2025年数据库系统工程师专项训练题库（含答案）

2025年数据库系统工程师专项训练题库（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共30分）1.下列关于数据库系统的叙述中，正确的是________。A.数据库系统是一个独立的系统，不需要操作系统的支持B.数据库系统中数据的物理独立性是指用户可以随时修改数据库的物理结构，而不影响数据库的逻辑结构和用户的应用程序C.数据库系统三级模式结构包括外模式、概念模式和内模式，它们之间通过映像联系起来D.数据库管理系统（DBMS）是数据库系统的核心软件，负责数据库的定义、建立、管理和使用2.关系代数中的并运算（∪）和交运算（∩）满足________。A.交换律和结合律B.交换律和分配律C.结合律和幂等律D.分配律和幂等律3.SQL语言中，用于删除表结构的语句是________。A.DELETEB.DROPC.TRUNCATED.REMOVE4.在关系数据库中，实现实体之间一对多关系的常用方法是________。A.将多端实体所关联的属性添加到一端实体的关系中B.创建一个公共的连接表，包含两端实体的主键以及它们之间的联系属性C.将一端实体的主键作为外键添加到多端实体的关系中D.使用参照完整性约束5.事务的四个基本特性（ACID）中，'I'（原子性）指的是________。A.事务必须是原子性的，即它是一个不可分割的工作单元B.事务必须是持久的，即一个事务成功完成后，它对数据库中数据的改变是永久的C.事务必须是隔离的，即一个事务的执行不能被其他事务干扰D.事务必须保证数据库始终处于一致性状态6.数据库恢复技术中，用于记录已提交事务的操作以及数据库状态变化信息的日志文件是________。A.数据文件B.事务日志文件C.数据字典D.备份文件7.在数据库并发控制中，避免丢失更新的问题是可以通过________来解决的。A.设置较长的锁等待时间B.采用共享锁C.采用排他锁D.采用多版本并发控制（MVCC）8.下列关于数据库设计的叙述中，错误的是________。A.数据库设计包括概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段B.概念设计阶段主要结果是产生数据库的E-R图C.逻辑设计阶段的主要任务是将E-R图转换为关系模式D.物理设计阶段主要考虑数据库在物理存储结构上的优化9.在关系数据库中，为了提高查询效率，通常需要对经常作为查询条件的列建立________。A.索引B.触发器C.存储过程D.视图10.下列关于SQL语句的叙述中，正确的是________。A.`SELECTDISTINCTA,BFROMTableWHEREBISNULL;`会返回A和B都为NULL的行B.`ALTERTABLETableADDCOLUMNCINTDEFAULT10;`会在Table表中添加一个名为C的整型列，默认值为10C.`UPDATETableSETA=BWHEREA>(SELECTAVG(A)FROMTable);`会将A列的值更新为B列的值，条件是A列的值大于A列的平均值D.`CREATEVIEWVASSELECT*FROMTableWHERECity='Beijing';`创建了一个包含Table表中所有列的视图V，只包含City列值为'Beijing'的行11.下列关于数据库设计范式的叙述中，正确的是________。A.第一范式（1NF）要求关系中的每一列都只能有一个数据值B.第二范式（2NF）要求关系必须满足1NF，并且所有非主属性都完全函数依赖于所有主属性C.第三范式（3NF）要求关系必须满足2NF，并且所有非主属性都只依赖于主键D.BCNF是比3NF要求更强的范式，它要求关系中的所有属性都必须直接依赖于整个主键12.下列关于数据库安全性的叙述中，错误的是________。A.用户认证是数据库安全的第一道防线，用于验证用户的身份B.授权管理用于控制用户对数据库对象的操作权限C.数据加密可以在数据传输或存储过程中保护数据不被窃取D.触发器可以用于实现复杂的数据库安全策略，但其本身不提供直接的安全保护机制13.下列关于分布式数据库系统的叙述中，正确的是________。A.分布式数据库系统中的数据在逻辑上是统一的，但在物理上分散存储在不同的场地上B.分布式数据库系统必然降低了数据的冗余度C.分布式数据库系统简化了应用程序的编写，因为应用程序无需考虑数据分布的情况D.分布式数据库系统的主要挑战在于数据一致性和系统可用性的保证14.下列关于NoSQL数据库的叙述中，错误的是________。A.NoSQL数据库是为了满足大数据和云计算应用需求而发展起来的一类数据库B.document-orienteddatabase（文档型数据库）如MongoDB，数据以类似JSON的文档形式存储C.key-valuestore（键值对数据库）如Redis，以简单的键值对形式存储数据，适合高速读写D.graphdatabase（图型数据库）如Neo4j，擅长表示和查询数据之间的复杂关系15.下列关于数据库性能优化的叙述中，错误的是________。A.优化SQL查询语句是提高数据库性能的常用方法之一B.建立合适的索引可以显著提高查询效率，但也会降低更新操作的性能C.