2025年软考上半年数据库系统工程师考试真题及答案

2025年软考上半年数据库系统工程师考试练习题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案）1.1在关系数据库中，若关系模式R(A,B,C)满足函数依赖集F={A→B,B→C}，则R的候选码为A.A  B.B  C.C  D.AB答案：A1.2下列关于事务隔离级别的说法，正确的是A.读未提交允许脏读但不允许不可重复读B.读已提交允许不可重复读但不允许幻读C.可重复读允许幻读但不允许脏读D.串行化既不允许脏读也不允许不可重复读，但允许幻读答案：C1.3在MySQL8.0中，默认的存储引擎是A.MyISAM  B.InnoDB  C.MEMORY  D.ARCHIVE答案：B1.4给定关系R(A,B)和S(B,C)，执行R÷S后得到的关系属性为A.A  B.B  C.C  D.A,C答案：A1.5在分布式数据库的两阶段提交协议中，若协调者在“预提交”阶段后崩溃，参与者应A.立即提交  B.立即回滚  C.进入阻塞等待  D.向其它参与者投票答案：C1.6下列索引结构中，最适合范围查询的是A.Hash索引  B.Bitmap索引  C.B+树索引  D.倒排索引答案：C1.7在Oracle中，用于实现行级锁的语句是A.LOCKTABLE…INEXCLUSIVEMODE  B.SELECT…FORUPDATEC.SELECT…WITHREADONLY  D.SETTRANSACTIONREADONLY答案：B1.8若关系模式R(A,B,C,D)的函数依赖集F={AB→C,C→D,D→A}，则R的闭包(AB)+为A.{A,B}  B.{A,B,C}  C.{A,B,C,D}  D.{A,B,D}答案：C1.9在数据库恢复过程中，先写日志后写数据库的原则称为A.WAL  B.ForceLog  C.Checkpoint  D.Redo/Undo答案：A1.10在PostgreSQL中，用于查看当前活跃连接数的系统视图是A.pg_stat_activity  B.pg_locks  C.pg_class  D.pg_database答案：A1.11下列关于视图的说法，错误的是A.视图可以基于多个表创建  B.视图可以更新基表数据C.视图可以建立索引  D.视图可以嵌套定义答案：C1.12在关系代数中，σ条件(R×S)等价于A.R⋈S  B.R∪S  C.R∩S  D.R÷S答案：A1.13若事务T1对数据A加共享锁，事务T2对数据AA.只能加排他锁  B.只能加共享锁  C.不能加任何锁  D.可以加共享锁或排他锁答案：B1.14在SQLServer中，启用行版本隔离级别的命令是A.SETTRANSACTIONISOLATIONLEVELSNAPSHOTB.SETALLOW_SNAPSHOT_ISOLATIONONC.ALTERDATABASE…SETREAD_COMMITTED_SNAPSHOTOND.DBCCUSEROPTIONS答案：C1.15下列关于数据仓库ETL的说法，正确的是A.ETL只发生在数据仓库初建阶段  B.抽取过程必须阻塞源系统C.转换过程必须落地中间文件  D.加载过程可采用批量或流式答案：D1.16在MongoDB中，实现多键索引的字段类型必须是A.字符串  B.整型  C.数组  D.日期答案：C1.17若关系R有10个元组，关系S有20个元组，则R×S的元组数为A.10  B.20  C.30  D.200答案：D1.18在数据库安全模型中，MAC表示A.自主访问控制  B.强制访问控制  C.基于角色访问控制  D.基于属性访问控制答案：B1.19下列关于Redis持久化的说法，正确的是A.RDB方式默认每秒同步一次  B.AOF方式以二进制格式保存C.可同时启用RDB与AOF  D.AOF重写会阻塞所有读写答案：C1.20在分布式数据库CAP理论中，分区容错性缩写为A.C  B.A  C.P  D.T答案：C2.多项选择题（每题2分，共10分。每题至少有两个正确答案，多选、少选、错选均不得分）2.1下列哪些操作会触发MySQLInnoDB的意向锁A.SELECT…LOCKINSHAREMODE  B.SELECT…FORUPDATEC.UPDATE…WHERE  D.INSERT…VALUES答案：ABC2.2关于第三范式(3NF)的判定，下列说法正确的是A.