2025年全国计算机等级考试三级数据库技术试卷(含答案)

2025年全国计算机等级考试三级数据库技术试卷(含答案)2025年3月全国计算机等级考试三级数据库技术试卷（考试时间120分钟，满分100分）一、单项选择题（共40小题，每小题1分，共40分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选或未选均无分）1.数据库系统的核心组成部分是（）A.数据库B.数据库管理系统C.数据库管理员D.数据库应用系统【答案】B【解析】数据库管理系统（DBMS）是位于用户和操作系统之间的数据管理软件，负责数据库的统一管理和控制，是数据库系统的核心。2.数据库三级模式结构中，外模式/模式映像的作用是保证（）A.数据的物理独立性B.数据的逻辑独立性C.数据的一致性D.数据的安全性【答案】B【解析】外模式/模式映像定义了外模式与逻辑模式的对应关系，当逻辑模式修改时只需调整该映像即可保持外模式不变，实现了数据的逻辑独立性。3.下列关于关系代数中自然连接运算的描述，正确的是（）A.自然连接是一种特殊的等值连接，结果会保留重复的属性列B.自然连接要求两个关系中进行比较的属性列必须同名，且结果会去掉重复的属性列C.自然连接的结果元组数量一定小于等于参与运算的两个关系中元组数量的最小值D.自然连接只能针对两个关系进行运算，无法扩展到多个关系【答案】B【解析】自然连接是特殊等值连接，要求比较属性同名，结果去除重复属性，可作用于多个关系，结果元组数可能小于笛卡尔积但无明确的最小值限制。4.下列SQL聚集函数中，统计关系中元组数量时忽略空值的是（）A.COUNT(*)B.COUNT(列名)C.SUM(列名)D.MAX(列名)【答案】B【解析】COUNT(*)统计所有元组数量，不忽略空值；COUNT(列名)统计指定列非空的元组数量，忽略空值；SUM、MAX针对数值计算，本身仅处理非空值但不符合统计元组数量的要求。5.事务的ACID特性中，要求事务中包含的所有操作要么全部执行成功，要么全部不执行的是（）A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性【答案】A【解析】原子性要求事务是不可分割的工作单元，操作要么全做要么全不做；一致性保证事务执行前后数据库处于一致状态；隔离性保证事务之间互不干扰；持久性保证事务提交后修改永久生效。6.下列封锁协议中，能够同时解决丢失修改、脏读、不可重复读三类并发问题的是（）A.一级封锁协议B.二级封锁协议C.三级封锁协议D.两段锁协议【答案】C【解析】一级封锁协议仅解决丢失修改；二级封锁协议解决丢失修改和脏读；三级封锁协议要求事务全程持有读锁，可同时解决三类并发问题；两段锁协议是保证并发调度可串行化的协议。7.数据库恢复技术中，引入检查点的主要目的是（）A.避免事务故障的发生B.减少故障恢复时需要扫描和重做的日志数量C.保证事务的原子性D.避免介质故障的发生【答案】B【解析】检查点技术定期记录数据库的状态和活跃事务列表，恢复时仅需处理检查点之后的事务，大幅减少日志扫描和重做的工作量，提升恢复效率，无法避免故障或保证原子性。8.数据库设计的需求分析阶段，输出的核心成果不包括（）A.数据流图B.数据字典C.系统需求说明书D.概念模型（ER图）【答案】D【解析】ER图是概念结构设计阶段的输出成果，数据流图、数据字典、需求说明书均为需求分析阶段的产出。9.将ER模型转换为关系模式时，对于两个实体之间的多对多联系，下列处理方式正确的是（）A.将联系的属性并入任意一方实体的关系模式中B.将联系单独转换为一个关系模式，其主码为联系自身的属性C.将联系单独转换为一个关系模式，其主码为参与联系的双方实体主码的组合D.无需单独处理多对多联系，仅需在双方实体的关系模式中增加外键即可【答案】C【解析】多对多联系必须单独转换为关系模式，主码为双方实体主码的组合，属性包含联系自身的属性和双方主码，双方主码分别作为外键参照对应实体的关系模式。10.下列关于聚簇索引的描述，正确的是（）A.一个数据表可以创建多个聚簇索引B.聚簇索引的索引项顺序与数据表中数据的物理存储顺序一致C.聚簇索引的查询效率一定高于非聚簇索引D.