2025數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師考試數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論要求：根據(jù)規(guī)范化理論，判斷以下關系模式是否滿足BCNF、3NF、BCNF，并說明理由。1.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E}，判斷R(U)是否滿足BCNF。2.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C}，判斷R(U)是否滿足3NF。3.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B}，判斷R(U)是否滿足BCNF。4.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E}，判斷R(U)是否滿足3NF。5.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E，BC→A}，判斷R(U)是否滿足BCNF。6.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E，BC→A，AD→B}，判斷R(U)是否滿足3NF。7.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E，BC→A，AD→B，BE→C}，判斷R(U)是否滿足BCNF。8.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E，BC→A，AD→B，BE→C，ACD→B}，判斷R(U)是否滿足3NF。9.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E，BC→A，AD→B，BE→C，ACD→B，ABE→C}，判斷R(U)是否滿足BCNF。10.設關系模式R(U)={A，B，C，D，E}，函數(shù)依賴集F={AB→C，C→D，E→AB，AC→E，BD→C，A→B，D→E，BC→A，AD→B，BE→C，ACD→B，ABE→C，BCE→A}，判斷R(U)是否滿足3NF。二、SQL語言基礎要求：根據(jù)SQL語言的基礎知識，完成以下SQL語句。1.假設有一個名為Student的關系模式，包含字段：Sno（學號），Sname（姓名），Sage（年齡），Sdept（系別）。請寫出查詢所有年齡大于20歲的學生的SQL語句。2.假設有一個名為Course的關系模式，包含字段：Cno（課程號），Cname（課程名），Ccredit（學分）。請寫出查詢所有學分大于3的課程名稱的SQL語句。3.假設有一個名為Teacher的關系模式，包含字段：Tno（教師號），Tname（姓名），Tage（年齡），Ttitle（職稱）。請寫出查詢所有年齡大于40歲的教師姓名的SQL語句。4.假設有一個名為Grade的關系模式，包含字段：Sno（學號），Cno（課程號），Grade（成績）。請寫出查詢所有學生的最高成績的SQL語句。5.假設有一個名為Class的關系模式，包含字段：ClassNo（班級號），ClassName（班級名稱），ClassLeader（班長）。請寫出查詢所有班級的班長姓名的SQL語句。6.假設有一個名為Department的關系模式，包含字段：Dno（系別號），Dname（系別名稱），Dlocation（系別位置）。請寫出查詢所有系別位置的SQL語句。7.假設有一個名為Enrollment的關系模式，包含字段：Sno（學號），Cno（課程號），Grade（成績）。請寫出查詢所有學生平均成績大于80分的SQL語句。8.假設有一個名為StudentCourse的關系模式，包含字段：Sno（學號），Cno（課程號），Score（成績）。請寫出查詢所有成績?yōu)閮?yōu)秀的學生姓名和課程名稱的SQL語句。9.假設有一個名為TeacherCourse的關系模式，包含字段：Tno（教師號），Cno（課程號），Credit（學分）。請寫出查詢所有課程名稱和對應教師姓名的SQL語句。10.假設有一個名為CourseStudent的關系模式，包含字段：Cno（課程號），Sno（學號），ClassNo（班級號）。請寫出查詢所有課程名稱和對應班級名稱的SQL語句。四、數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化策略要求：根據(jù)以下數(shù)據(jù)庫查詢場景，選擇合適的查詢優(yōu)化策略，并解釋原因。1.假設有一個名為Orders的關系模式，包含字段：OrderID（訂單號），CustomerID（客戶ID），OrderDate（訂單日期），Quantity（數(shù)量）。請問在以下查詢中，哪種查詢優(yōu)化策略最為合適？-查詢過去一年內(nèi)所有客戶的訂單總數(shù)。-SELECTCOUNT(*)FROMOrdersWHEREOrderDate>=DATE_SUB(CURDATE(),INTERVAL1YEAR);2.假設有一個名為Products的關系模式，包含字段：ProductID（產(chǎn)品ID），ProductName（產(chǎn)品名稱），CategoryID（分類ID），Price（價格）。請問在以下查詢中，哪種查詢優(yōu)化策略最為合適？-查詢所有價格高于100的產(chǎn)品名稱和價格。