2025年电子数据库试题及答案

2025年电子数据库试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于关系模型中候选键的描述，正确的是（）。A.候选键是唯一标识元组的最小属性集合B.候选键只能由单个属性构成C.候选键在关系中可以不存在D.候选键一定是主键答案：A2.若关系R（A,B,C）和S（C,D,E）进行自然连接，则结果关系的属性个数为（）。A.3+3=6B.3+3-1=5C.3+3-2=4D.取决于C属性在两个关系中的值域是否相同答案：B3.以下SQL语句中，用于修改表结构的是（）。A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.CREATE答案：B4.数据库系统中，“事务的原子性”是指（）。A.事务一旦提交，其对数据库的修改是永久的B.事务必须是一组不可分割的操作单元C.一个事务的执行不被其他事务干扰D.事务执行前后数据库保持一致性状态答案：B5.下列关于B+树索引的描述，错误的是（）。A.所有叶子节点通过指针链接，便于范围查询B.非叶子节点仅存储索引键和子节点指针C.适合作为聚集索引的结构D.查找效率与树的高度无关答案：D6.关系模式R（U,F）中，若F={A→B,B→C,C→D}，则R的候选键是（）。A.AB.BC.CD.D答案：A7.以下不属于数据库完整性约束的是（）。A.实体完整性B.参照完整性C.并发完整性D.用户定义完整性答案：C8.若事务T1对数据A加了共享锁（S锁），则其他事务对A（）。A.只能加S锁B.只能加X锁C.不能加任何锁D.可以加S锁或X锁答案：A9.下列关于视图的描述，正确的是（）。A.视图是物理存在的表B.视图的更新操作没有任何限制C.视图可以简化复杂查询D.视图不能基于多个基表创建答案：C10.在数据库设计中，概念结构设计阶段的主要成果是（）。A.关系模式B.ER图C.物理存储结构D.数据字典答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1.数据库系统的三级模式结构包括外模式、______和内模式。答案：模式（或概念模式）2.SQL中，用于限制分组条件的子句是______。答案：HAVING3.事务的ACID特性中，“I”代表______。答案：隔离性（Isolation）4.关系模型中，若属性A是关系R的外键，则A的值必须等于关系S中某个元组的______值。答案：主键5.数据库恢复的基础是______，它用来记录事务对数据库的更新操作。答案：日志文件6.关系模式R属于3NF，当且仅当R属于2NF且不存在______依赖。答案：传递7.索引的类型包括聚集索引和______索引。答案：非聚集（或辅助）8.数据库并发控制的主要方法是______机制。答案：封锁9.ER模型中，实体之间的联系可分为一对一、一对多和______三种类型。答案：多对多10.在SQL中，使用______语句可以删除表中的所有数据但保留表结构。答案：TRUNCATETABLE三、简答题（每题8分，共40分）1.简述关系代数中σ（选择）和π（投影）操作的区别。答案：选择（σ）是从关系中选取满足条件的元组（行），不改变属性（列）的结构；投影（π）是从关系中选取指定的属性列（列），并去除重复元组，不改变元组的行结构。两者的操作对象不同，选择针对行，投影针对列。2.说明事务的四种隔离级别及其对并发问题的解决能力。答案：事务的隔离级别从低到高依次为：（1）读未提交（ReadUncommitted）：允许读取未提交的修改，可能导致脏读、不可重复读、幻读；（2）读已提交（ReadCommitted）：只读取已提交的修改，避免脏读，但仍可能出现不可重复读和幻读；（3）可重复读（RepeatableRead）：确保同一事务内多次读取同一数据结果一致，避免脏读和不可重复读，但可能出现幻读；（4）可串行化（Serializable）：最高隔离级别，所有事务串行执行，避免所有并发问题（脏读、不可重复读、幻读）。3.解释“索引失效”的常见原因及解决方法。答案：索引失效的常见原因包括：（1）查询条件使用函数或表达式（如WHEREYEAR(CreateTime)=2025），导致无法使用索引；（2）条件列存在类型转换（如VARCHAR列与INT值比较）；（3）使用LIKE查询时以通配符开头（如WHERENameLIKE'%张%'）；（4）OR条件中部分列无索引；（5）统计信息过时，优化器未选择索引。解决方法：避免对索引列使用函数/表达式，统一数据类型，调整LIKE查询为右模糊（如LIKE'张%'），为OR条件中的所有列添加索引，更新统计信息（如ANALYZETABLE）。4.简述数据库设计中“逻辑结构设计”阶段的主要任务。