2025年全国计算机等级考试三级数据库技术真题及答案

2025年全国计算机等级考试三级数据库技术真题及答案第一部分选择题（共40小题，每小题1分，共40分）1.数据库系统的三级模式结构中，描述数据库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.用户模式2.下列关于概念模型的说法，错误的是（）A.概念模型是对现实世界的第一层抽象B.概念模型与具体的数据库管理系统无关C.ER模型是常用的概念模型表示方法D.概念模型需要描述数据的存储结构3.设关系R有12个元组，关系S有8个元组，若两者进行笛卡尔积运算，得到的结果集的元组数量为（）A.8B.12C.20D.964.下列SQL聚集函数中，统计时会忽略NULL值的是（）A.COUNT()B.SUM(列名)C.COUNT(1)D.以上都不会忽略A.COUNT()B.SUM(列名)C.COUNT(1)D.以上都不会忽略5.事务的ACID特性中，保证事务的执行不破坏数据库的一致性的是（）A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性6.三级封锁协议可以解决的并发不一致问题不包括（）A.丢失修改B.不可重复读C.读脏数据D.死锁7.下列关于聚簇索引的说法，正确的是（）A.一个表可以创建多个聚簇索引B.聚簇索引不会改变表的物理存储顺序C.聚簇索引适合用于经常进行范围查询的列D.聚簇索引的叶子节点存储的是索引值和指针8.数据库设计的需求分析阶段，输出的主要文档不包括（）A.数据字典B.数据流图C.系统需求说明书D.ER图9.若两个实体之间存在多对多联系，将其转换为关系模型时，该联系对应的关系模式的主键是（）A.任意一端实体的主键B.两端实体主键的组合C.联系本身的属性D.不需要单独设置主键10.3NF规范化是在2NF的基础上消除了（）A.非主属性对主键的部分函数依赖B.非主属性对主键的传递函数依赖C.主属性对主键的部分和传递函数依赖D.多值依赖11.下列关于BCNF的说法，错误的是（）A.BCNF是比3NF更严格的范式B.所有BCNF的关系模式都符合3NFC.BCNF消除了所有属性对主键的传递和部分函数依赖D.BCNF消除了所有的函数依赖12.查询优化的代数优化规则中，下列说法错误的是（）A.选择运算应尽可能先做B.投影运算应尽可能先做C.笛卡尔积应和其之后的选择运算合并为连接运算D.投影和选择运算可以同时进行13.下列不属于存储过程的优点的是（）A.减少网络传输开销B.提高执行效率C.提高数据安全性D.无需编译即可执行14.MySQL中，下列触发器触发时机不包括（）A.BEFOREB.AFTERC.INSTEADOFD.DURING15.下列关于差异备份的说法，正确的是（）A.差异备份备份的是自上一次完整备份以来所有修改的数据B.差异备份备份的是自上一次备份以来所有修改的数据C.差异备份的恢复速度比完整备份快D.差异备份的备份速度比增量备份快16.数据库日志文件的记录内容不包括（）A.事务的开始标记B.事务的提交标记C.事务的所有查询操作D.事务的更新操作前后的值17.系统故障发生时，未提交的事务对数据库的修改已经写入磁盘，恢复时需要执行的操作是（）A.REDO所有未提交的事务B.UNDO所有未提交的事务C.REDO所有已提交的事务D.UNDO所有已提交的事务18.下列关于并发调度可串行性的说法，正确的是（）A.可串行化的调度一定是正确的调度B.正确的调度一定是可串行化的C.冲突可串行化的调度一定是可串行化的D.可串行化的调度一定是冲突可串行化的19.下列死锁处理方法中，属于死锁预防的是（）A.一次封锁法B.超时法C.等待图法D.死锁解除法20.分布式数据库的水平分片是指（）A.按照关系的属性进行分片，每个分片包含关系的部分属性B.按照一定的条件将关系的元组分为若干子集，每个子集为一个分片C.同时按照属性和元组进行分片D.按照用户的地理位置进行分片21.分布式数据库中，用户编写程序时无需知道数据存储的物理位置，这属于（）A.逻辑透明性B.位置透明性C.分片透明性D.复制透明性22.下列不属于数据仓库特点的是（）A.面向主题B.集成性C.易失性D.时变性23.ETL过程中，将不同来源的数据转换为统一格式和规范的步骤是（）A.