2024年江西省职业院校技能大赛高职组“数据库运行与管理“竞赛样题剖析答案
2024年江西省职业院校技能大赛高职组"数据库运行与管理"竞赛样题剖析答案一、赛项背景
本赛项内容基于数据库课程教学尺度及人才培养目标，引领干系专业课程改革创新，促进高等职业院校信息类干系专业创建，培养技能型人才;产教融合、校企合作，通过赛项展示和进步教师的数据库教学科研能力,提升学生从事数据库干系岗位的适配性，提供数据库领域的高素质技术技能型人才。全面观察高职学生在数据库概念筹划、逻辑筹划、物理筹划、数据查询与分析、数据库部署与维护、数据库备份与规复等知识、技术技能以及职业素养能力；全面查验学生在数据库方面的工程实践能力和创新能力；以高程度赛事引领职业教育高质量发展，发挥树旗、导航、定标、催化作用。
二、竞赛内容
赛卷分模块A、模块B和模块C三个部门，每个模块均为独立模块，得分不传递。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/94567832e73944119800efee577b476d.png
三、成果物提交
“数据库运行与管理”赛项参赛选手须按照三个模块的任务要求完成对应的成果物并提交。模块A、C在竞赛平台中完成考核并提交，无需额外再提交成果物，模块B的成果物打包成压缩包提交到竞赛平台。
参赛选手在角逐竣事前可以自行重新提交成果物，角逐竣事后选手无法提交成果物。
四、竞赛留意事项
提交的成果物资源内容中，不能填写与选手干系的信息，如姓名和院校等。如出现上述标记，效果按照零分处理。
模块A：数据库理论
一、模块考核点
本模块分值为15分。
本模块采取机考方式，试题为单选题、多选题、判断题等，重要考查从事本职业应把握的基础知识、专业知识、课程思政等内容。包括但不限于：数据库基础理论、SQL语言与查询优化、数据库筹划与建模、事件与并发控制、数据库索引与性能优化、数据库安全、数据库备份与规复、分布式数据库与大数据处理、存储引擎、盘算机网络与数据库的交互、服务器配置与数据库管理、相应的法律法规及课程思政等内容。
二、模块任务
1.（单选题）以下关于SQL语句优化的说法中错误的是（）。
A.尽可能地减少多表查询
B.只检索须要的属性列
C.尽量利用干系子查询
D.常常提交修改，尽早开释锁
答案：C
剖析：
A 选项：多表查询会增长查询的复杂度和资源消耗，尽可能减少多表查询可以进步查询效率，以是该说法正确。
B 选项：只检索须要的属性列可以减少数据的传输量，从而进步查询性能，该说法正确。
C 选项：干系子查询会导致查询效率低下，应该尽量避免利用，而不是尽量利用，以是该说法错误。
D 选项：常常提交修改，尽早开释锁可以进步数据库的并发性能，该说法正确。
2.（多选题）下面哪些选项是关系型数据库的特性？（）。
A.数据以表格情势构造
B.支持非布局化数据存储
C.利用 SQL 进行数据查询
D.数据存储在文档中
答案：AC
剖析：
A 选项：关系型数据库中数据以表格情势构造，这是关系型数据库的根本特征之一，以是该选项正确。
B 选项：关系型数据库重要处理布局化数据，而非布局化数据存储不是其特性，该选项错误。
C 选项：SQL 是关系型数据库进行数据查询、操纵等的尺度语言，该选项正确。
D 选项：数据存储在文档中是文档型数据库的特性，而非关系型数据库，该选项错误。
3.（判断题）在关系型数据库中，每个表都必须有一个主键。（）。
A.正确
B.错误
答案：A
剖析：在关系型数据库中，主键用于唯一标识表中的每一行记录。虽然在某些数据库管理体系中允许表没有显式定义主键，但从关系型数据库的理论和数据完整性的角度看，每个表都应该有一个主键来确保数据的唯一性、完整性以及方便数据的操纵和管理等。以是该说法正确。
模块B：数据库筹划与运维
一、模块考核点
模块分值45分。
本模块重要观察选手在数据库筹划和维护中的综合能力。选手需围绕给定的业务场景和需求描述，详细分析业务流程，识别关键实体和流程需求，明白数据流动和交互，筹划合理的实体关系图（ER图）或数据流图，定义实体、属性及其相互关系，确保数据的完整性和规范化。在筹划阶段，选手需合理规划字段类型、主键、外键约束，并构建数据库表布局，完成数据库的概念筹划、逻辑筹划和物理筹划全过程。最后，选手需根据任务要求，完成MySQL、Redis等数据库的部署和运维，优化数据库性能，确保体系的高效运行和稳定性。
二、模块任务
任务一：数据库筹划
某校图书馆为了提升效率，须要开辟一个图书馆管理体系。请根据下述需求描述完成该体系的数据库筹划。
【需求描述】
（1）记录书籍信息，包括书籍的名称、ISBN、ISSN、作者、出版日期、出版社和价格。
（2）记录书籍作者信息，一本书可以有多个作者，一个作者可以写多本书，每位作者有一个唯一的ID、姓名。
（3）记录图书馆会员信息：每位会员有一个唯一的ID、姓名和注册日期。
（4）记录会员借阅记录：每位会员可以借阅多本书，每本书可以被多个会员借阅，记录每本书的借阅情况，包括借阅书籍、借书日期、还书日期和会员ID
1.根据需求阶段收集的信息，筹划一个概念模型（ER图）。需包含需求描述所涉及的实体，并定义他们之间的关系。
