第一篇：数据库原理-教案
第一章 绪论
内容概述
阐述数据库的基本概念，介绍数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景，数据模型的基本概念、组成要素和主要的数据模型，概念模型的基本概念及ER方法，数据库系统的3级模式结构以及数据库系统的组成。
本章目标
本章讲解的数据库基本概念和基本知识是学习后续各个章节的基础。学习本章的目的在于了解基本知识，掌握基本概念，为以后的学习打好扎实的基础。
重点和难点
重点：牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法；掌握关系数据模型的相关概念、数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等；对于如何通过ER方法描述现实世界的概念模型要做到能够举一反三的程度。
难点：本章的难点是需要掌握数据库领域大量的基本概念。有些概念一开始接触会感到比较抽象，但不要紧，随着学习的逐渐推进，在后续章节中，这些抽象的概念会逐渐变得清晰具体起来。此外，数据模型及数据库系统的体系结构也是本章的难点。
第二章 关系数据库
内容概述
系统地讲解关系数据库的重要概念，并着重对关系模型进行讲解。关系模型包括关系数据结构、关系操作集合、以及关系完整性约束三个组成部分。讲解关系代数、元组关系演算和域关系演算。从具体到抽象，先讲解实际的语言ALPHA（元组关系演算语言）和QBE（域关系演算语言），然后讲解抽象的元组关系演算。本章目标
掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容；牢固掌握关系数据结构及其定义；关系的三类完整性约束的概念。为学习后面关系数据库系统打好基础。
重点和难点
重点：掌握关系数据结构及其定义；关系的三类完整性约束的概念。需要举一反三的是：关系代数（包括抽象的语言及具体的语言）；关系代数中的各种运算（包括并、交、差、选择、投影、连接、除、及广义笛卡尔积等）、元组关系演算语言ALPHA及域关系演算语言QBE等，能够使用这些语言完成各种数据操纵。
难点：由于关系代数较为抽象，因此在学习的过程中一定要结合具体的实例进行学习。同时，要注意把握由具体语言到抽象语言的原则，即通过对具体语言如ALPHA和QBE的学习过渡到对抽象的关系演算的把握。
实验内容
实验1 学习安装某一个数据库管理系统，通过对某个商用数据库管理系统的安装使用，初步了解DBMS的工作环境和系统构架，熟悉对DBMS的安装，为后面的实验做准备。
第三章 关系数据库标准语言SQL
内容概述
详细介绍关系数据库语言SQL。SQL是关系数据库的标准语言。它内容十分丰富，功能非常强大。因为关系数据库系统的主要功能是通过SQL来实现的，因此讲解SQL的同时要进一步讲述关系数据库的基本概念。
本章目标 牢固掌握SQL，达到举一反三的掌握SQL的功能。同时通过实践，体会面向过程的语言和SQL的区别和优点。体会关系数据库系统为数据库应用系统的开发提供良好环境，减轻用户负担，提高用户生产率的原因。
重点和难点
重点：关系模型和关系数据库是《数据库系统概论》课程的重点，第3章又是重点中的重点。要熟练正确的使用SQL完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。在使用具体的SQL时，能有意识地和关系代数、关系演算等语言进行比较，了解他们各自的特点。
难点：用SQL语言正确完成复杂查询，掌握SQL语言强大的查询功能。因此在学习过程中一定要多练习，要在安装好的数据库系统上进行实际操作，检查你的答案，你查询的结果是否正确。只有通过大量练习才能真正达到举一反三的熟练程度。
实验内容
实验2 在安装好的数据库系统下创建数据库、创建表、创建索引；使用SQL对数据库进行各类查询操作（单表查询，连接查询，嵌套查询，集合查询）和更新操作（插入数据，修改数据，删除数据）。练习数据定义操作，包括基本表的创建、修改及删除；索引的创建和删除；视图的创建和删除。对视图的查询，更新（注意更新的条件）。完成书后作业的SQL练习
第四章 数据库安全性
内容概述
介绍计算机以及信息安全技术标准的进展。详细讲解数据库安全性问题和实现技术。RDBMS实现数据库系统安全性的技术和方法有多种，本章讲解最重要的存取控制技术、视图技术和审计技术。讲解存取控制机制中用户权限的授权与回收，合法权限检查。数据库角色的概念和定义等。本章目标
