2025年数据库系统工程师考试题库及答案

2025年数据库系统工程师考试题库及答案一、数据库系统基础与数据模型1.单选题1.1在数据库三级模式结构中，外模式/模式映像的作用是（）。A.保证数据的物理独立性B.保证数据的逻辑独立性C.保证数据的安全性D.保证数据的完整性答案：B解析：外模式/模式映像定义了用户视图与全局逻辑结构之间的对应关系，当全局逻辑结构变化时，只需调整映像，用户应用无需修改，从而保证逻辑独立性。1.2下列关于ER模型中弱实体的说法，正确的是（）。A.弱实体一定没有主码B.弱实体的存在依赖于所联系的强实体C.弱实体与强实体之间只能存在1:1联系D.弱实体的主码完全由自身属性构成答案：B解析：弱实体本身没有足够属性构成主码，必须借用所依赖强实体的主码共同作为其主码，其存在依赖于强实体。2.多选题2.1下列属于关系完整性约束的有（）。A.实体完整性B.参照完整性C.用户定义完整性D.域完整性E.触发器完整性答案：ABCD解析：触发器属于主动规则，不属于基本完整性约束范畴。3.判断题3.1在关系代数中，自然连接是可交换的。（）答案：√解析：自然连接满足交换律，即R⋈S≡S⋈R。4.填空题4.1若关系R(A,B,C)中A→B，B→C，则根据函数依赖的传递律，可得到依赖________。答案：A→C5.综合题5.1某高校选课系统ER图包含：实体：学生(学号,姓名,性别)、课程(课号,课名,学分)、教师(工号,姓名,职称)。联系：选课(学生,课程,成绩)、授课(教师,课程,学期)。要求：①转换为关系模式，标出主码与外码；②用SQL定义上述关系，要求成绩在0~100之间，学期格式为‘20251’或‘20252’。答案：①学生(学号,姓名,性别)PK：学号课程(课号,课名,学分)PK：课号教师(工号,姓名,职称)PK：工号选课(学号,课号,成绩)PK：(学号,课号)FK：学号→学生,课号→课程授课(工号,课号,学期)PK：(工号,课号,学期)FK：工号→教师,课号→课程②```sqlCREATEDOMAINscore_domainASSMALLINTCHECK(VALUEBETWEEN0AND100);CREATEDOMAINterm_domainASCHAR(6)CHECK(VALUELIKE'2025[12]');CREATETABLEStudent(snoCHAR(10)PRIMARYKEY,snameVARCHAR(30)NOTNULL,genderCHAR(2)CHECK(genderIN('男','女')));CREATETABLECourse(cnoCHAR(8)PRIMARYKEY,cnameVARCHAR(60)NOTNULL,creditSMALLINTCHECK(credit>0));CREATETABLETeacher(tnoCHAR(8)PRIMARYKEY,tnameVARCHAR(30)NOTNULL,titleVARCHAR(20));CREATETABLESC(snoCHAR(10)REFERENCESStudent(sno)ONDELETECASCADE,cnoCHAR(8)REFERENCESCourse(cno)ONDELETECASCADE,gradescore_domain,PRIMARYKEY(sno,cno));CREATETABLETeach(tnoCHAR(8)REFERENCESTeacher(tno)ONDELETECASCADE,cnoCHAR(8)REFERENCESCourse(cno)ONDELETECASCADE,termterm_domain,PRIMARYKEY(tno,cno,term));```二、关系数据库理论与规范化1.单选题1.1关系模式R(U,F)，U={A,B,C,D,E}，F={A→BC,CD→E,B→D,E→A}，则R的候选码为（）。A.AB.BCC.CDD.E答案：D解析：E的闭包E⁺=ABCDE，包含全部属性，且E最小，故E为候选码。2.多选题2.1下列关于BCNF的说法正确的有（）。A.任何二元关系模式必属于BCNFB.存在非主属性对码的部分依赖则一定不属于BCNFC.属于BCNF则一定属于3NFD.属于3NF则一定属于BCNFE.存在主属性对码的部分依赖则一定不属于BCNF答案：ACE解析：3NF不要求消除主属性对码的部分与传递依赖，而BCNF要求决定因素必为超码，故D错误。3.判断题3.1若关系模式R的每个非平凡函数依赖X→Y，X都包含候选码，则R必属于4NF。（）答案：×解析：该条件为BCNF定义，4NF还需消除非平凡多值依赖。4.填空题4.1若将关系模式R(A,B,C)分解为R1(A,B)与R2(A,C)，且F={A→B,B→C}，则该分解________保持函数依赖。答案：不解析：B→C在分解后既不在R1也不在R2中，且无法通过投影与并还原，故不保持。