2025年計算機三級數據庫練習題試卷及答案一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.數據庫三級模式結構中，描述全體數據的全局邏輯結構和特征的是（）A.外模式B.模式C.內模式D.存儲模式2.事務的ACID特性中，“原子性”指的是（）A.事務執(zhí)行結果必須使數據庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)B.一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾C.事務一旦提交，其對數據庫的修改是永久的D.事務中的操作要么全部完成，要么全部不完成3.下列關于B+樹索引的描述中，錯誤的是（）A.所有葉子節(jié)點通過指針鏈接形成有序鏈表B.非葉子節(jié)點僅用于索引，不存儲數據記錄C.適合范圍查詢，不適合等值查詢D.高度由關鍵字數量和階數決定4.若事務T1對數據對象A加X鎖（排他鎖），則其他事務對A（）A.只能加S鎖（共享鎖）B.只能加X鎖C.不能加任何鎖D.可以加S鎖或X鎖5.關系數據庫中，候選碼的最小屬性集是（）A.主碼B.超碼C.外碼D.全碼6.數據倉庫的基本特征不包括（）A.面向主題B.實時性C.集成性D.非易失性7.分布式數據庫的“分片透明性”指的是（）A.用戶無需知道數據存儲的物理位置B.用戶無需知道數據如何分片C.用戶無需知道各片段的副本位置D.用戶無需知道數據分布在哪些場地8.下列SQL語句中，用于事務提交的是（）A.ROLLBACKB.COMMITC.SAVEPOINTD.LOCKTABLE9.關系代數中，σ條件(R×S)等價于（）A.σ條件(R)×σ條件(S)B.R?條件SC.π屬性(R)?π屬性(S)D.σ條件(R)?σ條件(S)10.數據庫恢復的基礎是（）A.數據轉儲B.日志文件C.數據加密D.索引重建11.下列不屬于NoSQL數據庫類型的是（）A.鍵值存儲（KeyValue）B.列族存儲（ColumnFamily）C.關系型存儲（Relational）D.文檔存儲（Document）12.數據庫設計中，概念結構設計的結果是（）A.ER模型B.關系模式C.物理存儲結構D.數據字典13.事務隔離級別中，“可重復讀”允許的現象是（）A.臟讀B.不可重復讀C.幻讀D.丟失修改14.下列關于OLAP（聯機分析處理）的描述中，錯誤的是（）A.支持復雜的分析操作B.數據更新頻繁C.面向決策支持D.數據是歷史的、綜合的15.數據庫安全控制中，“自主存取控制（DAC）”的核心是（）A.基于角色的訪問控制B.用戶對數據擁有所有權C.系統(tǒng)強制分配權限D.多級安全策略二、多項選擇題（共5題，每題3分，共15分。每題至少2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.下列屬于關系代數基本操作的是（）A.并（∪）B.交（∩）C.投影（π）D.選擇（σ）2.分布式數據庫的特點包括（）A.數據分布性B.邏輯整體性C.場地自治性D.事務透明性3.數據庫備份策略中，屬于增量備份優(yōu)點的是（）A.備份速度快B.恢復時間短C.占用存儲空間少D.支持點恢復4.下列關于索引優(yōu)化的說法中，正確的是（）A.主鍵自動創(chuàng)建索引B.頻繁更新的列適合建索引C.外碼適合建索引D.長文本字段適合建索引5.數據倉庫的維度建模常用模式有（）A.星型模式B.雪花模式C.星座模式D.層次模式三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.數據庫三級模式中，外模式又稱為________模式。2.事務的隔離級別中，允許“臟讀”的最低級別是________。3.若B+樹的階數為5（每個節(jié)點最多5個關鍵字），則根節(jié)點最少有________個關鍵字。4.數據倉庫的四個基本特征是面向主題、集成性、非易失性和________。5.分布式數據庫的“CAP理論”指的是一致性、可用性和________。6.關系數據庫中，屬性的取值范圍稱為________。7.日志文件登記的原則是________（填“先寫日志后寫數據庫”或“先寫數據庫后寫日志”）。8.NoSQL數據庫中，MongoDB屬于________存儲類型。9.數據庫設計的六個階段包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、________、數據庫實施、數據庫運行和維護。10.并發(fā)控制的主要技術是________（填“封鎖”或“時間戳”）。四、簡答題（共5題，第13題每題6分，第45題每題8分，共34分）1.（封閉型）簡述事務的ACID特性及其含義。2.（封閉型）數據庫設計的邏輯結構設計階段需要完成哪些任務？3.（封閉型）說明BCNF的定義，并比較其與3NF的區(qū)別。4.（開放型）某電商系統(tǒng)中，用戶訂單表（訂單ID，用戶ID，商品ID，數量，下單時間）查詢需求包括：①按用戶ID查詢歷史訂單；②按商品ID統(tǒng)計月銷量；③按下單時間范圍查詢當日訂單。分析應如何設計索引以優(yōu)化查詢性能。5.（開放型）比較傳統(tǒng)關系型數據庫（RDBMS）與NoSQL數據庫在處理社交平臺海量用戶行為數據（如點贊、評論）時的優(yōu)缺點。五、應用題（共3題，第1題8分，第2題10分，第3題13分，共31分）1.（計算類）已知關系R(A,B,C)和S(C,D,E)，其中R的主碼為A，S的主碼為C。用關系代數表達式表示以下查詢：“查詢R中B>100且S中D='手機'的元組，結果包含A、B、E屬性”。