2025年全国计算机等级考试(三级数据库技术)试题与答案

2025年全国计算机等级考试(三级数据库技术)试题与答案第一部分选择题（共40小题，每小题1分，共40分）1.下列关于数据库系统三级模式结构的描述，正确的是（）A.一个数据库可以有多个模式B.外模式是数据的物理存储结构描述C.外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性D.模式/内模式映像实现了不同用户视图的隔离答案：C解析：三级模式中，模式（逻辑模式）是数据库全体数据的逻辑结构描述，一个数据库仅有1个模式，A错误；内模式是数据物理存储结构的描述，外模式是面向用户的局部数据视图，B错误；外模式/模式映像在模式发生变化时仅需调整映像即可保持外模式不变，应用程序无需修改，保障了数据的逻辑独立性，C正确；不同外模式之间相互隔离，模式/内模式映像保障的是数据的物理独立性，D错误。2.某校园管理系统的ER模型中，学生、课程、教师三个实体的关联规则为：一个学生可选多门课程，一门课程可被多名学生选择，选课需记录成绩；一名教师可教授多门课程，一门课程可由多名教师教授，每门课程的每个任课教师需记录上课时间、上课地点。则学生与课程、教师与课程之间的联系类型分别为（）A.1:n、1:nB.n:m、1:nC.n:m、n:mD.1:n、n:m答案：C解析：两个实体之间的关联双方均可关联对方多个实例时，联系类型为多对多（n:m），本题两类关联均满足多对多特征，C正确。3.有关系R(A,B,C)和S(B,C,D)，则自然连接R⋈S的结果集的属性个数为（）A.3B.4C.5D.6答案：B解析：自然连接会自动合并两个关系中同名的同类型属性，R和B、C两个属性重合，合并后结果集属性为A、B、C、D共4个，B正确。4.现有学生成绩表sc(s_id,c_id,score)，要求统计2024年春季学期高等数学课程（课程号为C001）的不及格人数，下列SQL语句正确的是（）A.SELECTCOUNT(s_id)FROMscWHEREc_id='C001'ANDscore<60B.SELECTSUM(s_id)FROMscWHEREc_id='C001'ANDscore<60C.SELECTCOUNT(*)FROMscWHEREc_id='C001'ANDscore<=60D.SELECTAVG(score)FROMscWHEREc_id='C001'ANDscore<60答案：A解析：统计行数需使用COUNT聚集函数，不及格判定条件为score<60，A正确；SUM用于计算数值总和，B错误；C选项条件包含60分不符合不及格判定，D选项AVG用于计算平均值，均错误。5.事务T1修改用户账户余额后尚未提交，事务T2读取了T1修改后的余额，随后T1因异常回滚，导致T2读取到无效数据。该场景违反了事务的哪项特性？（）A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性答案：C解析：隔离性要求事务的内部操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的，并发执行的事务之间不能互相干扰，本题场景属于脏读，是隔离性未得到保障的典型表现，C正确。6.下列封锁协议中，可解决不可重复读问题的是（）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：一级封锁协议仅能解决丢失修改问题，二级封锁协议可解决丢失修改和脏读问题，三级封锁协议要求事务读取数据前必须加共享锁且直到事务结束才释放，可同时解决丢失修改、脏读、不可重复读三类问题，C正确；两段锁协议是保证并发调度可串行化的协议，不直接解决三类数据不一致问题。7.现有学生表student(s_id,s_name,class_id)和班级表class(class_id,class_name,dept)，其中student的class_id字段引用class表的class_id字段。