聚簇索引适合创建在频繁更新的列上【答案】B【解析】一个表仅能创建一个聚簇索引，索引顺序与物理存储顺序一致；查询效率取决于查询场景，聚簇索引不适合创建在频繁更新的列上，否则会导致数据物理顺序频繁调整，开销极高。11.数据库分区技术中，将数据表按照行的规则拆分到不同存储区域的分区方式是（）A.水平分区B.垂直分区C.范围分区D.列表分区【答案】A【解析】水平分区按行拆分数据，垂直分区按列拆分数据；范围分区、列表分区属于水平分区的具体实现方式。12.分布式数据库的透明性层级中，最高层级的透明性是（）A.位置透明性B.分片透明性C.局部数据模型透明性D.复制透明性【答案】B【解析】分布式数据库透明性从高到低依次为分片透明性、位置透明性、局部数据模型透明性，分片透明性下用户仅需操作全局关系，无需感知数据分片的存在。13.云数据库服务模式中，DBaaS（数据库即服务）属于（）A.IaaS（基础设施即服务）B.PaaS（平台即服务）C.SaaS（软件即服务）D.以上都不属于【答案】B【解析】DBaaS向用户提供数据库部署、运维、管理的平台化服务，属于PaaS范畴，用户无需管理底层基础设施，仅需关注数据库自身的使用。14.下列数据库类型中，最适合支撑大模型检索增强生成（RAG）场景的是（）A.关系数据库B.键值数据库C.向量数据库D.图数据库【答案】C【解析】向量数据库专门用于高维向量的存储、检索和相似性计算，可高效匹配大模型生成所需的上下文知识，是RAG场景的核心存储组件。15.数据仓库的核心特征中，要求数据存储包含时间维度标识，能够反映历史变化的是（）A.面向主题B.集成性C.非易失性D.时变性【答案】D【解析】时变性是指数据仓库中的数据包含时间戳，记录不同时间节点的状态，支持历史趋势分析；面向主题指按业务主题组织数据；集成性指整合多源异构数据；非易失性指数据一旦写入极少修改。16.下列关于OLTP与OLAP的描述，错误的是（）A.OLTP面向交易型业务，要求高并发、低延迟B.OLAP面向分析型业务，通常处理复杂的聚合查询C.OLTP的事务通常较短，单次操作数据量小D.OLAP的查询频率远高于OLTP【答案】D【解析】OLTP是日常业务交易系统，查询频率极高；OLAP是分析系统，查询频率低但单次查询复杂度高、数据处理量大。17.数据治理流程中，数据清洗的核心目标不包括（）A.解决数据缺失、重复问题B.修正数据异常、不一致问题C.提升数据的质量和可用性D.实现数据的分布式存储【答案】D【解析】数据清洗属于数据预处理环节，针对数据质量问题进行修正，与分布式存储无直接关联。18.数据库预写日志（WAL）协议的核心要求是（）A.先写数据文件，再写日志文件B.先写日志文件，再写数据文件C.日志文件和数据文件必须同时写入D.日志文件必须存储在与数据文件不同的存储介质上【答案】B【解析】WAL协议要求事务修改提交前必须先将日志写入持久化存储，再修改数据文件，确保故障时可通过日志恢复数据。19.下列死锁处理方法中，属于死锁预防策略的是（）A.超时法B.资源分配图法C.一次封锁法D.死锁检测后撤销事务【答案】C【解析】一次封锁法要求事务一次性申请所有需要的资源，否则阻塞等待，破坏死锁的部分分配条件，属于死锁预防策略；超时法、资源分配图法属于死锁检测策略，撤销事务属于死锁解除策略。20.SQL的GRANT语句中，WITHGRANTOPTION子句的作用是（）A.授予的权限仅对当前会话生效B.允许被授权用户将获得的权限转授给其他用户C.授予的权限仅针对指定的视图生效D.禁止被授权用户修改权限对应的对象【答案】B【解析】WITHGRANTOPTION子句开启权限传播能力，允许被授权者将自身获得的权限转授给其他用户。21.下列场景中，最适合使用非聚簇索引的是（）A.需要按主键顺序范围查询的场景B.需要频繁修改索引列的场景C.需要返回表中20%以上数据的查询场景D.需要频繁按非主键列等值查询且返回少量数据的场景【答案】D【解析】非聚簇索引适合等值查询、返回少量数据的场景；主键适合做聚簇索引；返回数据量超过20%时全表扫描效率更高；频繁修改的列建索引会导致维护开销过高。22.关系规范化中，3NF要求消除的是（）A.非主属性对主码的部分函数依赖和传递函数依赖B.主属性对主码的部分函数依赖和传递函数依赖C.所有的函数依赖D.