2026年数据库原理与应用知识竞赛题库及答案

2026年数据库原理与应用知识竞赛题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在关系模型中，下列哪一项最能准确描述“候选键”？A.可以唯一标识元组但含多余属性的超键B.可以唯一标识元组且不含多余属性的最小超键C.由全部属性组成的集合D.主键被删除后剩下的属性集合答案：B解析：候选键是最小超键，即去掉任一属性就不再能唯一标识元组。2.设关系R(A,B,C)满足函数依赖集F={A→B,B→C}，则下列属性集中不能作为候选键的是：A.AB.ABC.ACD.BC答案：D解析：BC的闭包为BC，不包含A，无法决定全部属性，故不能作候选键。3.在MySQL8.0中，执行语句`SELECT*FROMtWHEREcol<>NULL`时，最可能的结果是：A.返回所有col非空的行B.返回空集C.报错D.返回所有行答案：B解析：与NULL进行<>比较永远返回UNKNOWN，WHERE子句只保留TRUE，因此无行满足。4.关于事务的隔离级别，下列说法正确的是：A.读未提交可避免脏读B.读已提交可避免不可重复读C.可重复读可避免幻读D.串行化可避免所有异常现象答案：D解析：串行化通过加范围锁或串行执行，彻底避免脏读、不可重复读、幻读。5.在分布式数据库中，采用“两阶段提交”协议的主要目的是：A.提高并发度B.降低网络延迟C.保证原子性D.实现最终一致性答案：C解析：2PC通过投票与提交两个阶段，确保所有参与者要么全部提交，要么全部回滚。6.设关系R与S做自然连接，R有m元组，S有n元组，若结果集最多可能有：A.m+nB.max(m,n)C.m×nD.min(m,n)答案：C解析：最坏情况无公共属性，退化为笛卡尔积，结果数为m×n。7.在PostgreSQL中，对JSONB类型字段建立GIN索引后，下列查询最能利用索引的是：A.`WHEREjson_col->>'name'='Alice'`B.`WHEREjson_col@>'{"age":30}'`C.`WHEREjson_col::textLIKE'%Alice%'`D.`WHERElength(json_col::text)>100`答案：B解析：@>操作符可直接在GIN索引上执行包含测试，走索引效率最高。8.关于视图的可更新性，下列说法正确的是：A.所有视图都可以执行INSERTB.含GROUPBY的视图一定不可更新C.含DISTINCT的视图可更新D.只要视图定义来自单表就可更新答案：BSQL标准规定含GROUPBY、聚集、DISTINCT、UNION等结构的视图不可更新。9.在B+树索引中，关键字存储在：A.只在叶节点B.只在内部节点C.内部与叶节点都存D.根节点不存答案：C解析：内部节点存索引键用于导航，叶节点存全部键及指针，且叶节点链表相连。10.若系统采用“多版本并发控制MVCC”，则更新操作实际执行的是：A.原地覆盖B.先删除再插入C.创建新版本并标记旧版本过期D.直接加排他锁阻塞读答案：C解析：MVCC通过保存历史版本，实现读写不冲突，更新生成新版本。11.在SQL调优中，执行计划出现“SeqScan”通常意味着：A.一定性能差B.无可用索引或代价估算更低C.表数据量极小D.优化器故障答案：B解析：即使存在索引，优化器也可能因返回比例高而选择顺序扫描。12.关于规范化，下列说法正确的是：A.3NF一定消除传递依赖B.BCNF一定无损且保持依赖C.4NF要求消除多值依赖D.5NF一定不保持连接依赖答案：C解析：4NF定义即消除非平凡多值依赖；BCNF分解可能丢失依赖。13.在MongoDB副本集中，选举新主节点所需的最小投票成员数称为：A.MajorityB.QuorumC.ArbiterD.Priority答案：B解析：Quorum指达成选举决策所需的最小投票节点数，通常为(n/2)+1。14.若关系模式R(A,B,C,D)的函数依赖集为{A→B,C→D}，则R最高属于：A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：A解析：存在部分依赖与传递依赖，键为AC，仅满足1NF。15.在Oracle中，使用`FLASHBACKTABLE`恢复被DROP的表实质利用了：A.撤销表空间B.回收站机制C.归档日志D.RMAN备份答案：B解析：DROP默认将表放入回收站，可从回收站闪回。二、多项选择题（每题3分，共30分）16.下列哪些技术可用于实现数据库高可用？A.主从复制B.共享存储集群C.分库分表D.数据库镜像答案：A,B,D解析：分库分表侧重扩展性，不直接提供高可用。17.关于事务的ACID特性，下列说法正确的是：A.原子性通过日志实现B.一致性由应用与约束共同保证C.隔离性通过锁或MVCC实现D.