若向student表插入一条class_id为不存在的记录时，数据库会抛出约束violation异常，该异常违反了哪类完整性规则？（）A.实体完整性B.参照完整性C.用户定义完整性D.域完整性答案：B解析：参照完整性要求外键的取值要么为空，要么等于被参照关系中主键的某个有效值，本题外键class_id引用了不存在的主键值，违反参照完整性，B正确。8.下列关于聚簇索引的描述，正确的是（）A.一个表可以创建多个聚簇索引B.聚簇索引的键值顺序与表中数据的物理存储顺序一致C.聚簇索引适合建立在频繁更新的字段上D.聚簇索引的查询效率一定低于非聚簇索引答案：B解析：一个表仅能创建1个聚簇索引，A错误；聚簇索引的键值顺序直接对应数据的物理存储顺序，B正确；聚簇索引的更新会触发数据物理位置的调整，开销极大，不适合建立在频繁更新的字段上，C错误；范围查询场景下聚簇索引的查询效率远高于非聚簇索引，D错误。9.现有销售表sales(sale_id,sale_date,amount,store_id)，sale_date字段已建立非聚簇索引，下列查询语句的执行效率最高的是（）A.SELECT*FROMsalesWHEREYEAR(sale_date)=2024B.SELECT*FROMsalesWHEREsale_dateBETWEEN'2024-01-01'AND'2024-12-31'C.SELECT*FROMsalesWHEREDATE_FORMAT(sale_date,'%Y')='2024'D.SELECT*FROMsalesWHERESUBSTRING(sale_date,1,4)='2024'答案：B解析：在索引字段上使用函数会导致索引失效，A、C、D选项均在sale_date字段上使用了内置函数，无法触发索引，只能全表扫描；B选项直接对索引字段进行范围匹配，可触发索引扫描，执行效率最高。10.下列关于数据库文件的描述，错误的是（）A.数据文件用于存储数据库的实际数据，采用随机写入方式B.重做日志文件用于记录事务的修改操作，采用顺序写入方式C.回滚日志（undolog）用于存储数据修改前的旧版本，支持事务回滚和多版本并发控制D.数据库故障恢复时，仅需数据文件即可完成数据恢复，无需日志文件答案：D解析：故障恢复时需要通过重做日志重做已提交的事务、通过回滚日志撤销未提交的事务，仅靠数据文件无法保证数据的一致性，D错误。11.某核心业务数据库要求极高的读写性能和可靠性，允许最多一半磁盘损坏而不丢失数据，下列RAID级别中最适合该场景的是（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID10答案：D解析：RAID0无冗余能力，磁盘损坏即丢失数据，A错误；RAID1是镜像模式，可靠性高但存储利用率仅50%，写入性能较低，B错误；RAID5仅允许1块磁盘损坏，C错误；RAID10是RAID1和RAID0的组合，兼顾条带化的高性能和镜像的高可靠性，允许每组镜像中最多1块磁盘损坏，符合题目要求，D正确。12.某数据库采用的备份策略为：每周日0点执行一次完全备份，周一至周六0点执行一次差异备份。若周三下午3点数据库发生介质故障，要将数据恢复到故障前的最新状态，需要用到的备份文件是（）A.周日的完全备份B.周日的完全备份+周三的差异备份C.周日的完全备份+周一、周二、周三的差异备份D.周日的完全备份+周一、周二、周三的增量备份答案：B解析：差异备份的内容是上次完全备份以来所有修改的数据，恢复时仅需完全备份+故障前最新的差异备份即可，恢复步骤少、速度快，B正确。13.下列关于数据库故障恢复的描述，正确的是（）A.事务故障恢复需要DBA手动执行恢复操作B.系统故障（断电、操作系统崩溃）恢复时需要重做所有未提交的事务C.介质故障恢复时需要先装入最新的完全备份和后续的差异/增量备份，再重做日志中已提交的事务D.日志文件损坏时不会影响故障恢复的结果答案：C解析：事务故障由系统自动完成恢复，无需DBA干预，A错误；系统故障恢复时需要撤销未提交的事务、重做已提交的事务，B错误；介质故障是最严重的故障，恢复时需要先恢复数据文件，再通过日志重做已提交的事务，C正确；日志文件是故障恢复的核心依据，损坏后无法完成一致性恢复，D错误。