所有的多值依赖【答案】A【解析】1NF要求属性不可拆分；2NF消除非主属性对主码的部分函数依赖；3NF消除非主属性对主码的传递函数依赖；BCNF消除主属性对主码的部分和传递函数依赖；4NF消除非平凡的多值依赖。23.某企业数据库的RPO要求为15分钟，RTO要求为1小时，下列关于两个指标的描述正确的是（）A.RPO指故障发生后业务最多允许中断15分钟B.RTO指故障发生后最多允许丢失1小时的数据C.RPO指故障发生后最多允许丢失15分钟的数据D.RTO指故障发生后必须在15分钟内完成数据恢复【答案】C【解析】RPO（恢复点目标）指故障发生后系统可容忍的最大数据丢失量；RTO（恢复时间目标）指故障发生后业务恢复正常的最大允许中断时间。24.下列SQL语句的执行顺序，正确的是（）A.FROM→WHERE→GROUPBY→HAVING→SELECT→ORDERBYB.SELECT→FROM→WHERE→GROUPBY→HAVING→ORDERBYC.FROM→WHERE→SELECT→GROUPBY→HAVING→ORDERBYD.FROM→GROUPBY→WHERE→HAVING→SELECT→ORDERBY【答案】A【解析】SQL语句执行顺序为：先读取FROM子句的表，通过WHERE过滤，再GROUPBY分组，HAVING筛选分组结果，然后SELECT投影列，最后ORDERBY排序。25.下列关于存储过程的描述，错误的是（）A.存储过程预编译后存储在数据库中，执行效率高于动态SQLB.存储过程可以接收输入参数、返回输出参数C.存储过程可以实现复杂的业务逻辑，减少网络传输开销D.存储过程支持跨数据库平台迁移，兼容性强【答案】D【解析】存储过程的语法依赖具体的数据库厂商，跨平台迁移难度大，兼容性差。26.触发器的触发时机不包括（）A.BEFOREINSERTB.AFTERUPDATEC.INSTEADOFDELETED.BEFORECOMMIT【答案】D【解析】触发器的触发时机包括BEFORE、AFTER、INSTEADOF，触发事件包括INSERT、UPDATE、DELETE，无BEFORECOMMIT的触发时机。27.分布式数据库的两阶段提交协议（2PC）中，协调者的作用是（）A.仅负责存储分片数据B.协调所有参与者的事务提交或回滚，保证分布式事务的原子性C.负责处理用户的所有查询请求D.负责数据分片的路由【答案】B【解析】2PC的协调者负责统一调度所有参与者的事务执行状态，第一阶段询问所有参与者是否可以提交，第二阶段根据参与者的反馈统一通知提交或回滚，保证分布式事务的原子性。28.下列NewSQL数据库的核心特征中，错误的是（）A.兼容标准SQL语法B.支持分布式事务，满足ACID特性C.仅支持键值对存储，不支持关系模型D.具备高可扩展性，支持水平扩容【答案】C【解析】NewSQL融合了关系数据库的SQL支持、ACID特性和NoSQL的高可扩展性，支持关系模型，兼容标准SQL。29.图数据库最适合的应用场景是（）A.电商订单存储B.社交关系网络分析C.日志数据存储D.大模型向量存储【答案】B【解析】图数据库专门针对图结构数据设计，适合处理实体之间的关联关系，如社交关系、金融风控关联分析、路径查询等场景。30.下列关于差异备份的描述，正确的是（）A.差异备份每次备份上一次备份之后变化的所有数据B.差异备份每次备份上一次完全备份之后变化的所有数据C.差异备份的恢复速度比事务日志备份更快，备份体积更小D.差异备份不需要依赖完全备份即可单独恢复【答案】B【解析】差异备份备份的是上一次完全备份之后变化的数据，恢复时需要先恢复完全备份，再恢复最后一次差异备份，备份体积大于事务日志备份，恢复步骤少于事务日志备份。31.下列隔离级别中，会出现不可重复读问题的是（）A.读未提交B.读已提交C.可重复读D.可串行化【答案】B【解析】读未提交会出现脏读、不可重复读、幻影读；读已提交解决脏读，会出现不可重复读、幻影读；可重复读解决脏读、不可重复读，会出现幻影读；可串行化解决所有三类问题。32.数据库性能监控指标中，TPS指的是（）A.每秒查询次数B.每秒事务处理数C.平均响应时间D.