2025年数据库应用技术试题及答案

2025年数据库应用技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于关系模型基本性质的描述中，错误的是（）。A.同一列的数据具有相同的数据类型B.行的顺序可以任意交换C.列的顺序不影响查询结果D.允许存在完全相同的两行数据答案：D2.以下SQL语句中，属于数据控制语言（DCL）的是（）。A.CREATETABLEB.GRANTC.UPDATED.SELECT答案：B3.事务的ACID特性中，“原子性”指的是（）。A.事务一旦提交，其结果永久保存B.事务执行过程中不受其他事务干扰C.事务中的操作要么全部完成，要么全部不完成D.事务处理的数据满足完整性约束答案：C4.关于B+树索引与哈希索引的对比，正确的是（）。A.B+树索引适合范围查询，哈希索引适合等值查询B.哈希索引支持顺序访问，B+树索引不支持C.B+树索引的空间占用比哈希索引小D.哈希索引在数据频繁更新时性能更稳定答案：A5.关系模式R（A,B,C,D），函数依赖为A→B，B→C，C→D，则R最高满足（）。A.第一范式（1NF）B.第二范式（2NF）C.第三范式（3NF）D.BC范式（BCNF）答案：B（存在传递依赖A→C，A→D，不满足3NF）6.将ER图转换为关系模型时，多对多联系（M:N）的处理方式是（）。A.将其中一个实体的主键加入另一个实体的关系模式B.创建新的关系模式，包含两个实体的主键和联系的属性C.合并两个实体的关系模式D.仅保留任意一个实体的主键答案：B7.以下场景中，最适合使用NoSQL数据库的是（）。A.银行核心交易系统（需严格ACID）B.电商商品详情页（需高并发读）C.政府统计报表（需复杂关联查询）D.财务报销系统（需严格事务）答案：B8.数据库备份中，“差异备份”的特点是（）。A.仅备份上次完全备份后修改过的数据B.仅备份上次差异备份后修改过的数据C.备份全部数据，速度最慢D.备份事务日志，用于恢复到特定时间点答案：A9.以下查询优化策略中，属于物理优化的是（）。A.调整SQL语句的逻辑顺序（如先过滤后连接）B.为常用查询字段添加索引C.分解复杂查询为多个简单查询D.使用视图隐藏底层表结构答案：B10.当数据库发生介质故障（如磁盘损坏）时，最有效的恢复方法是（）。A.利用事务日志进行重做（REDO）B.利用最近的完全备份和差异备份恢复数据C.回滚未提交的事务（UNDO）D.重新执行所有事务答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1.关系代数的基本操作包括并、差、笛卡尔积、选择、（）和（）。答案：投影；连接2.SQL中，用于统计记录数的聚合函数是（），计算平均值的函数是（）。答案：COUNT；AVG3.事务的隔离级别从低到高依次为：读未提交、（）、可重复读、（）。答案：读已提交；串行化4.B+树索引的叶子节点存储（），非叶子节点存储（）。答案：数据记录指针；索引键和子节点指针5.第三范式（3NF）要求关系模式中每个非主属性既不部分依赖于候选键，也不（）于候选键。答案：传递依赖6.分布式数据库的CAP定理指的是（）、（）和分区容忍性三者无法同时满足。答案：一致性；可用性7.数据库加密技术分为（）加密和（）加密，前者在存储时加密，后者在传输时加密。答案：存储；传输8.数据库日志文件主要包括（）日志（记录事务操作）和（）日志（记录结构变更）。答案：事务；DDL9.索引失效的常见原因包括：查询条件使用函数（如WHEREYEAR(时间)=2025）、（）、（）。答案：使用OR连接多个条件且无索引覆盖；数据类型隐式转换（如字段为VARCHAR，查询用数字）10.NoSQL数据库主要分为四大类：键值存储（如Redis）、（）（如MongoDB）、列族存储（如HBase）、（）（如Neo4j）。答案：文档存储；图存储三、简答题（每题6分，共30分）1.简述主键与候选键的区别与联系。答案：候选键是能唯一标识关系中每一元组的最小属性集（无冗余），一个关系中可能有多个候选键；主键是从候选键中选定的一个，用于唯一标识元组。主键一定是候选键，但候选键不一定是主键（未被选中时）。2.视图的作用主要有哪些？答案：①简化复杂查询：将常用的多表连接或过滤操作封装为视图，用户直接查询视图即可；②数据安全：通过视图限制用户只能访问部分字段或行，隐藏敏感数据；③逻辑独立性：当底层表结构变更时，只需调整视图定义，用户查询无需修改。3.事务回滚（ROLLBACK）的执行过程是怎样的？答案：当事务执行过程中发生错误（如违反约束、死锁）或显式调用ROLLBACK时，数据库根据事务日志（UNDO日志）逆向执行事务的所有操作：对于更新操作，将数据恢复为修改前的值；对于插入操作，删除新插入的记录；对于删除操作，恢复被删除的记录。最终使数据库回到事务开始前的一致状态。4.索引的优缺点分别是什么？答案：优点：①加速查询（尤其是WHERE、JOIN、ORDERBY操作）；②减少全表扫描，降低I/O消耗。缺点：①增加存储开销（索引需要额外空间）；②降低写操作（INSERT、UPDATE、DELETE）性能（每次写操作需同步更新索引）；③维护索引需要额外CPU资源（如B+树的分裂与合并）。5.关系模型与文档模型（如MongoDB）在数据存储上的主要差异有哪些？