2025年數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于關(guān)系模型基本性質(zhì)的描述中，錯誤的是（）。A.同一列的數(shù)據(jù)具有相同的數(shù)據(jù)類型B.行的順序可以任意交換C.列的順序不影響查詢結(jié)果D.允許存在完全相同的兩行數(shù)據(jù)答案：D2.以下SQL語句中，屬于數(shù)據(jù)控制語言（DCL）的是（）。A.CREATETABLEB.GRANTC.UPDATED.SELECT答案：B3.事務(wù)的ACID特性中，“原子性”指的是（）。A.事務(wù)一旦提交，其結(jié)果永久保存B.事務(wù)執(zhí)行過程中不受其他事務(wù)干擾C.事務(wù)中的操作要么全部完成，要么全部不完成D.事務(wù)處理的數(shù)據(jù)滿足完整性約束答案：C4.關(guān)于B+樹索引與哈希索引的對比，正確的是（）。A.B+樹索引適合范圍查詢，哈希索引適合等值查詢B.哈希索引支持順序訪問，B+樹索引不支持C.B+樹索引的空間占用比哈希索引小D.哈希索引在數(shù)據(jù)頻繁更新時(shí)性能更穩(wěn)定答案：A5.關(guān)系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴為A→B，B→C，C→D，則R最高滿足（）。A.第一范式（1NF）B.第二范式（2NF）C.第三范式（3NF）D.BC范式（BCNF）答案：B（存在傳遞依賴A→C，A→D，不滿足3NF）6.將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型時(shí)，多對多聯(lián)系（M:N）的處理方式是（）。A.將其中一個(gè)實(shí)體的主鍵加入另一個(gè)實(shí)體的關(guān)系模式B.創(chuàng)建新的關(guān)系模式，包含兩個(gè)實(shí)體的主鍵和聯(lián)系的屬性C.合并兩個(gè)實(shí)體的關(guān)系模式D.僅保留任意一個(gè)實(shí)體的主鍵答案：B7.以下場景中，最適合使用NoSQL數(shù)據(jù)庫的是（）。A.銀行核心交易系統(tǒng)（需嚴(yán)格ACID）B.電商商品詳情頁（需高并發(fā)讀）C.政府統(tǒng)計(jì)報(bào)表（需復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢）D.財(cái)務(wù)報(bào)銷系統(tǒng)（需嚴(yán)格事務(wù)）答案：B8.數(shù)據(jù)庫備份中，“差異備份”的特點(diǎn)是（）。A.僅備份上次完全備份后修改過的數(shù)據(jù)B.僅備份上次差異備份后修改過的數(shù)據(jù)C.備份全部數(shù)據(jù)，速度最慢D.備份事務(wù)日志，用于恢復(fù)到特定時(shí)間點(diǎn)答案：A9.以下查詢優(yōu)化策略中，屬于物理優(yōu)化的是（）。A.調(diào)整SQL語句的邏輯順序（如先過濾后連接）B.為常用查詢字段添加索引C.分解復(fù)雜查詢?yōu)槎鄠€(gè)簡單查詢D.使用視圖隱藏底層表結(jié)構(gòu)答案：B10.當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生介質(zhì)故障（如磁盤損壞）時(shí)，最有效的恢復(fù)方法是（）。A.利用事務(wù)日志進(jìn)行重做（REDO）B.利用最近的完全備份和差異備份恢復(fù)數(shù)據(jù)C.回滾未提交的事務(wù)（UNDO）D.重新執(zhí)行所有事務(wù)答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.關(guān)系代數(shù)的基本操作包括并、差、笛卡爾積、選擇、（）和（）。答案：投影；連接2.SQL中，用于統(tǒng)計(jì)記錄數(shù)的聚合函數(shù)是（），計(jì)算平均值的函數(shù)是（）。答案：COUNT；AVG3.事務(wù)的隔離級別從低到高依次為：讀未提交、（）、可重復(fù)讀、（）。答案：讀已提交；串行化4.B+樹索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲（），非葉子節(jié)點(diǎn)存儲（）。答案：數(shù)據(jù)記錄指針；索引鍵和子節(jié)點(diǎn)指針5.第三范式（3NF）要求關(guān)系模式中每個(gè)非主屬性既不部分依賴于候選鍵，也不（）于候選鍵。答案：傳遞依賴6.分布式數(shù)據(jù)庫的CAP定理指的是（）、（）和分區(qū)容忍性三者無法同時(shí)滿足。答案：一致性；可用性7.數(shù)據(jù)庫加密技術(shù)分為（）加密和（）加密，前者在存儲時(shí)加密，后者在傳輸時(shí)加密。答案：存儲；傳輸8.數(shù)據(jù)庫日志文件主要包括（）日志（記錄事務(wù)操作）和（）日志（記錄結(jié)構(gòu)變更）。答案：事務(wù)；DDL9.