2025年基础数据库试题及答案

2025年基础数据库试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于数据库系统（DBS）、数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）的关系描述中，正确的是（）。A.DBS包含DB和DBMS，DBMS是DBS的核心B.DB包含DBS和DBMS，DBS是DB的扩展C.DBMS包含DBS和DB，DB是DBMS的存储载体D.DBS与DBMS相互独立，DB是两者的公共数据区答案：A2.关系代数中，从关系R中选取满足条件σ的元组操作称为（）。A.投影（π）B.选择（σ）C.连接（⋈）D.除（÷）答案：B3.事务的ACID特性中，“原子性”指的是（）。A.事务一旦提交，其对数据库的修改是永久的B.事务执行过程中，数据库状态保持一致性C.事务的所有操作要么全部完成，要么全部不完成D.多个事务并发执行时，互不干扰答案：C4.以下索引类型中，适合范围查询的是（）。A.哈希索引B.B+树索引C.位图索引D.全文索引答案：B5.关系模式R（A,B,C,D），函数依赖为A→B，B→C，C→D，则R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B（解析：存在传递依赖A→C，A→D，不满足3NF）6.数据库并发控制中，“丢失修改”问题可通过（）解决。A.读锁（S锁）B.写锁（X锁）C.时间戳排序D.多版本并发控制（MVCC）答案：B7.以下完整性约束中，用于保证数据逻辑合理性的是（）。A.主键约束B.外键约束C.检查约束（CHECK）D.唯一约束答案：C8.执行SQL语句“SELECTCOUNT(DISTINCTscore)FROMstudent;”的作用是（）。A.统计学生表中所有成绩的数量B.统计学生表中不同成绩值的数量C.统计学生表中成绩非空的记录数D.统计学生表中成绩的平均值答案：B9.数据仓库（DataWarehouse）的核心特点是（）。A.支持实时事务处理B.面向主题的、集成的、稳定的、随时间变化的数据集合C.存储当前最新的业务数据D.支持OLTP（联机事务处理）答案：B10.NoSQL数据库中，MongoDB属于（）类型。A.键值存储B.列族存储C.文档存储D.图存储答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1.数据库系统的三级模式结构包括外模式、______和内模式。答案：模式（概念模式）2.关系模型的三要素是数据结构、______和完整性约束。答案：数据操作（或关系操作）3.事务的ACID特性中，“隔离性”通过______机制实现。答案：并发控制（或锁机制/MVCC）4.B+树索引中，所有数据记录存储在______节点。答案：叶子5.关系模式满足2NF的条件是消除了______函数依赖。答案：非主属性对候选键的部分6.数据库恢复技术中，______日志用于记录事务对数据库的所有更新操作。答案：重做（REDO）7.SQL语言的组成包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和______。答案：数据控制语言（DCL）8.数据仓库的ETL过程指的是抽取（Extract）、______和加载（Load）。答案：转换（Transform）9.ER图中，实体之间的联系类型包括一对一（1:1）、一对多（1:n）和______。答案：多对多（m:n）10.NoSQL数据库的设计原则通常包括CAP定理中的______（一致性、可用性、分区容忍性）无法同时满足。答案：三者三、简答题（每题6分，共60分）1.简述关系模型与层次模型的主要区别。答案：关系模型用二维表（关系）表示数据及联系，数据结构统一，用户通过关系代数或SQL操作数据，支持复杂查询；层次模型用树形结构表示数据，节点间为父子关系，只能通过父节点访问子节点，数据联系隐含在结构中，查询路径固定，灵活性较低。2.事务回滚（Rollback）通常由哪些情况触发？答案：事务执行过程中遇到错误（如违反完整性约束、死锁超时）、用户显式调用ROLLBACK语句、系统故障（如断电导致事务未完成）。回滚会撤销事务对数据库的所有修改，恢复到事务开始前的状态。3.说明B+树索引相比B树索引的优点。答案：B+树所有数据记录集中在叶子节点，且叶子节点通过指针连接，支持范围查询时无需回表，效率更高；非叶子节点仅存储索引键，可容纳更多索引项，减少磁盘I/O次数；B+树的高度更低，查询时间更稳定。4.第三范式（3NF）的要求是什么？请举一个不满足3NF的关系模式并说明如何分解。答案：3NF要求关系模式中不存在非主属性对候选键的传递函数依赖。例如，关系模式R（学生ID，姓名，学院，学院地址），存在传递依赖：学生ID→学院→学院地址。分解为R1（学生ID，姓名，学院）和R2（学院，学院地址），消除传递依赖。5.乐观锁与悲观锁的核心差异是什么？各自适用场景。答案：悲观锁假设冲突可能发生，通过加锁（如X锁）强制阻塞其他事务的修改，适用于写操作频繁的场景；乐观锁假设冲突较少，通过版本号或时间戳验证数据是否被修改，适用于读多写少的场景。6.触发器（Trigger）的作用是什么？举例说明其应用场景。答案：触发器是绑定到表的事件（INSERT/UPDATE/DELETE）的自动执行程序，用于实现业务规则、数据校验或审计。例如，在订单表（order）插入新记录时，触发器自动检查库存表（inventory）的剩余数量，若不足则回滚插入操作。7.数据仓库与传统数据库的主要区别有哪些？答案：传统数据库面向OLTP（联机事务处理），支持实时业务操作，数据是当前的、细节的、易变的；数据仓库面向OLAP（联机分析处理），支持决策分析，数据是集成的、历史的、稳定的，结构常为星型或雪花型。