2025年數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于數(shù)據(jù)模型的描述中，正確的是（）。A.層次模型用二維表結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)及聯(lián)系B.關(guān)系模型的完整性約束包括實體、參照和用戶定義完整性C.網(wǎng)狀模型的典型代表是Access數(shù)據(jù)庫D.面向?qū)ο竽Ｐ筒恢С掷^承性答案：B2.關(guān)系代數(shù)中，從關(guān)系R中選取滿足條件σ的元組的操作是（）。A.投影（π）B.選擇（σ）C.連接（?）D.除（÷）答案：B3.以下SQL語句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是（）。A.UPDATEB.ALTERTABLEC.INSERTINTOD.CREATEVIEW答案：B4.事務(wù)的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事務(wù)執(zhí)行后，數(shù)據(jù)庫狀態(tài)從一個一致狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€一致狀態(tài)B.事務(wù)一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫的修改是永久的C.一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾D.事務(wù)的所有操作要么全部完成，要么全部不完成答案：A5.關(guān)于B+樹索引的描述，錯誤的是（）。A.所有葉子節(jié)點按順序鏈接B.非葉子節(jié)點僅存儲索引鍵和子節(jié)點指針C.適合范圍查詢D.比B樹更節(jié)省存儲空間答案：D（B+樹非葉子節(jié)點不存儲數(shù)據(jù)，因此更節(jié)省空間，D錯誤）6.關(guān)系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴為A→B，B→C，C→D，則R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B（存在傳遞依賴A→C，A→D，不滿足3NF）7.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，“丟失修改”問題可以通過（）解決。A.一級封鎖協(xié)議（X鎖直到事務(wù)結(jié)束）B.二級封鎖協(xié)議（X鎖直到事務(wù)結(jié)束，S鎖在查詢后釋放）C.三級封鎖協(xié)議（S鎖和X鎖直到事務(wù)結(jié)束）D.時間戳排序答案：A（一級封鎖協(xié)議可防止丟失修改）8.以下關(guān)于數(shù)據(jù)冗余的描述，正確的是（）。A.數(shù)據(jù)冗余是指數(shù)據(jù)重復(fù)存儲，完全應(yīng)避免B.適當?shù)臄?shù)據(jù)冗余可以提高查詢效率C.關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過范式消除所有冗余D.數(shù)據(jù)冗余會導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性問題，但不會影響存儲效率答案：B（完全消除冗余可能降低性能，需權(quán)衡）9.數(shù)據(jù)庫的物理獨立性是指（）。A.應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)無關(guān)B.應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)無關(guān)C.數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)改變時，應(yīng)用程序無需修改D.數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)改變時，邏輯結(jié)構(gòu)無需修改答案：B（物理獨立性對應(yīng)存儲結(jié)構(gòu)變化不影響應(yīng)用程序）10.分布式數(shù)據(jù)庫的“位置透明性”是指（）。A.用戶無需知道數(shù)據(jù)存儲的物理位置B.用戶無需知道數(shù)據(jù)如何分片C.用戶無需知道各場地的數(shù)據(jù)庫類型D.用戶無需知道數(shù)據(jù)復(fù)制的數(shù)量答案：A（位置透明性關(guān)注數(shù)據(jù)存儲位置的隱藏）11.以下關(guān)于索引的說法，錯誤的是（）。A.主鍵會自動創(chuàng)建唯一索引B.對頻繁更新的列建立索引會降低寫操作性能C.覆蓋索引可以避免回表查詢D.