B正確）；唯一索引通過索引鍵約束列值唯一（D正確）。5.在數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，若事務(wù)T1對(duì)數(shù)據(jù)A加了共享鎖（S鎖），則其他事務(wù)（）。A.只能對(duì)A加S鎖，不能加排他鎖（X鎖）B.可以對(duì)A加S鎖或X鎖C.不能對(duì)A加任何鎖D.只能對(duì)A加X鎖，不能加S鎖答案：A解析：共享鎖（S鎖）允許其他事務(wù)讀但不允許修改，因此其他事務(wù)可以加S鎖（共享讀），但不能加X鎖（排他寫），A正確。6.以下不屬于數(shù)據(jù)倉庫特征的是（）。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)倉庫用于支持決策分析，數(shù)據(jù)是歷史的、穩(wěn)定的，不要求實(shí)時(shí)更新（B錯(cuò)誤）。其特征包括面向主題（A）、集成性（C）、時(shí)變性（D，數(shù)據(jù)隨時(shí)間定期追加）。7.設(shè)有SQL語句：SELECTCOUNT(DISTINCTA)FROMRWHEREB>100；該語句的功能是（）。A.統(tǒng)計(jì)R表中B列大于100的記錄數(shù)B.統(tǒng)計(jì)R表中A列不同值的個(gè)數(shù)（僅B>100的記錄）C.統(tǒng)計(jì)R表中A列的不同值個(gè)數(shù)（所有記錄）D.統(tǒng)計(jì)R表中B列大于100且A列不同值的記錄數(shù)答案：B解析：COUNT(DISTINCTA)統(tǒng)計(jì)A列的不同值個(gè)數(shù)，WHEREB>100限定僅統(tǒng)計(jì)B列大于100的記錄，B正確。8.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，“確定關(guān)系模式的碼，消除冗余和更新異?！睂儆冢ǎ╇A段的任務(wù)。A.需求分析B.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)C.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)D.物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)答案：C解析：邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并進(jìn)行規(guī)范化處理（如確定碼、消除冗余），C正確。需求分析是收集用戶需求（A），概念設(shè)計(jì)是構(gòu)建E-R圖（B），物理設(shè)計(jì)是確定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和索引（D）。9.日志文件（LogFile）在數(shù)據(jù)庫恢復(fù)中的作用是（）。A.記錄用戶操作行為B.記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的修改操作C.存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)D.優(yōu)化查詢性能答案：B解析：日志文件記錄事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的所有更新操作（如修改前的值、修改后的值），用于故障恢復(fù)時(shí)重做（REDO）或撤銷（UNDO）事務(wù)，B正確。10.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(duì)敏感數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)B.為用戶分配不同的角色權(quán)限C.定期備份數(shù)據(jù)庫D.檢測(cè)并阻止SQL注入攻擊答案：B解析：訪問控制通過權(quán)限分配（如角色、用戶權(quán)限）限制用戶對(duì)數(shù)據(jù)的訪問，B正確。加密是數(shù)據(jù)保護(hù)（A），備份是恢復(fù)措施（C），SQL注入防護(hù)是應(yīng)用層安全（D）。11.設(shè)有關(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.BC.CD.D答案：A解析：主碼是能唯一確定所有屬性的最小屬性集。A→B，B→C，C→D，因此A可以決定B、C、D，且A無冗余，主碼是A（A正確）。12.在大數(shù)據(jù)處理中，Hadoop的HDFS（分布式文件系統(tǒng)）主要解決的問題是（）。A.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高可靠性和擴(kuò)展性B.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理C.結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)查詢D.數(shù)據(jù)加密答案：A解析：HDFS設(shè)計(jì)目標(biāo)是在低成本硬件上提供高可靠性、高吞吐量的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，支持橫向擴(kuò)展（A正確）。實(shí)時(shí)處理由Storm或Flink實(shí)現(xiàn)（B），結(jié)構(gòu)化查詢由Hive等工具支持（C），加密是附加功能（D）。13.以下關(guān)于事務(wù)隔離級(jí)別的描述，正確的是（）。A.讀未提交（ReadUncommitted）會(huì)導(dǎo)致不可重復(fù)讀B.可重復(fù)讀（RepeatableRead）能避免幻讀C.串行化（Serializable）是最高隔離級(jí)別，不會(huì)產(chǎn)生任何并發(fā)問題D.讀已提交（ReadCommitted）允許臟讀答案：C解析：串行化通過強(qiáng)制事務(wù)串行執(zhí)行，避免所有并發(fā)問題（如臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀），是最高隔離級(jí)別（C正確）。