2025年數(shù)據(jù)庫題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于關(guān)系模型基本概念的描述中，錯誤的是（）A.關(guān)系中的每一列稱為屬性，屬性名唯一B.關(guān)系中的每一行稱為元組，元組的順序不影響關(guān)系語義C.候選鍵是能唯一標(biāo)識一個元組的最小屬性集合D.外鍵必須與另一張表的主鍵完全同名答案：D（外鍵只需引用另一張表的主鍵，名稱可以不同）2.在SQL中，用于回滾事務(wù)的語句是（）A.COMMITB.ROLLBACKC.SAVEPOINTD.BEGINTRANSACTION答案：B（COMMIT是提交事務(wù)，ROLLBACK是回滾）3.以下哪種索引類型最適合范圍查詢（如查詢年齡在20-30歲之間的記錄）？（）A.哈希索引B.B+樹索引C.全文索引D.位圖索引答案：B（B+樹索引的有序結(jié)構(gòu)支持范圍查詢，哈希索引適合等值查詢）4.事務(wù)的“隔離性”是指（）A.事務(wù)一旦提交，其結(jié)果不可撤銷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)執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫保持一致狀態(tài)答案：B（隔離性Isolation指多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時互不干擾）5.若關(guān)系模式R屬于3NF，則R一定滿足（）A.不存在非主屬性對候選鍵的部分依賴B.不存在主屬性對候選鍵的傳遞依賴C.不存在非主屬性對候選鍵的傳遞依賴D.所有屬性都完全依賴于候選鍵答案：C（3NF消除非主屬性對候選鍵的傳遞依賴，2NF消除部分依賴）6.分布式數(shù)據(jù)庫中，CAP定理指的是（）A.一致性、可用性、分區(qū)容忍性B.完整性、原子性、持久性C.并發(fā)控制、授權(quán)、性能D.連接性、聚合、并行性答案：A（CAP定理指出分布式系統(tǒng)中一致性、可用性、分區(qū)容忍性三者無法同時滿足）7.在SQL中，以下哪條語句可以查詢學(xué)生表中年齡大于20歲且性別為“女”的記錄？（）A.SELECTFROM學(xué)生WHERE年齡>20OR性別='女'B.SELECTFROM學(xué)生WHERE年齡>20AND性別='女'C.SELECTFROM學(xué)生WHERE(年齡>20)XOR性別='女'D.SELECTFROM學(xué)生WHERE年齡>20NOT性別='女'答案：B（AND表示同時滿足兩個條件）8.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫索引的描述中，錯誤的是（）A.索引可以提高查詢速度，但會降低插入、更新操作的速度B.主鍵會自動創(chuàng)建唯一索引C.對經(jīng)常更新的列建立索引不會影響性能D.復(fù)合索引的順序會影響查詢效率答案：C（頻繁更新的列會導(dǎo)致索引頻繁維護，影響性能）9.大數(shù)據(jù)場景下，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的主要局限性是（）A.不支持SQL查詢B.難以處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)C.事務(wù)支持過強D.存儲成本過低答案：B（傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適合結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)包含大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）10.事務(wù)的隔離級別“可重復(fù)讀”能解決的問題是（）A.臟讀B.幻讀C.丟失更新D.以上都是答案：A（可重復(fù)讀解決臟讀，串行化解決幻讀）11.在ER模型中，一個“學(xué)生”實體可以選修多門“課程”，一門“課程”可以被多個學(xué)生選修，這種聯(lián)系屬于（）A.1:1B.1:nC.n:mD.無聯(lián)系答案：C（多對多聯(lián)系）12.以下哪項不屬于數(shù)據(jù)完整性約束？（）A.主鍵約束B.外鍵約束C.唯一性約束D.視圖約束答案：D（完整性約束包括實體、參照、用戶定義完整性，視圖是虛擬表）13.