2.基于概念模型，筹划一个逻辑模型，定义表布局和字段，请你利用 SQL DDL 语句来表示这些筹划。包括：每个表的字段及其符合的数据类型、确定字段的数据存储规格（例如，字符串字段的长度）、故意义的字段名称、主键和外键约束、表与表之间的关系。
3.在逻辑模型的基础上，进行物理筹划。请考虑为表筹划索引，以优化查询性能，筹划表的分区（如果适用）和存储方案，以进步性能和管理大数据量。
任务一参考答案：
[*]概念模型（ER图）
[*]实体：
[*]书籍（Book）：具有名称（Name）、ISBN、ISSN、出版日期（PublishDate）、出版社（Publisher）、价格（Price）等属性。
[*]作者（Author）：具有唯一ID（AuthorID）、姓名（AuthorName）等属性。
[*]会员（Member）：具有唯一ID（MemberID）、姓名（MemberName）、注册日期（RegisterDate）等属性。
[*]借阅记录（BorrowRecord）：具有借书日期（BorrowDate）、还书日期（ReturnDate）等属性。
[*]关系：
[*]书籍与作者之间是多对多关系（一本书可以有多个作者，一个作者可以写多本书），通过一个关联表（Book_Author）来表示这种关系，关联表包含书籍ID（BookID）和作者ID（AuthorID）。
[*]会员与书籍之间是多对多关系（每位会员可以借阅多本书，每本书可以被多个会员借阅），通过借阅记录（BorrowRecord）表来表示这种关系，借阅记录表中包含会员ID（MemberID）和书籍ID（BookID），同时记录借书日期和还书日期。
[*]逻辑模型（SQL DDL语句）
[*]书籍表（Book）
CREATE TABLE Book (
BookID INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
Name VARCHAR(255),
ISBN VARCHAR(13),
ISSN VARCHAR(9),
PublishDate DATE,
Publisher VARCHAR(255),
Price DECIMAL(10, 2)
);
[*]作者表（Author）
CREATE TABLE Author (
AuthorID INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
AuthorName VARCHAR(255)
);
[*]书籍 - 作者关联表（Book_Author）
CREATE TABLE Book_Author (
BookID INT,
AuthorID INT,
FOREIGN KEY (BookID) REFERENCES Book(BookID),
FOREIGN KEY (AuthorID) REFERENCES Author(AuthorID),
PRIMARY KEY (BookID, AuthorID)
);
[*]会员表（Member）
CREATE TABLE Member (
MemberID INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
MemberName VARCHAR(255),
RegisterDate DATE
);
[*]借阅记录表（BorrowRecord）
CREATE TABLE BorrowRecord (
BorrowRecordID INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
BookID INT,
MemberID INT,
BorrowDate DATE,
ReturnDate DATE,
FOREIGN KEY (BookID) REFERENCES Book(BookID),
FOREIGN KEY (MemberID) REFERENCES Member(MemberID)
);
[*]物理筹划
[*]索引筹划
[*]在书籍表（Book）中，对ISBN字段创建索引，因为ISBN是书籍的唯一标识符，常用于查询特定书籍。
CREATE INDEX idx_ISBN ON Book(ISBN);
在会员表（Member）中，对MemberName字段创建索引，方便根据会员姓名查询会员信息。
CREATE INDEX idx_MemberName ON Member(MemberName);
在借阅记录表（BorrowRecord）中，对BookID和MemberID字段创建索引，因为这两个字段常常用于查询借阅关系。
CREATE INDEX idx_BookID_MemberID ON BorrowRecord(BookID, MemberID);
[*]分区和存储方案（假设数据量较大）
[*]对于书籍表（Book），如果按照出版日期进行查询较为频仍，可以根据出版日期（PublishDate）进行范围分区。例如，可以按照年份进行分区，将不同年份出版的书籍存储在不同的分区中。