调整数据库缓冲区大小通常对查询性能影响不大D.分析执行计划（EXPLAIN）有助于找出查询或操作的瓶颈二、填空题（每空2分，共20分）1.数据库管理系统（DBMS）通常提供两种数据语言：________语言和________语言。2.在关系模型中，实体之间的联系用________来表示。3.事务的并发控制常用锁机制，共享锁（S锁）用于保护共享数据，排他锁（X锁）用于保护数据以进行________。4.数据库恢复通常采用两种基本技术：________和________。5.视图是数据库中的一种虚表，它是由________逻辑定义的。6.SQL语言中，用于插入数据的语句是________。7.数据库设计的第一范式（1NF）要求关系的每一个分量必须是一个________。8.为了确保数据库在发生故障后能够恢复到一致状态，事务必须具有原子性、一致性、隔离性和________。9.数据库安全性控制分为两个阶段：身份识别与验证和________。10.主流的关系数据库管理系统（RDBMS）大多是基于________模型的。三、简答题（每题5分，共15分）1.简述数据库三级模式结构及其作用。2.简述事务的四个基本特性（ACID）及其含义。3.简述建立数据库索引的作用和可能带来的问题。四、问答题（每题10分，共20分）1.请解释什么是数据库的规范化，并简述为什么需要对数据库进行规范化设计。2.假设有一个学生（Student）表，包含主键StudentID、姓名Name、专业Major和班级ClassID。还有一个班级（Class）表，包含主键ClassID、班级名称ClassName。请写出SQL语句完成以下操作：a.查询所有学生的姓名和班级名称。b.查询每个专业的学生人数。c.查询没有学生的班级的班级名称。---试卷答案一、选择题1.C解析：数据库系统需要操作系统支持，A错。数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性，物理独立性是指物理结构改变不影响逻辑结构和应用程序，B错。三级模式（外/概念/内）通过两层映像（外-概念、概念-内）联系，C对。DBMS是核心软件，负责定义、建立、管理和使用数据库，D对。2.D解析：并运算满足交换律A∪B=B∪A和分配律A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C)以及幂等律A∪A=A。交运算满足交换律A∩B=B∩A和分配律A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)以及幂等律A∩A=A。故选D。3.B解析：`DELETE`用于删除表中的数据行。`DROP`用于删除表结构。`TRUNCATE`用于删除表中的所有数据行，但保留表结构。`REMOVE`不是标准的SQL语句。4.B解析：实现一对多关系通常在一端实体（“一”）的关系中包含多端实体（“多”）的主键作为外键。为了完整表示联系，常创建一个独立的连接表，包含“一”端实体的主键和“多”端实体的主键（或其组合），以及可能存在的联系属性。A、C描述的是反向关系或部分情况。D是约束，不是实现方法。5.A解析：原子性（Atomicity）保证事务是不可分割的最小工作单元，要么全部完成，要么全部不做。B是持久性（Durability）。C是隔离性（Isolation）。D是一致性（Consistency），事务必须保证数据库从一个一致性状态转移到另一个一致性状态。6.B解析：事务日志文件记录了事务的开始、结束以及所有对数据库的操作（如插入、删除、更新）和操作前的数据副本，是数据库恢复的基础。数据文件存储实际数据。数据字典存储数据库元数据。备份文件是数据库状态的副本。7.C解析：采用排他锁（写锁）时，一个事务在对数据进行修改时，会锁定该数据，阻止其他事务读取或修改，从而避免丢失更新。共享锁（读锁）允许多个事务同时读取，但不能修改，无法避免丢失更新。较长的锁等待时间可能导致死锁。MVCC通过维护数据多版本解决读-写冲突，但与避免丢失更新直接关系不大，丢失更新主要是读-写冲突。8.B解析：概念设计阶段主要结果是产生E-R图，B描述不准确。概念设计阶段应基于需求分析，设计出反映现实世界实体及其联系的E-R模型。逻辑设计阶段将E-R图转换为关系模式。物理设计阶段进行物理存储结构设计。A、C、D描述正确。9.A解析：索引是帮助数据库快速定位数据的数据结构（如B+树），可以显著提高基于索引列的查询效率。触发器是响应数据库事件的SQL代码。存储过程是封装在一起的可重用代码块。视图是虚拟表。10.B解析：`DISTINCT`用于去除重复行，作用于所有选定的列。`ISNULL`判断是否为NULL。`A,B`都为NULL时，`AISNULLANDBISNULL`为真，但`BISNULL`本身不一定为真。`ALTERTABLE...ADDCOLUMN`是正确的SQL语法，会添加新列。`UPDATE...SETA=B`将A的值设为B的值。`WHEREA>(SELECTAVG(A)FROMTable)`是正确的条件。`CREATEVIEWVASSELECT*FROMTableWHERECity='Beijing';`创建视图V，包含原表中City='Beijing'的行，而不是所有列。