14.数据库设计的各阶段中，负责将ER图转换为关系模式的是（）A.需求分析阶段B.概念结构设计阶段C.逻辑结构设计阶段D.物理结构设计阶段答案：C解析：需求分析阶段输出数据流图、数据字典；概念结构设计阶段输出ER模型；逻辑结构设计阶段负责将ER模型转换为符合范式要求的关系模式；物理结构设计阶段设计数据的存储结构和存取方法，C正确。15.现有学生关系模式：student(s_id,s_name,dept_id,dept_name,dept_head)，主键为s_id，存在依赖关系：s_id→dept_id，dept_id→dept_name，dept_id→dept_head。该关系模式最高满足第几范式？（）A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B解析：该模式所有属性不可分割，满足1NF；所有非主属性完全依赖主键s_id，满足2NF；但存在非主属性dept_name、dept_head对主键的传递依赖（s_id→dept_id→dept_name），不满足3NF，因此最高满足2NF，B正确。16.分布式数据库中，将学生表按年级维度拆分为多个子集，分别存储在不同节点的分片方式属于（）A.水平分片B.垂直分片C.导出分片D.混合分片答案：A解析：水平分片是按行对关系进行拆分，每个分片包含关系的部分行，所有分片的结构与原表一致，按年级拆分属于典型的水平分片，A正确；垂直分片是按列拆分，每个分片包含原表的部分列。17.下列关于NewSQL数据库的描述，正确的是（）A.NewSQL不支持关系模型和SQL语句B.NewSQL仅具备NoSQL的扩展性，不支持ACID特性C.NewSQL兼顾了关系数据库的ACID特性和NoSQL的高扩展性D.NewSQL不适合用于核心交易类业务场景答案：C解析：NewSQL是新一代分布式关系数据库，支持标准SQL和关系模型，同时兼容传统关系库的ACID特性和NoSQL的高扩展性、高并发能力，适合核心交易、高并发访问等各类场景，C正确。18.云数据库RDS（关系型数据库服务）属于云计算的哪类服务模式？（）A.IaaS（基础设施即服务）B.PaaS（平台即服务）C.SaaS（软件即服务）D.Serverless（无服务器服务）答案：B解析：IaaS提供服务器、存储等基础设施资源；PaaS提供开发、运行平台类服务，用户无需管理底层基础设施，直接使用平台服务；SaaS提供开箱即用的软件服务。RDS属于数据库平台类服务，归属于PaaS层，B正确。19.下列业务场景中，最适合使用时序数据库的是（）A.电商订单交易B.物联网设备传感器数据采集存储C.社交关系图谱存储D.企业ERP系统答案：B解析：时序数据库专门针对带时间戳的时序数据优化，支持高并发写入、海量数据存储、时间维度的聚合查询，适合物联网传感器数据、监控指标数据等场景，B正确；A适合关系型数据库，C适合图数据库，D适合关系型数据库。20.下列关于数据仓库的描述，错误的是（）A.数据仓库是面向主题的，围绕特定业务主题组织数据B.数据仓库中的数据是集成的，整合了多个业务系统的异构数据C.数据仓库中的数据是易失的，支持频繁的增删改操作D.数据仓库中的数据是时变的，保留了不同时间维度的历史数据答案：C解析：数据仓库是面向分析的系统，数据写入后一般不会修改，属于非易失的，C错误；A、B、D均为数据仓库的核心特征。21.数据仓库的ETL过程不包含以下哪个步骤？（）A.数据抽取B.数据转换C.数据加载D.数据挖掘答案：D解析：ETL是Extract（抽取）、Transform（转换）、Load（加载）的缩写，数据挖掘是数据仓库的上层应用，不属于ETL过程，D正确。22.OLAP操作中，从汇总维度向下钻取到明细数据的操作是（）A.上卷B.钻取C.切片D.旋转答案：B解析：上卷是从明细数据向上汇总；钻取是从汇总数据向下展开到明细；切片是选定某个维度的特定值查看数据；旋转是转换维度的排列方式，B正确。23.