讀未提交允許臟讀（A錯(cuò)誤），可重復(fù)讀仍可能出現(xiàn)幻讀（B錯(cuò)誤），讀已提交避免臟讀但可能不可重復(fù)讀（D錯(cuò)誤）。14.數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化中，“減少表連接的次數(shù)”屬于（）優(yōu)化策略。A.硬件B.索引C.查詢語句D.存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)答案：C解析：查詢語句優(yōu)化包括重寫SQL、減少連接次數(shù)、避免全表掃描等，C正確。硬件優(yōu)化涉及升級(jí)服務(wù)器（A），索引優(yōu)化是創(chuàng)建合適索引（B），存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化如分區(qū)、分表（D）。15.關(guān)于OLAP（聯(lián)機(jī)分析處理）和OLTP（聯(lián)機(jī)事務(wù)處理）的區(qū)別，錯(cuò)誤的是（）。A.OLAP面向分析，OLTP面向事務(wù)B.OLAP數(shù)據(jù)量大，OLTP數(shù)據(jù)量較小C.OLAP查詢復(fù)雜，OLTP查詢簡(jiǎn)單D.OLAP對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求高，OLTP對(duì)吞吐量要求高答案：D解析：OLTP（事務(wù)處理）需要快速響應(yīng)（如用戶下單），對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求高；OLAP（分析處理）通常處理復(fù)雜查詢，對(duì)吞吐量要求高（D錯(cuò)誤）。其他選項(xiàng)均正確。16.設(shè)有學(xué)生表S（Sno,Sname,Sage,Sdept）和選課表SC（Sno,Cno,Grade），若要查詢“計(jì)算機(jī)系（Sdept='CS'）學(xué)生的平均成績(jī)”，正確的SQL語句是（）。A.SELECTAVG(Grade)FROMSCWHERESnoIN(SELECTSnoFROMSWHERESdept='CS')B.SELECTAVG(Grade)FROMS,SCWHERES.Sno=SC.SnoANDSdept='CS'C.SELECTAVG(Grade)FROMSCJOINSONSC.Sno=S.SnoWHERESdept='CS'D.以上都正確答案：D解析：A通過子查詢獲取計(jì)算機(jī)系學(xué)生的學(xué)號(hào)，再求平均；B通過隱式連接；C通過顯式JOIN，三者均正確（D正確）。17.數(shù)據(jù)庫故障中，“磁盤損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失”屬于（）。A.事務(wù)故障B.系統(tǒng)故障C.介質(zhì)故障D.應(yīng)用程序故障答案：C解析：介質(zhì)故障（如磁盤損壞、磁頭碰撞）導(dǎo)致存儲(chǔ)數(shù)據(jù)丟失，是最嚴(yán)重的故障類型（C正確）。事務(wù)故障是單個(gè)事務(wù)出錯(cuò)（A），系統(tǒng)故障是服務(wù)器重啟（B），應(yīng)用程序故障是程序邏輯錯(cuò)誤（D）。18.關(guān)于數(shù)據(jù)規(guī)范化，以下說法錯(cuò)誤的是（）。A.1NF要求屬性不可再分B.2NF消除非主屬性對(duì)主碼的部分函數(shù)依賴C.3NF消除非主屬性對(duì)主碼的傳遞函數(shù)依賴D.BCNF消除主屬性對(duì)主碼的部分函數(shù)依賴答案：D解析：BCNF要求所有屬性（包括主屬性）都完全依賴于主碼，消除主屬性對(duì)候選碼的部分或傳遞依賴（D錯(cuò)誤）。其他選項(xiàng)均正確。19.在分布式數(shù)據(jù)庫中，“數(shù)據(jù)分片”的目的是（）。A.提高數(shù)據(jù)安全性B.減少數(shù)據(jù)冗余C.優(yōu)化查詢性能D.簡(jiǎn)化事務(wù)管理答案：C解析：數(shù)據(jù)分片將數(shù)據(jù)按一定規(guī)則（如水平分片、垂直分片）分布到不同節(jié)點(diǎn)，使查詢僅訪問相關(guān)分片，提高性能（C正確）。安全性通過加密和權(quán)限控制（A），冗余是分布式的特點(diǎn)（B），事務(wù)管理更復(fù)雜（D）。20.以下關(guān)于NoSQL數(shù)據(jù)庫的描述，正確的是（）。A.嚴(yán)格遵循ACID特性B.適合結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢C.支持水平擴(kuò)展D.采用關(guān)系模型存儲(chǔ)數(shù)據(jù)答案：C解析：NoSQL（如MongoDB、Redis）設(shè)計(jì)目標(biāo)是處理海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，支持水平擴(kuò)展（通過添加節(jié)點(diǎn)提升性能），C正確。NoSQL通常弱化ACID（A錯(cuò)誤），不適合復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢（B錯(cuò)誤），采用非關(guān)系模型（D錯(cuò)誤）。二、填空題（共5題，每題2分，共10分）1.關(guān)系模型的完整性約束包括實(shí)體完整性、參照完整性和__________。答案：用戶定義的完整性2.事務(wù)的隔離級(jí)別中，允許“臟讀”的是__________。答案：讀未提交（ReadUncommitted）3.數(shù)據(jù)倉庫的多維數(shù)據(jù)模型通常包括星型模型、雪花模型和__________。答案：事實(shí)星座模型4.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本原理是利用__________和備份數(shù)據(jù)重建數(shù)據(jù)庫。答案：日志文件5.在SQL中，用于修改表結(jié)構(gòu)的語句是__________。