不存在非主属性对候选码的部分依赖  B.不存在非主属性对候选码的传递依赖C.允许主属性对候选码的部分依赖  D.允许主属性对候选码的传递依赖答案：BCD2.3在Oracle中，下列哪些后台进程与实例恢复有关A.DBWn  B.LGWR  C.SMON  D.PMON答案：BC2.4下列哪些SQL语句会隐式提交当前事务A.CREATETABLE  B.GRANT  C.TRUNCATETABLE  D.SELECTFORUPDATE答案：ABC2.5在PostgreSQL中，下列哪些技术可实现水平分片A.pg_shard  B.citus  C.plproxy  D.postgres_fdw答案：ABC3.填空题（每空2分，共20分）3.1在关系模式R(U,F)中，若X→Y且Y→Z，则根据Armstrong公理可推出________，该规则称为________律。答案：X→Z，传递3.2在MySQL中，查看InnoDB引擎状态的命令是SHOW________。答案：ENGINEINNODBSTATUS3.3若事务的隔离级别为________，则可能出现丢失更新。答案：读未提交3.4在分布式数据库中，采用________时钟算法可解决分布式事务的全局时序问题。答案：向量3.5在SQLServer中，系统数据库________用于存储临时对象。答案：tempdb3.6在MongoDB中，________命令用于查看查询执行计划。答案：explain()3.7在数据仓库中，________模型由维度表和事实表组成。答案：星型3.8在Oracle中，________文件记录所有对数据库的更改，用于恢复。答案：重做日志3.9在Redis中，________数据结构可用于实现消息队列的阻塞弹出。答案：list3.10在PostgreSQL中，________锁模式与MySQL的元数据锁功能类似。答案：AccessShare4.判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）4.1在关系数据库中，外键列必须创建索引。答案：×4.2在MySQL中，InnoDB的聚簇索引叶子节点存储整行数据。答案：√4.3在Oracle中，表空间可以跨多个数据库实例共享。答案：×4.4在分布式系统中，BASE理论强调最终一致性。答案：√4.5在SQL标准中，FULLOUTERJOIN可以用LEFT和RIGHTJOIN联合模拟。答案：√4.6在MongoDB中，分片键一旦指定便不可修改。答案：√4.7在PostgreSQL中，VACUUM操作会阻塞SELECT语句。答案：×4.8在Redis中，String类型最大可存储512MB数据。答案：√4.9在数据仓库中，雪花模型比星型模型查询性能更高。答案：×4.10在MySQL中，GROUPBY子句中的列必须出现在SELECT列表中。答案：×5.简答题（共5题，每题6分，共30分）5.1封闭型简述数据库事务的ACID特性，并说明隔离级别如何影响一致性。答案：原子性要求事务全做或全不做；一致性要求事务执行前后数据库处于一致状态；隔离性要求并发事务互不干扰；持久性要求提交后结果永久保存。隔离级别越低，一致性越弱，如读未提交允许脏读，可能破坏一致性；串行化通过锁协议保证最强一致性。5.2开放型某电商系统订单表每天新增千万级数据，请给出分区策略并说明优缺点。答案：可按订单创建时间做范围分区，每月一个分区；优点：便于批量删除历史分区，查询可分区裁剪；缺点：热点集中在最新分区，可再按用户ID做哈希子分区，打散热点，但增加跨分区查询复杂度。5.3封闭型说明B+树与B树的三点区别，并指出为何B+树更适合数据库索引。答案：1.B+树非叶子节点不存数据，扇出更高；2.B+树叶子节点链表连接，范围扫描高效；3.B+树所有数据在叶子，查询路径等长。数据库需要大量范围扫描和顺序访问，B+树叶子链表减少磁盘I/O。5.4开放型某系统出现“ORA01555:snapshottooold”，请给出排查步骤与解决措施。答案：1.查看UNDO表空间使用率；2.检查UNDO_RETENTION参数是否过低；3.确认长查询SQL执行计划；4.增大UNDO表空间或调整RETENTIONGUARANTEE；5.优化长查询减少运行时间；6.避免高峰批量删除历史UNDO。5.5封闭型写出将关系模式R(A,B,C,D,E)分解为BCNF的算法步骤，并给出无损连接与依赖保持的判定方法。答案：1.找出候选码；2.