(2025年)数据库原理及应用测试题带答案

(2025年)数据库原理及应用测试题带答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于关系模型的描述中，错误的是（）A.关系的每一列称为属性，属性名唯一B.关系中允许存在完全相同的元组C.关系的行和列顺序可以任意交换D.关系的主码可以由多个属性组成答案：B2.在SQL中，若要查询“学生表”中年龄大于20岁且性别为“女”的学生，正确的WHERE子句是（）A.WHERE年龄>20OR性别='女'B.WHERE年龄>20AND性别='女'C.WHERE年龄>20,性别='女'D.WHERE年龄>20&性别='女'答案：B3.事务的ACID特性中，“一致性”指的是（）A.事务执行后，数据库状态从一个一致状态转变为另一个一致状态B.事务一旦提交，其对数据库的修改是永久的C.一个事务的执行不被其他事务干扰D.事务中的操作要么全部完成，要么全部不完成答案：A4.某关系模式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：主码为A，存在非主属性C、D对主码的传递依赖A→B→C→D，不满足3NF）5.关于索引的描述，正确的是（）A.聚集索引会改变表中数据的物理存储顺序B.非聚集索引的查询效率一定高于聚集索引C.索引越多，数据插入和更新的速度越快D.唯一索引允许表中存在重复值答案：A6.在ER模型中，“学生”与“课程”之间的“选课”关系属于（）A.1:1B.1:nC.n:mD.不确定答案：C7.数据库恢复的基础是（）A.数据转储和日志文件B.并发控制C.完整性约束D.安全性控制答案：A8.下列SQL语句中，用于修改表结构的是（）A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.DELETE答案：B9.分布式数据库中，数据分片的方式不包括（）A.水平分片B.垂直分片C.混合分片D.全局分片答案：D10.在封锁协议中，一级封锁协议可以防止（）A.丢失修改B.不可重复读C.读脏数据D.幻读答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1.关系数据库的三种完整性约束是实体完整性、参照完整性和__________。答案：用户定义的完整性2.SQL中，用于查询结果去重的关键字是__________。答案：DISTINCT3.事务的四个特性是原子性、一致性、隔离性和__________。答案：持久性（或持续性）4.关系代数中，从关系中选取满足条件的元组的操作称为__________。答案：选择（σ）5.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、__________、数据库实施和数据库运行维护。答案：物理结构设计6.若关系模式R∈3NF，则其不存在非主属性对主码的__________依赖和传递依赖。答案：部分7.数据库恢复的基本技术是数据转储和__________。答案：日志文件8.并发控制的主要方法是__________机制。答案：封锁9.在ER模型中，弱实体集的存在依赖于__________实体集。答案：强10.索引按存储结构可分为__________索引和非聚集索引。答案：聚集11.SQL中，用于定义视图的语句是__________。答案：CREATEVIEW12.关系数据库中，外码的取值必须为空或等于被参照关系中某个元组的__________。答案：主码值13.数据库管理系统（DBMS）的核心功能是__________。答案：数据管理（或数据存取）14.分布式数据库的“分布透明性”包括分片透明、位置透明和__________透明。答案：局部数据模型15.关系模型的三类完整性约束中，__________由主码保证。答案：实体完整性16.事务日志的作用是记录事务对数据库的__________操作。答案：更新（或修改）17.关系代数中，连接操作的两种特殊形式是等值连接和__________。答案：自然连接18.数据库安全性控制的常用方法包括用户标识与鉴别、存取控制、__________和视图机制等。答案：审计19.若关系模式R的所有属性都是不可再分的基本数据项，则R满足__________。答案：第一范式（1NF）20.大数据场景下，NoSQL数据库的典型模型包括键值存储、列族存储、文档存储和__________。答案：图存储三、简答题（每题6分，共30分）1.简述BCNF与3NF的区别。答案：BCNF（巴斯-科德范式）是3NF的改进。3NF要求不存在非主属性对主码的部分依赖和传递依赖；而BCNF进一步要求所有决定因素（即函数依赖的左部）都必须包含候选码。因此，BCNF的关系模式中，主属性之间也不能存在部分或传递依赖。例如，若关系模式R（A,B,C）存在函数依赖B→C，且B是候选码，则R∈3NF；若B不是候选码（如主码为A），则R不满足BCNF但可能满足3NF。2.事务回滚（ROLLBACK）的机制是什么？答案：事务回滚是指当事务执行过程中发生故障（如系统崩溃、违反完整性约束）时，DBMS通过日志文件撤销该事务对数据库的所有修改，使数据库恢复到事务开始前的状态。具体步骤：（1）反向扫描日志文件，查找该事务的更新操作；（2）对每个更新操作，执行逆操作（如插入的元组删除，删除的元组重新插入，修改的属性恢复旧值）；（3）直到日志中该事务的起始标记（BEGINTRANSACTION），回滚完成。3.索引的优点和缺点分别是什么？答案：优点：（1）加速数据查询，减少全表扫描的I/O开销；（2）支持快速排序和分组操作；（3）提高连接操作的效率。缺点：（1）占用额外存储空间；（2）数据插入、更新、删除时需要维护索引，增加操作时间；（3）过多索引可能导致查询优化器选择不当，反而降低性能；（4）索引维护可能影响并发事务的隔离性。4.简述ER模型转换为关系模型的主要步骤。