答案：ALTERTABLE三、簡(jiǎn)答題（共4題，每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要階段及其任務(wù)。答案：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分為以下階段：（1）需求分析：收集用戶數(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(shè)計(jì)：通過E-R圖描述數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并進(jìn)行規(guī)范化處理（如消除冗余、確定碼），適配具體DBMS。（4）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：確定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（如文件組織方式）、索引策略（如聚集索引、非聚集索引）和參數(shù)配置。（5）數(shù)據(jù)庫實(shí)施：編寫SQL語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和表，導(dǎo)入初始數(shù)據(jù)，開發(fā)應(yīng)用程序。（6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)：監(jiān)控性能、備份恢復(fù)、優(yōu)化查詢、處理故障等。2.說明事務(wù)故障的恢復(fù)過程。答案：事務(wù)故障指事務(wù)在運(yùn)行過程中因某種原因（如應(yīng)用程序錯(cuò)誤）未正常提交或回滾?；謴?fù)步驟如下：（1）反向掃描日志文件（從后往前），查找該事務(wù)的更新操作。（2）對(duì)每個(gè)更新操作執(zhí)行UNDO（撤銷）：將數(shù)據(jù)項(xiàng)恢復(fù)為修改前的值（即日志中“舊值”）。（3）繼續(xù)反向掃描，直到找到該事務(wù)的開始標(biāo)記（BEGINTRANSACTION）。（4）在日志中記錄該事務(wù)的回滾結(jié)束標(biāo)記（ROLLBACK），恢復(fù)完成。3.分析聚集索引與非聚集索引的區(qū)別及適用場(chǎng)景。答案：區(qū)別：（1）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：聚集索引的葉節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)行本身，數(shù)據(jù)按索引鍵順序物理存儲(chǔ)；非聚集索引的葉節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)指向數(shù)據(jù)行的指針（或聚集索引鍵）。（2）數(shù)量限制：一個(gè)表最多1個(gè)聚集索引（數(shù)據(jù)物理順序唯一），可多個(gè)非聚集索引。（3）查詢效率：聚集索引對(duì)范圍查詢（如WHEREABETWEEN10AND20）效率高；非聚集索引對(duì)單值查詢（如WHEREA=5）更高效，但可能需回表。適用場(chǎng)景：聚集索引適用于經(jīng)常按范圍查詢或排序的列（如訂單表的下單時(shí)間）；非聚集索引適用于經(jīng)常作為查詢條件的列（如用戶表的手機(jī)號(hào)）。4.數(shù)據(jù)倉庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的主要區(qū)別有哪些？答案：（1）目標(biāo)不同：數(shù)據(jù)倉庫支持決策分析（OLAP），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫支持事務(wù)處理（OLTP）。（2）數(shù)據(jù)特征：數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)是集成的、歷史的、穩(wěn)定的（極少修改）；傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)的、分散的、易變的（頻繁增刪改）。（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)倉庫采用多維模型（如星型模型），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系模型。（4）查詢類型：數(shù)據(jù)倉庫查詢復(fù)雜（多表連接、統(tǒng)計(jì)分析），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫查詢簡(jiǎn)單（單表增刪改查）。（5）性能要求：數(shù)據(jù)倉庫注重吞吐量（處理大規(guī)模數(shù)據(jù)），傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫注重響應(yīng)時(shí)間（快速處理事務(wù)）。四、綜合題（共2題，每題9分，共18分）1.某高校需設(shè)計(jì)“學(xué)生選課管理系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫，需求如下：-學(xué)生信息：學(xué)號(hào)（唯一）、姓名、性別、年齡、所屬學(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)生選課后記錄成績(jī)。要求：（1）繪制E-R圖（需標(biāo)注實(shí)體屬性和聯(lián)系類型）。（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并注明主碼和外碼。答案：（1）E-R圖：-實(shí)體“學(xué)生”（S）：屬性{Sno（學(xué)號(hào)）,Sname（姓名）,Ssex（性別）,Sage（年齡）,Sdept（學(xué)院）}，主碼Sno。-實(shí)體“課程”（C）：屬性{Cno（課程號(hào)）,Cname（課程名）,Ccredit（學(xué)分）,Cteacher（教師）}，主碼Cno。-聯(lián)系“選課”（SC）：學(xué)生