锁等待时间占比【答案】B【解析】TPS（TransactionsPerSecond）是衡量系统事务处理能力的核心指标，指单位时间内成功完成的事务数量；QPS指每秒查询次数。33.下列关于游标（Cursor）的描述，正确的是（）A.游标可以对查询结果集逐行进行处理B.游标执行效率高于普通的批量SQL操作C.游标不需要关闭，会自动释放资源D.游标仅支持向前遍历结果集，不支持向后遍历【答案】A【解析】游标用于逐行处理结果集，支持双向遍历，但执行效率低于批量SQL，使用完毕后必须手动关闭释放资源。34.数据仓库维度建模中，星型模型的结构是（）A.由一个事实表和多个维表组成，维表之间不存在关联B.由一个事实表和多个维表组成，维表通过层级关联扩展C.由多个事实表和多个维表组成，事实表之间直接关联D.仅由维表组成，不包含事实表【答案】A【解析】星型模型以事实表为核心，关联多个无层级关联的维表；雪花模型的维表存在层级扩展关联。35.下列数据库安全措施中，属于身份认证范畴的是（）A.给用户分配表的查询权限B.采用用户名+密码+短信验证码的方式验证用户身份C.对用户的所有操作进行审计D.对敏感数据进行加密存储【答案】B【解析】身份认证用于验证用户身份的合法性；权限分配属于访问控制；操作审计属于审计追踪；数据加密属于数据保护措施。36.介质故障恢复时，需要执行的操作是（）A.仅撤销所有未提交的事务B.仅重做所有已提交的事务C.装入最新的数据库备份，撤销未提交事务，重做已提交事务D.直接重启数据库即可自动恢复【答案】C【解析】介质故障会损坏磁盘上的数据文件，需要先装入最新的备份，再通过日志撤销未提交的事务、重做已提交的事务，将数据库恢复到一致状态。37.下列关于分区表优势的描述，错误的是（）A.提升查询性能，查询时可仅扫描相关分区B.提升数据维护效率，可单独针对分区进行备份、删除操作C.实现数据的冷热分离，降低存储成本D.完全避免全表扫描的出现【答案】D【解析】分区表仅能优化查询和维护效率，无法完全避免全表扫描，当查询条件未匹配分区规则时仍会扫描所有分区。38.向量数据库中，最常用的高维向量相似性度量指标不包括（）A.欧氏距离B.余弦相似度C.汉明距离D.标准差【答案】D【解析】标准差是衡量数据离散程度的统计指标，不用于向量相似性度量；欧氏距离、余弦相似度、汉明距离、内积均为常用的向量相似性度量指标。39.下列云数据库的优势中，错误的是（）A.按需付费，降低用户的初期投入成本B.厂商负责运维，用户无需关注数据库版本升级、故障处理等运维工作C.可根据业务负载弹性扩容，无需手动调整硬件资源D.数据存储在厂商服务器中，安全性一定高于本地部署的数据库【答案】D【解析】云数据库的安全性取决于厂商的安全能力和用户的安全配置，并非一定高于本地部署的数据库。40.数据库设计的物理结构设计阶段，需要完成的工作是（）A.设计ER模型B.转换为关系模式C.设计索引、存储结构、分区策略D.编写数据库应用代码【答案】C【解析】物理结构设计阶段针对具体的数据库管理系统设计存储结构、索引、分区、参数配置等；ER模型是概念设计阶段产出，关系模式是逻辑设计阶段产出，应用代码不属于数据库设计范畴。二、填空题（共10小题，每小题2分，共20分。请将正确答案填写在题中的横线上）1.SQL中用于收回用户U1对Student表的UPDATE权限的语句是______ONStudentFROMU1。【答案】REVOKEUPDATE【解析】权限收回使用REVOKE关键字，语法为REVOKE权限ON对象FROM用户。2.关系模型的三类完整性约束包括实体完整性、______、用户定义完整性。【答案】参照完整性【解析】参照完整性用于定义外码和主码之间的引用规则，保证引用的合法性。3.事务故障恢复时，需要对未提交的事务执行______操作，对已提交但未写入数据文件的事务执行REDO操作。【答案】UNDO（或撤销）【解析】UNDO操作回滚未提交事务的所有修改，保证事务的原子性。4.ER模型中，属性的取值范围称为该属性的______。【答案】域【解析】域定义了属性的合法取值集合，如性别属性的域为{男,女}。5.分布式数据库中，将全局关系拆分为多个子关系存储在不同节点的技术称为______。【答案】数据分片【解析】数据分片分为水平分片、垂直分片、混合分片三类，是分布式数据库提升扩展性和性能的核心技术。