分布式數(shù)據(jù)庫的分片策略中，“將數(shù)據(jù)按某個字段的哈希值分配到不同節(jié)點”屬于（）A.范圍分片B.哈希分片C.列表分片D.混合分片答案：B（哈希分片通過哈希函數(shù)分散數(shù)據(jù)）14.在SQL中，用于修改表結(jié)構(gòu)（如添加字段）的語句是（）A.UPDATETABLEB.ALTERTABLEC.MODIFYTABLED.CHANGETABLE答案：B（ALTERTABLE用于修改表結(jié)構(gòu)）15.以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫事務(wù)的描述中，正確的是（）A.事務(wù)必須包含至少一條SQL語句B.事務(wù)可以嵌套，但嵌套事務(wù)的回滾會影響外層事務(wù)C.自動提交模式下，每條SQL語句自動作為一個事務(wù)D.事務(wù)的隔離級別越高，并發(fā)性能越好答案：C（自動提交是默認模式，每條語句獨立提交）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、交、笛卡爾積、選擇、投影和______。（連接）2.SQL中，用于統(tǒng)計記錄數(shù)的函數(shù)是______。（COUNT()）3.事務(wù)的ACID特性指原子性、一致性、隔離性和______。（持久性）4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的五個階段是需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計和______。（實施與維護）5.索引按存儲結(jié)構(gòu)可分為B+樹索引、哈希索引和______。（位圖索引）6.數(shù)據(jù)完整性約束中的“參照完整性”通過______實現(xiàn)。（外鍵）7.分布式數(shù)據(jù)庫中，解決一致性問題的常見協(xié)議有Paxos、Raft和______。（2PC/兩階段提交）8.關(guān)系模型中，若屬性A是關(guān)系R的外鍵，則A必須對應(yīng)關(guān)系S的______。（主鍵）9.SQL中，用于按條件分組的子句是______。（GROUPBY）10.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制的主要方法是______和時間戳排序。（鎖機制）11.大數(shù)據(jù)處理框架Hadoop的核心組件是HDFS和______。（MapReduce）12.第三范式（3NF）要求消除非主屬性對候選鍵的______依賴。（傳遞）13.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基礎(chǔ)是______，它記錄了數(shù)據(jù)庫中所有更新操作。（日志文件）14.視圖是一個虛擬表，其數(shù)據(jù)來源于______。（基本表或其他視圖）15.分布式數(shù)據(jù)庫的“分片透明性”指用戶無需知道數(shù)據(jù)的______。（物理存儲位置）16.在SQL中，使用______子句可以對查詢結(jié)果進行排序。（ORDERBY）17.數(shù)據(jù)庫的安全性控制主要通過用戶認證、權(quán)限管理和______實現(xiàn)。（視圖機制/加密）18.事務(wù)的隔離級別從低到高依次為：讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和______。（串行化）19.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，表的每一行對應(yīng)ER模型中的______。（實體實例）20.索引的缺點是會增加存儲空間和______的開銷。（寫操作/更新操作）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述關(guān)系模型的三要素及其含義。答：關(guān)系模型的三要素包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：描述數(shù)據(jù)庫的組成，即關(guān)系（二維表）、元組（行）、屬性（列）等基本概念；數(shù)據(jù)操作：定義對關(guān)系的操作，如查詢（選擇、投影、連接）和更新（插入、刪除、修改）；完整性約束：保證數(shù)據(jù)的正確性和一致性，包括實體完整性（主鍵非空唯一）、參照完整性（外鍵與主鍵匹配）和用戶定義完整性（自定義規(guī)則如年齡>0）。