2025年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師歷年真題與模擬試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（下列選項中，只有一項符合題意，請將正確選項對應的字母填寫在答題卡相應位置。每題1分，共25分）1.在關系模型中，為了滿足實體完整性要求，主鍵約束要求主鍵屬性值必須（）。A.唯一B.非空C.唯一且非空D.可空2.以下關于SQL語句的描述，正確的是（）。A.`INSERT`語句可以同時插入多條記錄B.`UPDATE`語句中，如果不指定`WHERE`子句，則更新表中所有記錄C.`DELETE`語句與`TRUNCATETABLE`語句在功能上完全相同D.`SELECT`語句中使用`GROUPBY`子句時，必須包含在`SELECT`列表中的所有非聚合列都必須出現(xiàn)在`GROUPBY`子句中3.事務的ACID特性中，'I'（原子性）指的是（）。A.事務由多個操作組成，要么全部成功，要么全部失敗B.事務必須是原子的工作單元，不允許被分割C.事務的執(zhí)行結果對于數(shù)據(jù)庫來說是不可分割的D.事務執(zhí)行速度要快4.在數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，防止臟讀的常用方法是（）。A.可序列化調度B.讀未提交（ReadUncommitted）C.不可重復讀（Non-RepeatableRead）D.串行化隔離級別5.以下哪種索引結構通常適用于頻繁進行范圍查詢？（）A.哈希索引B.B+樹索引C.散列索引D.全文索引6.數(shù)據(jù)庫設計的第一步通常是（）。A.概念結構設計B.邏輯結構設計C.物理結構設計D.需求分析7.在關系代數(shù)中，表示從關系R中選取滿足條件F的所有元組的操作是（）。A.π（投影）B.σ（選擇）C.×（笛卡爾積）D.∩（交）8.以下關于數(shù)據(jù)庫設計范式的描述，錯誤的是（）。A.第一范式（1NF）要求關系中的每個屬性都是原子值B.第二范式（2NF）要求關系滿足1NF，并且所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于所有主屬性C.第三范式（3NF）要求關系滿足2NF，并且所有非主屬性都只函數(shù)依賴于主鍵D.范式越低，關系模式越優(yōu)9.以下哪種數(shù)據(jù)庫恢復技術用于處理介質故障？（）A.日志記錄B.檢點（Checkpoint）C.登記副本來恢復D.差異備份10.在數(shù)據(jù)庫設計中，ER圖主要用于表示實體、屬性和（）之間的關系。A.約束B.規(guī)則C.聯(lián)系D.函數(shù)依賴11.以下哪種數(shù)據(jù)庫模型不屬于關系模型？（）A.層次模型B.網(wǎng)狀模型C.關系模型D.面向對象模型12.以下關于數(shù)據(jù)庫安全性的描述，錯誤的是（）。A.數(shù)據(jù)庫加密可以提高數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全性B.視圖（View）可以用于實現(xiàn)行級安全控制C.存儲過程可以隱藏數(shù)據(jù)庫的物理結構D.SQL注入是一種常見的數(shù)據(jù)庫安全漏洞，可以通過嚴格的輸入驗證來防范13.以下哪種技術通常用于提高數(shù)據(jù)庫的并發(fā)處理能力？（）A.數(shù)據(jù)庫分片B.數(shù)據(jù)庫復制C.并行查詢D.數(shù)據(jù)庫壓縮14.SQL語句中，用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象的語句是（）。A.`INSERT`B.`UPDATE`C.`DELETE`D.`CREATE`15.以下哪種索引優(yōu)化技術可以在查詢時避免訪問表中的數(shù)據(jù)行？（）A.覆蓋索引B.倒數(shù)索引C.索引合并D.索引包含16.事務的隔離級別從低到高依次是（）。A.ReadUncommitted,ReadCommitted,RepeatableRead,SerializableB.ReadCommitted,ReadUncommitted,RepeatableRead,SerializableC.ReadUncommitted,RepeatableRead,ReadCommitted,SerializableD.Serializable,RepeatableRead,ReadCommitted,ReadUncommitted17.