2025年计算机三级数据库真题试卷及答案

2025年计算机三级数据库练习题试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.数据库三级模式结构中，描述全体数据的全局逻辑结构和特征的是（）A.外模式B.模式C.内模式D.存储模式2.事务的ACID特性中，“原子性”指的是（）A.事务执行结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态B.一个事务的执行不能被其他事务干扰C.事务一旦提交，其对数据库的修改是永久的D.事务中的操作要么全部完成，要么全部不完成3.下列关于B+树索引的描述中，错误的是（）A.所有叶子节点通过指针链接形成有序链表B.非叶子节点仅用于索引，不存储数据记录C.适合范围查询，不适合等值查询D.高度由关键字数量和阶数决定4.若事务T1对数据对象A加X锁（排他锁），则其他事务对A（）A.只能加S锁（共享锁）B.只能加X锁C.不能加任何锁D.可以加S锁或X锁5.关系数据库中，候选码的最小属性集是（）A.主码B.超码C.外码D.全码6.数据仓库的基本特征不包括（）A.面向主题B.实时性C.集成性D.非易失性7.分布式数据库的“分片透明性”指的是（）A.用户无需知道数据存储的物理位置B.用户无需知道数据如何分片C.用户无需知道各片段的副本位置D.用户无需知道数据分布在哪些场地8.下列SQL语句中，用于事务提交的是（）A.ROLLBACKB.COMMITC.SAVEPOINTD.LOCKTABLE9.关系代数中，σ条件(R×S)等价于（）A.σ条件(R)×σ条件(S)B.R⋈条件SC.π属性(R)⋈π属性(S)D.σ条件(R)⋈σ条件(S)10.数据库恢复的基础是（）A.数据转储B.日志文件C.数据加密D.索引重建11.下列不属于NoSQL数据库类型的是（）A.键值存储（KeyValue）B.列族存储（ColumnFamily）C.关系型存储（Relational）D.文档存储（Document）12.数据库设计中，概念结构设计的结果是（）A.ER模型B.关系模式C.物理存储结构D.数据字典13.事务隔离级别中，“可重复读”允许的现象是（）A.脏读B.不可重复读C.幻读D.丢失修改14.下列关于OLAP（联机分析处理）的描述中，错误的是（）A.支持复杂的分析操作B.数据更新频繁C.面向决策支持D.数据是历史的、综合的15.数据库安全控制中，“自主存取控制（DAC）”的核心是（）A.基于角色的访问控制B.用户对数据拥有所有权C.系统强制分配权限D.多级安全策略二、多项选择题（共5题，每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.下列属于关系代数基本操作的是（）A.并（∪）B.交（∩）C.投影（π）D.选择（σ）2.分布式数据库的特点包括（）A.数据分布性B.逻辑整体性C.场地自治性D.事务透明性3.数据库备份策略中，属于增量备份优点的是（）A.备份速度快B.恢复时间短C.占用存储空间少D.支持点恢复4.下列关于索引优化的说法中，正确的是（）A.主键自动创建索引B.频繁更新的列适合建索引C.外码适合建索引D.长文本字段适合建索引5.数据仓库的维度建模常用模式有（）A.星型模式B.雪花模式C.星座模式D.层次模式三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.数据库三级模式中，外模式又称为________模式。2.事务的隔离级别中，允许“脏读”的最低级别是________。3.若B+树的阶数为5（每个节点最多5个关键字），则根节点最少有________个关键字。4.数据仓库的四个基本特征是面向主题、集成性、非易失性和________。5.分布式数据库的“CAP理论”指的是一致性、可用性和________。6.关系数据库中，属性的取值范围称为________。7.日志文件登记的原则是________（填“先写日志后写数据库”或“先写数据库后写日志”）。8.NoSQL数据库中，MongoDB属于________存储类型。9.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、数据库运行和维护。10.并发控制的主要技术是________（填“封锁”或“时间戳”）。四、简答题（共5题，第13题每题6分，第45题每题8分，共34分）1.（封闭型）简述事务的ACID特性及其含义。2.（封闭型）数据库设计的逻辑结构设计阶段需要完成哪些任务？3.（封闭型）说明BCNF的定义，并比较其与3NF的区别。4.（开放型）某电商系统中，用户订单表（订单ID，用户ID，商品ID，数量，下单时间）查询需求包括：①按用户ID查询历史订单；②按商品ID统计月销量；③按下单时间范围查询当日订单。分析应如何设计索引以优化查询性能。5.（开放型）比较传统关系型数据库（RDBMS）与NoSQL数据库在处理社交平台海量用户行为数据（如点赞、评论）时的优缺点。五、应用题（共3题，第1题8分，第2题10分，第3题13分，共31分）1.（计算类）已知关系R(A,B,C)和S(C,D,E)，其中R的主码为A，S的主码为C。用关系代数表达式表示以下查询：“查询R中B>100且S中D='手机'的元组，结果包含A、B、E属性”。