抽取B.转换C.加载D.同步24.OLAP操作中，从高层数据向下钻取到更细粒度的明细数据的操作是（）A.上卷B.钻取C.切片D.旋转25.下列属于列式存储的NoSQL数据库是（）A.RedisB.MongoDBC.HBaseD.Neo4j26.云原生Serverless数据库的核心优势不包括（）A.按使用量付费B.自动扩缩容C.用户需要自行维护服务器D.高可用性27.下列属于向量数据库核心应用场景的是（）A.银行核心交易系统B.大模型RAG检索增强生成C.企业财务报表生成D.用户权限管理28.下列最适合使用时序数据库的场景是（）A.电商订单管理B.工业设备传感器数据采集存储C.学生信息管理D.图书借阅管理29.数据库安全机制中，记录用户所有操作行为以便追溯和审计的机制是（）A.身份认证B.权限管理C.审计D.数据加密30.SQL中，收回用户U1对学生表S的查询权限的语句，正确的是（）A.REVOKESELECTONSFROMU1B.REVOKESELECTFROMSONU1C.GRANTSELECTONSTOU1D.GRANTSELECTFROMSTOU131.数据库性能优化中，用于记录执行时间超过指定阈值的SQL语句的日志是（）A.错误日志B.慢查询日志C.二进制日志D.事务日志32.某数据库系统在120秒内共处理了36000次查询请求，该系统的QPS为（）A.300B.36000C.180D.12033.若某订单表需要按订单日期范围进行频繁查询，最适合的分区方式是（）A.范围分区B.列表分区C.哈希分区D.复合分区34.CAP定理中，分布式系统最多能同时满足几个特性？（）A.0B.1C.2D.335.图数据库中，用于描述实体之间关系的是（）A.节点B.边C.属性D.标签36.下列不属于数据质量核心维度的是（）A.准确性B.完整性C.一致性D.冗余性37.下列关于湖仓一体的说法，错误的是（）A.结合了数据湖和数据仓库的优势B.仅支持结构化数据的存储和分析C.支持ACID事务D.支持流批一体处理38.内存数据库Redis作为缓存时，若缓存和数据库的数据要求强一致性，下列最合适的策略是（）A.读写都走缓存，定期同步到数据库B.写操作先写数据库，再删除缓存，读操作先读缓存，缓存miss再读数据库C.写操作只写缓存，异步同步到数据库D.读写都直接走数据库，缓存仅作备份39.下列关于数据库迁移的说法，正确的是（）A.增量迁移是指将所有数据一次性迁移到目标库B.全量迁移适合数据量大、停机时间要求短的场景C.增量迁移需要同步迁移过程中产生的新增和修改数据D.全量迁移的一致性要求比增量迁移低40.容灾指标中，代表灾难发生后系统能够恢复到的最近时间点，即允许丢失的最大数据量的指标是（）A.RTOB.RPOC.MTTRD.MTBF第二部分填空题（共10小题，每小题2分，共20分）1.数据库系统中，实现数据逻辑独立性的是______模式之间的映像。2.关系模型的参照完整性约束要求，外键的取值要么为空，要么等于被参照关系中某个元组的______。3.SQL中，用于删除表中所有数据且无法回滚，同时保留表结构的命令是______TABLE。4.事务的ACID特性中，______指事务中包含的所有操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚。5.MySQLInnoDB引擎默认的事务隔离级别是______。6.数据仓库的ETL流程的三个核心步骤分别是抽取、转换和______。7.分布式数据库CAP定理中，P代表的是______。8.索引按照是否改变表数据的物理存储顺序，分为聚簇索引和______索引。9.数据库并发调度中，多个事务的操作交叉执行的调度方式称为______调度。10.大模型检索增强生成（RAG）架构中，用于存储非结构化数据的向量表示，实现高效相似性检索的数据库类型是______数据库。第三部分应用题（共3小题，共40分）1.