掌握什么是数据库的安全性问题，牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制的常用方法和技术。
重点和难点
重点：使用SQL中的GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。使用SQL中CREATE ROLE语句创建角色，用GRANT 语句给角色授权。掌握视图机制在数据库安全保护中的作用。
难点：强制存取控制（MAC）机制中确定主体能否存取客体的存取规则，同学们要理解并掌握存取规则为什么要这样规定。
实验内容
实验3 在安装好的数据库系统下对已经建立的数据库创建用户、角色、视图；使用SQL对数据进行安全性控制，包括：授权和权力回收。操作完成后看看已授权的用户是否真正具有授予的数据操作的权力了；权力收回操作之后的用户是否确实丧失了收回的数据操作的权力。本实验可以分小组完成。例如，用户A登录、建表、建视图等，授权一些数据操作权限用户B，然后用户B登录，检查是否具有授予的数据操作权限。也可以一个人建2个用户来完成。
第五章 数据库完整性
内容概述
详细讲解数据库的完整性概念。包括，什么是数据库的完整性，数据库的完整性概念与数据库的安全性概念的区别和联系，RDBMS的数据库完整性实现机制，包括实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制和违背完整性约束条件时RDBMS采取的预防措施。触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。本章目标
掌握什么是数据库的完整性，掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。
重点和难点
重点：牢固掌握DBMS完整性控制机制的三个方面，即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应。需要举一反三的：用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。包括定义每个模式的主码；定义参照完整性；定义与应用有关的完整性。
难点：RDBMS如何实现完整性的策略，即当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束条件时，RDBMS如何进行处理，以确保数据的正确与有效。其中比较复杂的是参照完整性的实现机制。
实验内容
实验4 在安装好的数据库系统下对已经建立的数据库使用SQL对数据进行完整性控制（三类完整性、CHECK短语、CONSTRAIN子句、触发器）。进行违约操作，用实验证实，当操作违反了完整性约束条件时，系统是如何进行违约处理的
第六章 关系数据理论
内容概述
详细讲解关系数据理论，主要是关系数据库规范化理论。包括关系数据库逻辑设计可能出现的问题，数据依赖的基本概念（包括，函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念；码、候选码、外码的概念；多值依赖的概念），范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法。数据依赖的Armstrong公理系统。本章内容分为基本要求部分（《概论》6.1-6.3）和高级部分（《概论》6.4）。前者是计算机大学本科学生应该掌握的内容。后者是研究生应该学习掌握的内容。本章目标
关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。
重点和难点
重点：了解什么是一个“不好”的数据库模式。什么是模式的插入异常和删除异常。规范化理论的重要意义。牢固掌握数据依赖的基本概念，范式的概念，从1NF到4NF的定义，规范化的含义和作用。需要举一反三的：四个范式的理解与应用，各个级别范式中存在的问题（插入异常、删除异常、数据冗余）和解决方法。
难点：能够根据应用语义，完整地写出关系模式的数据依赖集合，并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式。各个级别范式的关系及其证明。
本章内容的理论性较强。要通过具体例子和习题练习理解和掌握理论知识
第七章 数据库设计
内容概述
讲解数据库设计方法和技术。数据库设计的特点，数据库设计的基本步骤，数据库设计过程中数据字典的内容，数据库设计各个阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计方法等。本章内容的实践性较强，教师可以少讲，让学生多读书并进行实践。