-SELECTProductName,PriceFROMProductsWHEREPrice>100;五、數(shù)據(jù)庫索引優(yōu)化要求：根據(jù)以下場景，設計合適的索引策略，并解釋索引設計的原因。1.假設有一個名為Employees的關系模式，包含字段：EmployeeID（員工ID），LastName（姓氏），F(xiàn)irstName（名字），Email（郵箱）。請問為了提高查詢員工郵箱的效率，應該對哪些字段創(chuàng)建索引？2.假設有一個名為Transactions的關系模式，包含字段：TransactionID（交易ID），CustomerID（客戶ID），TransactionDate（交易日期），Amount（金額）。請問為了提高查詢特定客戶在一定日期范圍內(nèi)的交易記錄的效率，應該對哪些字段創(chuàng)建索引？六、數(shù)據(jù)庫分區(qū)策略要求：根據(jù)以下場景，選擇合適的數(shù)據(jù)庫分區(qū)策略，并解釋原因。1.假設有一個名為Sales的關系模式，包含字段：SaleID（銷售ID），ProductID（產(chǎn)品ID），SaleDate（銷售日期），Quantity（數(shù)量）。請問如果該表的數(shù)據(jù)量非常大，哪種分區(qū)策略最為合適？2.假設有一個名為Users的關系模式，包含字段：UserID（用戶ID），Username（用戶名），Email（郵箱），RegistrationDate（注冊日期）。請問如果需要根據(jù)用戶的注冊日期來優(yōu)化查詢，哪種分區(qū)策略最為合適？本次試卷答案如下：一、關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論1.不滿足BCNF。因為AB是關系R的主碼，但AB→C，違反了BCNF的要求。2.滿足3NF。因為所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于主碼AB。3.不滿足BCNF。因為AC是關系R的主碼，但AC→E，違反了BCNF的要求。4.滿足3NF。因為所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于主碼AC。5.不滿足BCNF。因為AB是關系R的主碼，但AB→C，違反了BCNF的要求。6.滿足3NF。因為所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于主碼AB。7.不滿足BCNF。因為AC是關系R的主碼，但AC→E，違反了BCNF的要求。8.滿足3NF。因為所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于主碼AC。9.不滿足BCNF。因為AB是關系R的主碼，但AB→C，違反了BCNF的要求。10.滿足3NF。因為所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于主碼AB。二、SQL語言基礎1.SELECT*FROMStudentWHERESage>20;解析思路：根據(jù)題意，使用WHERE子句來篩選年齡大于20歲的學生。2.SELECTCnameFROMCourseWHERECcredit>3;解析思路：根據(jù)題意，使用WHERE子句來篩選學分大于3的課程。3.SELECTTnameFROMTeacherWHERETage>40;解析思路：根據(jù)題意，使用WHERE子句來篩選年齡大于40歲的教師。4.SELECTSno,MAX(Grade)FROMGradeGROUPBYSno;解析思路：使用GROUPBY子句按學號分組，并使用MAX函數(shù)查詢每個學生的最高成績。5.SELECTClassNameFROMClassGROUPBYClassNo;解析思路：使用GROUPBY子句按班級號分組，查詢每個班級的名稱。6.SELECTDlocationFROMDepartment;解析思路：直接查詢系別位置字段，因為沒有過濾條件。7.SELECTSnoFROMEnrollmentGROUPBYSnoHAVINGAVG(Grade)>80;解析思路：使用GROUPBY子句按學號分組，并使用HAVING子句篩選平均成績大于80分的學生。8.SELECTSname,CnameFROMStudentCourseWHEREScore='優(yōu)秀';解析思路：使用INNERJOIN連接StudentCourse和Student表，查詢成績?yōu)閮?yōu)秀的學生姓名和課程名稱。9.SELECTCname,TnameFROMTeacherCourse;解析思路：直接查詢課程名稱和對應教師姓名，因為沒有過濾條件。10.SELECTCname,ClassNameFROMCourseStudent;解析思路：直接查詢課程名稱和對應班級名稱，因為沒有過濾條件。四、數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化策略1.優(yōu)化策略：使用索引。解析思路：由于查詢涉及到時間范圍，可以在OrderDate字段上創(chuàng)建索引，以加快查詢速度。2.優(yōu)化策略：使用索引。解析思路：由于查詢涉及到價格范圍，可以在Price字段上創(chuàng)建索引，以加快查詢速度。五、數(shù)據(jù)庫索引優(yōu)化1.應該對LastName和Email字段創(chuàng)建索引。解析思路：由于查詢通常涉及姓氏和郵箱，這兩個字段上的索引可以提高查詢效率。2.