2.（分析类）某数据库系统的日志文件记录如下（T1、T2为事务）：<T1start><T1,A,100→200><T2start><T2,B,300→400><T1,C,500→600><T2commit><T1rollback>假设系统在<T1rollback>后发生故障，需要恢复数据库。请说明恢复过程，并指出最终A、B、C的值。3.（综合类）某学校图书馆管理系统需要设计数据库。已知实体及联系如下：读者（读者ID，姓名，类型），类型分为学生、教师；图书（书号，书名，作者，出版社，库存）；借阅（读者ID，书号，借出时间，应还时间，实际归还时间）。要求：①绘制ER图（需标注属性、联系类型）；②将ER图转换为关系模式（需注明主码和外码）；③分析“按读者类型统计超期未还图书数量”的查询需求，设计合适的索引。答案及解析一、单项选择题1.B（模式是全局逻辑结构，外模式是用户视图，内模式是物理存储）2.D（原子性：事务的不可分割性）3.C（B+树同时适合等值和范围查询）4.C（X锁排斥所有其他锁）5.A（候选码的最小超码是主码）6.B（数据仓库是面向历史的，非实时）7.B（分片透明性：用户不知数据如何分片）8.B（COMMIT提交事务，ROLLBACK回滚）9.B（σ条件(R×S)等价于自然连接R⋈条件S）10.B（日志文件是恢复的基础，记录事务操作）11.C（关系型属于传统RDBMS，非NoSQL）12.A（概念结构设计结果是ER模型）13.C（可重复读允许幻读，不允许脏读和不可重复读）14.B（OLAP数据更新少，OLTP更新频繁）15.B（DAC允许用户自主分配权限，与数据所有权相关）二、多项选择题1.ACD（基本操作：并、差、笛卡尔积、投影、选择；交可由并和差推导）2.ABCD（分布式数据库的四大特点）3.AC（增量备份仅备份变化数据，速度快、空间少，但恢复需全备份+所有增量）4.AC（主键自动索引；外码用于连接，适合索引；频繁更新列建索引会影响写性能；长文本字段索引效率低）5.ABC（维度建模常用星型、雪花、星座模式）三、填空题1.用户2.读未提交（ReadUncommitted）3.1（根节点最少1个关键字）4.时变性（或主题随时间变化）5.分区容忍性（PartitionTolerance）6.域（Domain）7.先写日志后写数据库8.文档（Document）9.物理结构设计10.封锁四、简答题1.ACID特性：原子性（Atomicity）：事务中的操作要么全部完成，要么全部不执行。一致性（Consistency）：事务执行后数据库从一个一致状态变为另一个一致状态。隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不被其他事务干扰。持久性（Durability）：事务提交后，对数据库的修改永久保存。2.逻辑结构设计任务：将概念模型（ER图）转换为关系模型；对关系模式进行优化（如规范化到3NF或BCNF）；确定数据完整性约束（主码、外码、用户定义约束）；设计用户外模式（视图、存储过程等）。3.BCNF定义与区别：BCNF要求关系模式中每个决定因素（X）都包含候选码。即，对于任意非平凡函数依赖X→Y，X必是超码。与3NF的区别：3NF允许主属性对候选码的部分或传递依赖（即存在X→Y，X不是超码但Y是主属性），而BCNF消除了所有属性（主属性和非主属性）对候选码的部分和传递依赖，约束更严格。4.索引设计分析：需求①：按用户ID查询，在订单表的用户ID列建立B+树索引（等值查询）；需求②：按商品ID统计月销量，需商品ID+下单时间的复合索引（范围查询+分组统计）；需求③：按下单时间范围查询，在下单时间列建立索引（范围查询）；注意：避免重复索引（如用户ID+下单时间的复合索引可同时满足①和③，但需评估查询频率和写入性能。若用户ID查询频率极高，单独索引更优）。5.RDBMS与NoSQL对比：RDBMS优点：强一致性、支持复杂事务（如用户评论的原子性操作）、结构化查询（SQL）；缺点：扩展性差（垂直扩展为主）、模式固定（难以适应用户行为数据的非结构化特性）。NoSQL优点：高扩展性（分布式存储）、灵活模式（如文档型存储用户行为的JSON数据）、高并发写入（键值存储适合点赞计数）；缺点：弱一致性（最终一致）、不支持复杂事务（如跨表关联查询）。五、应用题1.关系代数表达式：πA,B,E(σB>100∧D='手机'(R⋈S))2.数据库恢复过程：系统故障后，需进行REDO（重做已提交事务）和UNDO（撤销未提交事务）。T2已提交（<T2commit>），需REDO：将B从300恢复为400（日志记录为300→400，REDO按日志修改）。T1未提交（<T1rollback>），需UNDO：将A从200回滚为100（日志记录A的旧值100），C从600回滚为500。最终值：A=100，B=400，C=500。3.图书馆数据库设计：①ER图（文字描述）：实体“读者”属性：读者ID（主码）、姓名、类型；实体“图书”属性：书号（主码）、书名、作者、出版社、库存；联系“借阅”（多对多，1个读者可借多本书，1本书可被多个读者借），属性：借出时间、应还时间、实际归还时间；联系类型：读者←N→借阅→M→图书。②关系模式：读者（读者ID，姓名，类型