本章目标
了解数据库设计的重要性和数据库设计在信息系统开发和建设中的核心地位。掌握数据库设计方法和步骤，使学生具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本能力，能在实际工作中运用这些知识、技术和方法，设计符合应用需求的数据库及其应用系统。重点和难点
重点：掌握数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法。特别是数据库概念结构的设计和逻辑结构的设计，这是数据库设计过程中最重要的两个环节。牢固掌握用E-R图来表示概念模型的方法，掌握E-R图的设计，E-R图向关系模型的转换。
难点： 技术上的难点是E-R图的设计和数据模型的优化，包括对现实世界进行抽象的能力，提取实体、属性、实体型之间的联系，正确划分实体与属性的能力。如何把第6章关系数据理论与本章结合，用关系数据理论指导数据库的逻辑设计。真正的难点是理论与实际的结合。同学们一般缺乏实际经验，缺乏对实际问题解决的能力。特别是缺乏应用领域的知识。而数据库设计需要设计人员对应用环境、专业业务有具体深入的了解，这样才能设计出符合具体领域要求的数据库及其应用系统。要在完成本章习题的基础上认真完成大作业。体会这些要点，从而真正掌握本章讲解的知识、方法和技术。
课程大作业 《数据库设计与应用开发》
在某个RDBMS产品上，选择合适的应用系统开发工具为某个部门或单位开发一个数据库应用系统。通过实践，掌握本章介绍的数据库设计方法，同时培养团队合作精神。要求5~6位同学组成一个开发小组，每位同学承担不同角色（例如：项目管理员、DBA、系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员）。具体要求：
* 给出数据库设计各个阶段的详细设计报告；
* 写出系统的主要功能和使用说明；
* 提交运行的系统；
* 写出收获和体会，包括已解决和尚未解决的问题，进一步完善的设想与建议；
每个小组进行60分钟的报告和答辩，讲解设计方案，演示系统运行，汇报分工与合作情况
第八章 数据库编程 内容概述
在数据库应用系统的开发中常常使用编程方法对数据库进行操纵。本章讲解这些编程技术涉及的概念和使用的方法。主要包括嵌入式SQL、游标的概念；SQL的过程化扩展PL/SQL和存储过程；使用ODBC设计开发数据库应用程序的方法。
因为JDBC编程、OLEDB编程与ODBC编程的思路基本相同，限于篇幅本章就不讲解JDBC和OLEDB编程，学生可以通过上机实验了解这些技术。本章内容的实践性较强，教师可以少讲，让学生多读书并进行实践。
本章目标
掌握开发数据库应用系统的各种编程方法，具有正确选择不同的方法和技术开发应用程序的能力。
重点和难点
重点：了解SQL编程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足，提高应用系统和RDBMS间的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法；掌握PL/SQL和存储过程的基本概念，基本结构，语句语法和用法。了解使用ODBC开发应用系统的体系结构，掌握ODBC API和ODBC的应用程序的工作流程。
难点：理论联系实际，能够在实际安装的RDBMS上通过编程的方式开发应用程序，完成对数据库的各种操作。能够使用ODBC来进行数据库应用程序的设计，使设计的应用系统可移植性好，并且能同时访问不同的数据库，共享数据资源。
实验内容
《数据库系统概论》第4版给出了4个实验，教师可以根据情况选择其中部分实验让学生完成。具体实验要求请参见教科书。实验
5通过嵌入式SQL访问数据库 实验6
使用PL/SQL编写存储过程访问数据库 实验7
通过ODBC访问数据库
实验8
通过JDBC访问数据库（注：因为JDBC编程与ODBC编程的思路基本相同，限于篇幅本章没有讲解JDBC，同学可以自学，也可以参考中国人民大学 数据库系统概论精品课程教学网站：http://www.xiexiebang.com/ 中的课程实验）。
第九章 关系查询处理和查询优化
内容概述
通过实例讲解关系数据库查询优化的重要性和可能性。讲解RDBMS的查询处理步骤，即查询分析、查询检查、查询优化和查询执行；查询优化的基本概念，查询优化包括代数优化和物理优化；代数优化是指关系代数表达式的优化；物理优化则是指存取路径和底层操作算法的选择，所以先讲解实现查询操作的主要算法，主要是选择操作和连接操作的主要算法思想，然后讲解关系代数表达式等价变换规则，关系代数表达式的优化，物理优化方法（基于启发式规则的存取路径选择优化，操作算法的执行代价估算方法，基于代价的优化方法）。
