2025年数据库设计与应用冲刺试卷：提升数据库应用能力

2025年数据库设计与应用冲刺试卷：提升数据库应用能力考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共30分）1.下列关于关系模型中“元组”的描述，正确的是？A.关系中的属性B.关系中的主键C.关系中的行（记录）D.关系中的列（字段）2.第三范式（3NF）要求关系中不存在非主属性对任何候选键的（）依赖。A.直接B.传递C.完全D.多对多3.在关系代数中，表示从关系R中选出满足给定条件的元组的操作是？A.π(投影)B.σ(选择)C.×(笛卡尔积)D.∪(并集)4.SQL语句中使用哪个关键字来创建视图？A.CREATETABLEB.CREATEINDEXC.CREATEVIEWD.CREATEDATABASE5.事务的原子性（Atomicity）是指事务必须是（）的。A.可恢复的B.可串行化的C.最小的D.原子性的6.以下哪种隔离级别最能保证数据库的并发执行度，但可能出现脏读、不可重复读和幻读？A.READCOMMITTEDB.REPEATABLEREADC.SERIALIZABLED.READLOCKED7.在数据库设计中，用于描述实体及其之间联系的模型是？A.流程图B.E-R图C.网络图D.状态图8.以下哪个不是数据库的完整性约束？A.实体完整性B.参照完整性C.函数依赖D.用户定义完整性9.用来提高数据库表查询效率的数据库对象是？A.视图B.索引C.触发器D.存储过程10.下列SQL语句中，用于向表中插入数据的是？A.UPDATEB.DELETEC.SELECTD.INSERT11.若要查询学生姓名及其所在班级名称，且要求班级名称不重复，以下哪个SQL语句是正确的？（假设有学生表Student(学号,姓名,班号)和班级表Class(班号,班级名称)）A.SELECTDISTINCT姓名,班级名称FROMStudent;B.SELECTDISTINCTStudent.姓名,Class.班级名称FROMStudent,Class;C.SELECTDISTINCTStudent.姓名,Class.班级名称FROMStudentJOINClassONStudent.班号=Class.班号;D.SELECTStudent.姓名,Class.班级名称FROMStudentWHEREClass.班号=Student.班号;12.在关系数据库中，实现实体间“一对多”关系的典型方法是？A.创建两个独立的关系，并建立外键约束B.创建一个包含所有信息的关系C.使用触发器实现D.使用视图实现13.下列关于数据库备份的描述，错误的是？A.备份是数据恢复的基础B.冷备份效率高，但需要停机C.恢复点目标（RPO）关注数据丢失量D.恢复时间目标（RTO）关注恢复操作的耗时14.以下哪个不是SQL语言的数据定义语言（DDL）命令？A.CREATETABLEB.ALTERTABLEC.UPDATETABLED.DROPDATABASE15.存储过程是？A.存储在数据库中的SQL语句集合B.一种数据类型C.数据库的用户账号D.触发器执行的结果集二、填空题（每空1分，共15分）1.数据库的__完整性__是指数据的准确性和一致性。2.关系模型中，通过__主键__来唯一标识关系中的元组。3.SQL语言中，使用__GROUPBY__子句对数据进行分组。4.事务的四个基本特性简称__ACID__。5.在数据库设计中，将E-R图转换为关系模式的过程称为__关系模式设计__。6.索引可以大大提高数据的__查询__效率，但会降低数据的插入、删除和更新性能。7.视图是数据库中的一种虚表，它是由__SQL查询语句__定义的。8.为了保证事务的原子性，数据库系统通常使用__日志__来记录事务的操作。9.并发控制的主要目的是保证数据库的__一致性__，防止并发操作导致数据错误。10.数据库设计的__物理设计__阶段主要关注如何将逻辑设计转换为具体的物理实现。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述数据库设计通常包含哪些主要阶段？2.什么是数据库的参照完整性？如何通过SQL语句实现外键约束来保证参照完整性？3.解释什么是数据库索引，并简述索引的主要类型（至少两种）。4.什么是数据库事务？为什么需要事务管理？四、设计题（共25分）假设你需要为一个学校设计一个简单的数据库部分，用于管理学生、课程和选课信息。请根据以下需求进行设计：1.设计至少三个主要的实体（表），并为每个实体列出3-5个关键属性（字段），明确每个属性的数据类型（如：文本、数字、日期等）。对于每个实体的主键，请标明。（8分）2.描述实体之间的关系（例如：一个学生可以选择多门课程，一门课程可以被多个学生选择），并说明你将如何通过表结构（如使用外键）来表示这些关系。（7分）3.假设学生信息表中包含“姓名”和“性别”字段，课程信息表中包含“课程名称”字段。请写出一个SQL查询语句，用于找出选修了“数据库原理”这门课的男学生的姓名。（5分）4.简要说明在物理设计阶段，为这个数据库中的哪些表或字段考虑建立索引可能会提高查询性能？为什么？（5分）试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.C5.D6.A7.B8.C9.B10.D11.C12.A13.D14.C15.A二、填空题1.