计算机三级考试《数据库技术》试题和答案

计算机三级考试《数据库技术》试题和答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选、未选均不得分）1.在关系数据库中，若属性集X→Y且Y→Z，则下列说法正确的是A.一定存在X→ZB.若Y⊄X，则X→ZC.若Z⊆Y，则X→ZD.以上都不对答案：A解析：函数依赖具有传递律，X→Y∧Y⇒Z⇒X→Z，与属性是否包含无关。2.设关系模式R(A,B,C,D)的函数依赖集F={AB→C,C→D,D→A}，则R的候选码为A.ABB.BCC.ABCD.ABD答案：A解析：计算属性闭包，(AB)+={A,B,C,D}，且AB最小，故AB为唯一候选码。3.在SQL标准中，用于定义外键的短语是A.FOREIGNKEY…REFERENCES…B.PRIMARYKEY…REFERENCES…C.CHECK…REFERENCES…D.CONSTRAINT…FOREIGN…答案：A解析：标准语法为FOREIGNKEY(col)REFERENCEStbl(col)。4.下列关于事务隔离级别的描述，哪一项可避免“幻读”A.READUNCOMMITTEDB.READCOMMITTEDC.REPEATABLEREADD.SERIALIZABLE答案：D解析：SERIALIZABLE通过范围锁或MVCC快照避免幻读，是最高隔离级别。5.在MySQLInnoDB中，若二级索引叶节点存储的是A.主键值B.行指针C.聚簇索引键D.页号+槽号答案：A解析：InnoDB二级索引叶节点保存主键值，再通过主键回表。6.关于分布式CAP理论，下列说法正确的是A.CA系统在网络分区时仍可写B.CP系统在网络分区时可能拒绝服务C.AP系统保证强一致性D.三者可同时满足答案：B解析：分区时CP牺牲可用性保证一致性，故可能拒绝部分请求。7.在PostgreSQL中，对JSONB字段建立GIN索引后，下列操作能利用索引的是A.SELECTFROMtWHEREjson_col>>'name'='Tom'B.SELECTFROMtWHEREjson_col@>'{"age":20}'C.SELECTFROMtWHEREjson_col>'{info,tel}'='123'D.SELECTFROMtWHEREjson_col::textLIKE'%Tom%'答案：B解析：@>操作符可被GIN索引加速，其余需全表扫描或表达式索引。8.设关系R与S做半连接R⋉S，其结果元组数为A.等于R⋈SB.不大于R的元组数C.等于πA(R)∩πA(S)D.等于R的元组数答案：B解析：半连接只保留R中能与S匹配的元组，故结果⊆R。9.在Oracle中，段空间管理采用Bitmap时，其最小管理单位是A.数据块B.区C.位图块D.段答案：A解析：自动段空间管理(ASSM)以数据块为单位用位图跟踪空闲。10.关于两阶段提交(2PC)，下列说法错误的是A.存在阻塞问题B.需要协调者C.所有参与者必须持久化日志D.第三阶段用于释放锁答案：D解析：2PC只有投票与提交两阶段，无第三阶段，释放锁在提交后。11.在MongoDB副本集中，选举Primary的必要条件是A.多数节点存活B.仲裁节点有投票权C.优先级最高即可D.数据完全一致答案：A解析：需≥(N/2+1)节点存活才能达成多数派选举。12.若关系模式R属于BCNF，则它一定A.无损连接B.保持函数依赖C.消除插入异常D.存在复合码答案：C解析：BCNF通过消除主属性对码的部分与传递依赖，减少插入/删除异常。13.在SQLServer中，使用列存储索引后，执行查询最易受益的操作是A.点查B.范围扫描C.聚合D.更新答案：C解析：列存压缩与批处理模式极大提升聚合性能。14.关于数据库死锁，下列措施不能预防的是A.一次封锁法B.顺序封锁法C.超时等待D.两阶段锁答案：D解析：2PL保证可串行化，但无法预防死锁，只能检测与解除。15.在Redis中，下列数据结构最适合实现“用户点赞去重”的是A.StringB.ListC.SetD.SortedSet答案：C解析：Set天然去重，SADD返回0表示已点过。16.若采用HBase存储时序数据，RowKey设计的最佳实践是A.使用时间戳做前缀B.