对非平凡函数依赖X→Y，若X非超码，则分解为R1(XY)与R2(R−Y)；3.递归检查子模式；4.无损连接：若分解后自然连接等于原关系，则满足；5.依赖保持：若分解后FD集在子模式投影后逻辑蕴含原FD集，则保持。6.应用题（共4题，共70分）6.1计算类（15分）已知关系R(A,B)有1000页，每页可存50行；S(B,C)有2000页，每页可存40行；内存缓冲帧为12页。采用块嵌套循环连接，求最小I/O次数并给出计算过程。答案：R为外表，块大小=10页，需⌈1000/10⌉=100次扫描R块；每块R需扫描S一次，2000页，共100×2000=200000次I/O；总I/O=1000+200000=201000次。6.2分析类（20分）某系统使用MySQL8.0，主从复制架构，业务高峰出现从库延迟10秒。请分析可能原因并给出至少四种优化方案。答案：原因：1.单线程SQL线程瓶颈；2.大事务更新；3.从库硬件差；4.无索引导致回放慢。优化：1.开启slave_parallel_type=LOGICAL_CLOCK，调大parallel_workers；2.拆分大事务为批量小事务；3.升级从库SSD与CPU；4.回放表加索引，避免全表扫描；5.使用binlog_row_image=MINIMAL减少日志量；6.引入半同步复制，降低延迟感知。6.3综合设计类（20分）设计一个高并发短链接系统，要求：1.支持每秒10万并发写入；2.支持毫秒级长链接跳转；3.数据需保存5年。请给出：a)表结构；b)分库分表策略；c)缓存方案；d)过期数据清理策略。答案：a)表：short_url(char(7)PK),long_url(varchar(2000)),create_time,expire_time,checksum)；b)按short_url首字母分16库，每库64表，共1024表，预估5年数据量900亿行，每表约9000万行；c)Redis缓存热数据，采用String结构，key=短链，value=长链，设置TTL=7天，使用RedisCluster分片；d)每日凌晨批量扫描expire_time<now()的分区，按分区删除，使用逻辑过期+异步清理，避免大删除锁表。6.4编程与调优类（15分）给出以下慢SQL：SELECTo.order_id,FROMordersoJOINuseruONo.user_id=u.user_idWHEREo.create_timeBETWEEN'20250101'AND'20250131'ORDERBYo.order_idDESCLIMIT100000,20;执行时间3.8秒，Explain显示全表扫描orders。请重写SQL并给出索引优化方案，目标将耗时降至100毫秒以内。答案：1.创建联合索引idx_ct_oid(create_time,order_idDESC)；2.改写SQL利用覆盖索引与子查询：SELECTo.order_id,FROM(SELECTorder_id,user_id   FROMorders   WHEREcreate_timeBETWEEN'20250101'AND'20250131'   ORDERBYorder_idDESC   LIMIT100000,20)AStJOINuseruONt.user_id=u.user_id;3.对user.user_id建立主键；4.开启MySQL8.0的索引下推与MRR；5.实测耗时降至85毫秒。7.综合案例分析（共1题，20分）背景：某金融核心账户表account(acc_no,balance,last_txn_id,version)，采用乐观锁version字段，高并发扣款场景出现大量更新失败与重试，导致TPS下降70%。问题：1.解释高并发下乐观锁失效原因；2.给出至少两种改进方案并对比优缺点；3.说明如何保证余额不透支；4.给出监控指标与告警阈值。答案：1.原因：大量并发线程读取同一version，提交时version已变，导致更新失败，重试风暴。2.方案A：悲观锁SELECT…FORUPDATE，优点：简单，强一致；缺点：并发下降，死锁风险。方案B：拆分子账户+队列缓冲，将热点账户拆为100个子账户，扣款请求先入Kafka，按acc_no%100分区，单线程消费，顺序更新子账户，汇总余额；优点：并发高，无锁；缺点：实现复杂，余额实时性降低100毫秒。3.在UPDATE语句加WHEREbalance>=amount