某零售企业希望分析用户购买商品的关联规则，找出经常被同时购买的商品组合，最适合使用的数据挖掘算法是（）A.K-Means聚类B.决策树分类C.Apriori算法D.线性回归答案：C解析：Apriori是经典的关联规则挖掘算法，用于挖掘数据集中的频繁项集和关联规则，典型场景就是“啤酒与尿布”的商品关联分析，C正确；K-Means是无监督聚类算法，决策树是分类算法，线性回归是预测算法，均不适合关联规则挖掘。24.下列数据库性能指标中，代表每秒处理的事务数的是（）A.QPSB.TPSC.缓冲池命中率D.锁等待时间答案：B解析：QPS是每秒查询数，TPS是每秒事务数，缓冲池命中率代表内存命中的请求占比，锁等待时间代表事务等待锁的平均时长，B正确。25.下列不属于死锁必要条件的是（）A.互斥条件B.占有且等待条件C.不可剥夺条件D.超时等待条件答案：D解析：死锁的四个必要条件为互斥、占有且等待、不可剥夺、循环等待，超时是死锁的解决方案之一，不是必要条件，D正确。26.下列关于触发器的描述，错误的是（）A.触发器是由事件触发自动执行的存储过程B.触发器可用于实现数据完整性约束、操作日志记录等功能C.触发器支持INSERT、UPDATE、DELETE三类触发事件D.触发器不会影响SQL的执行性能答案：D解析：触发器的执行会增加SQL的额外开销，频繁触发的触发器会严重影响数据库性能，D错误。27.下列不属于存储过程优势的是（）A.减少网络传输开销：存储过程在服务器端执行，仅返回结果给客户端B.提高执行效率：存储过程预编译后可重复执行，无需每次解析优化C.提升安全性：可通过存储过程控制用户的数据访问权限，避免直接访问表D.兼容性强：不同数据库厂商的存储过程语法完全通用答案：D解析：存储过程的语法属于数据库厂商的方言，不同数据库的存储过程无法通用，迁移成本高，D错误。28.SQL中，回收用户user1对student表的查询权限的语句是（）A.REVOKESELECTONstudentFROMuser1B.GRANTSELECTONstudentTOuser1C.DELETESELECTONstudentFROMuser1D.CANCELSELECTONstudentFROMuser1答案：A解析：回收权限使用REVOKE语句，授权使用GRANT语句，A正确。29.数据库审计的核心作用不包括（）A.记录所有用户的数据库访问操作，支持安全事件追溯B.满足等保、合规监管的要求C.提升数据库的查询性能D.检测异常访问行为，防范数据泄露答案：C解析：审计会记录所有操作，会产生额外的存储和计算开销，不会提升查询性能，C错误。30.下列关于透明数据加密（TDE）的描述，正确的是（）A.TDE是对应用层的数据进行加密，需要修改应用代码B.TDE是对数据库的数据文件进行加密，应用层无感知C.TDE仅能加密表中的特定敏感字段D.TDE加密后不会影响数据库的读写性能答案：B解析：TDE属于存储层加密，对整个数据文件进行加密，加密解密过程对应用完全透明，无需修改代码，B正确；A属于应用层加密的特征，C属于字段级加密的特征，TDE会带来少量的性能损耗，D错误。31.多版本并发控制（MVCC）的核心实现机制是（）A.通过加排他锁阻塞读操作，保证读写一致性B.通过undolog保存数据的历史版本，实现读写不阻塞C.通过redolog实现数据的多版本存储D.通过定时刷新数据版本，避免脏读答案：B解析：MVCC的核心是通过回滚日志（undolog）保存数据修改前的历史版本，读操作可以读取对应的历史版本，无需等待写操作释放锁，实现读写不阻塞，大幅提升并发性能，B正确。32.下列关于Redis持久化的描述，适合同时要求高性能和数据可靠性的场景的是（）A.关闭持久化B.RDB快照持久化C.AOF日志持久化D.RDB+AOF混合持久化答案：D解析：关闭持久化性能最高但数据丢失风险极大；RDB性能较高但会丢失最近一次快照后的数据；AOF可靠性高但写入性能较低；混合持久化结合了RDB的高性能和AOF的高可靠性，适合绝大多数场景，D正确。33.下列业务场景中，最适合使用图数据库的是（）A.