2025年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師考試題庫及答案一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)模型1.單選題1.1在數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)中，外模式/模式映像的作用是（）。A.保證數(shù)據(jù)的物理獨立性B.保證數(shù)據(jù)的邏輯獨立性C.保證數(shù)據(jù)的安全性D.保證數(shù)據(jù)的完整性答案：B解析：外模式/模式映像定義了用戶視圖與全局邏輯結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)全局邏輯結(jié)構(gòu)變化時，只需調(diào)整映像，用戶應(yīng)用無需修改，從而保證邏輯獨立性。1.2下列關(guān)于ER模型中弱實體的說法，正確的是（）。A.弱實體一定沒有主碼B.弱實體的存在依賴于所聯(lián)系的強實體C.弱實體與強實體之間只能存在1:1聯(lián)系D.弱實體的主碼完全由自身屬性構(gòu)成答案：B解析：弱實體本身沒有足夠?qū)傩詷?gòu)成主碼，必須借用所依賴強實體的主碼共同作為其主碼，其存在依賴于強實體。2.多選題2.1下列屬于關(guān)系完整性約束的有（）。A.實體完整性B.參照完整性C.用戶定義完整性D.域完整性E.觸發(fā)器完整性答案：ABCD解析：觸發(fā)器屬于主動規(guī)則，不屬于基本完整性約束范疇。3.判斷題3.1在關(guān)系代數(shù)中，自然連接是可交換的。（）答案：√解析：自然連接滿足交換律，即R?S≡S?R。4.填空題4.1若關(guān)系R(A,B,C)中A→B，B→C，則根據(jù)函數(shù)依賴的傳遞律，可得到依賴________。答案：A→C5.綜合題5.1某高校選課系統(tǒng)ER圖包含：實體：學(xué)生(學(xué)號,姓名,性別)、課程(課號,課名,學(xué)分)、教師(工號,姓名,職稱)。聯(lián)系：選課(學(xué)生,課程,成績)、授課(教師,課程,學(xué)期)。要求：①轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，標(biāo)出主碼與外碼；②用SQL定義上述關(guān)系，要求成績在0~100之間，學(xué)期格式為‘20251’或‘20252’。答案：①學(xué)生(學(xué)號,姓名,性別)PK：學(xué)號課程(課號,課名,學(xué)分)PK：課號教師(工號,姓名,職稱)PK：工號選課(學(xué)號,課號,成績)PK：(學(xué)號,課號)FK：學(xué)號→學(xué)生,課號→課程授課(工號,課號,學(xué)期)PK：(工號,課號,學(xué)期)FK：工號→教師,課號→課程②```sqlCREATEDOMAINscore_domainASSMALLINTCHECK(VALUEBETWEEN0AND100);CREATEDOMAINterm_domainASCHAR(6)CHECK(VALUELIKE'2025[12]');CREATETABLEStudent(snoCHAR(10)PRIMARYKEY,snameVARCHAR(30)NOTNULL,genderCHAR(2)CHECK(genderIN('男','女')));CREATETABLECourse(cnoCHAR(8)PRIMARYKEY,cnameVARCHAR(60)NOTNULL,creditSMALLINTCHECK(credit>0));CREATETABLETeacher(tnoCHAR(8)PRIMARYKEY,tnameVARCHAR(30)NOTNULL,titleVARCHAR(20));CREATETABLESC(snoCHAR(10)REFERENCESStudent(sno)ONDELETECASCADE,cnoCHAR(8)REFERENCESCourse(cno)ONDELETECASCADE,gradescore_domain,PRIMARYKEY(sno,cno));CREATETABLETeach(tnoCHAR(8)REFERENCESTeacher(tno)ONDELETECASCADE,cnoCHAR(8)REFERENCESCourse(cno)ONDELETECASCADE,termterm_domain,PRIMARYKEY(tno,cno,term));```二、關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論與規(guī)范化1.單選題1.1關(guān)系模式R(U,F)，U={A,B,C,D,E}，F(xiàn)={A→BC,CD→E,B→D,E→A}，則R的候選碼為（）。A.AB.BCC.CDD.E答案：D解析：E的閉包E?=ABCDE，包含全部屬性，且E最小，故E為候選碼。2.多選題2.1下列關(guān)于BCNF的說法正確的有（）。A.任何二元關(guān)系模式必屬于BCNFB.存在非主屬性對碼的部分依賴則一定不屬于BCNFC.屬于BCNF則一定屬于3NFD.屬于3NF則一定屬于BCNFE.存在主屬性對碼的部分依賴則一定不屬于BCNF答案：ACE解析：3NF不要求消除主屬性對碼的部分與傳遞依賴，而BCNF要求決定因素必為超碼，故D錯誤。