持久性通过缓冲区实现答案：A,B,C解析：持久性需将日志刷盘，而非仅靠缓冲区。18.在MySQL中，下列哪些语句会隐式提交事务？A.STARTTRANSACTIONB.CREATEINDEXC.TRUNCATETABLED.SELECTFORUPDATE答案：B,C解析：DDL与TRUNCATE会隐式提交。19.下列哪些属于列式存储的优点？A.高压缩比B.适合OLTP高并发写入C.向量化执行D.减少IO量答案：A,C,D解析：列存不适合高频单行写入。20.关于索引失效的场景，下列哪些正确？A.对列做运算`WHEREYEAR(date_col)=2026`B.使用LIKE'%abc'C.使用OR连接不同列D.使用覆盖索引答案：A,B,C解析：覆盖索引反而提升性能，不会失效。21.在分布式CAP理论中，下列哪些组合在分区时必须放弃一致性？A.CPB.APC.CAD.以上都不是答案：B解析：AP系统在网络分区时继续服务，牺牲一致性。22.下列哪些日志属于MySQLInnoDB的物理日志？A.binlogB.redologC.undologD.errorlog答案：B,C解析：redo与undo记录页级物理修改，binlog为逻辑日志。23.关于数据库安全，下列哪些措施可防止SQL注入？A.预编译语句B.最小权限原则C.存储过程D.动态拼接字符串答案：A,B,C解析：动态拼接是注入根源。24.下列哪些操作会触发PostgreSQL的VACUUM？A.自动后台进程B.手动执行VACUUM命令C.执行UPDATED.执行SELECT答案：A,B解析：UPDATE产生死元组，但需VACUUM回收，SELECT不触发。25.在分片策略中，下列哪些属于水平分片依据？A.范围分片B.哈希分片C.目录分片D.列表分片答案：A,B,D解析：目录分片属于映射表方式，仍属水平分片。三、判断题（每题1分，共10分）26.在关系代数中，选择操作与并操作满足交换律。答案：错误解析：选择对并满足分配律，但交换律不成立。27.若事务T1对数据项加共享锁，则T2可读但不可写。答案：正确解析：共享锁允许多读，排斥写锁。28.在MongoDB中，文档的_id字段默认建立唯一索引。答案：正确解析：_id自动创建唯一索引且不可删除。29.数据库的参照完整性必须由触发器实现。答案：错误解析：外键约束即可实现，无需触发器。30.位图索引适合低基数列且频繁更新的场景。答案：错误解析：位图锁粒度大，高并发更新易冲突。31.在Oracle中，表空间可以跨多个数据库实例共享。答案：错误解析：表空间属于单个实例，RAC中由多个实例共享存储，但非跨库。32.使用索引覆盖查询一定能减少回表次数。答案：正确解析：覆盖索引指索引叶节点包含查询所需全部列，无需回表。33.数据库死锁检测通常采用等待图法。答案：正确解析：等待图出现环即死锁。34.在Redis中，事务通过MULTI/EXEC保证原子性与回滚。答案：错误解析：Redis不支持回滚，仅批量执行。35.规范化程度越高，查询性能一定越好。答案：错误解析：高范式增加连接，可能降低性能。四、填空题（每空2分，共20分）36.在SQL标准中，用于控制并发读取的语句是______隔离级别。答案：SETTRANSACTIONISOLATIONLEVEL37.若关系R有10个属性，则其可能的超键总数为______（仅考虑单属性键情况）。答案：10解析：单属性候选键最多10个。38.在MySQL中，查看InnoDB引擎状态的命令是______。答案：SHOWENGINEINNODBSTATUS39.将E-R图转换为关系模型时，M:N联系需单独生成______。答案：关系模式（或表）40.在PostgreSQL中，用于扩展统计信息的命令是______。答案：CREATESTATISTICS41.分布式系统中，用于生成全局唯一有序ID的算法常称为______。答案：Snowflake42.在Oracle中，______段用于存储临时排序结果。答案：TEMP43.若B+树节点大小为4KB，指针占6B，键占10B，则阶数最大为______。答案：256解析：4KB/(6+10)=256。44.在MongoDB中，______查询操作符用于匹配数组内任意元素。答案：$elemMatch45.在MySQL8.0中，支持原子DDL的实现依赖于______日志。答案：DDLLog（或元数据日志）五、简答题（每题8分，共40分）46.描述InnoDB中redolog与binlog的区别，并说明两阶段提交如何保证一致性。答案：redolog为物理日志，记录页修改，用于崩溃恢复，循环写入；binlog为逻辑日志，记录SQL语句或行变更，用于复制与恢复，追加写入。两阶段提交：1.prepare阶段，InnoDB写redolog并标记事务状态为PREPARE；2.