（本题12分）现有学生选课管理系统，包含三张关系表：学生表S(snoCHAR(8)PRIMARYKEY,snameVARCHAR(20)NOTNULL,sageINT,sdeptVARCHAR(20))，各属性分别为学号、姓名、年龄、所在院系；课程表C(cnoCHAR(4)PRIMARYKEY,cnameVARCHAR(30)NOTNULL,creditINT,teacherVARCHAR(20))，各属性分别为课程号、课程名、学分、授课教师；选课表SC(snoCHAR(8),cnoCHAR(4),gradeINT,PRIMARYKEY(sno,cno),FOREIGNKEY(sno)REFERENCESS(sno),FOREIGNKEY(cno)REFERENCESC(cno))，各属性分别为学号、课程号、成绩。按要求写出对应的SQL语句：（1）查询计算机学院（sdept取值为'CS'）所有年龄大于20岁的学生的姓名和年龄，按年龄降序排序。（2分）（2）查询选修了课程名为'数据库原理'的学生的学号、姓名和成绩，要求成绩大于等于60分。（3分）（3）统计每门课程的平均成绩，输出课程号、课程名和平均成绩，要求平均成绩大于75分，结果按平均成绩升序排序。（3分）（4）将所有选修了课程号为'C001'的学生的成绩加5分，加分后最高不超过100分。（2分）（5）创建视图v_highscore，包含所有平均成绩大于85分的学生的学号、姓名和平均成绩。（2分）2.（本题14分）回答下列问题：（1）设某数据库中有两个事务T1和T2，对数据项A和B进行操作，现有如下并发调度序列：T1:R(A),T2:R(B),T1:W(A),T2:R(A),T1:Commit,T2:W(B),T2:Commit已知A的初始值为100，B的初始值为200，T1的操作是将A的值减10，T2的操作是将B的值加20，同时读取A的值进行业务判断。请回答：①该调度是否为冲突可串行化调度？请说明理由，并给出等价的串行调度序列。（6分）②该调度会产生哪种并发不一致问题？请说明原因。（4分）（2）现有电商订单表orders(order_idINTPRIMARYKEY,user_idINT,order_timeDATETIME,amountDECIMAL(10,2),statusINT)，该表经常执行如下查询语句：SELECTuser_id,amountFROMordersWHEREorder_timeBETWEEN'2025-01-01'AND'2025-02-01'ANDstatus=1;请回答：①请为该查询设计最合适的索引，给出索引的定义语句（使用MySQL语法），并说明理由。（4分）3.（本题14分）现有医院门诊管理系统，需求描述如下：①系统需要管理医生信息，包括医生编号、姓名、职称、所属科室，医生编号唯一标识每个医生；②系统需要管理患者信息，包括患者身份证号、姓名、性别、年龄、联系电话，身份证号唯一标识每个患者；③一名医生可以为多名患者提供诊疗服务，一名患者可以选择多名医生进行诊疗，每次诊疗需要记录诊疗时间、诊断结果、诊疗费用。要求：（1）根据上述需求，画出对应的ER图，标注实体、属性、联系及联系的类型。（6分）（2）将上述ER图转换为符合3NF的关系模式，标注每个关系模式的主键和外键（如果有）。（5分）（3）说明你转换得到的关系模式为什么符合3NF的要求。（3分）参考答案及解析第一部分选择题答案及解析1.答案：B解析：三级模式中，模式（逻辑模式）描述全体数据的全局逻辑结构，外模式是用户可见的局部数据结构，内模式描述数据的物理存储结构。2.答案：D解析：概念模型是对现实世界的抽象，与具体DBMS无关，ER模型是常用表示方法，不需要描述数据存储结构，存储结构是内模式的内容。3.答案：D解析：笛卡尔积的元组数量为两个关系元组数量的乘积，计算公式为|R4.答案：B解析：SUM(列名)统计时会忽略列值为NULL的元组，COUNT()和COUNT(1)会统计所有元组，包括存在NULL值的元组。解析：SUM(列名)统计时会忽略列值为NULL的元组，COUNT()和COUNT(1)会统计所有元组，包括存在NULL值的元组。5.答案：B解析：一致性保证事务执行前后数据库的完整性约束不被破坏，原子性保证操作要么全做要么全不做，隔离性保证事务之间互不干扰，持久性保证提交后修改永久生效。6.答案：D解析：三级封锁协议可以解决丢失修改、不可重复读、读脏数据三类并发不一致问题，但不能解决死锁问题。7.