银行核心交易系统B.知识图谱存储与查询C.日志数据存储分析D.电商商品详情存储答案：B解析：图数据库针对图结构数据优化，支持高效的关联关系查询，适合知识图谱、社交关系、金融风控关联分析等场景，B正确。34.某电商系统将用户中心、订单中心、支付中心的数据库分别部署在独立的服务器上，该分库策略属于（）A.水平分库B.垂直分库C.水平分表D.垂直分表答案：B解析：垂直分库是按业务领域将不同业务的数据拆分到不同的数据库，B正确；水平分库是将同一个业务的表按行拆分到多个数据库。35.下列关于数据库读写分离的描述，错误的是（）A.读写分离的核心是主库处理写请求，从库处理读请求B.读写分离适合读多写少的业务场景，可有效降低主库压力C.读写分离不存在数据一致性问题D.读写分离需要解决主从同步延迟带来的短时间数据不一致问题答案：C解析：主从同步存在延迟，写入主库后需要等待同步完成从库才能读取到最新数据，存在短时间的数据不一致问题，需要业务侧做兼容，C错误。36.分布式数据库CAP定理中，三者不可同时满足，其中不包含（）A.一致性B.可用性C.分区容错性D.持久性答案：D解析：CAP分别指一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（PartitionTolerance），持久性是事务ACID的特性，不属于CAP定理，D正确。37.下列不属于BASE理论特征的是（）A.强一致性B.基本可用C.软状态D.最终一致性答案：A解析：BASE理论是对CAP定理的权衡，包括基本可用、软状态、最终一致性三个特征，放弃强一致性，换取系统的高可用性和扩展性，A正确。38.下列不属于数据库自动化运维范畴的是（）A.自动备份与备份有效性校验B.性能监控与自动告警C.手动执行SQL审核D.故障自动切换答案：C解析：手动操作不属于自动化运维范畴，C正确。39.企业在导出测试环境数据时，对用户的身份证号、手机号等敏感数据进行变形处理，仅保留格式、不保留真实值，该操作属于（）A.数据加密B.数据脱敏C.数据归档D.数据备份答案：B解析：数据脱敏是对敏感数据进行变形处理，在不影响业务使用的前提下防范敏感数据泄露，B正确。40.等保2.0三级要求中，对数据库的安全要求不包括（）A.具备访问控制能力，限制用户的最小权限B.具备审计能力，记录所有访问操作C.具备数据加密能力，对敏感数据进行加密存储和传输D.允许所有用户直接访问数据库管理员账号答案：D解析：等保要求严格限制管理员账号的访问权限，禁止未授权访问，D错误。第二部分填空题（共15小题，每小题2分，共30分）1.数据库系统中，实现数据逻辑独立性的是______/模式映像，实现数据物理独立性的是模式/______映像。答案：外模式、内模式解析：外模式/模式映像保障逻辑独立性，模式/内模式映像保障物理独立性。2.SQL中，删除表中所有数据但保留表结构的语句是______TABLE，删除整个表（包括结构）的语句是______TABLE。答案：TRUNCATE、DROP解析：TRUNCATE是清空表数据，DROP是删除整个表对象。3.事务故障恢复时，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______操作。答案：UNDO（撤销）、REDO（重做）解析：撤销未提交事务的修改，重做已提交事务的修改，保证数据一致性。4.关系模型中，实体完整性要求主键的取值必须______且______。答案：非空、唯一解析：实体完整性的核心是主键不能重复，也不能为NULL。5.一个表最多可以创建______个聚簇索引，非聚簇索引的数量最多为______个（填数字或“多个”）。答案：1、多个解析：聚簇索引对应数据的物理存储顺序，一个表仅能有1个，非聚簇索引可创建多个。6.数据仓库的ETL三个核心步骤分别是抽取、______、______。答案：转换、加载解析：ETL是Extract（抽取）、Transform（转换）、Load（加载）的缩写。7.分布式数据库CAP定理中，C代表一致性，A代表______，P代表______。