答案：（1）实体集转换：每个实体集对应一个关系模式，实体的属性作为关系的属性，实体的主码作为关系的主码。（2）联系转换：①1:1联系：可将任一方的主码加入另一方的关系模式；②1:n联系：将“1”方的主码加入“n”方的关系模式；③n:m联系：单独建立一个关系模式，包含双方主码和联系的属性，主码为双方主码的组合。（3）处理弱实体集：弱实体集对应的关系模式需包含其标识属性和所依赖强实体集的主码，主码为两者的组合。5.并发控制中，一级封锁协议和二级封锁协议的区别是什么？答案：一级封锁协议：事务在修改数据前必须对其加X锁（排他锁），直到事务结束（提交或回滚）时释放。可防止“丢失修改”（如两个事务同时修改同一数据，后提交的覆盖先提交的）。二级封锁协议：在一级封锁协议基础上，事务在读取数据前必须对其加S锁（共享锁），读取完成后即可释放S锁。二级封锁协议除了防止丢失修改，还能防止“读脏数据”（即读取到未提交的中间数据）。但二级封锁协议不能保证可重复读（同一事务两次读取同一数据可能得到不同结果）。四、设计题（每题10分，共20分）1.某医院需设计“患者就诊管理”数据库，需求如下：-患者信息：患者编号（唯一）、姓名、性别、出生日期、联系方式；-医生信息：医生编号（唯一）、姓名、科室、职称；-就诊记录：每次就诊有就诊时间、诊断结果、处方（可能包含多个药品）；-药品信息：药品编号（唯一）、名称、规格、单价；要求：（1）绘制ER图（需标注实体、属性、联系及联系类型）；（2）将ER图转换为关系模式，并指出主码和外码。答案：（1）ER图设计：实体：患者（患者编号，姓名，性别，出生日期，联系方式）；医生（医生编号，姓名，科室，职称）；药品（药品编号，名称，规格，单价）；就诊记录（就诊时间，诊断结果）。联系：患者与医生之间通过“就诊”发生n:m联系（一个患者可就诊多个医生，一个医生可诊治多个患者）；就诊记录与药品之间通过“包含”发生n:m联系（一次就诊可能开多个药品，一个药品可被多次处方）。（2）关系模式转换：患者（患者编号，姓名，性别，出生日期，联系方式）主码：患者编号医生（医生编号，姓名，科室，职称）主码：医生编号药品（药品编号，名称，规格，单价）主码：药品编号就诊记录（就诊ID，患者编号，医生编号，就诊时间，诊断结果）主码：就诊ID；外码：患者编号（参照患者），医生编号（参照医生）处方（就诊ID，药品编号，数量）主码：（就诊ID，药品编号）；外码：就诊ID（参照就诊记录），药品编号（参照药品）2.基于“学生-课程”数据库（关系模式如下），用SQL完成以下查询：学生（Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept）课程（Cno,Cname,Cpno,Ccredit）选课（SC,Sno,Cno,Grade）（1）查询计算机科学系（Sdept='CS'）中年龄小于20岁的女生姓名和年龄；（2）查询选修了“数据库原理”课程的学生学号和姓名（要求用子查询）；（3）统计每门课程的选修人数和平均成绩（结果包含课程号、课程名、选修人数、平均成绩）；答案：（1）SELECTSname,SageFROM学生WHERESdept='CS'ANDSage<20ANDSsex='女';（2）SELECTS.Sno,S.SnameFROM学生SWHEREEXISTS(SELECTFROM选课SC,课程CWHERESC.Sno=S.SnoANDC.Cno=SC.CnoANDC.Cname='数据库原理');（3）SELECTC.Cno,C.Cname,COUNT(SC.Sno)AS选修人数,AVG(SC.Grade)AS平均成绩FROM课程CLEFTJOIN选课SCONC.Cno=SC.CnoGROUPBYC.Cno,C.Cname;五、综合题（10分）某电商平台需设计“订单管理”数据库，要求支持以下业务：-用户注册（用户ID、姓名、手机号、注册时间）；-商品信息（商品ID、名称、类别、单价、库存）；-订单提供（订单ID、下单时间、总金额、状态：待支付/已支付/已发货/已完成）；-订单包含多个商品，每个商品有购买数量；-需记录用户的历史订单；请设计该数据库的逻辑结构（关系模式），并说明：（1）主码和外码的选择；（2）需要创建的索引（至少2个）；（3）针对“库存扣减”操作的事务设计（需包含ACID特性的实现）。答案：（1）关系模式设计：用户（UserID,Uname,Phone,RegTime）主码：UserID商品（GoodsID,Gname,Category,Price,Stock）主码：GoodsID订单（OrderID,UserID,OrderTime,TotalAmount,Status）主码：OrderID；外码：UserID（参照用户）订单详情（OrderID,GoodsID,Quantity）主码：（OrderID,GoodsID）；外码：OrderID（参照订单），GoodsID（参照商品）（2）索引设计：①用户表的Phone字段创建唯一索引（加速用户登录时的手机号查询）；②商品表的Category字段创建普通索引（加速按商品类别筛选）；③订单表的Status字段创建普通索引（加速查询不同状态的订单）。（3）“库存扣减”事务设计：事务流程：BEGINTRANSACTION;--步骤1：检查商品库存是否足够SELECTStockFROM商品WHEREGoodsID=?FORUPDATE;（加X锁，防止其他事务同时修改）--步骤2：若库存≥购买数量，扣减库存UPDATE商品SETStock=Stock-?WHEREGoodsID=?;--步骤3：提供订单详情记录INSERTINTO订单详情(OrderID,GoodsID,Quantity)VALUES(?,?,?);--步骤4：更新订单总金额（假设总金额由商品单价×数量计算）UPDATE订单SETTotalAmount=TotalAmount+(SELECTP