在數(shù)據(jù)庫設計中，反規(guī)范化（Denormalization）通常是為了（）。A.提高數(shù)據(jù)的一致性B.提高查詢性能C.減少數(shù)據(jù)冗余D.增強數(shù)據(jù)的安全性18.以下哪種數(shù)據(jù)庫日志記錄類型用于記錄數(shù)據(jù)塊更改信息？（）A.重做日志（RedoLog）B.回滾日志（UndoLog）C.歸檔日志（ArchiveLog）D.事務日志19.以下關于數(shù)據(jù)庫設計范式與性能關系的描述，正確的是（）。A.范式越高，數(shù)據(jù)庫查詢性能越好B.范式越高，數(shù)據(jù)庫更新性能越好C.范式越低，數(shù)據(jù)庫查詢性能可能越好，但數(shù)據(jù)一致性難以保證D.范式與數(shù)據(jù)庫性能無關20.以下哪種數(shù)據(jù)庫索引類型通常適用于高基數(shù)（高唯一值的列）？（）A.B樹索引B.索引簇C.全文索引D.哈希索引21.在數(shù)據(jù)庫設計過程中，將概念模型轉換為關系模型的步驟稱為（）。A.概念結構設計B.邏輯結構設計C.物理結構設計D.數(shù)據(jù)庫實施22.以下哪種數(shù)據(jù)庫復制方式允許多個數(shù)據(jù)庫實例同時寫入？（）A.主從復制B.多主復制C.基于日志的復制D.基于時間的復制23.SQL語句中，用于為表中的數(shù)據(jù)添加行的語句是（）。A.`UPDATE`B.`DELETE`C.`INSERT`D.`SELECT`24.以下關于數(shù)據(jù)庫事務的描述，錯誤的是（）。A.事務是數(shù)據(jù)庫操作的基本單位B.事務必須滿足ACID特性C.事務一旦開始，就必須執(zhí)行到底，不能中途停止D.事務的并發(fā)執(zhí)行可以提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的吞吐量25.以下哪種數(shù)據(jù)庫備份類型包含數(shù)據(jù)庫在某一個時間點的所有數(shù)據(jù)副本？（）A.事務日志備份B.差異備份C.完全備份D.增量備份二、填空題（請將答案填寫在橫線上。每空1分，共25分）1.關系模型中，實體之間的聯(lián)系分為______、______和______三種類型。2.SQL語言中，用于刪除表結構的語句關鍵字是______。3.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，防止不可重復讀的常用方法是確保事務處于______隔離級別。4.B+樹索引中，葉子節(jié)點之間通過______相連，形成有序鏈表。5.數(shù)據(jù)庫設計的第一步是進行______，目的是明確用戶需求。6.在關系代數(shù)中，表示從關系R和關系S中選出R的元組與S的元組滿足特定條件F的元組的操作是______。7.事務的持久性（Durability）特性保證了事務一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的更改就是______的。8.數(shù)據(jù)庫恢復的基本原則是______，即保證數(shù)據(jù)的邏輯一致性和物理一致性。9.在ER圖中，表示實體之間關系的符號是______。10.數(shù)據(jù)庫設計中的范式理論，要求關系模式滿足第一范式（1NF）的條件是______。11.數(shù)據(jù)庫安全性策略通常包括______、______和______三個部分。12.數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的主要目標包括提高______和降低______。13.SQL語句中，用于對查詢結果進行排序的子句是______。14.并發(fā)控制中，兩段鎖協(xié)議（2PL）要求事務在執(zhí)行任何______之前必須先獲得所需數(shù)據(jù)項的鎖。15.數(shù)據(jù)庫日志記錄中，回滾日志（UndoLog）主要用于______。16.數(shù)據(jù)庫設計中的概念模型通常使用______圖來表示。17.數(shù)據(jù)庫復制可以提高數(shù)據(jù)庫的______和______。18.SQL語言中，用于創(chuàng)建表的語句關鍵字是______。19.數(shù)據(jù)庫索引可以提高查詢效率，但也會增加______和______的開銷。20.事務的隔離級別越高，對并發(fā)控制的要求越嚴格，但系統(tǒng)的______可能會降低。