2026年數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理中級(jí)筆試題目一、單選題（共10題，每題2分，共20分）1.在關(guān)系模型中，假設(shè)R(A,B)和S(B,C)是兩個(gè)關(guān)系，則R×S的結(jié)果是______。A.{<r[A],s[B]>|?r∈R,s∈S,r[B]=s[B]}B.{<r[A],s[C]>|?r∈R,s∈S,r[B]=s[B]}C.{<r[A],s[B],s[C]>|?r∈R,s∈S,r[B]=s[B]}D.{<r[B],s[C]>|?r∈R,s∈S,r[B]=s[B]}2.下列哪個(gè)不是數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論的目標(biāo)？A.消除冗余B.提高數(shù)據(jù)一致性C.簡化查詢操作D.增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量3.SQL中，使用______語句可以同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)表。A.`CREATEDATABASE`B.`CREATETABLE`C.`CREATEVIEW`D.`CREATEINDEX`4.事務(wù)的ACID特性中，______確保了事務(wù)在并發(fā)環(huán)境下的正確性。A.原子性（Atomicity）B.一致性（Consistency）C.隔離性（Isolation）D.持久性（Durability）5.在B+樹索引中，葉子節(jié)點(diǎn)之間的指針用于______。A.提高查詢效率B.維護(hù)索引順序C.加快插入操作D.以上都不對(duì)6.以下哪種數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)屬于基于日志的恢復(fù)方法？A.檢查點(diǎn)（Checkpoint）B.日志記錄C.溫盤（WarmStandby）D.冷備份（ColdBackup）7.在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，______策略用于平衡數(shù)據(jù)分布和訪問效率。A.范圍劃分（RangePartitioning）B.散列劃分（HashPartitioning）C.圓形劃分（CircularPartitioning）D.以上都不對(duì)8.以下哪種鎖協(xié)議可以防止死鎖的發(fā)生？A.嚴(yán)格兩階段鎖協(xié)議（Strict2PL）B.可恢復(fù)兩階段鎖協(xié)議（Recoverable2PL）C.強(qiáng)制兩階段鎖協(xié)議（Strict2PL）D.以上都不對(duì)9.在關(guān)系代數(shù)中，______操作用于投影特定屬性。A.并（∪）B.交（∩）C.選擇（σ）D.投影（π）10.以下哪種索引適用于查詢頻繁但插入較少的數(shù)據(jù)表？A.哈希索引B.B樹索引C.全文索引D.GIN索引二、多選題（共5題，每題3分，共15分）1.下列哪些屬于數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)內(nèi)容？A.索引設(shè)計(jì)B.存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)C.事務(wù)調(diào)度策略D.數(shù)據(jù)備份方案2.以下哪些操作可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫不一致性？A.并發(fā)事務(wù)未加鎖訪問數(shù)據(jù)B.事務(wù)長時(shí)間未提交C.數(shù)據(jù)庫日志損壞D.數(shù)據(jù)備份丟失3.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性協(xié)議包括______。A.兩階段提交（2PC）B.三階段提交（3PC）C.可靠消息傳遞（ReliableMessaging）D.以上都不對(duì)4.以下哪些屬于數(shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)方法？A.檢查點(diǎn)恢復(fù)B.日志重放C.數(shù)據(jù)復(fù)制D.快照恢復(fù)5.在關(guān)系模型中，______操作可以用于連接兩個(gè)關(guān)系。A.并（∪）B.交（∩）C.笛卡爾積（×）D.自然連接（?）三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.數(shù)據(jù)庫的范式理論可以完全消除數(shù)據(jù)冗余。（×）2.B樹索引比B+樹索引更適合范圍查詢。（×）3.事務(wù)的隔離級(jí)別越高，并發(fā)性能越好。（×）4.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性必須滿足強(qiáng)一致性。（×）5.