5.综合题5.1已知关系模式Order(order_id,customer_id,customer_name,product_id,product_name,qty,unit_price,total_amount)，其函数依赖集F={order_id→customer_id,customer_id→customer_name,product_id→product_name,order_id,product_id→qty,qty,unit_price→total_amount,product_id→unit_price}①求最小函数依赖集；②求候选码；③判断最高范式，若未达到3NF，进行无损连接且保持依赖的分解。答案：①右部单属性化、去冗余、去左部冗余后得：Fmin={order_id→customer_id,customer_id→customer_name,product_id→product_name,order_id,product_id→qty,product_id→unit_price,qty,unit_price→total_amount}②候选码：(order_id,product_id)③存在传递：order_id→customer_id→customer_name；product_id→unit_price→total_amount；且决定因素非码，故仅1NF。分解：R1(order_id,customer_id,customer_name)码：order_idR2(product_id,product_name,unit_price)码：product_idR3(order_id,product_id,qty,total_amount)码：(order_id,product_id)验证：无损：R1⋈R2⋈R3原样还原；保持：Fmin中各依赖均出现在某一子模式。三模式均达3NF，且R3仍含total_amount，需进一步分解消除qty,unit_price→total_amount：R31(order_id,product_id,qty)R32(product_id,unit_price,total_amount)最终得4个3NF子模式。三、SQL语言与事务处理1.单选题1.1在PostgreSQL中，下列隔离级别中可避免幻读的是（）。A.ReadUncommittedB.ReadCommittedC.RepeatableReadD.Serializable答案：D解析：仅Serializable通过更严格的并发控制消除幻读。2.多选题2.1下列SQL语句中，会触发约束检查的有（）。A.INSERTB.UPDATEC.DELETED.SELECTE.MERGE答案：ABCE解析：SELECT不修改数据，不触发约束。3.判断题3.1在MySQLInnoDB中，外键约束默认级联策略为CASCADE。（）答案：×解析：默认策略为RESTRICT。4.填空题4.1在Oracle中，实现“若记录存在则更新，否则插入”的语句为________。答案：MERGEINTO…USING…ON…WHENMATCHEDTHENUPDATE…WHENNOTMATCHEDTHENINSERT…5.综合题5.1银行转账业务：表Account(acc_id,balance,version)采用乐观锁version字段。要求：①写存储过程transfer(in_fromCHAR(10),in_toCHAR(10),in_amountNUMERIC(12,2))，实现原子转账；②处理余额不足、账号不存在、并发冲突；③返回0成功，1余额不足，2账号不存在，3版本冲突。答案：```sqlCREATEORREPLACEFUNCTIONtransfer(in_fromCHAR(10),in_toCHAR(10),in_amountNUMERIC(12,2))RETURNSSMALLINTLANGUAGEplpgsqlAS$$DECLAREv_from_verINTEGER;v_to_verINTEGER;v_from_balNUMERIC(12,2);BEGINIFin_amount<=0THENRETURN4;ENDIF;SELECTbalance,versionINTOv_from_bal,v_from_verFROMAccountWHEREacc_id=in_fromFORUPDATE;IFNOTFOUNDTHENRETURN2;ENDIF;IFv_from_bal<in_amountTHENRETURN1;ENDIF;SELECTversionINTOv_to_verFROMAccountWHEREacc_id=in_toFORUPDATE;IFNOTFOUNDTHENRETURN2;ENDIF;UPDATEAccountSETbalance=balancein_amount,version=version+1WHEREacc_id=in_fromANDversion=v_from_ver;IFNOTFOUNDTHENRETURN3;ENDIF;UPDATEAccountSETbalance=balance+in_amount,version=version+1WHEREacc_id=in_toANDversion=v_to_ver;IFNOTFOUNDTHENROLLBACK;RETURN3;ENDIF;RETURN0;END;$$;```四、数据库设计与性能优化1.