21.數(shù)據(jù)庫備份策略通常包括______備份、______備份和______備份。22.以下SQL語句的執(zhí)行結果是選擇表`students`中所有年齡大于18歲的學生的姓名和年齡：`SELECTname,ageFROMstudentsWHEREage>____;`23.在關系模型中，一個關系可以看作是一個______的集合。24.數(shù)據(jù)庫設計中的物理結構設計主要關注如何將邏輯數(shù)據(jù)結構在______上實現(xiàn)。25.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)副本的更新通常采用______或______兩種方式。三、簡答題（請簡潔明了地回答下列問題。每題5分，共25分）1.簡述數(shù)據(jù)庫事務的四個基本特性（ACID）及其含義。2.解釋數(shù)據(jù)庫索引的作用，并說明選擇合適的列創(chuàng)建索引時需要考慮哪些因素。3.簡述數(shù)據(jù)庫設計過程中邏輯結構設計的步驟。4.什么是數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制？為什么需要并發(fā)控制？5.簡述數(shù)據(jù)庫備份的基本策略，并說明完全備份、差異備份和增量備份的區(qū)別。四、應用題（請根據(jù)題目要求，完成指定的數(shù)據(jù)庫設計或SQL查詢?nèi)蝿?。每題10分，共20分）1.假設有一個學生選課數(shù)據(jù)庫，包含以下三個關系模式：*學生（Student）：StudentID（主鍵），Name，Sex，Age，Department*課程（Course）：CourseID（主鍵），CourseName，Credit*選課（SC）：SCID（主鍵），StudentID（外鍵），CourseID（外鍵），Grade請根據(jù)上述關系模式，寫出SQL語句完成以下查詢：a.查詢選修了課程編號為“CS101”的所有學生的姓名和年齡。b.查詢選修了至少5門課程的學生姓名。c.查詢每門課程的平均成績，并顯示課程編號和平均成績（只顯示平均成績大于60分的課程）。2.假設有一個訂單數(shù)據(jù)庫，包含以下關系模式：*訂單（Order）：OrderID（主鍵），OrderDate，CustomerID（外鍵）*客戶（Customer）：CustomerID（主鍵），Name，Address*訂單項（OrderItem）：OrderItemID（主鍵），OrderID（外鍵），ProductID（外鍵），Quantity，UnitPrice*產(chǎn)品（Product）：ProductID（主鍵），ProductName，Category請根據(jù)上述關系模式，寫出SQL語句完成以下查詢：a.查詢2024年1月1日之后下單的所有訂單的訂單號和訂單日期。b.查詢每個訂單的總金額（訂單號、總金額），其中總金額計算方式為：`Quantity*UnitPrice`。c.查詢購買了“電子產(chǎn)品”類別產(chǎn)品的所有客戶的姓名和地址。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.D5.B6.D7.B8.D9.C10.C11.D12.D13.C14.D15.A16.A17.B18.A19.C20.A21.B22.B23.C24.C25.C二、填空題1.聯(lián)系，屬性，實體2.DROPTABLE3.RepeatableRead4.指針5.需求分析6.π(F)(R×S)7.永久8.恢復一致性9.聯(lián)系10.屬性值域中的每一個值都是原子值11.訪問控制，審計，數(shù)據(jù)加密12.查詢響應時間，資源消耗（或CPU、I/O）13.ORDERBY14.讀寫操作（或數(shù)據(jù)訪問操作）15.事務回滾16.ER17.可用性，可靠性（或容錯性）18.CREATETABLE19.更新（或寫），插入（或建）20.性能21.完全，差異，增量22.1823.元組24.計算機硬件（或物理存儲設備）25.兩階段locking（2PL），時間戳協(xié)議（TSO）三、簡答題1.事務的原子性（Atomicity）：事務是數(shù)據(jù)庫操作的基本單位，事務中的所有操作要么全部成功，要么全部失敗，不會處于中間狀態(tài)。這由ACID特性中的'A'（Atomicity）保證。一致性（Consistency）：事務必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉變到另一個一致性狀態(tài)。