答案：①结构约束：关系模型要求所有记录符合固定的表结构（模式固定），文档模型允许文档（类似JSON）有不同字段（模式灵活）；②关联方式：关系模型通过外键实现表间关联（需JOIN查询），文档模型通过嵌套文档或引用实现关联（可内联存储，减少JOIN）；③查询能力：关系模型支持复杂关联查询和事务，文档模型对嵌套数据的查询更高效，但复杂关联查询能力较弱；④扩展性：文档模型更适合半结构化数据（如用户行为日志），关系模型适合结构化强、需严格约束的数据（如订单）。四、设计题（共20分）某高校实验室管理系统需管理以下信息：-实验室（Lab）：编号（LabID，主键）、名称（LabName）、容量（Capacity）、位置（Location）-设备（Equipment）：设备号（EqID，主键）、名称（EqName）、型号（Model）、购买时间（BuyDate）、所属实验室（LabID，外键）-预约（Reservation）：预约号（ResID，主键）、学生学号（Sno）、实验室编号（LabID）、预约日期（ResDate）、使用时段（TimeSlot）要求：（1）根据上述需求，画出ER图（用矩形表示实体，椭圆表示属性，菱形表示联系，需标注联系类型）。（5分）（注：文字描述ER图结构代替图示）答案：实体“实验室”属性：LabID（主键）、LabName、Capacity、Location；实体“设备”属性：EqID（主键）、EqName、Model、BuyDate、LabID（外键）；实体“学生”属性：Sno（主键，隐含）；实体“预约”属性：ResID（主键）、ResDate、TimeSlot。联系：实验室与设备是1:N（一个实验室有多个设备，一个设备属于一个实验室）；学生与预约是1:N（一个学生可预约多次，一次预约由一个学生发起）；实验室与预约是1:N（一个实验室可被多次预约，一次预约对应一个实验室）。（2）将ER图转换为关系模式，要求标注主键和外键。（5分）答案：实验室（LabID，LabName，Capacity，Location）主键：LabID设备（EqID，EqName，Model，BuyDate，LabID）主键：EqID外键：LabID（参照实验室.LabID）学生（Sno，...）主键：Sno（假设学生信息另表存储）预约（ResID，Sno，LabID，ResDate，TimeSlot）主键：ResID外键：Sno（参照学生.Sno），LabID（参照实验室.LabID）（3）编写SQL语句，完成以下操作：①创建“设备”表，要求“购买时间”默认值为系统当前时间，“型号”不能为空。（3分）答案：CREATETABLEEquipment(EqIDVARCHAR(20)PRIMARYKEY,EqNameVARCHAR(50)NOTNULL,ModelVARCHAR(30)NOTNULL,BuyDateDATEDEFAULTCURRENT_DATE,LabIDVARCHAR(20),FOREIGNKEY(LabID)REFERENCESLab(LabID));②插入一条设备记录：EqID='EQ001'，EqName='激光打印机'，Model='HP-L800'，所属实验室编号'LAB001'。（2分）答案：INSERTINTOEquipment(EqID,EqName,Model,LabID)VALUES('EQ001','激光打印机','HP-L800','LAB001');③查询2025年1月1日后购买的、所属实验室位置在“科技楼3楼”的设备名称和型号。（3分）答案：SELECTe.EqName,e.ModelFROMEquipmenteJOINLablONe.LabID=l.LabIDWHEREe.BuyDate>'2025-01-01'ANDl.Location='科技楼3楼';④将实验室“LAB001”中容量小于50的设备全部标记为“待检修”（假设设备表新增“状态”字段Status，默认值'正常'）。（2分）答案：UPDATEEquipmentSETStatus='待检修'WHERELabID='LAB001'ANDEqIDIN(SELECTEqIDFROMEquipmentWHERELabID='LAB001'AND(SELECTCapacityFROMLabWHERELabID='LAB001')<50);五、综合题（共10分）某电商平台订单数据库（MySQL）近期出现“查询订单详情（OrderID）响应缓慢”的问题，假设你是数据库管理员，需排查并优化。（1）可能的原因有哪些？（5分）答案：①订单详情查询的WHERE条件（OrderID）未建立索引，导致全表扫描；②OrderID字段存在类型不匹配（如字段为VARCHAR，查询用INT，触发隐式转换导致索引失效）；③订单表数据量过大（如亿级记录），单表未做分库分表；④事务隔离级别过高（如串行化），导致查询被锁阻塞；⑤服务器硬件瓶颈（如磁盘I/O慢、内存不足）；⑥查询语句中包含不必要的字段（如SELECT），增加数据读取量。（2）提出具体优化策略。（5分）答案：①为OrderID字段添加主键索引（若未设置）或唯一索引（已存在主键则检查索引是否有效）；②检查OrderID字段类型与查询参数类型是否一致（如统一为BIGINT），避