本章目标
本章并不要求学生掌握RDBMS查询处理和查询优化的内部实现技术，因此没有详细讲解技术细节。
本章的目的是希望学生了解RDBMS查询处理的基本步骤，查询优化的概念、基本方法和技术，为数据库应用开发中利用查询优化技术提高查询效率和系统性能打下基础。
重点和难点
重点：了解关系数据库查询优化的重要性。掌握查询处理各个步骤的主要功能。能够把SQL语句转换成查询树，对查询树进行代数优化，转换成优化的查询树。掌握物理优化的基本方法。难点：能运用本章学习的查询优化知识，对于比较复杂的查询，尤其是涉及连接和嵌套的查询，写出适合RDBMS自动优化的SQL语句。对于RDBMS不能优化的查询需要重写查询语句，进行手工调整以优化性能。不要把优化的任务全部放在RDBMS上。
实验内容
实验9 查询优化 通过本章实验，了解你安装使用的RDBMS的查询优化方法和查询计划表示，能够利用它分析查询语句的实际执行方案和查询代价，进而通过建立索引或者修改SQL语句来降低查询代价，达到优化系统性能的目标。
具体实验内容： 对单表查询
例如以下的查询(可以自己给出查询语句)select * from student
where age>20 ； 2.连接查询，普通的两表连接查询或多表连接查询
3.嵌套查询，自己写几个带有子查询的例子，主要考虑带有IN和EXISTS谓词的子查询，包括相关子查询和不相关子查询。也可以使用《数据库系统概论》书上列举的例子。
对以上各种查询，通过建立索引或者删除索引（单表查询语句）、修改连接顺序（连接查询语句）、重写SQL语句即查询重写(嵌套查询)；比较不同查询计划执行的性能差异，达到降低查询代价，优化性能的目标。
第十章 数据库恢复技术
内容概述
事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。因为事务是数据库恢复和并发控制的基本单位，所以首先讲解事务的基本概念和事务的ACID性质。
本章讲解数据库恢复技术。包括数据库运行中可能发生的故障类型，数据库恢复中最经常使用的技术—数据转储和登录日志文件。讲解日志文件的内容及作用，登记日志文件所要遵循的原则，针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。
本章目标
掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。了解数据库恢复技术的重要性，针对不同的故障类型，掌握恢复数据库的策略和方法。
重点和难点
重点：牢固掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。要掌握数据库故障恢复的策略和方法。数据库恢复的基本原理是数据备份，它貌似简单，实际却很复杂。数据库的事务管理策略（不仅有数据库恢复策略，还有并发控制策略）和DBMS缓冲区管理策略、事务一致性级别密切相关，同学们要在学习完这些知识后把这些问题联系起来，提升对这些技术的理解和掌握。
难点：掌握日志文件的使用，系统故障、介质故障的恢复方法。对于刚刚学习数据库的学生来讲并不体会数据库故障恢复的复杂性和重要性。在实际工作中，则必须正确了解所用的DBMS产品提供的恢复技术和恢复方法，并且能够根据这些机制正确制定系统的恢复策略，以保证数据库系统7*24小时正确运行。保证数据库系统在遇到故障时能及时恢复正常运行，提高抗故障抗灾难的能力。
实验内容
在安装好的数据库系统下对已经建立的数据库人为地制造事务内部故障和系统故障，检查系统是否进行了恢复。
第十一章 并发控制
内容概述 数据库管理系统必须提供并发控制机制来协调并发用户的并发操作以保证并发事务的隔离性和一致性，保证数据库的一致性。本章讨论数据库并发控制的基本概念和实现技术。包括封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁。
本章目标
了解的数据库并发控制技术的必要性和重要性。牢固掌握并发控制的基本概念。
重点和难点
重点：掌握并发操作产生的数据不一致性（丢失修改、不可重复读、读“脏数据”）的确切含义。封锁协议与数据一致性的关系；并发调度的可串行性概念。