6.为了避免并发事务执行时出现幻影读，最高级别的隔离级别是______。【答案】可串行化（或Serializable）【解析】可串行化隔离级别要求事务串行执行，完全避免三类并发数据不一致问题。7.备份策略中，每次仅备份上一次备份之后变化的数据的备份类型是______。【答案】增量备份【解析】增量备份基于上一次任意备份，差异备份仅基于上一次完全备份，二者均只备份变化数据，本题未限定基于完全备份，故答案为增量备份。8.数据仓库中专门用于存储业务过程度量值的表被称为______。【答案】事实表【解析】事实表存储业务过程的量化度量值，如订单金额、销量等，关联多个维表。9.SQL的GROUPBY子句中，用于筛选分组后结果的关键字是______。【答案】HAVING【解析】WHERE用于过滤行级数据，HAVING用于过滤分组后的聚合结果。10.衡量数据库系统高可用性的公式为：可用性=平均无故障时间/(平均无故障时间+______)*100%。【答案】平均故障修复时间【解析】可用性描述系统正常提供服务的时间占比，平均故障修复时间指故障发生后恢复正常所需的平均时间。三、设计与应用题（共3小题，共40分）1.（12分）某医疗管理系统需要管理医生、患者、挂号三类数据，实体属性如下：医生：医生ID（主码）、姓名、职称、所属科室患者：患者ID（主码）、姓名、性别、身份证号、联系电话业务规则：一个医生可以接待多名患者，一个患者可以选择不同医生挂号；每次挂号包含挂号时间、挂号费用、就诊状态三个属性，每次挂号对应唯一的医生和唯一的患者。要求：（1）画出该场景的核心ER图，标注实体、联系、属性、主码（4分）（2）将ER图转换为符合3NF的关系模式，标注每个关系模式的主码和外码（8分）【参考答案】（1）ER图核心结构：实体1：医生，属性：医生ID（主键标识）、姓名、职称、所属科室实体2：患者，属性：患者ID（主键标识）、姓名、性别、身份证号、联系电话联系：挂号，为多对多联系，属性：挂号时间、挂号费用、就诊状态（评分标准：两个实体标注正确得2分，多对多联系标注正确得1分，联系属性标注正确得1分）（2）符合3NF的关系模式：①医生（医生ID，姓名，职称，所属科室）主码：医生ID，无外码②患者（患者ID，姓名，性别，身份证号，联系电话）主码：患者ID，无外码③挂号（挂号ID，医生ID，患者ID，挂号时间，挂号费用，就诊状态）主码：挂号ID外码：医生ID参照医生表的医生ID，患者ID参照患者表的患者ID（评分标准：医生、患者关系模式各得2分，挂号关系模式得4分，主码标注正确共得2分，外码标注正确共得2分，符合3NF要求无冗余属性得2分。若将挂号关系的主码设为（医生ID，患者ID，挂号时间），满足唯一标识要求即可得分）2.（14分）某生鲜电商的库存管理系统高峰期出现严重性能问题，DBA排查发现两个核心问题：问题1：秒杀活动期间，多个事务同时修改同一爆款商品的库存，出现大量锁等待，事务超时率超过30%。问题2：库存操作日志表（inventory_log）存储了所有库存修改记录，数据量为5000万行，执行查询语句SELECTSUM(change_num)FROMinventory_logWHEREsku_id=?ANDcreate_timeBETWEEN'2025-01-01'AND'2025-02-01'时响应时间超过10秒，该表已针对sku_id和create_time分别创建了单列非聚簇索引。要求：（1）分析问题1的产生原因，给出2种可行的优化方案（6分）（2）分析问题2的查询效率低的原因，给出优化方案并说明理由（8分）【参考答案】（1）问题1原因：多个并发事务同时申请同一商品库存行的排他锁，锁资源冲突严重，事务排队等待时间过长，导致超时（2分）。优化方案：①库存分片：将同一商品的库存拆分为N个分片（如10个分片），每个分片存储部分库存，扣减时随机选择可用分片进行操作，大幅降低锁冲突概率（2分）。②乐观锁替换悲观锁：取消提前加排他锁的机制，在库存表中增加版本号字段，修改库存时判断版本号是否匹配，匹配则修改成功，不匹配则重试，避免长时间持有锁，降低锁开销（2分）。（其他合理方案如使用Redis缓存库存异步扣减、限流等也可酌情给分）（2）问题2原因：单列索引场景下，查询只能选择使用sk