2025年大数据分析师职业技能测试卷：数据库设计与优化试题

2025年大数据分析师职业技能测试卷：数据库设计与优化试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、数据库设计要求：根据以下场景，完成数据库设计，包括ER图、表结构设计以及字段约束。1.场景描述：某在线书店需要设计一个数据库来存储书籍、作者、出版社、订单、客户等信息。（1）请绘制实体关系图（ER图），标明实体、属性和关系。（2）根据ER图，设计以下表结构：-作者表（author）-出版社表（publisher）-书籍表（book）-订单表（order）-客户表（customer）2.根据以下要求，完善表结构设计：（1）作者表：包含作者ID、姓名、性别、出生日期等字段。（2）出版社表：包含出版社ID、名称、地址等字段。（3）书籍表：包含书籍ID、书名、作者ID、出版社ID、出版日期、价格等字段。（4）订单表：包含订单ID、客户ID、订单日期、订单状态等字段。（5）客户表：包含客户ID、姓名、性别、出生日期、联系方式等字段。二、数据库优化要求：针对以下场景，完成数据库查询语句的优化。1.场景描述：某电商平台需要查询近一个月内销售金额超过1000元的订单信息。（1）请写出以下查询语句：-查询订单ID、客户ID、订单日期、订单金额。-查询订单ID、客户ID、订单日期、订单金额，并按订单金额降序排序。（2）针对以上查询语句，请提出至少两种优化方案。2.场景描述：某在线教育平台需要查询所有已购买过课程的学生信息。（1）请写出以下查询语句：-查询学生ID、姓名、联系方式。-查询学生ID、姓名、联系方式，并按学生ID升序排序。（2）针对以上查询语句，请提出至少两种优化方案。四、数据库安全与权限管理要求：根据以下场景，完成数据库安全与权限管理的设置。1.场景描述：某企业数据库存储了重要客户信息，需要确保数据安全。（1）为数据库创建一个名为“admin”的超级用户，密码为“123456”，并授予所有权限。（2）创建一个名为“sales”的用户，仅允许访问销售相关数据，如订单表和客户表。（3）为“sales”用户设置密码为“sales123”，并授予只读权限。（4）创建一个名为“support”的用户，仅允许访问客户服务相关数据，如客户表。（5）为“support”用户设置密码为“support123”，并授予只读权限。2.编写SQL语句，实现以下安全与权限管理操作：（1）为“admin”用户重置密码为“newadmin123”。（2）回收“sales”用户对订单表的修改权限。（3）将“support”用户对客户表的只读权限升级为读写权限。（4）删除“admin”用户。五、数据库备份与恢复要求：根据以下场景，完成数据库的备份与恢复操作。1.场景描述：某企业数据库需要进行定期备份，以防数据丢失。（1）设置数据库自动每天凌晨1点进行全量备份，备份文件存储在服务器备份目录。（2）设置数据库自动每小时进行增量备份，备份文件存储在服务器备份目录。（3）编写SQL语句，手动执行全量备份操作。（4）编写SQL语句，手动执行增量备份操作。2.编写SQL语句，实现以下数据库恢复操作：（1）使用最近一次的全量备份文件恢复数据库。（2）使用最近一次的增量备份文件恢复数据库，前提是已经恢复了对应的全量备份。（3）在恢复过程中，遇到备份文件损坏，如何进行修复？（4）在恢复过程中，如何验证恢复的数据是否正确？六、数据库性能监控要求：根据以下场景，完成数据库性能监控的设置与分析。1.场景描述：某企业数据库性能出现瓶颈，需要进行监控和分析。（1）设置数据库性能监控，包括CPU使用率、内存使用率、磁盘I/O等指标。（2）设置数据库性能监控报警，当CPU使用率超过80%时，发送邮件报警。（3）编写SQL语句，查询数据库最近一周的CPU使用率统计。（4）编写SQL语句，查询数据库最近一周的内存使用率统计。2.分析以下性能监控数据，找出可能存在的问题：（1）CPU使用率持续超过90%，可能的原因是什么？（2）内存使用率持续超过80%，可能的原因是什么？（3）磁盘I/O频繁出现瓶颈，可能的原因是什么？（4）针对以上问题，提出至少两种优化方案。本次试卷答案如下：一、数据库设计1.（1）实体关系图（ER图）设计：-实体：书籍、作者、出版社、订单、客户-属性：书籍（ID，书名，作者ID，出版社ID，出版日期，价格），作者（ID，姓名，性别，出生日期），出版社（ID，名称，地址），订单（ID，客户ID，订单日期，订单状态），客户（ID，姓名，性别，出生日期，联系方式）-关系：作者与书籍是多对多关系，出版社与书籍是一对多关系，客户与订单是一对多关系，订单与书籍是一对多关系。（2）表结构设计：-作者表（author）：ID（主键），姓名，性别，出生日期-出版社表（publisher）：ID（主键），名称，地址-书籍表（book）：ID（主键），书名，作者ID（外键），出版社ID（外键），出版日期，价格-订单表（order）：ID（主键），客户ID（外键），订单日期，订单状态-客户表（customer）：ID（主键），姓名，性别，出生日期，联系方式2.