2.（分析類）某數據庫系統(tǒng)的日志文件記錄如下（T1、T2為事務）：<T1start><T1,A,100→200><T2start><T2,B,300→400><T1,C,500→600><T2commit><T1rollback>假設系統(tǒng)在<T1rollback>后發(fā)生故障，需要恢復數據庫。請說明恢復過程，并指出最終A、B、C的值。3.（綜合類）某學校圖書館管理系統(tǒng)需要設計數據庫。已知實體及聯系如下：讀者（讀者ID，姓名，類型），類型分為學生、教師；圖書（書號，書名，作者，出版社，庫存）；借閱（讀者ID，書號，借出時間，應還時間，實際歸還時間）。要求：①繪制ER圖（需標注屬性、聯系類型）；②將ER圖轉換為關系模式（需注明主碼和外碼）；③分析“按讀者類型統(tǒng)計超期未還圖書數量”的查詢需求，設計合適的索引。答案及解析一、單項選擇題1.B（模式是全局邏輯結構，外模式是用戶視圖，內模式是物理存儲）2.D（原子性：事務的不可分割性）3.C（B+樹同時適合等值和范圍查詢）4.C（X鎖排斥所有其他鎖）5.A（候選碼的最小超碼是主碼）6.B（數據倉庫是面向歷史的，非實時）7.B（分片透明性：用戶不知數據如何分片）8.B（COMMIT提交事務，ROLLBACK回滾）9.B（σ條件(R×S)等價于自然連接R?條件S）10.B（日志文件是恢復的基礎，記錄事務操作）11.C（關系型屬于傳統(tǒng)RDBMS，非NoSQL）12.A（概念結構設計結果是ER模型）13.C（可重復讀允許幻讀，不允許臟讀和不可重復讀）14.B（OLAP數據更新少，OLTP更新頻繁）15.B（DAC允許用戶自主分配權限，與數據所有權相關）二、多項選擇題1.ACD（基本操作：并、差、笛卡爾積、投影、選擇；交可由并和差推導）2.ABCD（分布式數據庫的四大特點）3.AC（增量備份僅備份變化數據，速度快、空間少，但恢復需全備份+所有增量）4.AC（主鍵自動索引；外碼用于連接，適合索引；頻繁更新列建索引會影響寫性能；長文本字段索引效率低）5.ABC（維度建模常用星型、雪花、星座模式）三、填空題1.用戶2.讀未提交（ReadUncommitted）3.1（根節(jié)點最少1個關鍵字）4.時變性（或主題隨時間變化）5.分區(qū)容忍性（PartitionTolerance）6.域（Domain）7.先寫日志后寫數據庫8.文檔（Document）9.物理結構設計10.封鎖四、簡答題1.ACID特性：原子性（Atomicity）：事務中的操作要么全部完成，要么全部不執(zhí)行。一致性（Consistency）：事務執(zhí)行后數據庫從一個一致狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€一致狀態(tài)。隔離性（Isolation）：多個事務并發(fā)執(zhí)行時，一個事務的執(zhí)行不被其他事務干擾。持久性（Durability）：事務提交后，對數據庫的修改永久保存。2.邏輯結構設計任務：將概念模型（ER圖）轉換為關系模型；對關系模式進行優(yōu)化（如規(guī)范化到3NF或BCNF）；確定數據完整性約束（主碼、外碼、用戶定義約束）；設計用戶外模式（視圖、存儲過程等）。3.BCNF定義與區(qū)別：BCNF要求關系模式中每個決定因素（X）都包含候選碼。即，對于任意非平凡函數依賴X→Y，X必是超碼。與3NF的區(qū)別：3NF允許主屬性對候選碼的部分或傳遞依賴（即存在X→Y，X不是超碼但Y是主屬性），而BCNF消除了所有屬性（主屬性和非主屬性）對候選碼的部分和傳遞依賴，約束更嚴格。4.索引設計分析：需求①：按用戶ID查詢，在訂單表的用戶ID列建立B+樹索引（等值查詢）；需求②：按商品ID統(tǒng)計月銷量，需商品ID+下單時間的復合索引（范圍查詢+分組統(tǒng)計）；需求③：按下單時間范圍查詢，在下單時間列建立索引（范圍查詢）；注意：避免重復索引（如用戶ID+下單時間的復合索引可同時滿足①和③，但需評估查詢頻率和寫入性能。若用戶ID查詢頻率極高，單獨索引更優(yōu)）。5.RDBMS與NoSQL對比：RDBMS優(yōu)點：強一致性、支持復雜事務（如用戶評論的原子性操作）、結構化查詢（SQL）；缺點：擴展性差（垂直擴展為主）、模式固定（難以適應用戶行為數據的非結構化特性）。NoSQL優(yōu)點：高擴展性（分布式存儲）、靈活模式（如文檔型存儲用戶行為的JSON數據）、高并發(fā)寫入（鍵值存儲適合點贊計數）；缺點：弱一致性（最終一致）、不支持復雜事務（如跨表關聯查詢）。五、應用題1.關系代數表達式：πA,B,E(σB>100∧D='手機'(R?S))2.數據庫恢復過程：系統(tǒng)故障后，需進行REDO（重做已提交事務）和UNDO（撤銷未提交事務）。T2已提交（<T2commit>），需REDO：將B從300恢復為400（日志記錄為300→400，REDO按日志修改）。T1未提交（<T1rollback>），需UNDO：將A從200回滾為100（日志記錄A的舊值100），C從600回滾為500。最終值：A=100，B=400，C=500。3.圖書館數據庫設計：①ER圖（文字描述）：實體“讀者”屬性：讀者ID（主碼）、姓名、類型；實體“圖書”屬性：書號（主碼）、書名、作者、出版社、庫存；聯系“借閱”（多對多，1個讀者可借多本書，1本書可被多個讀者借），屬性：借出時間、應還時間、實際歸還時間；聯系類型：讀者←N→借閱→M→圖書。②關系模式：讀者（讀者ID，姓名，類型