单选题1.1在OLTP系统中，最适合的索引类型是（）。A.BitmapB.B+树C.HashD.R树答案：B解析：B+树支持高效点查与范围扫描，适合高并发OLTP。2.多选题2.1下列措施可减少索引碎片的有（）。A.定期REORGB.填充因子适当调低C.使用顺序UUIDD.在线重建索引E.缩小页大小答案：ABD解析：顺序UUID减少页分裂，但非碎片整理；页大小与碎片无直接关系。3.判断题3.1覆盖索引一定能消除回表操作。（）答案：√解析：覆盖索引包含查询所需全部列，无需回表。4.填空题4.1在SQLServer中，查看缺失索引建议的DMV为________。答案：sys.dm_db_missing_index_details5.综合题5.1某订单表Orders(order_id,customer_id,order_date,status,amount)数据量5亿行，常见查询：Q1：根据customer_id查近30天订单；Q2：根据order_date范围统计每日销售额；Q3：根据order_id精确查询。现有硬件：16核CPU，128GB内存，SSD10TB。要求：①设计分区策略；②设计索引策略；③给出压缩与归档方案；④评估方案后Q1、Q2、Q3的I/O代价。答案：①分区：按order_date做RANGE分区，每月一个分区，共36个分区；子分区按customer_idHASH16桶，减少热点。②索引：全局索引：PK(order_id)本地前缀索引；本地索引：IDX_CUST_DATE(customer_id,order_date)分区裁剪加速Q1；本地索引：IDX_DATE_AMT(order_date)include(amount)覆盖Q2。③压缩：对历史分区（>1年）使用PAGE压缩，节约40%空间；归档：冷数据迁移至对象存储，建立外部表，通过PolyBase访问。④I/O评估：Q1：利用分区裁剪仅扫描1~2月分区，哈希子分区后随机I/O约50MB；Q2：仅扫描order_date分区，顺序I/O约200MB；Q3：主键索引高度为3，逻辑读3次，物理读<1ms。五、并发控制与恢复技术1.单选题1.1采用多版本并发控制MVCC时，读操作不会加________锁。A.共享B.更新C.意向D.排他答案：A解析：MVCC通过版本快照实现一致性读，无需加共享锁。2.多选题2.1下列日志类型中，ARIES恢复算法使用的有（）。A.UndoB.RedoC.CLRD.CheckpointE.Commit答案：ABCD3.判断题3.1在严格两阶段锁协议中，事务提交后立即释放所有锁。（）答案：×解析：严格2PL持有排他锁直至提交，提交时才释放，但释放顺序仍可能引发级联撤销，需强严格2PL才避免。4.填空题4.1在MySQLInnoDB中，查看当前活跃事务的视图ID的命令为________。答案：SELECTtrx_id,trx_mysql_thread_idFROMinformation_schema.innodb_trx;5.综合题5.1设日志序列如下（LSN,事务,类型,页ID,旧值,新值）：(100,T1,UPDATE,P1,10,20)(110,T2,UPDATE,P2,5,15)(120,T1,UPDATE,P3,3,13)(130,CKPT,ACTIVE={T1,T2})(140,T2,COMMIT)(150,T1,UPDATE,P1,20,30)系统崩溃，重启时磁盘数据：P1=10,P2=5,P3=3。要求用ARIES算法：①分析阶段；②Redo阶段；③Undo阶段；④给出重启后P1,P2,P3值。答案：①分析：从CKPT向前，得活跃事务T1，T2已提交；T1需Undo。②Redo：从CKPT前最近脏页起，重放(100)(110)(120)(150)，得P1=30,P2=15,P3=13。③Undo：反向写回T1的更新，生成CLR：(160,T1,CLR,P1,30,10,UndoNextLSN=150)(170,T1,CLR,P3,13,3,UndoNextLSN=120)(180,T1,ABORT)④重启后：P1=10,P2=15,P3=3。六、分布式数据库与云原生1.单选题1.1在GoogleSpanner中，TrueTimeAP