2026年自考数据库系统原理专项试题及答案

2026年自考数据库系统原理专项试题及答案一、单项选择题（每小题2分，共30分）1.在数据库系统中，下列哪一项最能体现“逻辑独立性”？A.外模式/模式映像B.模式/内模式映像C.外模式/内模式映像D.三级模式两级映像2.设关系R(A,B,C)与S(B,C,D)，则R⋈S的自然连接结果属性个数为A.3B.4C.5D.63.若事务T对数据项Q加了共享锁，则其他事务对QA.只能加共享锁B.只能加排他锁C.不能加任何锁D.可加共享或排他锁4.在SQL标准中，下列哪条语句可一次性撤销用户U1对表Student的全部权限？A.REVOKEALLPRIVILEGESONStudentFROMU1B.REVOKEALLONStudentFROMU1C.REVOKESELECT,INSERT,UPDATE,DELETEONStudentFROMU1D.DROPPRIVILEGESONStudentFROMU15.关于BCNF，下列说法正确的是A.任何二元关系必为BCNFB.存在非主属性对候选键的部分依赖C.允许主属性对候选键的传递依赖D.允许主属性对非候选键的依赖6.在分布式数据库中，若采用“主副本更新”策略，则系统最易出现A.活锁B.死锁C.不一致分析D.写偏7.设关系模式R(ABCD)的函数依赖集F={A→B,B→C,C→D}，则R的候选键为A.AB.ABC.ACD.AD8.在MySQLInnoDB中，默认隔离级别是A.READUNCOMMITTEDB.READCOMMITTEDC.REPEATABLEREADD.SERIALIZABLE9.关于索引，下列说法错误的是A.聚集索引的叶节点即数据页B.唯一索引不允许NULLC.复合索引的键顺序影响查询效率D.哈希索引不支持范围查询10.在并行数据库中，采用“范围划分”对表T按属性a划分，若a值存在严重倾斜，则最易导致A.网络瓶颈B.磁盘碎片C.负载倾斜D.死锁11.若系统故障发生在事务T的“commit”日志记录刚写入磁盘之后，重启恢复时A.需对T做UNDOB.需对T做REDOC.无需处理TD.需先UNDO后REDO12.在对象关系数据库中，下列哪项不是SQL:1999新增构造A.ROWTYPEB.ARRAYTYPEC.REFTYPED.SETTYPE13.设关系R与S的半连接记为R⋉S，其等价的关系代数表达式为A.πA(R⋈S)B.πA(R)⋈SC.R⋈πA(S)D.πA(R)∩πA(S)14.在数据仓库中，星型模式与雪花模式的主要区别在于A.是否存在事实表B.维度表是否规范化C.是否支持OLAPD.是否支持即席查询15.若采用“时间戳排序”并发控制，事务Ti的时间戳为TS(Ti)，则当Ti的读操作与Tj的写操作冲突且TS(Ti)<TS(Tj)时，系统应A.回滚TiB.回滚TjC.等待TiD.等待Tj二、填空题（每空2分，共20分）16.在关系代数中，选择运算的符号是________，投影运算的符号是________。17.若事务的ACID特性中，________指事务一旦提交，其结果就是永久的。18.设F={A→BC,CD→E,E→A}，则A的闭包A⁺=________。19.在SQL中，用于定义触发器的关键词是________。20.当数据库系统采用“检查点”技术时，恢复过程只需从________记录开始扫描日志。21.在分布式事务的2PC协议中，若协调者在“prepare”阶段收到一个“abort”投票，则最终将向所有参与者发送________命令。22.若关系模式R(ABCD)分解为ρ={AB,BC,CD}，则该分解________（填“保持”或“不保持”）函数依赖A→D。23.在PostgreSQL中，实现全文检索的索引类型是________。24.数据挖掘任务中，将数据分成若干簇且簇内相似度高、簇间相似度低的方法称为________。25.在NoSQL中，MongoDB默认使用的副本集节点数为________（填奇数）。三、计算与简答题（共30分）26.（8分）设关系R(A,B,C)与S(B,C,D)如下：R:ABC123456723S:BCD238239560求：(1)自然连接R⋈S；(2)右外连接R⟖S；(3)除法R÷πBC(S)；(4)写出(1)结果的元组数。27.（6分）设关系模式R(ABCDEG)的函数依赖集F={AB→C,C→D,D→EG,G→A}。(1)求候选键；(2)判断R是否属于3NF，若不属于，给出保持依赖且无损连接的3NF分解。28.（6分）某电商系统订单表Orders(order_id,user_id,amount,status,create_time)记录数1亿行，需频繁执行：Q1:SELECTFROMOrdersWHEREuser_id=?ANDcreate_timeBETWEEN?AND?;Q1:SELECTFROMOrdersWHEREuser_id=?ANDcreate_timeBETWEEN?AND?;Q2:SELECTCOUNT()FROMOrdersWHEREstatus='PAID';Q2:SELECTCOUNT()FROMOrdersWHEREstatus='PAID';现有B+树索引idx1(user_id,create_time)与位图索引idx2(status)。