使用哈希前缀+时间戳C.使用连续数字D.使用长字符串答案：B解析：哈希前缀可避免Region热点，同时保留时间范围扫描能力。17.在MySQL中，执行计划出现“Usingfilesort”一定表示A.使用磁盘文件排序B.需要额外排序缓冲区C.无法利用索引排序D.查询慢答案：C解析：Usingfilesort仅说明需额外排序步骤，不一定落盘；若内存够则全在内存完成。18.关于视图的可更新性，下列情况允许更新的是A.含GROUPBYB.含DISTINCTC.含UNIOND.单表行列子集答案：D解析：仅当视图直接映射单表行列且含主键时，才允许更新。19.在数据库恢复中，REDO日志必须A.先于数据写入磁盘B.在事务提交后写入C.与数据同时写入D.无需持久化答案：A解析：WAL原则要求日志先写，才能保证崩溃后可重做。20.若关系R(A,B)有1000行，S(B,C)有2000行，B为外键，则R⋈S最大行数为A.1000B.2000C.1000×2000D.无法确定答案：A解析：外键保证R.B⊆S.B，连接后行数≤R的行数。21.在PostgreSQL中，VACUUM的主要目的不包括A.回收死元组B.更新统计信息C.防止事务ID回卷D.重建索引答案：D解析：VACUUM不重建索引，REINDEX才重建。22.关于OLAP的ROLAP与MOLAP，下列说法正确的是A.ROLAP需预计算立方体B.MOLAP伸缩性优于ROLAPC.ROLAP直接基于关系表D.MOLAP使用星型模式答案：C解析：ROLAP直接基于关系引擎，无需预立方体；MOLAP预计算并存储多维数组。23.在TiDB中，事务的Percolator模型依赖的关键技术是A.两阶段锁B.MVCC+时间戳C.乐观并发D.全局死锁检测答案：B解析：Percolator基于MVCC与全局TSO实现分布式事务。24.若使用RAID5存储数据文件，其最多可容忍的磁盘故障数为A.0B.1C.2D.N1答案：B解析：RAID5仅允许单盘故障，需校验盘重建。25.在Oracle中，使用DBMS_STATS.GATHER_TABLE_STATS的目的是A.重建索引B.收集直方图C.更新数据字典缓存D.收缩段答案：B解析：该包收集表与列的统计信息，含直方图，供优化器使用。26.关于数据库分片键选择，下列最不合适的做法是A.选择高基数列B.选择单调递增列C.选择查询频繁条件列D.选择分布均匀列答案：B解析：单调递增易造成热点，使分片不均衡。27.在SQL中，若要实现“可重复读”隔离级别，InnoDB采用的机制是A.共享锁B.意向锁C.MVCC快照D.表锁答案：C解析：REPEATABLEREAD通过MVCC一致性快照实现，不加额外锁。28.若关系R的候选码为AB，函数依赖集F={AB→C,C→D,D→A}，则R最高属于A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：C解析：存在主属性A对码的传递依赖(C→A)，故仅达3NF，未达BCNF。29.在Greenplum中，数据分布策略采用HASH分布时，分布键应首选A.日期列B.低选择性列C.高选择性列D.布尔列答案：C解析：高选择性可保证均匀分布，避免数据倾斜。30.关于数据库审计，下列功能最不易通过触发器实现的是A.记录用户登录B.记录SELECT语句C.记录DELETE旧值D.记录DDL语句答案：B解析：标准行级触发器无法捕获SELECT，需借助外部审计插件。二、填空题（每空2分，共20分）31.在关系模式分解中，若分解ρ={R1,R2}满足________，则必为无损连接。答案：R1∩R→R1或R1∩R→R2解析：无损连接的充分必要条件是交集能函数决定其中一个子模式。32.在MySQL中，查看InnoDB引擎状态的命令是________。答案：SHOWENGINEINNODBSTATUS\G解析：该命令输出锁、事务、缓冲池等诊断信息。33.若事务T对数据项Q加了共享锁，则其他事务对Q最多可加________锁。答案：共享解析：共享锁与共享锁兼容，与排他锁冲突。34.在PostgreSQL中，实现自动递增列的关键字是________。答案：SERIAL或BIGSERIAL解析：SERIAL实际创建序列并设置默认值。35.