3.判斷題3.1若關(guān)系模式R的每個非平凡函數(shù)依賴X→Y，X都包含候選碼，則R必屬于4NF。（）答案：×解析：該條件為BCNF定義，4NF還需消除非平凡多值依賴。4.填空題4.1若將關(guān)系模式R(A,B,C)分解為R1(A,B)與R2(A,C)，且F={A→B,B→C}，則該分解________保持函數(shù)依賴。答案：不解析：B→C在分解后既不在R1也不在R2中，且無法通過投影與并還原，故不保持。5.綜合題5.1已知關(guān)系模式Order(order_id,customer_id,customer_name,product_id,product_name,qty,unit_price,total_amount)，其函數(shù)依賴集F={order_id→customer_id,customer_id→customer_name,product_id→product_name,order_id,product_id→qty,qty,unit_price→total_amount,product_id→unit_price}①求最小函數(shù)依賴集；②求候選碼；③判斷最高范式，若未達到3NF，進行無損連接且保持依賴的分解。答案：①右部單屬性化、去冗余、去左部冗余后得：Fmin={order_id→customer_id,customer_id→customer_name,product_id→product_name,order_id,product_id→qty,product_id→unit_price,qty,unit_price→total_amount}②候選碼：(order_id,product_id)③存在傳遞：order_id→customer_id→customer_name；product_id→unit_price→total_amount；且決定因素非碼，故僅1NF。分解：R1(order_id,customer_id,customer_name)碼：order_idR2(product_id,product_name,unit_price)碼：product_idR3(order_id,product_id,qty,total_amount)碼：(order_id,product_id)驗證：無損：R1?R2?R3原樣還原；保持：Fmin中各依賴均出現(xiàn)在某一子模式。三模式均達3NF，且R3仍含total_amount，需進一步分解消除qty,unit_price→total_amount：R31(order_id,product_id,qty)R32(product_id,unit_price,total_amount)最終得4個3NF子模式。三、SQL語言與事務(wù)處理1.單選題1.1在PostgreSQL中，下列隔離級別中可避免幻讀的是（）。A.ReadUncommittedB.ReadCommittedC.RepeatableReadD.Serializable答案：D解析：僅Serializable通過更嚴格的并發(fā)控制消除幻讀。2.多選題2.1下列SQL語句中，會觸發(fā)約束檢查的有（）。A.INSERTB.UPDATEC.DELETED.SELECTE.MERGE答案：ABCE解析：SELECT不修改數(shù)據(jù)，不觸發(fā)約束。3.判斷題3.1在MySQLInnoDB中，外鍵約束默認級聯(lián)策略為CASCADE。（）答案：×解析：默認策略為RESTRICT。4.填空題4.1在Oracle中，實現(xiàn)“若記錄存在則更新，否則插入”的語句為________。答案：MERGEINTO…USING…ON…WHENMATCHEDTHENUPDATE…WHENNOTMATCHEDTHENINSERT…5.綜合題5.1銀行轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)：表Account(acc_id,balance,version)采用樂觀鎖version字段。要求：①寫存儲過程transfer(in_fromCHAR(10),in_toCHAR(10),in_amountNUMERIC(12,2))，實現(xiàn)原子轉(zhuǎn)賬；②處理余額不足、賬號不存在、并發(fā)沖突；③返回0成功，1余額不足，2賬號不存在，3版本沖突。答案：```sqlCREATEORREPLACEFUNCTIONtransfer(in_fromCHAR(10),in_toCHAR(10),in_amountNUMERIC(12,2))RETURNSSMALLINTLANGUAGEplpgsqlAS$$DECLAREv_from_verINTEGER;v_to_verINTEGER;v_from_balNUMERIC(12,2);BEGINIFin_amount<=0THENRETURN4;ENDIF;SELECTbalance,versionINTOv_from_bal,v_from_verFROMAccountWHEREacc_id=in_fromFORUPDATE;IFNOTFOUNDTHENRETURN2;ENDIF;IFv_from_bal<in_amountTHENRETURN1;ENDIF;SELECTversionINTOv_to_verFROMAccountWHEREacc_id=in_toFORUPDATE;IFNOTFOUNDTHENRETURN2;ENDIF;UPDATEAccountSETbalance=balancein_amount,version=version+1WHEREacc_id=in_fromANDversion=v_from_ver;IFNOTFOUNDTHENRETURN3;ENDIF;UPDATEAccountSETbalance=balance+in_amount,version=version+1WHEREacc_id=in_toANDversion=v_to_ver;IFNOTFOUNDTHENROLLBACK;RETURN3;ENDIF;RETURN0;END;$$;```四、數(shù)據(jù)庫設(shè)計與性能優(yōu)化1.