索引越多，查詢效率一定越高答案：D（過多索引會增加維護開銷，可能降低整體性能）12.事務(wù)日志的主要作用是（）。A.記錄用戶操作行為B.支持數(shù)據(jù)庫恢復(fù)C.優(yōu)化查詢性能D.實現(xiàn)并發(fā)控制答案：B（日志用于故障恢復(fù)時的redo/undo操作）13.以下SQL查詢中，能正確返回“年齡在20-30歲之間且性別為女”的學(xué)生的是（）。A.SELECTFROMstudentsWHEREageBETWEEN20-30ANDgender='女'B.SELECTFROMstudentsWHEREageBETWEEN20AND30ANDgender='女'C.SELECTFROMstudentsWHEREageIN(20,30)ANDgender='女'D.SELECTFROMstudentsWHEREage>=20ORage<=30ANDgender='女'答案：B（BETWEEN需指定上下限，A語法錯誤，C僅包含20和30，D邏輯錯誤）14.關(guān)于ER模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換的規(guī)則，錯誤的是（）。A.實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，屬性為關(guān)系的屬性B.1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為獨立關(guān)系模式，或與任意一端實體合并C.1:n聯(lián)系必須轉(zhuǎn)換為獨立關(guān)系模式D.m:n聯(lián)系必須轉(zhuǎn)換為獨立關(guān)系模式，主碼為兩端實體主碼的組合答案：C（1:n聯(lián)系可與n端實體合并，無需獨立模式）15.以下屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫特點的是（）。A.嚴格遵循ACID特性B.支持復(fù)雜的JOIN操作C.適用于海量數(shù)據(jù)的分布式存儲D.采用關(guān)系模型答案：C（NoSQL強調(diào)橫向擴展，適用于海量數(shù)據(jù)）二、填空題（每空1分，共20分）1.數(shù)據(jù)模型的三要素包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和__________。答案：數(shù)據(jù)完整性約束2.關(guān)系代數(shù)中，笛卡爾積的符號是__________。答案：×（或×）3.SQL中，用于查詢數(shù)據(jù)的核心動詞是__________。答案：SELECT4.事務(wù)的ACID特性包括原子性、一致性、隔離性和__________。答案：持久性5.B+樹索引的葉子節(jié)點存儲__________和__________。答案：索引鍵值、數(shù)據(jù)記錄指針（或行號）6.第三范式（3NF）要求關(guān)系模式中不存在__________依賴于非主屬性。答案：非主屬性對主碼的傳遞7.數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，共享鎖（S鎖）的作用是__________，排他鎖（X鎖）的作用是__________。答案：允許其他事務(wù)讀但不允許寫；禁止其他事務(wù)讀寫8.數(shù)據(jù)字典的主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、__________和處理過程。答案：數(shù)據(jù)存儲9.ER模型的三個基本元素是實體、屬性和__________。答案：聯(lián)系10.分布式數(shù)據(jù)庫的透明性包括分片透明、位置透明、__________和__________。答案：復(fù)制透明、邏輯透明11.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的主要技術(shù)是__________和__________。答案：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲、日志記錄12.視圖是一個虛擬表，其數(shù)據(jù)來源于__________。答案：基本表或其他視圖13.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，主碼的取值必須唯一且__________。答案：非空14.索引按存儲結(jié)構(gòu)可分為B+樹索引、__________和__________。答案：哈希索引、聚集索引三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的參照完整性及其實現(xiàn)方式。答案：參照完整性指外碼的取值必須是主碼的有效值或空值（允許空時）。