答案：C解析：一个表只能有一个聚簇索引，聚簇索引会改变表的物理存储顺序，叶子节点存储的是完整的数据行，适合范围查询的列。8.答案：D解析：ER图是概念结构设计阶段的输出，需求分析阶段输出数据流图、数据字典、系统需求说明书。9.答案：B解析：多对多联系转换为独立的关系模式时，主键为两端实体主键的组合。10.答案：B解析：2NF消除了非主属性对主键的部分函数依赖，3NF在2NF基础上消除了非主属性对主键的传递函数依赖。11.答案：D解析：BCNF消除了所有属性（包括主属性）对主键的部分和传递函数依赖，但并没有消除所有函数依赖，只是消除了不合理的函数依赖。12.答案：B解析：代数优化的规则是选择尽可能先做，投影可以和选择或后续的运算合并，不需要提前做，提前做可能会导致需要重新读取数据。13.答案：D解析：存储过程需要预先编译后存储在数据库中，执行时不需要再次编译，执行效率高，减少网络传输，同时可以通过权限控制提高安全性。14.答案：D解析：MySQL的触发器触发时机包括BEFORE、AFTER，INSTEADOF是SQLServer等数据库支持的触发时机，MySQL不支持，DURING不是合法的触发时机。15.答案：A解析：差异备份备份的是自上一次完整备份以来所有修改的数据，增量备份是自上一次备份以来的修改数据，差异备份的恢复速度比增量备份快，备份速度比增量备份慢。16.答案：C解析：日志文件记录事务的开始、提交、回滚标记，以及所有更新操作的前后值，查询操作不会修改数据，不需要记录到日志中。17.答案：B解析：系统故障恢复时，需要UNDO所有未提交的事务，撤销其对数据库的修改，REDO所有已提交的事务，保证其修改永久生效。18.答案：C解析：冲突可串行化是可串行化的充分条件，冲突可串行化的调度一定是可串行化的，可串行化的调度不一定是冲突可串行化的；可串行化的调度是正确的调度，但正确的调度不一定必须是可串行化的（部分场景下允许一定的不一致）。19.答案：A解析：一次封锁法要求事务一次性将所有需要的资源加锁，属于死锁预防的方法，超时法和等待图法属于死锁检测的方法，死锁解除是死锁发生后的处理方法。20.答案：B解析：水平分片是按元组进行分片，垂直分片是按属性进行分片，混合分片是同时按元组和属性分片。21.答案：B解析：位置透明性指用户无需知道数据存储的物理位置，分片透明性指用户无需知道数据的分片方式，逻辑透明性指用户无需知道数据的逻辑结构。22.答案：C解析：数据仓库的特点是面向主题、集成性、非易失性（数据一般是只读的，不会被修改）、时变性。23.答案：B解析：抽取是从数据源读取数据，转换是将数据转换为统一的格式和规范，加载是将转换后的数据写入目标系统。24.答案：B解析：钻取是从高层汇总数据向下访问明细数据，上卷是从明细数据向上汇总，切片是选择某个维度的特定值进行分析，旋转是转换维度的方向。25.答案：C解析：Redis是键值型数据库，MongoDB是文档型数据库，HBase是列式存储的NoSQL数据库，Neo4j是图数据库。26.答案：C解析：Serverless数据库用户不需要自行维护服务器，由云厂商负责服务器的运维、扩缩容，按使用量付费，高可用性。27.答案：B解析：向量数据库的核心功能是存储向量数据，进行近似最近邻搜索，是大模型RAG架构的核心组件，用于存储和检索外部知识的向量表示。28.答案：B解析：时序数据库适合存储时间序列数据，工业设备传感器数据是典型的时间序列数据，按时间顺序产生，需要高吞吐写入和按时间范围查询。29.答案：C解析：审计机制记录用户的所有操作行为，用于追溯和安全审计，身份认证是验证用户身份，权限管理是控制用户的操作权限，数据加密是保护数据的保密性。30.答案：A解析：收回权限的语法是REVOKE权限ON表名FROM用户名，授予权限的语法是GRANT权限ON表名TO用户名。31.答案：B解析：慢查询日志用于记录执行时间超过指定阈值的SQL语句，用于性能优化，错误日志记录数据库的错误信息，二进制日志记录数据的修改操作，用于主从复制和恢复。32.答案：A解析：QPS（每秒查询率）的计算公式为QP33.答案：A解析：范围分区适合按日期、数值等连续范围进行查询的场景，订单表按订单日期范围查询最适合范围分区。34.答案：C解析：CAP定理指分布式系统中，一致性、可用性、分区容错性三个特性最多只能同时满足两个。