單選題1.1在OLTP系統(tǒng)中，最適合的索引類型是（）。A.BitmapB.B+樹C.HashD.R樹答案：B解析：B+樹支持高效點查與范圍掃描，適合高并發(fā)OLTP。2.多選題2.1下列措施可減少索引碎片的有（）。A.定期REORGB.填充因子適當(dāng)調(diào)低C.使用順序UUIDD.在線重建索引E.縮小頁大小答案：ABD解析：順序UUID減少頁分裂，但非碎片整理；頁大小與碎片無直接關(guān)系。3.判斷題3.1覆蓋索引一定能消除回表操作。（）答案：√解析：覆蓋索引包含查詢所需全部列，無需回表。4.填空題4.1在SQLServer中，查看缺失索引建議的DMV為________。答案：sys.dm_db_missing_index_details5.綜合題5.1某訂單表Orders(order_id,customer_id,order_date,status,amount)數(shù)據(jù)量5億行，常見查詢：Q1：根據(jù)customer_id查近30天訂單；Q2：根據(jù)order_date范圍統(tǒng)計每日銷售額；Q3：根據(jù)order_id精確查詢。現(xiàn)有硬件：16核CPU，128GB內(nèi)存，SSD10TB。要求：①設(shè)計分區(qū)策略；②設(shè)計索引策略；③給出壓縮與歸檔方案；④評估方案后Q1、Q2、Q3的I/O代價。答案：①分區(qū)：按order_date做RANGE分區(qū)，每月一個分區(qū)，共36個分區(qū)；子分區(qū)按customer_idHASH16桶，減少熱點。②索引：全局索引：PK(order_id)本地前綴索引；本地索引：IDX_CUST_DATE(customer_id,order_date)分區(qū)裁剪加速Q(mào)1；本地索引：IDX_DATE_AMT(order_date)include(amount)覆蓋Q2。③壓縮：對歷史分區(qū)（>1年）使用PAGE壓縮，節(jié)約40%空間；歸檔：冷數(shù)據(jù)遷移至對象存儲，建立外部表，通過PolyBase訪問。④I/O評估：Q1：利用分區(qū)裁剪僅掃描1~2月分區(qū)，哈希子分區(qū)后隨機I/O約50MB；Q2：僅掃描order_date分區(qū)，順序I/O約200MB；Q3：主鍵索引高度為3，邏輯讀3次，物理讀<1ms。五、并發(fā)控制與恢復(fù)技術(shù)1.單選題1.1采用多版本并發(fā)控制MVCC時，讀操作不會加________鎖。A.共享B.更新C.意向D.排他答案：A解析：MVCC通過版本快照實現(xiàn)一致性讀，無需加共享鎖。2.多選題2.1下列日志類型中，ARIES恢復(fù)算法使用的有（）。A.UndoB.RedoC.CLRD.CheckpointE.Commit答案：ABCD3.判斷題3.1在嚴格兩階段鎖協(xié)議中，事務(wù)提交后立即釋放所有鎖。（）答案：×解析：嚴格2PL持有排他鎖直至提交，提交時才釋放，但釋放順序仍可能引發(fā)級聯(lián)撤銷，需強嚴格2PL才避免。4.填空題4.1在MySQLInnoDB中，查看當(dāng)前活躍事務(wù)的視圖ID的命令為________。答案：SELECTtrx_id,trx_mysql_thread_idFROMinformation_schema.innodb_trx;5.綜合題5.1設(shè)日志序列如下（LSN,事務(wù),類型,頁ID,舊值,新值）：(100,T1,UPDATE,P1,10,20)(110,T2,UPDATE,P2,5,15)(120,T1,UPDATE,P3,3,13)(130,CKPT,ACTIVE={T1,T2})(140,T2,COMMIT)(150,T1,UPDATE,P1,20,30)系統(tǒng)崩潰，重啟時磁盤數(shù)據(jù)：P1=10,P2=5,P3=3。要求用ARIES算法：①分析階段；②Redo階段；③Undo階段；④給出重啟后P1,P2,P3值。答案：①分析：從CKPT向前，得活躍事務(wù)T1，T2已提交；T1需Undo。②Redo：從CKPT前最近臟頁起，重放(100)(110)(120)(150)，得P1=30,P2=15,P3=13。③Undo：反向?qū)懟豑1的更新，生成CLR：(160,T1,CLR,P1,30,10,UndoNextLSN=150)(170,T1,CLR,P3,13,3,UndoNextLSN=120)(180,T1,ABORT)④重啟后：P1=10,P2=15,P3=3。六、分布式數(shù)據(jù)庫與云原生1.單選題1.1在GoogleSpanner中，TrueTimeAP