答案：可用性、分区容错性解析：CAP三个特性分别为一致性、可用性、分区容错性。8.SQL中，给用户授权的语句是______，回收权限的语句是______。答案：GRANT、REVOKE解析：SQL标准的权限管理语句，GRANT用于授权，REVOKE用于回收权限。9.三级封锁协议可以解决的三类数据不一致问题分别是丢失修改、______、______。答案：脏读、不可重复读解析：三级封锁协议通过不同的加锁规则，依次解决三类不一致问题。10.数据库备份类型中，仅备份上次完全备份以来修改的数据的是______备份，仅备份上次备份（任意类型）以来修改的数据的是______备份。答案：差异、增量解析：差异备份的基准是上次完全备份，增量备份的基准是上次任意备份。11.多版本并发控制的英文缩写是______，其核心作用是实现______不阻塞，提升并发性能。答案：MVCC、读写解析：MVCC通过多版本机制让读操作无需等待写锁，实现读写不阻塞。12.云数据库服务模式中，RDS属于______层服务，云服务器ECS属于______层服务（填IaaS/PaaS/SaaS）。答案：PaaS、IaaS解析：RDS是平台类服务属于PaaS，ECS是基础设施类服务属于IaaS。13.关系模式中，消除非主属性对主键的部分依赖的是______范式，消除非主属性对主键的传递依赖的是______范式。答案：第二（2NF）、第三（3NF）解析：2NF消除部分依赖，3NF消除传递依赖。14.OLAP的核心操作中，从明细数据向上汇总到更高维度的操作是______，从汇总数据向下展开到明细数据的操作是______。答案：上卷、钻取解析：上卷是向上聚合，钻取是向下展开。15.数据库加密技术中，对整个数据文件进行加密且应用层无感知的是______加密，仅对表中的特定敏感字段进行加密的是______加密。答案：透明数据（TDE）、字段级解析：TDE是存储层透明加密，字段级加密是应用层针对特定字段的加密。第三部分综合应用题（共3小题，共30分）第1题（10分）某图书管理系统的业务规则如下：1.实体包括读者、图书、管理员三类：读者属性：读者号、姓名、性别、手机号、注册日期，主键为读者号图书属性：ISBN、书名、作者、出版社、价格、库存数量，主键为ISBN管理员属性：工号、姓名、入职日期、联系方式，主键为工号2.关联规则：一名读者可借阅多本图书，一本图书可被多名读者借阅，每次借阅需记录借阅时间、应归还时间、实际归还时间、是否逾期一名管理员可处理多笔借阅记录，每笔借阅记录由一名管理员负责办理要求：（1）画出该系统的核心ER模型（4分）（2）将ER模型转换为符合3NF的关系模式，标出每个关系的主键和外键（6分）参考答案：（1）ER模型核心结构：三个实体：读者、图书、管理员联系：借阅（读者与图书之间的n:m联系，关联属性为借阅时间、应归还时间、实际归还时间、是否逾期；借阅联系同时与管理员存在n:1关联，即每笔借阅记录对应一名管理员）（2）符合3NF的关系模式：①读者（读者号，姓名，性别，手机号，注册日期）主键：读者号，无外键②图书（ISBN，书名，作者，出版社，价格，库存数量）主键：ISBN，无外键③管理员（工号，姓名，入职日期，联系方式）主键：工号，无外键④借阅记录（借阅ID，读者号，ISBN，工号，借阅时间，应归还时间，实际归还时间，是否逾期）主键：借阅ID外键：读者号参考读者.读者号；ISBN参考图书.ISBN；工号参考管理员.工号解析：所有非主属性均完全依赖主键，不存在传递依赖，符合3NF要求。第2题（10分）基于第1题的关系模式，编写SQL语句实现以下需求：（1）查询2024年1月1日以来借阅了《数据库系统概论》这本书且尚未归还的读者姓名、借阅时间、应归还时间（3分）（2）统计每本图书的累计借阅次数，仅显示借阅次数大于100的记录，按借阅次数降序排序（3分）（3）对所有逾期未归还的读者，每逾期1天罚款0.5元，计算每个逾期读者的总罚款金额并更新到读者表的累计欠款字段中（4分）参考答案：（1）```sqlSELECTr.姓名,br.借阅时间,br.应归还时