35.答案：B解析：图数据库中，节点代表实体，边代表实体之间的关系，属性是节点和边的特征，标签是节点的分类。36.答案：D解析：数据质量的核心维度包括准确性、完整性、一致性、时效性、唯一性等，冗余性不属于数据质量的核心维度，冗余是需要尽量避免的。37.答案：B解析：湖仓一体支持结构化、半结构化、非结构化数据的统一存储和分析，结合了数据湖的存储灵活性和数据仓库的分析性能，支持ACID事务和流批一体处理。38.答案：B解析：写操作先写数据库再删除缓存，读操作先读缓存，缓存miss再读数据库并回写缓存的策略可以保证缓存和数据库的强一致性，其他策略都可能出现数据不一致的问题。39.答案：C解析：全量迁移是将所有数据一次性迁移到目标库，适合数据量小、允许停机的场景；增量迁移是同步迁移过程中产生的新增和修改数据，适合数据量大、停机时间要求短的场景，增量迁移的一致性要求更高。40.答案：B解析：RPO（恢复点目标）是允许丢失的最大数据量，RTO（恢复时间目标）是灾难发生后系统恢复服务的最长时间，MTTR是平均恢复时间，MTBF是平均无故障时间。第二部分填空题答案及解析1.答案：外模式/模式解析：外模式/模式映像实现数据的逻辑独立性，模式/内模式映像实现数据的物理独立性。2.答案：主键（或主码）解析：参照完整性约束要求外键的取值要么为空，要么等于被参照关系中某个元组的主键值。3.答案：TRUNCATE解析：TRUNCATETABLE是DDL语句，删除表中所有数据，无法回滚，保留表结构；DELETE是DML语句，可以回滚。4.答案：原子性解析：原子性指事务的所有操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚。5.答案：可重复读（或REPEATABLEREAD）解析：MySQLInnoDB默认的事务隔离级别是可重复读，解决了不可重复读和部分幻读的问题。6.答案：加载解析：ETL是Extract（抽取）、Transform（转换）、Load（加载）的缩写。7.答案：分区容错性解析：CAP定理中C是一致性，A是可用性，P是分区容错性。8.答案：非聚簇解析：索引分为聚簇索引和非聚簇索引，聚簇索引改变表的物理存储顺序，非聚簇索引不改变。9.答案：并发解析：多个事务交叉执行的调度是并发调度，多个事务依次执行的是串行调度。10.答案：向量解析：向量数据库用于存储向量数据，实现高效的相似性检索，是RAG架构的核心组件。第三部分应用题答案及解析1.参考答案：（1）`SELECTsname,sageFROMSWHEREsdept='CS'ANDsage>20ORDERBYsageDESC;`（2）`SELECTS.sno,sname,gradeFROMSJOINSCONS.sno=SC.snoJOINCONSC.cno=C.cnoWHEREcname='数据库原理'ANDgrade>=60;`（3）`SELECTC.cno,cname,AVG(grade)avg_gradeFROMCJOINSCONC.cno=SC.cnoGROUPBYC.cno,cnameHAVINGAVG(grade)>75ORDERBYavg_gradeASC;`（4）`UPDATESCSETgrade=LEAST(grade+5,100)WHEREcno='C001';`（5）`CREATEVIEWv_highscoreASSELECTS.sno,sname,AVG(grade)avg_gradeFROMSJOINSCONS.sno=SC.snoGROUPBYS.sno,snameHAVINGAVG(grade)>85;`解析：（1）注意筛选条件和排序要求；（2）需要关联三张表，筛选课程名和成绩条件；（3）分组后使用HAVING筛选分组结果，注意GROUPBY的字段必须包含查询的非聚集函数字段；（4）使用LEAST函数保证加分后不超过100；（5）创建视图时需要指定分组条件和筛选条件。2.参考答案：（1）①该调度不是冲突可串行化调度。理由：冲突操作是指不同事务对同一个数据项的读写或写写操作，冲突操作的顺序不能交换。该调度中，T1对A的写操作（W(A)）在T2对A的读操作（R(A)）之前，而串行调度T2→T1中T2对A的读操