索引失效的常見原因包括：查詢條件使用函數(shù)（如WHEREYEAR(時(shí)間)=2025）、（）、（）。答案：使用OR連接多個(gè)條件且無索引覆蓋；數(shù)據(jù)類型隱式轉(zhuǎn)換（如字段為VARCHAR，查詢用數(shù)字）10.NoSQL數(shù)據(jù)庫主要分為四大類：鍵值存儲（如Redis）、（）（如MongoDB）、列族存儲（如HBase）、（）（如Neo4j）。答案：文檔存儲；圖存儲三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述主鍵與候選鍵的區(qū)別與聯(lián)系。答案：候選鍵是能唯一標(biāo)識關(guān)系中每一元組的最小屬性集（無冗余），一個(gè)關(guān)系中可能有多個(gè)候選鍵；主鍵是從候選鍵中選定的一個(gè)，用于唯一標(biāo)識元組。主鍵一定是候選鍵，但候選鍵不一定是主鍵（未被選中時(shí)）。2.視圖的作用主要有哪些？答案：①簡化復(fù)雜查詢：將常用的多表連接或過濾操作封裝為視圖，用戶直接查詢視圖即可；②數(shù)據(jù)安全：通過視圖限制用戶只能訪問部分字段或行，隱藏敏感數(shù)據(jù)；③邏輯獨(dú)立性：當(dāng)?shù)讓颖斫Y(jié)構(gòu)變更時(shí)，只需調(diào)整視圖定義，用戶查詢無需修改。3.事務(wù)回滾（ROLLBACK）的執(zhí)行過程是怎樣的？答案：當(dāng)事務(wù)執(zhí)行過程中發(fā)生錯誤（如違反約束、死鎖）或顯式調(diào)用ROLLBACK時(shí)，數(shù)據(jù)庫根據(jù)事務(wù)日志（UNDO日志）逆向執(zhí)行事務(wù)的所有操作：對于更新操作，將數(shù)據(jù)恢復(fù)為修改前的值；對于插入操作，刪除新插入的記錄；對于刪除操作，恢復(fù)被刪除的記錄。最終使數(shù)據(jù)庫回到事務(wù)開始前的一致狀態(tài)。4.索引的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？答案：優(yōu)點(diǎn)：①加速查詢（尤其是WHERE、JOIN、ORDERBY操作）；②減少全表掃描，降低I/O消耗。缺點(diǎn)：①增加存儲開銷（索引需要額外空間）；②降低寫操作（INSERT、UPDATE、DELETE）性能（每次寫操作需同步更新索引）；③維護(hù)索引需要額外CPU資源（如B+樹的分裂與合并）。5.關(guān)系模型與文檔模型（如MongoDB）在數(shù)據(jù)存儲上的主要差異有哪些？答案：①結(jié)構(gòu)約束：關(guān)系模型要求所有記錄符合固定的表結(jié)構(gòu)（模式固定），文檔模型允許文檔（類似JSON）有不同字段（模式靈活）；②關(guān)聯(lián)方式：關(guān)系模型通過外鍵實(shí)現(xiàn)表間關(guān)聯(lián)（需JOIN查詢），文檔模型通過嵌套文檔或引用實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)（可內(nèi)聯(lián)存儲，減少JOIN）；③查詢能力：關(guān)系模型支持復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢和事務(wù)，文檔模型對嵌套數(shù)據(jù)的查詢更高效，但復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢能力較弱；④擴(kuò)展性：文檔模型更適合半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如用戶行為日志），關(guān)系模型適合結(jié)構(gòu)化強(qiáng)、需嚴(yán)格約束的數(shù)據(jù)（如訂單）。四、設(shè)計(jì)題（共20分）某高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)需管理以下信息：-實(shí)驗(yàn)室（Lab）：編號（LabID，主鍵）、名稱（LabName）、容量（Capacity）、位置（Location）-設(shè)備（Equipment）：設(shè)備號（EqID，主鍵）、名稱（EqName）、型號（Model）、購買時(shí)間（BuyDate）、所屬實(shí)驗(yàn)室（LabID，外鍵）-預(yù)約（Reservation）：預(yù)約號（ResID，主鍵）、學(xué)生學(xué)號（Sno）、實(shí)驗(yàn)室編號（LabID）、預(yù)約日期（ResDate）、使用時(shí)段（TimeSlot）要求：（1）根據(jù)上述需求，畫出ER圖（用矩形表示實(shí)體，橢圓表示屬性，菱形表示聯(lián)系，需標(biāo)注聯(lián)系類型）。