(1)指出Q1、Q2分别会使用的索引；(2)若status取值仅5种，评估idx2的存储空间约为多少字节（假设行指针4字节，位图压缩比80%）；(3)若系统并发极高，idx2可能带来的负面效应是什么？29.（4分）在采用“多版本并发控制（MVCC）”的InnoDB中，设事务隔离级别为REPEATABLEREAD。事务T1在时间t1启动，T2在t2提交，T2删除了某行且提交成功。请说明T1能否看到该行，并给出MVCC中的版本比较规则。30.（6分）某分布式数据库采用Raft共识算法，集群共5个节点。若leader节点宕机，(1)剩余节点最少需多少台正常才能选出新的leader？(2)写出Raft选举超时时间的随机化策略及其目的；(3)若网络出现分区，形成{2,3}两个分区，指出哪个分区能继续提供服务并说明理由。四、综合设计题（共20分）31.（20分）某高校拟开发“研究生成果管理系统”，需求如下：1)研究生(学号,姓名,入学年份,导师工号)；2)教师(工号,姓名,职称,所属学院)；3)成果(编号,标题,类型{论文,专利,项目},发表日期,研究生学号,导师工号,分值)；4)一名研究生可有多项成果，一项成果只对应一名研究生；5)教师可指导多名研究生，研究生只有一名导师；6)需支持按导师统计年度总分值，按学院统计年度总分值；7)要求支持高并发插入成果，且查询性能优先。任务：(1)设计E-R图，并转化为关系模式，标出主键、外键；(2)指出可能存在的冗余与异常，并给出规范化到BCNF的分解（若需要）；(3)为“按导师统计2025年度总分值”的查询设计最优索引，并给出SQL；(4)若预计成果表10年内达5亿行，提出水平分片策略，并说明分片键及路由算法；(5)若系统采用读写分离，主从延迟偶尔达2秒，给出对业务影响的两种场景及补偿方案。卷后答案与解析一、单项选择题1.A逻辑独立性靠外模式/模式映像实现。2.B自然连接去掉重复属性B、C，剩A,B,C,D共4列。3.A共享锁与共享锁兼容。4.A标准语法为REVOKEALLPRIVILEGES。5.A二元关系若两属性均为主属性，必为BCNF。6.C主副本更新时副本延迟导致不一致分析。7.AA⁺=ABCD，故A为候选键。8.CInnoDB默认REPEATABLEREAD。9.B唯一索引允许多个NULL（SQL标准）。10.C范围划分导致数据倾斜即负载倾斜。11.Bcommit日志已落盘，需REDO。12.DSETTYPE为SQL:2003新增。13.A半连接定义：投影连接结果回R。14.B雪花模式对维度表再做规范化。15.A时间戳小的事务需回滚。二、填空题16.σ,π17.持久性(Durability)18.A⁺=ABCEG19.CREATETRIGGER20.检查点21.ABORT22.不保持23.GIN24.聚类(Clustering)25.3三、计算与简答题26.(1)R⋈S:ABCD1238123972387239(2)右外连接：ABCD123812394560null560(3)R÷πBC(S):先求πBC(S)={(2,3),(5,6)}R中满足(2,3)与(5,6)均出现的A值为空集，故结果为空关系。(4)元组数：427.(1)求候选键：属性闭包：AB⁺=ABCDEG，故AB为候选键；G⁺=GA，C⁺=CDEG，均不能推出全部，故唯一候选键AB。(2)3NF判断：存在C→D，D→EG，传递依赖，非3NF。保持依赖且无损的3NF分解：R1(C,D)R2(D,E,G)R3(A,B,C)验证无损：AB为键，可连接还原；依赖均保持。28.(1)Q1使用idx1；Q2使用idx2。(2)1亿行×5种取值，位图每行1bit，未压缩约12.5MB，压缩后约10MB。(3)位图索引对高并发写放大，需锁整个位图段，易形成热点块。29.T1在REPEATABLEREAD下使用一致性读，快照为t1时刻，T2的删除版本在t2>t1，故T1仍能看到旧版本；MVCC规则：读取版本的事务ID≤当前事务快照ID且删除事务ID>快照ID或为空。30.(1)需多数派≥3台。(2)选举超时150-300ms随机，避免选票瓜分。(3)分区{3}拥有多数派，可提交日志；分区{2}无法达到多数，服务不可用。四、综合设计题参考答案要点(1)E-R图：研究生、教师、成果三实体，导师与研究生1:N，研究生与成果1:N。关系模式：Graduate(sid,sname,enter_year,tid)FKtid→TeacherTeacher(tid,tname,title,college)Achievement(aid,title,type,pub_date,sid,tid,score)FKsid→Graduate,tid→Teacher(2)冗余：achievement冗余存储tid，存在更新异常；因tid可由sid导出，应去掉tid并建立视图。分解：Achievement'(aid,title,type,pub_date,sid,score)，通过sid连接Graduate获取tid，即BCNF。(3)索引：CREATEINDEXidx_tid_yearONAchievement(tid,pub_date)WHEREpub_dateBETWEEN'2025-01-01'AND'2025-12-31';SQL:SELECTtid,SUM(scor