實現(xiàn)方式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過外碼約束（FOREIGNKEY）強制檢查，當刪除或更新主表的主碼時，可設(shè)置級聯(lián)刪除（CASCADE）、限制（RESTRICT）或置空（SETNULL）等操作，確保外碼與主碼的一致性。2.比較視圖（View）和基本表（BaseTable）的區(qū)別。答案：①存儲方式：基本表實際存儲數(shù)據(jù)，視圖是虛擬表，不存儲數(shù)據(jù)（僅存儲定義）；②操作限制：基本表支持完整的增刪改查，視圖的更新受限于定義（如包含聚合函數(shù)、多表連接時可能無法更新）；③用途：視圖用于簡化查詢、保護數(shù)據(jù)隱私，基本表是數(shù)據(jù)存儲的基本單位；④依賴關(guān)系：視圖依賴基本表存在，基本表刪除則視圖失效。3.說明索引的優(yōu)缺點。答案：優(yōu)點：加速查詢（尤其是過濾、排序操作）；支持唯一約束（唯一索引）；提高連接效率。缺點：增加存儲開銷（索引需要額外空間）；降低寫操作性能（插入、更新、刪除時需維護索引）；過多索引可能導(dǎo)致查詢優(yōu)化器選擇錯誤的索引，反而降低效率。4.簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要步驟。答案：①需求分析：收集用戶需求，確定數(shù)據(jù)范圍和功能；②概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過ER模型描述數(shù)據(jù)及聯(lián)系；③邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：將ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，進行范式優(yōu)化；④物理結(jié)構(gòu)設(shè)計：確定存儲結(jié)構(gòu)（如索引、文件組織）、參數(shù)配置；⑤數(shù)據(jù)庫實施：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、編寫應(yīng)用程序；⑥運行維護：監(jiān)控性能、備份恢復(fù)、優(yōu)化調(diào)整。5.解釋事務(wù)的原子性及其實現(xiàn)機制。答案：原子性指事務(wù)的所有操作要么全部完成，要么全部不完成，不存在部分完成的狀態(tài)。實現(xiàn)機制：通過日志記錄事務(wù)的所有操作（redo日志記錄已提交但未寫入磁盤的操作，undo日志記錄未提交的操作）。當事務(wù)執(zhí)行失敗時，利用undo日志回滾（rollback）到事務(wù)開始前的狀態(tài)；當系統(tǒng)崩潰恢復(fù)時，利用redo日志重新執(zhí)行已提交但未持久化的操作，確保原子性。6.比較主碼（PrimaryKey）和候選碼（CandidateKey）的區(qū)別。答案：①候選碼是能唯一標識元組的最小屬性集（無冗余），一個關(guān)系可能有多個候選碼；②主碼是從候選碼中選定的一個（通常是應(yīng)用中最常用的），用于唯一標識元組；③主碼必須非空且唯一，候選碼同樣滿足唯一和最小性，但未被選中為主碼時可能不被顯式約束（如未聲明為PRIMARYKEY）；④主碼是關(guān)系模式的必要組成部分，候選碼是潛在的主碼候選。四、設(shè)計題（共20分）場景：某高校需設(shè)計學(xué)生選課管理數(shù)據(jù)庫，需求如下：-學(xué)生信息：學(xué)號（唯一）、姓名、性別、年齡、所在學(xué)院；-課程信息：課程號（唯一）、課程名、學(xué)分、授課教師；-選課關(guān)系：學(xué)生可選多門課程，一門課程可被多名學(xué)生選，需記錄選課時間（學(xué)期）和成績。要求：（1）繪制ER圖（4分）；（2）將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，注明主碼（PK）和外碼（FK）（6分）；（3）編寫SQL語句查詢“計算機學(xué)院”學(xué)生中，2024-2025學(xué)年第一學(xué)期選修“數(shù)據(jù)庫原理”課程且成績≥80分的學(xué)生姓名、學(xué)號及成績（5分）；（4）為提高查詢性能，設(shè)計合理的索引策略（5分）。答案：（1）ER圖設(shè)計：-實體：學(xué)生（屬性：學(xué)號，姓名，性別，年齡，學(xué)院）；課程（屬性：課程號，課程名，學(xué)分，教師）；-聯(lián)系：選課（多對多，屬性：學(xué)期，成績）；-聯(lián)系類型：學(xué)生—選課—課程（m:n）。