11.A解析：1NF要求每个属性都是原子值，即不可再分。B错，2NF要求满足1NF，且所有非主属性完全函数依赖于所有主属性（或简述为非主属性不部分依赖于主键）。C错，3NF要求满足2NF，且所有非主属性都不传递依赖于主键。D错，BCNF要求所有属性都直接函数依赖于整个主键。12.D解析：用户认证、授权管理、数据加密都是数据库安全的重要措施。触发器可以用于审计、强制复杂业务规则或实现部分安全策略（如限制特定用户访问特定数据），但它本身不是一种直接的安全保护机制，安全机制更多是访问控制和加密。13.A解析：分布式数据库系统在逻辑上呈现为一个统一的数据库系统，用户无需关心数据物理分布；在物理上，数据存储在网络的多个场地上。B错，分布式数据库可能为了数据本地性或可用性而增加冗余。C错，应用程序可能需要考虑数据分布（如数据位置透明性、分布式查询优化）。D对，数据一致性（如分布式事务）和可用性（如副本容错）是其主要挑战。14.B解析：NoSQL是为了应对大数据和云原生应用而发展的。Document-orienteddatabase（如MongoDB）存储JSON-like文档。Key-valuestore（如Redis）存储键值对。Graphdatabase（如Neo4j）存储节点和边。B错，Document-orienteddatabase存储的是结构化或半结构化的文档，不仅仅是简单的值。15.C解析：优化SQL是常用方法。建立索引可提高查询效率，但可能降低更新效率（索引维护开销）。调整缓冲区大小对查询性能影响很大，缓冲区不足会大量磁盘I/O。分析执行计划有助于发现瓶颈。C错，调整缓冲区大小通常对性能影响显著。二、填空题1.数据定义(DDL),数据操纵(DML)2.联系(或派生关系)3.更新(或修改)4.基于日志(或日志备份),基于冗余(或热备份/镜像备份)5.查询(或逻辑)6.INSERT7.原子值(或基本数据项)8.隔离性(或Isolation)9.授权管理(或权限管理)10.关系(或Relational)三、简答题1.答：数据库三级模式结构包括：*外模式（ExternalSchema）：也称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据描述，是概念模式的一个子集。*概念模式（ConceptualSchema）：也称模式或逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是全局视图。它独立于数据库的物理存储方式。*内模式（InternalSchema）：也称存储模式或物理模式，是数据库物理存储结构及其使用方法的描述，是概念模式在物理存储层面的具体实现。作用：这种结构提供了数据独立性（逻辑独立性和物理独立性），使得数据库系统的设计、维护和使用更加灵活方便，降低了系统复杂性，提高了数据安全性。2.答：事务的四个基本特性（ACID）及其含义：*原子性（Atomicity）：事务是数据库中不可再分割的最小工作单元，事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不做，不会处于中间状态。这保证了事务的完整性和一致性。*一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态转变到另一个一致性状态。事务执行的结果必须符合所有的业务规则和完整性约束。*隔离性（Isolation）：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及其使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的事务之间不会相互影响。*持久性（Durability）：一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就是永久的。即使系统发生故障（如断电、崩溃），已经提交的事务结果也不会丢失。3.答：建立数据库索引的作用：*提高查询效率：索引提供了快速定位数据记录的路径，避免了全表扫描，显著减少了数据访问量，从而加快查询速度。*加速排序和分组操作：对于需要排序或分组的查询，如果涉及的列上有索引，数据库可以利用索引的有序性直接获取有序结果，避免额外的排序操作。*支持部分查询：索引可以用于快速查找满足特定条件的数据行。建立索引可能带来的问题：*增加存储空间：索引本身需要占用额外的磁盘空间。*影响更新性能：每次插入、删除、更新索引列的数据时，都需要维护索引结构，这会增加额外的开销，降低DML操作的性能。*增加查询开销：并非所有查询都能从索引中获益。例如，查询条件不使用索引列，或者查询返回大量数据导致索引失效等情况。四、问答题1.答：数据库规范化是指按照一定的规则（主要是函数依赖）对关系数据库的结构（关系模式）进行分解，目的是消除数据冗余、减少数据更新异常、提高数据一致性和完整性。规范化设计通过将大表分解为多个小表，并定义表之间的关系，使得数据存储更紧凑，避免了插入、删除、更新异常等问题。原因：数据冗余会导致存储空间浪费，更重要的是可能导致数据不一致（当冗余数据不同步时）。更新异常（插入、删除、更新