在分布式事务中，若协调者崩溃且参与者处于“uncertain”状态，则该问题称为________。答案：阻塞解析：参与者无法单方面决定提交或回滚，需等待协调者恢复。36.在Oracle中，________视图用于显示当前会话产生的SQL执行计划。答案：V$SQL_PLAN解析：实时反映游标计划，与EXPLAINPLAN静态计划不同。37.若关系R有n个属性，则其可能的超码数为________。答案：2ⁿ−1解析：除空属性集外，所有属性组合均可为超码（假设所有属性组合可唯一标识）。38.在MongoDB中，________操作符用于原子地向数组添加不重复元素。答案：$addToSet解析：与$push不同，$addToSet自动去重。39.在Redis持久化中，________模式可在指定秒数内发生指定次数写操作时触发快照。答案：RDB或save解析：配置如save9001表示900秒1次写则快照。40.在SQL标准中，________隔离级别允许出现“不可重复读”但避免“脏读”。答案：READCOMMITTED解析：读已提交允许不可重复读，但禁止读未提交数据。三、判断改错题（每题2分，共10分。先判断对错，若错则改正）41.任何满足3NF的关系模式必然满足BCNF。答案：错。改正：3NF允许主属性对码的传递依赖，而BCNF不允许，故3NF不一定BCNF。42.在MySQL中，InnoDB的聚簇索引叶节点保存行数据，因此二级索引无需回表。答案：错。改正：二级索引叶节点保存主键值，仍需回表获取行数据。43.使用哈希索引进行范围查询时效率高于B+树索引。答案：错。改正：哈希索引仅支持等值查询，范围查询需全表扫描，效率低于B+树。44.在分布式数据库中，采用Paxos算法一定能保证活性(liveness)。答案：错。改正：Paxos仅保证安全性，活性需额外机制如Leader选举超时避免活锁。45.在PostgreSQL中，事务ID达到2³²1后会自动回卷，无需人工干预。答案：错。改正：需VACUUMFREEZE提前冻结旧元组，否则回卷将导致数据丢失。四、简答题（每题10分，共30分）46.描述InnoDBMVCC实现机制，并说明其如何解决读写冲突。答案：InnoDB为每行添加三个隐藏列：DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR、DB_ROW_ID。1)每次修改生成undolog，形成版本链；2)读操作根据事务启动时的一致性视图(readview)判断可见性：若行TRX_ID<活跃最小ID或已在提交列表中则可见；3)不可见时沿回滚指针找历史版本；4)写操作加行锁，不阻塞快照读，实现非阻塞读，解决读写冲突。47.给出将关系模式R(A,B,C,D,E)分解为BCNF的算法步骤，并举例说明可能丢失函数依赖。答案：步骤：1)找出候选码；2)找出不满足BCNF的函数依赖X→Y，其中X非超码；3)将R分解为R1(XY)与R2(X,其余属性)；4)对子模式递归执行。示例：R(ABCDE),F={AB→C,C→D,D→E}，候选码AB。C→D中C非超码，分解得R1(CD),R2(ABCE)；R2中C→E仍不满足，再分解得R21(CE),R22(ABC)；最终丢失AB→C在R22中不再成立，需应用端维护。48.解释Redis缓存穿透、击穿、雪崩区别，并给出对应解决方案。答案：穿透：查询不存在数据，缓存不命中导致大量请求直达DB。方案：布隆过滤器+空值缓存短TTL。击穿：热点key突然失效，高并发瞬间压垮DB。方案：互斥锁+异步回源+逻辑过期。雪崩：大量key同时过期，DB压力激增。方案：随机TTL、多级缓存、限流降级、永不过期+异步刷新。五、综合应用题（共20分）49.某电商系统采用MySQL8.0，订单表orders(order_id,user_id,sku_id,price,status,create_time)数据量5亿行，日均新增300万。需支持两类查询：Q1：根据user_id查最近30天订单；Q2：按sku_id统计昨日销量。请完成：(1)设计分区与索引策略，说明理由；(2)给出Q1、Q2优化SQL及执行计划关键指标；(3)若迁移到TiDB，说明分片键选择与TiFlash列存如何加速Q2。答案：(1)分区：