-- 假设使用MySQL的分区功能
ALTER TABLE Book
PARTITION BY RANGE (YEAR(PublishDate)) (
PARTITION p2020 VALUES LESS THAN (2021),
PARTITION p2021 VALUES LESS THAN (2022),
PARTITION p2022 VALUES LESS THAN (2023),
PARTITION p2023 VALUES LESS THAN (2024),
PARTITION p2024 VALUES LESS THAN MAXVALUE
);
对于借阅记录表（BorrowRecord），如果按照借书日期进行查询较为频仍，可以根据借书日期（BorrowDate）进行范围分区。
ALTER TABLE BorrowRecord
PARTITION BY RANGE (YEAR(BorrowDate)) (
PARTITION pb2020 VALUES LESS THAN (2021),
PARTITION pb2021 VALUES LESS THAN (2022),
PARTITION pb2022 VALUES LESS THAN (2023),
PARTITION pb2023 VALUES LESS THAN (2024),
PARTITION pb2024 VALUES LESS THAN MAXVALUE
);
在存储方面，可以选择符合的存储引擎。例如，InnoDB在事件处理和数据完整性方面表现较好，适合这种须要管理多表关系的图书馆管理体系。同时，可以根据服务器的硬件资源配置，如磁盘类型（SSD或HDD）、内存巨细等，合理分配表空间和缓存设置，以进步数据库的团体性能。
任务二：数据库运维
你将负责在Ubuntu服务器上安装和配置MySQL、Redis数据库。你须要确保数据库能够高效稳定、安全地运行。
1.安装MySQL8.0，确保MySQL服务在体系启动时自动启动。
2.设置Mysql用户Root用户暗码为“jiangxi”。
3.配置MySQL的字符集设置为utf8mb4、排序规则设置为utf8mb4_unicode_ci。
4.设置MySQL的最大连接数为200。
5.设置MySQL的InnoDB缓冲池巨细为512M。
6.启用MySQL慢查询日记，设置阈值为2秒。
7.修改Redis的监听端口为8379。
8.启用Redis的守卫进程。
9.指定Redis客户端闲置时间为100后关闭连接。
指定Redis数据存放目次路径为/var/lib/redis。
任务二参考答案：
[*]在Ubuntu服务器上安装和配置MySQL 8.0
[*]安装MySQL 8.0
[*]首先更新体系软件包列表：
sudo apt update
- 然后安装MySQL 8.0服务器：
sudo apt install mysql - server - 8.0
[*]设置MySQL服务在体系启动时自动启动
[*]利用以下下令：
sudo systemctl enable mysql
[*]设置Root用户暗码为“jiangxi”
[*]运行以下下令进入MySQL安全设置模式：
sudo mysql_secure_installation
- 在交互过程中，按照提示设置密码为“jiangxi”。
[*]配置MySQL的字符集和排序规则
[*]编辑MySQL配置文件/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf：
sudo nano /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
- 在``节下添加以下内容：
character - set - server = utf8mb4
collation - server = utf8mb4_unicode_ci
- 保存并退出文件后，重启MySQL服务：
sudo systemctl restart mysql
[*]设置MySQL的最大连接数为200
[*]编辑/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf文件，在节下添加：
max_connections = 200
- 重启MySQL服务：
sudo systemctl restart mysql
[*]设置MySQL的InnoDB缓冲池巨细为512M
[*]同样在/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf文件的节下添加：
innodb_buffer_pool_size = 512M
- 重启MySQL服务：
sudo systemctl restart mysql
[*]启用MySQL慢查询日记，设置阈值为2秒
[*]在/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf文件的节下添加：