写binlog；3.commit阶段，InnoDB将事务标记为COMMIT。若崩溃发生在2之前，重启时redolog无commit，回滚；若2之后崩溃，redolog有prepare且binlog完整，则重新提交，确保两份日志一致。47.解释什么是“幻读”，并说明在MySQL可重复读级别下如何通过间隙锁避免幻读。答案：幻读指同一事务两次范围查询返回不同行数，因其他事务插入新行。MySQL通过间隙锁（GapLock）锁定索引范围，阻止其他事务在范围内插入，结合next-keylock（记录锁+间隙锁）实现，确保范围查询结果集不变。48.给出将关系模式R(A,B,C,D,E,F)分解为BCNF且保持无损连接的步骤，已知F={A→B,BC→D,D→EF}。答案：1.求候选键：A的闭包为AB，非全属性；AC闭包为ABCDEF，故候选键为AC。2.检查FD：A→B，决定因素A非超键，违反BCNF。3.分解：按A→B将R分解为R1(A,B)与R2(A,C,D,E,F)。4.R1已BCNF；R2候选键为AC，FD有BC→D,D→EF，决定因素BC、D均非超键。5.对R2按D→EF分解为R21(D,E,F)与R22(A,B,C,D)。6.最终得R1(A,B)、R21(D,E,F)、R22(A,B,C,D)，均满足BCNF，且通过公共属性可无损连接。49.描述一次完整的MySQL主从复制流程，包括binlog格式、IO线程与SQL线程职责。答案：1.主库执行事务，按binlog_format（ROW/STATEMENT/MIXED）记录binlog；2.从库IO线程连接主库，读取binlog事件并写入本地relaylog；3.从库SQL线程读取relaylog，重放事件；4.重放完成后更新从库数据；5.主库通过dump线程推送binlog，从库通过坐标记录同步位点，实现异步或半同步复制。50.说明列式存储如何提升OLAP查询性能，并指出两种常见压缩算法。答案：列存将同列数据连续存储，提升压缩比，减少IO；向量化执行可一次处理批量列数据，提高CPU缓存命中率。常见压缩：Run-LengthEncoding、DeltaEncoding、DictionaryEncoding、Bit-Packing。例如字典压缩将重复字符串映射为整数，显著减少存储与内存占用。六、综合应用题（共70分）51.设计题（20分）某电商系统需支持高并发下单与实时库存扣减，库存表结构为stock(sku_id,store_id,qty)，日均写入1亿次，读取10亿次。要求：a)给出水平分片策略并说明理由；b)设计索引与主键；c)说明如何避免超卖；d)给出降级方案。答案：a)按sku_id哈希分128片，均衡热点；b)主键(sku_id,store_id)，建立联合唯一索引；额外索引(store_id)供门店维度查询；c)使用乐观锁：更新时带条件`qty>=:delta`，返回影响行数为1则成功，否则重试或提示库存不足；或采用Redis分布式锁+缓存预扣，异步写DB；d)降级：缓存失效时直接返回“稍后重试”；写操作失败写入MQ，后台异步校准库存。52.SQL编程题（25分）给定表：orders(order_id,user_id,amount,order_date)order_item(item_id,order_id,sku_id,price,qty)要求：1)编写查询找出2026年购买金额累计前10的用户及累计金额；2)编写查询找出连续3天下单的用户；3)将用户分为“高价值”“普通”“低价值”三档，规则：累计金额>=10000为高，<1000为低，其余普通，输出用户档及人数。答案：1)```sqlSELECTuser_id,SUM(amount)AStotal_amountFROMordersWHEREorder_dateBETWEEN'2026-01-01'AND'2026-12-31'GROUPBYuser_idORDERBYtotal_amountDESCLIMIT10;```2)```sqlWITHdatesAS(SELECTDISTINCTuser_id,order_dateFROMordersWHEREorder_dateBETWEEN'2026-01-01'AND'2026-12-31'),grpAS(SELECTuser_id,order_date,DATE_SUB(order_date,INTERVALROW_NUMBER()OVER(PARTITIONBYuser_idORDERBYorder_date)DAY)ASgrpFROMdates)SELECTuser_idFROMgrpGROUPBYuser_id,grpHAVINGCOUNT(*)>=3;```3)```sqlWITHuser_totalAS(SELECTuser_id,SUM(amount)ASto