（2）關(guān)系模式轉(zhuǎn)換：-學(xué)生（學(xué)號PK，姓名，性別，年齡，學(xué)院）；-課程（課程號PK，課程名，學(xué)分，授課教師）；-選課（學(xué)號FK，課程號FK，學(xué)期，成績，PK（學(xué)號，課程號，學(xué)期））；（注：選課表主碼為（學(xué)號，課程號，學(xué)期），因同一學(xué)生同一課程可能在不同學(xué)期選修；外碼學(xué)號引用學(xué)生表學(xué)號，課程號引用課程表課程號。）（3）SQL查詢語句：```sqlSELECTs.學(xué)號,s.姓名,sc.成績FROM學(xué)生sJOIN選課scONs.學(xué)號=sc.學(xué)號JOIN課程cONsc.課程號=c.課程號WHEREs.學(xué)院='計算機學(xué)院'ANDsc.學(xué)期='2024-2025-1'ANDc.課程名='數(shù)據(jù)庫原理'ANDsc.成績>=80;```（4）索引策略：-學(xué)生表：在“學(xué)院”列建立普通索引（加速按學(xué)院篩選）；在“學(xué)號”列建立主鍵索引（自動創(chuàng)建，加速主鍵查詢）；-課程表：在“課程名”列建立普通索引（加速按課程名查詢）；在“課程號”列建立主鍵索引（自動創(chuàng)建）；-選課表：在“學(xué)號”列建立外碼索引（加速與學(xué)生表的連接）；在“課程號”列建立外碼索引（加速與課程表的連接）；在“學(xué)期”列建立普通索引（加速按學(xué)期篩選）；考慮覆蓋索引（如（課程號，學(xué)期，成績）），避免回表查詢。五、綜合應(yīng)用題（共20分）場景：某電商平臺需設(shè)計商品評論數(shù)據(jù)庫，要求支持以下功能：-記錄用戶（用戶ID唯一，姓名、注冊時間）的評論（評論ID唯一，內(nèi)容、發(fā)布時間、點贊數(shù)）；-評論可被其他用戶回復(fù)（回復(fù)ID唯一，內(nèi)容、發(fā)布時間），形成評論-回復(fù)的層級結(jié)構(gòu)；-支持快速查詢某商品的熱門評論（點贊數(shù)前100）及對應(yīng)的回復(fù)；-支持事務(wù)操作（如用戶刪除評論時，需同時刪除其所有回復(fù)）。要求：（1）設(shè)計數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)（關(guān)系模式），注明主碼、外碼及必要約束（6分）；（2）編寫創(chuàng)建表的SQL語句（5分）；（3）設(shè)計索引方案，說明理由（5分）；（4）設(shè)計刪除評論的事務(wù)處理流程（4分）。答案：（1）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：-用戶表（User）：用戶ID（PK，VARCHAR(20)），姓名（VARCHAR(50)），注冊時間（DATETIME）；-商品表（Goods）：商品ID（PK，VARCHAR(20)），商品名稱（VARCHAR(100)）；-評論表（Comment）：評論ID（PK，VARCHAR(30)），用戶ID（FK，引用User.用戶ID），商品ID（FK，引用Goods.商品ID），內(nèi)容（TEXT），發(fā)布時間（DATETIME），點贊數(shù)（INTDEFAULT0）；-回復(fù)表（Reply）：回復(fù)ID（PK，VARCHAR(30)），評論ID（FK，引用Comment.評論ID），用戶ID（FK，引用User.用戶ID），內(nèi)容（TEXT），發(fā)布時間（DATETIME）；約束：評論表中用戶ID、商品ID非空；回復(fù)表中評論ID、用戶ID非空；點贊數(shù)≥0。（2）創(chuàng)建表的SQL語句：```sqlCREATETABLEUser(用戶IDVARCHAR(20)PRIMARYKEY,姓名VARCHAR(50)NOTNULL,注冊時間DATETIMENOTNULL);CREATETABLEGoods(商品IDVARCHAR(20)PRIMARYKEY,商品名稱VARCHAR(100)NOTNULL);CREATETABLEComment(評論IDVARCHAR(30)PRIMARYKEY,用戶IDVARCHAR(20)NOTNULL,商品IDVARCHAR(20)NOTNULL,內(nèi)容TEXTNOTNULL,發(fā)布時間DATETIMENOTNULL,點贊數(shù)INTNOTNULLDEFAULT0CHECK(點贊數(shù)>=0),FOREIGNKEY(用戶ID)REFERENCESUser(用戶ID),FOREIGNKEY(商品ID)REFERENCESGoods(商品ID));CREATETABLEReply(回復(fù)IDVARCHAR(30)PRIMARYKEY,評論IDVARCHAR(30)NOTNULL,用戶IDVARCHAR(20)NOTNULL,內(nèi)容TEXTNOTNULL,發(fā)布時間DATETIMENOTNULL,FOREIGNKEY(評論ID)REFERENCESComment(評論ID)ONDELETECASCADE,FOREIGNKEY(用戶ID)