表结构设计完善：-作者表：增加作者ID作为主键，姓名为必填字段。-出版社表：增加出版社ID作为主键，名称为必填字段。-书籍表：增加书籍ID作为主键，书名为必填字段，作者ID和出版社ID为外键，价格字段类型设置为货币类型。-订单表：增加订单ID作为主键，客户ID为外键，订单日期为日期类型，订单状态为枚举类型。-客户表：增加客户ID作为主键，姓名为必填字段，性别为枚举类型，出生日期为日期类型，联系方式为字符串类型。二、数据库优化1.（1）查询语句：-查询订单ID、客户ID、订单日期、订单金额：`SELECTorder_id,customer_id,order_date,total_amountFROMorders;`-查询订单ID、客户ID、订单日期、订单金额，并按订单金额降序排序：`SELECTorder_id,customer_id,order_date,total_amountFROMordersORDERBYtotal_amountDESC;`（2）优化方案：-使用索引优化：为订单金额字段创建索引。-使用视图优化：创建一个视图，包含订单ID、客户ID、订单日期、订单金额，并在视图中进行排序操作。2.（1）查询语句：-查询学生ID、姓名、联系方式：`SELECTstudent_id,name,contact_infoFROMstudents;`-查询学生ID、姓名、联系方式，并按学生ID升序排序：`SELECTstudent_id,name,contact_infoFROMstudentsORDERBYstudent_idASC;`（2）优化方案：-使用索引优化：为学生ID字段创建索引。-使用视图优化：创建一个视图，包含学生ID、姓名、联系方式，并在视图中进行排序操作。三、数据库安全与权限管理1.（1）创建超级用户并授权：-`CREATEUSER'admin'@'localhost'IDENTIFIEDBY'123456';`-`GRANTALLPRIVILEGESON*.*TO'admin'@'localhost';`（2）创建用户并授权：-`CREATEUSER'sales'@'localhost'IDENTIFIEDBY'sales123';`-`GRANTSELECTONordersTO'sales'@'localhost';`-`GRANTSELECTONcustomersTO'sales'@'localhost';`（3）修改用户密码：-`ALTERUSER'admin'@'localhost'IDENTIFIEDBY'newadmin123';`（4）回收修改权限：-`REVOKEUPDATEONordersFROM'sales'@'localhost';`（5）删除用户：-`DROPUSER'admin'@'localhost';`四、数据库备份与恢复1.（1）设置自动备份：-`BACKUPDATABASEmydatabaseTODISK='C:\Backup\mydatabase_full.bak';`-`BACKUPDATABASEmydatabaseTODISK='C:\Backup\mydatabase_diff.bak'WITHDIFFERENTIAL;`（2）手动执行备份操作：-`BACKUPDATABASEmydatabaseTODISK='C:\Backup\mydatabase_full.bak';`-`BACKUPDATABASEmydatabaseTODISK='C:\Backup\mydatabase_diff.bak'WITHDIFFERENTIAL;`2.（1）使用全量备份恢复数据库：-`RESTOREDATABASEmydatabaseFROMDISK='C:\Backup\mydatabase_full.bak';`（2）使用增量备份恢复数据库：-`RESTOREDATABASEmydatabaseFROMDISK='C:\Backup\mydatabase_diff.bak';`（3）修复损坏的备份文件：-使用备份文件修复工具，如SQLServer的RESTOREFILELISTONLY命令。（4）验证恢复的数据：-对恢复的数据进行一致性检查，确保数据完整性和准确性。五、数据库性能监控1.（1）设置性能监控：-使用数据库管理工具（如SQLServerProfiler）设置性能监控规则。（2）设置性能监控报警：-使用数据库管理工具设置报警规则，当CPU使用率超过80%时发送邮件报警。（3）查询CPU使用率统计：-`SELECTDATE,AVG(cpu_usage)FROMperformance_dataGROUPBYDATE;`（4）查询内存使用率统计：-`SELECTDATE,AVG(memory_usage)FROMperformance_dataGROUPBYDATE;`2.（1）CPU使用率持续超过90%的可能原因：-数据库查询效率低下，需要优化查询语句或索引。