數(shù)據(jù)庫的檢查點(diǎn)（Checkpoint）會(huì)減少恢復(fù)時(shí)間。（√）6.SQL中的`GROUPBY`語句可以與`HAVING`子句一起使用。（√）7.數(shù)據(jù)庫的鎖協(xié)議可以完全避免死鎖的發(fā)生。（×）8.數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)需要考慮硬件資源。（√）9.數(shù)據(jù)庫的索引可以提高查詢效率，但會(huì)降低插入性能。（√）10.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)復(fù)制可以提高可用性。（√）四、簡答題（共5題，每題5分，共25分）1.簡述數(shù)據(jù)庫三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的含義及其作用。2.解釋數(shù)據(jù)庫事務(wù)的四個(gè)基本特性（ACID）。3.比較B樹索引和B+樹索引的優(yōu)缺點(diǎn)。4.簡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)一致性的挑戰(zhàn)。5.解釋數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制協(xié)議（如兩階段提交）。五、綜合應(yīng)用題（共3題，共40分）1.（15分）某大學(xué)數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)了一個(gè)學(xué)生選課系統(tǒng)，包含以下關(guān)系模式：-學(xué)生（學(xué)號(hào)Sno，姓名Sname，專業(yè)Sdept）-課程（課號(hào)Cno，課程名Cname，教師Tname）-選課（學(xué)號(hào)Sno，課號(hào)Cno，成績Grade）請(qǐng)回答：（1）寫出SQL語句，查詢選修了“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的學(xué)生姓名和成績。（2）寫出SQL語句，刪除選修了“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的所有記錄。（3）分析該數(shù)據(jù)庫的范式級(jí)別，并說明是否存在數(shù)據(jù)冗余。2.（15分）假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用范圍劃分策略，將學(xué)生數(shù)據(jù)按學(xué)號(hào)（Sno）分布在三臺(tái)服務(wù)器上：-服務(wù)器1：Sno[1000,1999]-服務(wù)器2：Sno[2000,2999]-服務(wù)器3：Sno[3000,3999]請(qǐng)回答：（1）若要查詢學(xué)號(hào)為“2500”的學(xué)生信息，數(shù)據(jù)應(yīng)從哪臺(tái)服務(wù)器讀??？（2）若要查詢所有學(xué)號(hào)大于“2000”的學(xué)生信息，需要從哪些服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)？（3）分析范圍劃分策略的優(yōu)缺點(diǎn)。3.（10分）假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)庫事務(wù)執(zhí)行了以下操作：-扣除A賬戶100元（UPDATEASETBalance=Balance-100）-存入B賬戶100元（UPDATEBSETBalance=Balance+100）請(qǐng)回答：（1）若在執(zhí)行過程中A賬戶扣款成功但B賬戶失敗，如何保證數(shù)據(jù)一致性？（2）若采用兩階段提交協(xié)議，事務(wù)如何保證在所有節(jié)點(diǎn)上的一致性？答案與解析一、單選題答案與解析1.C-解析：R×S是笛卡爾積，結(jié)果包含R的所有屬性和S的所有屬性，通過公共屬性（B）關(guān)聯(lián)。2.D-解析：規(guī)范化理論的目標(biāo)是減少冗余、提高一致性、簡化查詢，但不會(huì)增加存儲(chǔ)量。3.B-解析：`CREATETABLE`語句可以批量創(chuàng)建多個(gè)表，但需要用分號(hào)分隔。4.C-解析：隔離性防止并發(fā)事務(wù)相互干擾，保證事務(wù)的正確性。5.B-解析：B+樹索引的葉子節(jié)點(diǎn)之間通過指針相連，用于維護(hù)有序性，加速范圍查詢。6.B-解析：日志記錄是實(shí)現(xiàn)事務(wù)恢復(fù)的核心技術(shù)，記錄所有操作以便重放。7.A-解析：范圍劃分將數(shù)據(jù)按區(qū)間分布，適用于查詢頻繁且數(shù)據(jù)有序的場(chǎng)景。8.A-解析：嚴(yán)格兩階段鎖協(xié)議（Strict2PL）禁止事務(wù)在釋放鎖后再次獲取鎖，可避免死鎖。9.D-解析：投影（π）操作用于選擇特定屬性列。10.B-解析：B樹索引支持范圍查詢，適合查詢頻繁但插入較少的場(chǎng)景。