（5分）（注：文字描述ER圖結(jié)構(gòu)代替圖示）答案：實(shí)體“實(shí)驗(yàn)室”屬性：LabID（主鍵）、LabName、Capacity、Location；實(shí)體“設(shè)備”屬性：EqID（主鍵）、EqName、Model、BuyDate、LabID（外鍵）；實(shí)體“學(xué)生”屬性：Sno（主鍵，隱含）；實(shí)體“預(yù)約”屬性：ResID（主鍵）、ResDate、TimeSlot。聯(lián)系：實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備是1:N（一個(gè)實(shí)驗(yàn)室有多個(gè)設(shè)備，一個(gè)設(shè)備屬于一個(gè)實(shí)驗(yàn)室）；學(xué)生與預(yù)約是1:N（一個(gè)學(xué)生可預(yù)約多次，一次預(yù)約由一個(gè)學(xué)生發(fā)起）；實(shí)驗(yàn)室與預(yù)約是1:N（一個(gè)實(shí)驗(yàn)室可被多次預(yù)約，一次預(yù)約對應(yīng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室）。（2）將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，要求標(biāo)注主鍵和外鍵。（5分）答案：實(shí)驗(yàn)室（LabID，LabName，Capacity，Location）主鍵：LabID設(shè)備（EqID，EqName，Model，BuyDate，LabID）主鍵：EqID外鍵：LabID（參照實(shí)驗(yàn)室.LabID）學(xué)生（Sno，...）主鍵：Sno（假設(shè)學(xué)生信息另表存儲）預(yù)約（ResID，Sno，LabID，ResDate，TimeSlot）主鍵：ResID外鍵：Sno（參照學(xué)生.Sno），LabID（參照實(shí)驗(yàn)室.LabID）（3）編寫SQL語句，完成以下操作：①創(chuàng)建“設(shè)備”表，要求“購買時(shí)間”默認(rèn)值為系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間，“型號”不能為空。（3分）答案：CREATETABLEEquipment(EqIDVARCHAR(20)PRIMARYKEY,EqNameVARCHAR(50)NOTNULL,ModelVARCHAR(30)NOTNULL,BuyDateDATEDEFAULTCURRENT_DATE,LabIDVARCHAR(20),FOREIGNKEY(LabID)REFERENCESLab(LabID));②插入一條設(shè)備記錄：EqID='EQ001'，EqName='激光打印機(jī)'，Model='HP-L800'，所屬實(shí)驗(yàn)室編號'LAB001'。（2分）答案：INSERTINTOEquipment(EqID,EqName,Model,LabID)VALUES('EQ001','激光打印機(jī)','HP-L800','LAB001');③查詢2025年1月1日后購買的、所屬實(shí)驗(yàn)室位置在“科技樓3樓”的設(shè)備名稱和型號。（3分）答案：SELECTe.EqName,e.ModelFROMEquipmenteJOINLablONe.LabID=l.LabIDWHEREe.BuyDate>'2025-01-01'ANDl.Location='科技樓3樓';④將實(shí)驗(yàn)室“LAB001”中容量小于50的設(shè)備全部標(biāo)記為“待檢修”（假設(shè)設(shè)備表新增“狀態(tài)”字段Status，默認(rèn)值'正常'）。（2分）答案：UPDATEEquipmentSETStatus='待檢修'WHERELabID='LAB001'ANDEqIDIN(SELECTEqIDFROMEquipmentWHERELabID='LAB001'AND(SELECTCapacityFROMLabWHERELabID='LAB001')<50);五、綜合題（共10分）某電商平臺訂單數(shù)據(jù)庫（MySQL）近期出現(xiàn)“查詢訂單詳情（OrderID）響應(yīng)緩慢”的問題，假設(shè)你是數(shù)據(jù)庫管理員，需排查并優(yōu)化。（1）可能的原因有哪些？（5分）答案：①訂單詳情查詢的WHERE條件（OrderID）未建立索引，導(dǎo)致全表掃描；②OrderID字段存在類型不匹配（如字段為VARCHAR，查詢用INT，觸發(fā)隱式轉(zhuǎn)換導(dǎo)致索引失效）；③訂單表數(shù)據(jù)量過大（如億級記錄），單表未做分庫分表；④事務(wù)隔離級別過高（如串行化），導(dǎo)致查詢被鎖阻塞；⑤服務(wù)器硬件瓶頸（如磁盤I/O慢、內(nèi)存不足）；⑥查詢語句中包含不必要的字段（如SELECT），增加數(shù)據(jù)讀取量。（2）提出具體優(yōu)化策略。（5分）答案：①為OrderID字段添加主鍵索引（若未設(shè)置）或唯一索引（已存在主鍵則檢查索引是否有效）；②檢查OrderID字段類型與查詢參數(shù)類型是否一致（如統(tǒng)一為BIGINT），避