8.简述ER图转换为关系模式的步骤。答案：（1）实体转换为关系，属性为关系的字段，实体的主键作为关系的主键；（2）1:1联系可合并到任一实体的关系中，或单独作为关系；（3）1:n联系合并到n端实体的关系中，添加1端实体的主键作为外键；（4）m:n联系单独转换为关系，主键为两端实体主键的组合，外键分别指向两端实体。9.SQL注入的原理是什么？如何防范？答案：原理是攻击者通过在用户输入中插入恶意SQL代码，欺骗数据库执行非预期操作（如删除数据、获取敏感信息）。防范措施包括：使用预编译语句（PreparedStatement）绑定参数、对用户输入进行严格校验和转义、限制数据库用户权限、避免在前端暴露SQL错误信息。10.NoSQL中键值存储（Key-ValueStore）的特点及适用场景。答案：特点是数据以键值对形式存储，结构简单，读写性能极高，扩展性强；缺点是不支持复杂查询。适用场景包括缓存（如Redis）、会话存储、需要快速读写的简单数据场景（如用户配置信息）。四、应用题（共30分）某公司需设计员工管理数据库，包含以下需求：员工表（Employee）：员工ID（唯一标识）、姓名、性别、入职日期、部门ID（关联部门表）。部门表（Department）：部门ID（唯一标识）、部门名称、负责人ID（关联员工表，可空）。项目表（Project）：项目ID（唯一标识）、项目名称、起始日期、结束日期、负责人ID（关联员工表）。员工参与项目表（Emp_Project）：记录员工参与的项目，需包含员工ID、项目ID、参与角色（如“开发”“测试”）。要求：（1）根据需求设计各表的结构，标注主键、外键及必要约束（8分）；（2）编写SQL语句，查询2023年1月1日以后入职，且所在部门负责人为“张三”的员工姓名、部门名称（8分）；（3）编写SQL语句，统计每个项目的参与员工数量（需显示项目名称和人数，人数为0的项目也要显示）（8分）；（4）编写SQL语句，为“研发部”（部门名称）的所有员工增加1000元月薪（假设员工表包含“月薪”字段）（6分）。答案：（1）表结构设计：```sqlCREATETABLEDepartment(dept_idINTPRIMARYKEY,dept_nameVARCHAR(50)UNIQUENOTNULL,manager_idINT,FOREIGNKEY(manager_id)REFERENCESEmployee(emp_id));CREATETABLEEmployee(emp_idINTPRIMARYKEY,emp_nameVARCHAR(50)NOTNULL,genderENUM('男','女')NOTNULL,hire_dateDATENOTNULL,dept_idINTNOTNULL,salaryDECIMAL(10,2),FOREIGNKEY(dept_id)REFERENCESDepartment(dept_id));CREATETABLEProject(proj_idINTPRIMARYKEY,proj_nameVARCHAR(100)NOTNULL,start_dateDATENOTNULL,end_dateDATE,leader_idINTNOTNULL,FOREIGNKEY(leader_id)REFERENCESEmployee(emp_id));CREATETABLEEmp_Project(emp_idINT,proj_idINT,roleVARCHAR(20)NOTNULL,PRIMARYKEY(emp_id,proj_id),FOREIGNKEY(emp_id)REFERENCESEmployee(emp_id),FOREIGNKEY(proj_id)REFERENCESProject(proj_id));```（2）查询2023年1月1日以后入职且部门负责人为“张三”的员工：```sqlSELECTe.emp_name,d.dept_nameFROMEmployeeeJOINDepartmentdONe.dept_id=d.dept_idJOINEmployeemONd.manager_id=m.emp_idWHEREe.hire_date>'2023-01-01'ANDm.emp_name='张三';```（3）统计每个项目的参与员工数量（包括无员工的项目）：```sqlSELECTj_name,COUNT(ep.emp_id)ASemp_countFROMProjectpLEFTJOINEmp_ProjectepONj_id=j_idGROUPBYj_id,j_name;```（4）为“研发部”员工增加1000元月薪：```sqlUPDATEEmployeeeJOINDepartmentdONe.dept_id=d.dept_idSETe.salary=e.salary+1000WHEREd.dept_name='研发部';```五、综合题（共20分）某高校需设计学生选课管理数据库，需求如下：学生信息：学号（唯一）、姓名、性别、出生日期、所在学院。课程信息：课程号（唯一）、课程名、学分、所属学院。选课关系：学生可选多门课，每门课可被多个学生选，需记录选课时间（精确到天）和成绩（0-100分，可空）。约束：学生所在学院与课程所属学院需一致（即学生只能选本学院课程）。要求：（1）绘制ER图（用文字描述实体、属性及联系）（6分）；（2）将ER图转换为关系模式，标注主键、外键及约束（8分）；（3）提出一条优化数据库性能的建议，并说明理由（6分）。答案：（1）ER图描述：实体1：学生（Student），属性：学号（Sno，主键）、姓名（Sname）、性别（Ssex）、出生日期（Sbirth）、学院（Sdept）。实体2：课程（Cou