二、多選題答案與解析1.A,B,D-解析：物理設(shè)計(jì)包括索引、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、備份方案，事務(wù)調(diào)度屬于邏輯設(shè)計(jì)。2.A,B,C-解析：并發(fā)未加鎖、事務(wù)未提交、日志損壞都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。3.A,B-解析：2PC和3PC是分布式事務(wù)的一致性協(xié)議，可靠消息傳遞是通信協(xié)議。4.A,B,D-解析：檢查點(diǎn)、日志重放、快照恢復(fù)是恢復(fù)方法，數(shù)據(jù)復(fù)制是冗余策略。5.C,D-解析：笛卡爾積（×）和自然連接（?）用于連接關(guān)系，并（∪）和交（∩）是集合運(yùn)算。三、判斷題答案與解析1.×-解析：范式理論只能部分消除冗余，完全消除可能犧牲查詢效率。2.×-解析：B+樹更適合范圍查詢，B樹適合點(diǎn)查詢。3.×-解析：隔離級(jí)別越高，鎖競爭越激烈，并發(fā)性能可能下降。4.×-解析：分布式數(shù)據(jù)庫可容忍最終一致性（EventualConsistency）。5.√-解析：檢查點(diǎn)減少日志量，加速恢復(fù)。6.√-解析：`GROUPBY`用于分組，`HAVING`用于篩選分組條件。7.×-解析：鎖協(xié)議只能減少死鎖概率，無法完全避免。8.√-解析：物理設(shè)計(jì)需考慮CPU、內(nèi)存、磁盤等資源。9.√-解析：索引加速查詢但插入時(shí)需更新索引。10.√-解析：數(shù)據(jù)復(fù)制提高容錯(cuò)性和可用性。四、簡答題答案與解析1.三級(jí)模式結(jié)構(gòu)及其作用-內(nèi)模式（物理模式）：描述數(shù)據(jù)在物理存儲(chǔ)上的組織方式（如文件結(jié)構(gòu)）。-概念模式（邏輯模式）：描述數(shù)據(jù)庫整體邏輯結(jié)構(gòu)（如關(guān)系模式）。-外模式（用戶模式）：描述特定用戶能看到的局部數(shù)據(jù)視圖。作用：隔離用戶與物理存儲(chǔ)，提高數(shù)據(jù)獨(dú)立性。2.數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID特性-原子性（Atomicity）：事務(wù)要么全部完成，要么全部回滾。-一致性（Consistency）：事務(wù)必須保證數(shù)據(jù)庫從一致狀態(tài)到另一致狀態(tài)。-隔離性（Isolation）：并發(fā)事務(wù)互不干擾。-持久性（Durability）：事務(wù)提交后結(jié)果永久保存。3.B樹索引與B+樹索引的優(yōu)缺點(diǎn)-B樹：-優(yōu)點(diǎn)：支持點(diǎn)查詢，效率高。-缺點(diǎn)：范圍查詢效率低，節(jié)點(diǎn)負(fù)載不均。-B+樹：-優(yōu)點(diǎn)：支持范圍查詢，節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡。-缺點(diǎn)：點(diǎn)查詢比B樹稍慢。4.分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致性的挑戰(zhàn)-網(wǎng)絡(luò)延遲：消息傳遞延遲影響同步。-并發(fā)控制：不同節(jié)點(diǎn)的事務(wù)沖突。-系統(tǒng)故障：節(jié)點(diǎn)宕機(jī)導(dǎo)致不一致。5.兩階段提交協(xié)議-階段一（準(zhǔn)備階段）：協(xié)調(diào)者詢問所有參與者是否可以提交。-階段二（執(zhí)行階段）：若所有參與者同意，則提交；否則中止。優(yōu)點(diǎn)：保證一致性，但阻塞性能。五、綜合應(yīng)用題答案與解析1.學(xué)生選課系統(tǒng)SQL與范式分析（1）查詢SQL：sqlSELECTSname,GradeFROM學(xué)生S,選課SC,課程CWHERES.Sno=SC.SnoANDSC.Cno=C.CnoANDC.Cname='數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)';（2）刪除SQL：sqlDELETEFROM選課WHERECnoIN(SELECTCnoFROM課程WHERECname='數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)');（3）范式分析：-學(xué)生（Sno,Sname,Sdept）：1NF（無重復(fù)列）。-課程（Cno,Cname,Tname）：1NF。-選課（Sno,Cno,Grade）：1NF。數(shù)據(jù)冗余：選課表存在冗余，因?yàn)橐粋€(gè)學(xué)生可多選課程，成績會(huì)重復(fù)存儲(chǔ)。2.分布式數(shù)據(jù)庫范圍劃分分析（1）學(xué)號(hào)2500從服務(wù)器1讀取（1000-1999）。（2）查詢大于2000的學(xué)生從服務(wù)器2、3讀?。?000-2999、3000-399