2025年大数据分析师职业技能测试卷：数据库设计与优化试题

2025年大数据分析师职业技能测试卷：数据库设计与优化试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、关系数据库设计要求：根据给出的需求，设计一个满足第三范式（3NF）的数据库模式。1.设计一个图书馆管理系统数据库，包含以下实体和属性：-图书（BookID，Title，Author，Publisher，YearOfPublication，ISBN）-读者（ReaderID，Name，Address，PhoneNumber）-借阅（BorrowID，BookID，ReaderID，BorrowDate，ReturnDate）-分类（CategoryID，CategoryName）2.设计一个在线书店数据库，包含以下实体和属性：-产品（ProductID，ProductName，Description，Price，CategoryID）-用户（UserID，Username，Password，Email，PhoneNumber）-订单（OrderID，UserID，OrderDate，TotalAmount）-订单详情（OrderDetailID，OrderID，ProductID，Quantity）二、SQL查询与操作要求：根据给出的SQL语句，填写空缺部分，使语句完整。1.填空题：-SELECT*FROMCustomersWHERECountry='USA'ANDCity='NewYork';-DELETEFROMOrdersWHEREOrderDateBETWEEN'2022-01-01'AND'2022-12-31';2.判断题：-以下SQL语句正确的是：（）A.SELECT*FROMProductsWHEREPrice>100ORCategoryID=2;B.UPDATEProductsSETPrice=Price*1.1WHERECategoryID=1;C.INSERTINTOCustomers(Name,Email)VALUES('JohnDoe','johndoe@');D.DELETEFROMOrdersWHEREUserID=1ANDOrderDate>'2022-01-01';三、数据库优化要求：针对以下场景，选择合适的优化策略。1.场景一：某电商平台的数据库中，用户表（Users）和订单表（Orders）之间存在大量关联查询。请选择以下优化策略中的一种，并简要说明理由：A.在Users表的UserID上建立索引；B.在Orders表的UserID上建立索引；C.在Users表和Orders表之间建立联合索引；D.在Users表和Orders表的UserID列上建立外键约束。2.场景二：某银行的数据库中，交易记录表（Transactions）的行数达到数百万条，查询速度较慢。请选择以下优化策略中的一种，并简要说明理由：A.对Transactions表进行分区；B.对Transactions表进行归档；C.增加服务器硬件资源；D.对Transactions表进行垂直分割。四、数据库索引管理要求：根据以下场景，选择合适的索引策略。1.场景一：某电商平台的数据库中，产品表（Products）包含数百万条数据，且经常需要根据产品名称进行搜索。请选择以下索引策略中的一种，并简要说明理由：A.在ProductName上创建全文索引；B.在ProductName上创建哈希索引；C.在ProductName上创建B树索引；D.在ProductName上创建位图索引。2.场景二：某社交媒体平台的数据库中，用户表（Users）包含数千万条数据，且用户经常需要按照注册时间排序。请选择以下索引策略中的一种，并简要说明理由：A.在RegistrationDate上创建单列索引；B.在RegistrationDate上创建复合索引，包括UserID和RegistrationDate；C.在UserID上创建单列索引，并在RegistrationDate上创建单列索引；D.在UserID和RegistrationDate上创建复合索引。五、数据库事务处理要求：根据以下场景，设计并实现相应的数据库事务。1.场景一：某在线支付系统，用户发起一笔支付请求，系统需要确保以下两个操作同时成功或同时失败：-更新订单表（Orders）中的订单状态为“已支付”；-更新用户账户表（UserAccounts）中的余额。请使用SQL语句实现上述事务，并确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。2.场景二：某图书馆管理系统，当读者借阅图书时，系统需要确保以下两个操作同时成功或同时失败：-在借阅表（Borrowings）中插入一条新的借阅记录；-在图书表（Books）中更新图书的库存数量。请使用SQL语句实现上述事务，并确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。