2.說明事務(wù)的“原子性”和“持久性”的區(qū)別及實現(xiàn)機制。答：原子性指事務(wù)中的操作要么全部完成，要么全部不完成，不可分割；持久性指事務(wù)提交后，其修改結(jié)果永久保存，即使系統(tǒng)故障也不丟失。實現(xiàn)機制：原子性通過回滾日志（UndoLog）實現(xiàn)，若事務(wù)失敗則根據(jù)日志撤銷已執(zhí)行的操作；持久性通過重做日志（RedoLog）實現(xiàn)，事務(wù)提交前將日志寫入磁盤，系統(tǒng)恢復(fù)時根據(jù)日志重新執(zhí)行已提交的操作。3.索引的作用是什么？哪些場景適合建立索引？哪些不適合？答：索引的作用是加速數(shù)據(jù)查詢，通過維護有序結(jié)構(gòu)減少全表掃描的時間。適合建立索引的場景：經(jīng)常用于查詢條件（如WHERE、JOIN）的列；數(shù)據(jù)量大且查詢頻繁的表；取值范圍廣（高基數(shù)）的列（如身份證號）。不適合的場景：頻繁更新（插入、刪除、修改）的列（索引維護開銷大）；取值范圍?。ǖ突鶖?shù)）的列（如性別只有“男/女”，索引效果差）；表數(shù)據(jù)量很?。ㄈ頀呙韪欤?。4.簡述SQL中JOIN的類型及區(qū)別（至少列舉3種）。答：常見JOIN類型包括：INNERJOIN（內(nèi)連接）：僅返回兩表中匹配的行；LEFTJOIN（左連接）：返回左表所有行，右表不匹配的部分用NULL填充；RIGHTJOIN（右連接）：返回右表所有行，左表不匹配的部分用NULL填充；FULLOUTERJOIN（全外連接）：返回兩表所有行，不匹配部分用NULL填充。區(qū)別的核心是是否保留非匹配行及保留哪一側(cè)的非匹配行。5.分布式數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫相比有哪些優(yōu)勢？需解決哪些關(guān)鍵問題？答：優(yōu)勢：擴展性：通過水平擴展（添加節(jié)點）提升性能，突破集中式數(shù)據(jù)庫的單機限制；高可用性：數(shù)據(jù)多副本存儲，單個節(jié)點故障不影響整體服務(wù)；本地化訪問：數(shù)據(jù)分布在接近用戶的節(jié)點，降低延遲。需解決的關(guān)鍵問題：一致性：多副本數(shù)據(jù)如何保持一致（如CAP定理的權(quán)衡）；分布式事務(wù)：跨節(jié)點事務(wù)的原子性（如2PC、TCC協(xié)議）；分片與路由：數(shù)據(jù)如何合理分片，查詢時如何快速定位數(shù)據(jù)位置；數(shù)據(jù)同步：副本之間的更新如何高效同步，避免網(wǎng)絡(luò)延遲影響性能。四、設(shè)計題（共10分）假設(shè)需設(shè)計一個“圖書館管理系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)庫，包含以下實體：讀者（屬性：讀者ID、姓名、性別、年齡、聯(lián)系方式）圖書（屬性：ISBN、書名、作者、出版社、出版時間、庫存量）借閱記錄（屬性：記錄ID、讀者ID、ISBN、借閱時間、應(yīng)還時間、實際歸還時間）要求：1.確定各表的主鍵和外鍵；2.寫出創(chuàng)建“讀者表”和“借閱記錄表”的SQL語句（需包含約束）；3.編寫SQL語句查詢“2024年1月1日以后借閱但尚未歸還”的讀者姓名、書名及借閱時間。答：1.主鍵與外鍵：讀者表：主鍵為“讀者ID”；圖書表：主鍵為“ISBN”；借閱記錄表：主鍵為“記錄ID”，外鍵為“讀者ID”（引用讀者表的讀者ID）和“ISBN”（引用圖書表的ISBN）。2.創(chuàng)建表的SQL語句：```sql-創(chuàng)建讀者表CREATETABLE讀者(讀者IDINTPRIMARYKEY,姓名VARCHAR(50)NOTNULL,性別CHAR(2)CHECK(性別IN('男','女')),年齡INTCHECK(年齡>0),聯(lián)系方式VARCHAR(20)UNIQUE);-創(chuàng)建借閱記錄表CREATETABLE借閱記錄(記錄IDINTPRIMARYKEY,讀者IDINTNOTNULL,ISBNVARCHAR(13)NOTNULL,借閱時間DATENOTNULL,應(yīng)還時間DATENOTNULL,實際歸還時間DATE,FOREIGNKEY(讀者ID)REFERENCES讀者(讀者ID),FOREIGNKEY(ISBN