即事務執(zhí)行的結果必須符合所有的數(shù)據(jù)庫完整性約束。這由ACID特性中的'C'（Consistency）保證。隔離性（Isolation）：一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾。即一個事務內(nèi)部的操作及其使用的數(shù)據(jù)對并發(fā)的其他事務是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的事務之間不會相互影響。這由ACID特性中的'I'（Isolation）保證。持久性（Durability）：一個事務一旦提交，它對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的更改就是永久性的。即即使系統(tǒng)發(fā)生故障，已經(jīng)提交的事務結果也不會丟失。這由ACID特性中的'D'（Durability）保證。2.數(shù)據(jù)庫索引的作用是加速數(shù)據(jù)庫的查詢操作。通過建立索引，可以在不掃描整個表的情況下，快速定位到包含特定值的行，從而提高查詢效率。選擇合適的列創(chuàng)建索引時需要考慮：a.查詢頻率：經(jīng)常作為查詢條件的列是建立索引的良好候選。b.列的唯一性：唯一值多的列更適合建立索引，因為索引效果更好。c.列的更新頻率：頻繁更新的列不適合建立索引，因為索引需要維護，會增加更新開銷。d.查詢類型：對于范圍查詢、排序查詢等，B-Tree或B+Tree索引通常更有效。e.索引組合：對于多列查詢條件，可以考慮創(chuàng)建組合索引。3.數(shù)據(jù)庫設計過程中的邏輯結構設計步驟通常包括：a.將概念結構設計階段得到的ER圖轉換為關系模式。將每個實體轉換為一個關系模式，每個聯(lián)系也可能轉換為一個關系模式。b.對轉換得到的關系模式進行規(guī)范化處理，以消除非主屬性對主屬性的傳遞依賴和部分依賴，通常目標是達到第三范式（3NF）。規(guī)范化的目的是減少數(shù)據(jù)冗余，避免插入、刪除和更新異常。c.對關系模式進行優(yōu)化。優(yōu)化可能包括調整屬性和主鍵、增加冗余屬性、創(chuàng)建索引等，以改進查詢性能和數(shù)據(jù)庫效率。d.編寫數(shù)據(jù)庫邏輯結構文檔，詳細描述最終確定的關系模式、索引、約束等信息。4.數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制是指管理多個并發(fā)事務對數(shù)據(jù)庫進行訪問和修改的過程。并發(fā)控制的目的在于確保并發(fā)執(zhí)行的事務之間不會相互干擾，從而保證數(shù)據(jù)庫的一致性和正確性。需要并發(fā)控制的原因是：a.防止臟讀：一個事務讀取了另一個未提交事務修改的數(shù)據(jù)，導致讀取到不一致的數(shù)據(jù)。b.防止不可重復讀：一個事務在讀取某個數(shù)據(jù)后，另一個事務修改了該數(shù)據(jù)，當?shù)谝粋€事務再次讀取時，結果不同。c.防止幻讀：一個事務在讀取某個范圍的數(shù)據(jù)后，另一個事務在該范圍內(nèi)插入了新的數(shù)據(jù)，當?shù)谝粋€事務再次讀取該范圍時，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集合發(fā)生了變化。通過并發(fā)控制機制（如鎖、時間戳等），可以保證事務的隔離性，維護數(shù)據(jù)庫的準確性。5.數(shù)據(jù)庫備份的基本策略包括定期進行完全備份、差異備份和增量備份。完全備份是指備份數(shù)據(jù)庫在某一個時間點的所有數(shù)據(jù)。優(yōu)點是恢復簡單快速，缺點是備份時間長，存儲空間需求大。差異備份是指備份自上一次完全備份之后所有更改的數(shù)據(jù)。優(yōu)點是備份時間比完全備份短，存儲空間需求比完全備份少，但恢復時需要上一次的完全備份和最新的差異備份。增量備份是指備份自上一次備份（無論是完全備份還是增量備份）之后所有更改的數(shù)據(jù)。優(yōu)點是備份時間最短，存儲空間需求最小，但恢復時需要上一次的完整備份鏈（即上一次的完全備份和所有后續(xù)的增量備份）。四、應用題1.a.`SELECTName,AgeFROMStudentJOINSCONStudent.StudentID=SC.StudentIDJOINCourseONSC.Co