六、数据库性能监控要求：根据以下场景，分析并解释数据库性能瓶颈。1.场景一：某电商平台的数据库中，产品浏览页面的加载速度较慢。请分析可能的原因，并提出相应的优化建议。2.场景二：某社交媒体平台的数据库中，用户发帖功能的响应时间不稳定。请分析可能的原因，并提出相应的优化建议。本次试卷答案如下：一、关系数据库设计1.图书馆管理系统数据库设计：实体：图书(BookID，Title，Author，Publisher，YearOfPublication，ISBN)实体：读者(ReaderID，Name，Address，PhoneNumber)实体：借阅(BorrowID，BookID，ReaderID，BorrowDate，ReturnDate)实体：分类(CategoryID，CategoryName)关系：-图书与分类之间是一对多关系，一个分类可以包含多本图书，但一本图书只能属于一个分类。-借阅与图书之间是一对多关系，一本图书可以被多次借阅，但一次借阅只能对应一本图书。-借阅与读者之间是一对一关系，一次借阅对应一个读者。-分类与借阅之间没有直接关系。2.在线书店数据库设计：实体：产品(ProductID，ProductName，Description，Price，CategoryID)实体：用户(UserID，Username，Password，Email，PhoneNumber)实体：订单(OrderID，UserID，OrderDate，TotalAmount)实体：订单详情(OrderDetailID，OrderID，ProductID，Quantity)关系：-产品与分类之间是一对多关系，一个分类可以包含多个产品，但一个产品只能属于一个分类。-用户与订单之间是一对多关系，一个用户可以创建多个订单，但一个订单只能对应一个用户。-订单与订单详情之间是一对多关系，一个订单可以包含多个订单详情，但一个订单详情只能对应一个订单。-产品与订单详情之间是一对多关系，一个产品可以被多个订单详情引用，但一个订单详情只能对应一个产品。二、SQL查询与操作1.填空题答案：-SELECT*FROMCustomersWHERECountry='USA'ANDCity='NewYork';-DELETEFROMOrdersWHEREOrderDateBETWEEN'2022-01-01'AND'2022-12-31';解析思路：-第一题中，使用了AND运算符来连接两个条件，选择国家为'USA'且城市为'NewYork'的客户。-第二题中，使用了BETWEEN运算符来指定删除订单的时间范围，即从'2022-01-01'到'2022-12-31'。2.判断题答案：-A.正确，该SQL语句使用了OR运算符来连接两个条件，选择价格大于100或分类ID为2的产品。-B.正确，该SQL语句更新了分类ID为1的产品价格，将价格乘以1.1。-C.正确，该SQL语句向Customers表中插入一条新记录，包括用户名和电子邮件。-D.错误，该SQL语句中缺少了ONDELETECASCADE子句，无法确保外键约束的完整性。三、数据库优化1.场景一答案：-选择C.在Users表和Orders表之间建立联合索引。解析思路：-由于用户表和订单表之间存在大量关联查询，建立联合索引可以加快查询速度，特别是在WHERE和JOIN操作中。2.场景二答案：-选择B.对Transactions表进行归档。解析思路：-由于交易记录表行数达到数百万条，查询速度较慢，归档旧数据可以减少表的大小，提高查询性能。四、数据库索引管理1.场景一答案：-选择C.在ProductName上创建B树索引。解析思路：-B树索引适用于范围查询和排序操作，可以有效地提高基于产品名称的搜索速度。2.场景二答案：-选择B.在RegistrationDate上创建复合索引，包括UserID和RegistrationDate。解析思路：-创建复合索引可以同时根据UserID和RegistrationDate进行排序和查询，提高查询效率。五、数据库事务处理1.场景一答案：```sqlSTARTTRANSACTION;UPDATEOrdersSETStatus='Paid'WHEREOrderID=1;UPDATEUserAccountsSETBalance=Balance-AmountWHEREUserID=1;COMMIT;```解析思路：-使用STARTTRANSACTION开始一个新的事务，然后分别更新订单表和用户账户表，最后使用COMMIT提交事务，确保两个操作同时成功或失败。2.场景二答案：```sqlSTARTTRANSACTION;INSERTINTOBorrowings(BookID,ReaderID,BorrowDate)VALUES(1,1,'2023-04-01');UPDATEBooksSETStock=Stock-1WHEREBookID=1;COMMIT;```解析思路：-使用STARTTRANSACTION开始一个新的事务，然后插入一条新的