完整性2.主键3.GROUPBY4.ACID5.关系模式设计6.查询7.SQL查询语句8.日志9.一致性10.物理设计三、简答题1.解析思路：回答数据库设计的核心阶段。通常包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实施与部署、运行与维护等阶段。*需求分析：收集用户需求，明确系统功能。*概念设计：抽象出实体及其关系，常用E-R图表示。*逻辑设计：将E-R图转换为关系模式，设计表结构。*物理设计：选择具体的DBMS，设计存储结构、索引等。*实施与部署：创建数据库，加载数据，编写应用。*运行与维护：监控性能，备份恢复，优化调整。2.解析思路：先定义参照完整性，然后说明其实现方式。参照完整性确保外键引用的值必须在被引用的主键表中存在或为空。*参照完整性：指外键约束，保证关系之间的引用一致性。*实现方式：在创建表时，通过SQL的`CREATETABLE`或`ALTERTABLE`语句，使用`FOREIGNKEY(外键字段)REFERENCES父表名(父键字段)`语法来定义外键约束。3.解析思路：解释索引的作用（加快查找速度），然后列举并简述常见类型。*索引：数据库表结构之外的辅助数据结构，通过键值快速定位数据行，提高查询效率，但占用额外空间，可能降低写操作性能。*主要类型：*主键索引：由主键自动创建，唯一非空，保证数据唯一性和快速查找。*唯一索引：保证索引列值的唯一性，允许空值。*普通索引（非聚集索引）：不强制唯一性，根据数据分布和查询需求创建。*聚集索引：表数据物理存储顺序与索引顺序一致，通常只有一个，对查询性能影响很大。*（可选）全文索引：用于全文检索，如搜索文档内容。4.解析思路：定义事务，然后从并发控制、数据一致性、原子性等角度说明事务管理的重要性。*事务：一个逻辑工作单元，由一系列数据库操作组成，这些操作要么全部成功提交，要么全部失败回滚，是不可分割的工作单元。*事务管理必要性：*保证原子性：确保事务操作的要么全做要么全不做，防止部分操作成功导致数据不一致。*保证一致性：通过并发控制和恢复机制，保证数据库在并发操作或故障后仍能保持一致性状态。*维护隔离性：防止并发事务相互干扰，保证每个事务独立执行。*保证持久性：确保一旦事务提交，其修改结果永久保存在数据库中，即使系统故障也不会丢失。四、设计题1.解析思路：根据需求描述，识别核心实体及其属性。选择合适的字段类型。定义主键。*实体1：学生（Student）*学号(主键,数字)*姓名(文本)*性别(文本,如'M'/'F'或'男'/'女')*出生日期(日期)*入学日期(日期)*实体2：课程（Course）*课程号(主键,数字)*课程名称(文本)*教师姓名(文本)*学分(数字)*实体3：选课（Optional，或直接在Student/Course表中表示，这里设计为独立表以明确一对多关系）*选课ID(主键,数字)*学生号(外键,数字,REFERENCESStudent(学号))*课程号(外键,数字,REFERENCESCourse(课程号))*成绩(数字)2.解析思路：分析实体间关系。学生和课程之间存在多对多关系，通常通过中间表（选课表）实现。明确关系类型（一对多），并说明表结构设计（外键）。*关系描述：*一个学生可以选择多门课程（一对多：一个学生<一一>多门课程）。*一门课程可以被多个学生选择（一对多：一门课程<一一>多个学生）。*表结构表示关系：*创建一个名为`选课`（或`StudentCourse`）的中间表，包含`学生号`和`课程号`两个字段。*在`选课`表中，`学生号`字段设置为外键，引用`学生`表的`学号`主键；`课程号`字段设置为外键，引用`课程`表的`课程号`主键。*通过这种方式，`学生`表和`课程`表之间建立了多对多的联系。`选课`表记录了具体哪个学生选择了哪门课程。3.解析思路：根据需求，确定涉及表（学生表、选课表、课程表）、所需字段（姓名、性别、课程名称）、连接条件（选课表连接学生表和课程表）、过滤条件（性别='男'，课程名称='数据库原理'）。使用`INNERJOIN`连接表，`WHERE`子句过滤。*SQL语句：```sqlSELECTStudent.姓名FROMStudentINNERJOIN选课ONStudent.学号=选课.学生号INNERJOIN课程ON选课.课程号=课程.课程号WHEREStudent.性别='男'AND课程.课程名称='数据库原理';```*解析步骤：1.`SELECTStudent.姓名`:选择结果集中要显示的字段，即学生的姓名。2.`FROMStudent`:指定查询的起点表是学生表。3.`INNERJOIN选课ONStudent.学号=选课.学生号`:将学生表与选课表进行内部连接，连接条件是学生表的学号等于选课表的学生号，目的是找到选了课的学生。4.`INNERJOIN课程ON选课.课程号=课程.课程号`:在前一步得到的结果集基础上，再将选课表与课程表进行内部连接，连接条件是选课表的课程号等于课程表的课程号，目的是找到这些学生所选的课程。5.`WHEREStudent.性别='男'AND课程.课程名称='数据库原理'`:对连接后的结果进行过滤，只保留性别为男且所选课程名称为“数据库原理”的记录。4.解析思路：思考哪些查询是常用的或复杂的，这些查询的过滤条件或排序字段往往是建立索引的好候选。解释索引如何通过减少数据扫描