slow_query_log = 1
long_query_time = 2
- 重启MySQL服务：
sudo systemctl restart mysql
[*]在Ubuntu服务器上安装和配置Redis
[*]安装Redis
[*]更新软件包列表：
sudo apt update
- 安装Redis：
sudo apt install redis - server
[*]修改Redis的监听端口为8379
[*]编辑Redis配置文件/etc/redis/redis.conf：
sudo nano /etc/redis/redis.conf
- 将`port 6379`修改为`port 8379`。
- 保存并退出文件后，重启Redis服务：
sudo systemctl restart redis - server
[*]启用Redis的守卫进程
[*]在/etc/redis/redis.conf文件中，将daemonize no修改为daemonize yes。
[*]重启Redis服务：
sudo systemctl restart redis - server
[*]指定Redis客户端闲置时间为100后关闭连接
[*]在/etc/redis/redis.conf文件中，找到timeout设置项，将其值设置为100。
[*]重启Redis服务：
sudo systemctl restart redis - server
[*]指定Redis数据存放目次路径为/var/lib/redis
[*]在/etc/redis/redis.conf文件中，找到dir设置项，将其值修改为/var/lib/redis。
[*]重启Redis服务：
sudo systemctl restart redis - server
模块C：数据库查询与分析
一、模块考核点
模块分值40分。
本模块重要观察选手根据给定的任务场景、数据库表布局及字段说明，结合实际业务需求，编写对应的SQL查询语句。要求选手在准确明白任务要求的基础上，合理运用SQL语言中的查询、条件过滤、聚合函数、连接（JOIN）操纵等功能，完成数据查询和效果集的天生。
二、模块任务
有一个员工employees表简况如下:
emp_nobirth_datefirst_namegenderhire_date100011953-09-02张三M1986-06-26100021964-06-02李四M1985-11-21100031959-12-03张伟M1986-08-28100041954-05-01王红F1986-12-01 1.请你编写SQL语句查找employees表里最晚入职员工的所有信息，以上例子输出如下:
100041954-05-01王红F1986-12-01 2.请你编写SQL语句查找employees表里入职员工时间排名倒数第三的员工所有信息，以上例子输出如下:
100011953-09-02张三M1986-06-26 模块C参考答案：
[*]查找最晚入职员工的所有信息
[*]在SQL中，可以利用ORDER BY对入职日期进行降序排序，然后利用LIMIT获取第一条记录（即最晚入职的员工）。假设利用MySQL数据库，查询语句如下：
SELECT *
FROM employees
ORDER BY hire_date DESC
LIMIT 1;
[*]解释：
[*]ORDER BY hire_date DESC：按照入职日期（hire_date）进行降序分列，这样最晚入职的员工记录会排在最前面。
[*]LIMIT 1：只获取效果会合的第一条记录，也就是最晚入职的员工的所有信息。
[*]查找入职员工时间排名倒数第三的员工所有信息
[*]首先，我们可以利用子查询来盘算每个员工的入职排名。然后在外部查询中选择排名为倒数第三的员工信息。假设利用MySQL数据库，查询语句如下：
SELECT *
FROM (
SELECT *,
ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY hire_date DESC) AS rank
FROM employees
) AS subquery
WHERE rank = (
SELECT COUNT(*) - 2
FROM employees
);
[*]解释：
[*]在子查询中：
[*]ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY hire_date DESC) AS rank：利用窗口函数ROW_NUMBER()为每个员工按照入职日期降序分配一个排名，这个排名被命名为rank。
[*]在外部查询中：
[*]WHERE rank=(SELECT COUNT(*) - 2 FROM employees)：这里的COUNT(*)是盘算employees表中的总行数，COUNT(*) - 2就是倒数第三的排名。通过这个条件筛选出排名为倒数第三的员工的所有信息。
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