答案：逻辑结构设计的主要任务是将概念结构设计阶段得到的ER图转换为具体数据库管理系统（DBMS）支持的关系模型（关系模式），包括：（1）将ER图中的实体、属性、联系转换为关系模式；（2）确定每个关系模式的主键和外键；（3）对关系模式进行规范化处理（如消除冗余，满足3NF或BCNF）；（4）根据DBMS特性调整模式（如处理多对多联系提供中间表）；（5）定义视图、约束（如CHECK、UNIQUE）等数据库对象。5.说明SQL注入攻击的原理及防范措施。答案：SQL注入攻击的原理是攻击者通过在用户输入中插入恶意SQL代码，使应用程序将输入内容与原有SQL语句拼接，导致数据库执行非预期操作（如数据泄露、删除表）。防范措施包括：（1）使用预编译语句（PreparedStatement），参数化查询，避免字符串拼接；（2）对用户输入进行严格校验（如类型、长度、特殊字符过滤）；（3）最小化数据库用户权限（如应用账户仅授予SELECT/INSERT权限）；（4）输出错误信息时避免暴露数据库结构；（5）使用Web应用防火墙（WAF）拦截恶意请求。四、设计题（每题15分，共30分）1.某高校需设计“学生选课”数据库，需求如下：学生信息：学号（唯一）、姓名、性别、入学时间；课程信息：课程号（唯一）、课程名、学分、先修课程号（引用课程号）；选课关系：学生选课后需记录选课时间和成绩（0-100分）。要求：（1）绘制ER图（需标注实体、属性、联系及联系类型）；（2）将ER图转换为关系模式，并标注主键（PK）和外键（FK）。答案：（1）ER图描述：实体“学生”：属性{学号（PK）、姓名、性别、入学时间}；实体“课程”：属性{课程号（PK）、课程名、学分、先修课程号}；联系“选课”：学生与课程之间的多对多（M:N）联系，属性{选课时间、成绩}。（2）关系模式：学生（学号，姓名，性别，入学时间）PK：学号；课程（课程号，课程名，学分，先修课程号）PK：课程号，FK：先修课程号→课程（课程号）；选课（学号，课程号，选课时间，成绩）PK：（学号，课程号），FK：学号→学生（学号），课程号→课程（课程号）。2.某公司需设计“员工考勤”数据库，需求如下：员工信息：员工号（唯一）、姓名、部门；考勤记录：每天一条记录，包含日期、员工号、上班时间、下班时间、是否迟到（是/否）；部门信息：部门号（唯一）、部门名、部门经理（引用员工号）。要求：（1）设计满足3NF的关系模式，标注主键和外键；（2）写出“查询2025年3月每个部门迟到次数最多的员工”的SQL语句（需显示部门名、员工姓名、迟到次数）。答案：（1）关系模式：员工（员工号，姓名，部门号）PK：员工号，FK：部门号→部门（部门号）；部门（部门号，部门名，部门经理）PK：部门号，FK：部门经理→员工（员工号）；考勤记录（日期，员工号，上班时间，下班时间，是否迟到）PK：（日期，员工号），FK：员工号→员工（员工号）。（2）SQL语句：WITHDeptLateAS(SELECTd.部门名,e.姓名,COUNT()AS迟到次数,ROW_NUMBER()OVER(PARTITIONBYd.部门号ORDERBYCOUNT()DESC)AS排名FROM考勤记录aJOIN员工eONa.员工号=e.员工号JOIN部门dONe.部门号=d.部门号WHEREa.日期BETWEEN'2025-03-01'AND'2025-03-31'ANDa.是否迟到='是'GROUPBYd.部门号,d.部门名,e.员工号,e.姓名)SELECT部门名,姓名,迟到次数FROMDeptLateWHERE排名=1;五、综合应用题（每题15分，共30分）1.假设某数据库中有以下表：订单表（订单ID，客户ID，订单日期，总金额）订单明细表（订单ID，商品ID，数量，单价）要求：（1）写出“查询2025年1-6月总金额超过10000元的客户及其总消费金额”的SQL语句；（2）说明如何为这两个表设计索引以优化该查询性能。答案：（1）SQL语句：SELECTo.客户ID,SUM(o.总金额)AS总消费金额FROM订单表oWHEREo.订单日期BETWEEN'2025-01-01'AND'2025-06-30'GROUPBYo.客户IDHAVINGSUM(o.总金额)>10000;（2）索引设计：订单表：在“订单日期”和“客户ID”上创建复合索引（订单日期,客户ID），因为查询需按日期过滤并按客户分组；订单明细表：若需验证总金额的准确性（如总金额=数量×单价之和），可在“订单ID”上创建索引（因订单明细表通过订单ID关联订单表），但本题查询直接使用订单表的总金额，故订单明细表索引非必需；此外，订单表的“客户ID”单独索引可辅助分组操作，但复合索引（订单日期,客户ID）已覆盖日期过滤和客户分组，更高效。2.某银行数据库中有“账户表”（账户号，余额，状态），状态为“正常”或“冻结”。现需实现转账事务：从账户A转账1000元到账户B，要求：（1）写出事务的具体步骤（包括锁操作）；（2）说明如何避免“丢失更新”问题。答案：（1）事务步骤：①开始事务；②检查账户A的状态是否为“正常”，若否回滚；③对账户A加排他锁（X锁），读取余额，若余额≥1000，扣除1000元；④检查账户B的状态是否为“正常”，若否回滚；