高頻考點！2025年數據庫系統工程師數據庫設計專項訓練卷（押題版）一、數據庫概念結構設計要求：根據所給場景，完成E-R圖的設計，并解釋所使用的數據庫設計原則。1.某高校圖書館管理系統，包括以下實體及其屬性：-圖書（圖書編號，書名，作者，出版社，出版日期，價格，分類號）-學生（學號，姓名，性別，年齡，班級號）-教師（工號，姓名，性別，年齡，職稱）-借閱（借閱號，借閱日期，應還日期，實際還日期，圖書編號，學號）-預約（預約號，預約日期，預約狀態，圖書編號，學號）2.根據以下場景，完成E-R圖的設計，并解釋所使用的數據庫設計原則：-某公司員工管理系統，包括以下實體及其屬性：-員工（員工編號，姓名，性別，年齡，部門編號，職位，工資）-部門（部門編號，部門名稱，部門負責人編號）-崗位（崗位編號，崗位名稱，崗位職責）-薪資（薪資編號，員工編號，基本工資，獎金，扣款）二、關系模式規范化要求：根據所給的關系模式，完成規范化處理，并解釋所使用的規范化理論。1.某學校學生選課系統，包括以下關系模式：-學生（學號，姓名，性別，年齡，班級號）-課程（課程號，課程名稱，學分，授課教師編號）-選課（學號，課程號，成績）2.某公司庫存管理系統，包括以下關系模式：-供應商（供應商編號，供應商名稱，地址，聯系電話）-商品（商品編號，商品名稱，單價，庫存數量）-訂單（訂單號，供應商編號，商品編號，數量，訂單日期）三、數據庫完整性約束要求：根據所給的關系模式，添加適當的完整性約束，并解釋所使用的約束類型。1.某學校學生管理系統，包括以下關系模式：-學生（學號，姓名，性別，年齡，班級號）-班級（班級號，班級名稱，班主任編號）-班主任（班主任編號，姓名，性別，年齡，職稱）2.某公司員工管理系統，包括以下關系模式：-員工（員工編號，姓名，性別，年齡，部門編號，職位，工資）-部門（部門編號，部門名稱，部門負責人編號）-崗位（崗位編號，崗位名稱，崗位職責）四、數據庫查詢優化要求：針對以下SQL查詢語句，分析并優化其性能。1.原始SQL查詢語句：```sqlSELECT*FROMEmployeesWHEREDepartmentID=10ANDSalary>50000;```2.原始SQL查詢語句：```sqlSELECTEmployeeName,DepartmentName,SalaryFROMEmployeesJOINDepartmentsONEmployees.DepartmentID=Departments.DepartmentIDWHERESalaryBETWEEN30000AND70000;```五、數據庫備份與恢復要求：根據以下場景，設計數據庫備份與恢復策略。1.場景描述：-某企業數據庫每天產生大量交易數據，需要保證數據的完整性和可靠性。-數據庫系統采用Oracle數據庫。-數據庫服務器位于公司總部，備份數據存儲在遠程數據中心。2.設計要求：-制定每天、每周和每月的備份計劃。-設計災難恢復計劃，包括數據恢復和系統恢復。-評估備份和恢復策略的成本效益。六、數據庫安全策略要求：針對以下數據庫安全漏洞，提出相應的解決方案。1.漏洞描述：-某企業數據庫中的用戶表存在SQL注入漏洞，攻擊者可以通過構造惡意SQL語句獲取數據庫訪問權限。2.解決方案：-對所有用戶輸入進行嚴格的驗證和過濾。-使用參數化查詢或預處理語句來避免SQL注入攻擊。-定期進行安全審計，發現并修復潛在的安全漏洞。本次試卷答案如下：一、數據庫概念結構設計1.根據所給實體及其屬性，可以設計如下的E-R圖：-圖書：圖書編號（主鍵），書名，作者，出版社，出版日期，價格，分類號-學生：學號（主鍵），姓名，性別，年齡，班級號-教師：工號（主鍵），姓名，性別，年齡，職稱-借閱：借閱號（主鍵），借閱日期，應還日期，實際還日期，圖書編號（外鍵），學號（外鍵）-預約：預約號（主鍵），預約日期，預約狀態，圖書編號（外鍵），學號（外鍵）使用的設計原則包括：實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。2.根據所給實體及其屬性，可以設計如下的E-R圖：-員工：員工編號（主鍵），姓名，性別，年齡，部門編號（外鍵），職位，工資-部門：部門編號（主鍵），部門名稱，部門負責人編號（外鍵）-崗位：崗位編號（主鍵），崗位名稱，崗位職責-薪資：薪資編號（主鍵），員工編號（外鍵），基本工資，獎金，扣款使用的設計原則包括：實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。二、關系模式規范化1.某學校學生選課系統，規范化處理如下：-學生（學號，姓名，性別，年齡，班級號）-課程（課程號，課程名稱，學分，授課教師編號）-選課（學號，課程號，成績）使用的是第一范式（1NF）。2.某公司庫存管理系統，規范化處理如下：-供應商（供應商編號，供應商名稱，地址，聯系電話）-商品（商品編號，商品名稱，單價，庫存數量）-訂單（訂單號，供應商編號，商品編號，數量，訂單日期）使用的是第三范式（3NF）。三、數據庫完整性約束1.某學校學生管理系統，完整性約束如下：-學生（學號，姓名，性別，年齡，班級號）：學號為主鍵，班級號有外鍵約束，引用班級表中的班級號。-班級（班級號，班級名稱，班主任編號）：班級號為主鍵，班主任編號有外鍵約束，引用班主任表中的班主任編號。-班主任（班主任編號，姓名，性別，年齡，職稱）：班主任編號為主鍵。2.某公司員工管理系統，完整性約束如下：-員工（員工編號，姓名，性別，年齡，部門編號，職位，工資）：員工編號為主鍵，部門編號有外鍵約束，引用部門表中的部門編號。-部門（部門編號，部門名稱，部門負責人編號）：部門編號為主鍵，部門負責人編號有外鍵約束，引用員工表中的員工編號。-崗位（崗位編號，崗位名稱，崗位職責）：崗位編號為主鍵。四、數據庫查詢優化1.原始SQL查詢語句的優化：-添加索引：在Employees表的DepartmentID和Salary字段上創建索引。-優化查詢：使用SELECT語句僅選擇需要的列，而不是使用SELECT*。2.原始SQL查詢語句的優化：-使用JOIN語句時，確保JOIN條件中的字段有索引。-選擇正確的JOIN類型，例如，如果只需要匹配的記錄，則使用INNERJOIN而不是LEFTJOIN。五、數據庫備份與恢復1.每天備份：-完整備份：每天進行一次完整的數據庫備份。-差異備份：每天進行一次差異備份，僅備份自上次完整備份以來發生變化的數據。2.每周備份：-完整備份：每周進行一次完整的數據庫備份。-差異備份：每周進行一次差異備份。3.每月備份：-完整備份：每月進行一次完整的數據庫備份。-差異備份：每月進行一次差異備份。4.災難恢復計劃：-數據恢復：使用最新的完整備份和差異備份恢復數據。-系統恢復：重新安裝操作系統和數據庫軟件，然后使用備份的數據進行恢復。5.成本效益評估：-計算備份