难点：两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系。具有意向锁的多粒度封锁方法的封锁过程。
本章内容有一定的深度和难度，可以通过对实例的学习和习题的练习来正确理解和掌握基本概念
第二篇：数据库原理实验教案
《数据库原理》课程实验
实验1 创建数据库和数据表
一、实验目的
熟悉SQL Server Management Studio界面；掌握通过图形化向导和执行Transact-SQL语句创建数据库的方法。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
SQL Server中的一个数据库必须至少包含一个数据文件和一个事务日志文件，所以创建数据库就是建立主数据文件和日志文件。
在SQL Server 2005中创建数据库的方法主要有两种：一是在SQL Server Management Studio窗口中使用可视化界面，通过方便的图形化向导创建，二是通过执行Transact-SQL语句创建。
（一）向导方式创建
1、从“开始”菜单选择“所有程序”→“Microsoft SQL Server 2005”，打开“SQL Server Management Studio”窗口，使用Windows或SQL Server身份验证建立连接。
2、在“对象资源管理器”窗格中展开服务器，选择“数据库”节点右击，从弹出的快捷菜单中选择“新建数据库”命令，打开“新建数据库”窗口。
3、该窗口中有3个页，分别是“常规”、“选项”和“文件组”，完成这3个页的内容即可完成数据库的创建。这里，我们仅设置“常规”的相应内容，其他2个页的内容按照默认设置即可。
（1）“数据库名称”文本框中输入数据库的名称，如“sample_st”，再输入该数据库的所有者，这里使用默认值即可。（也可以通过单击文本框右边的“浏览”按钮选择所有者。
（2）“数据库文件”列表中包括两行，一个是数据文件，一个是日志文件。通过单击下面相应的按钮可以添加或删除相应的数据文件。
逻辑名称：指定该文件的文件名。
文件类型：用于区别当前文件是数据文件还是日志文件。 文件组：显示当前数据库文件所属的文件组。
初始大小：指定该文件的初始容量。在SQL Server 2005中数据文件的默认值为3MB，日志文件的默认值为1MB。 自动增长：用于设置在文件容量不够用时，文件根据何种增长方式自动增长。
路径：指定存放在文件的目录。默认情况下，SQL Server 2005将存放路径设置为其安装目录下的data子目录，单击该列中的按钮可以在打开的“定位文件夹”对话框中更改数据库的存储路径。
完成上述操作后，单击“确定”按钮关闭“新建数据库”窗口，即完成了数据库的创建，可以在“对象资源管理器”窗格中看到新建的数据库。
（二）语言方式创建
SQL Server 2005使用的Transact-SQL语言是标准SQL的增强版本，使用它提供的Create Database语句同样可以完成对数据库的建立（参考内容见附录）。
1、单击“新建查询”按钮，创建一个查询输入窗口将附录中的语句复制到该窗口。选择创建数据库的命令，单击工具栏中的“分析”按钮，可以检查语法错误；单击“执行”按钮即可执行语句，在查询窗口内的“查询”窗格中可以看到“命令已成功完成”的提示消息。在“对象资源管理器”窗格中刷新，即可看到新建的数据库。
2、继续执行Create Database之后的语句，在“sample_st”数据库中用Create Table命令依次建立Student、Course和SC这三个数据表，利用Insert命令为各数据表添加数据。（参考内容见教材P84）
（三）知识巩固
仿照附录内容，用SQL-DDL语言创建“产品订购”数据库，包含四个数据表S、P、J和SPJ，表结构及内容见教材P122。
实验2 数据库的简单查询
一、实验目的
掌握单表查询中各个子句（Select、From、Where、Group、Having、Order）的用法，特别要掌握比较运算符和逻辑运算符的使用。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
在已建立的数据库和数据表的基础上，用Select语句完成下列查询操作。
1、查询全体学生的学号和姓名。
select sn,sno from s
2、查询全体学生的所有基本信息（仅针对Student表）。
select * from s
3、对SC表查询全体学生的选课记录，在显示结果中为“Grade”列增加5分。select score+5 from sc
4、查询全体学生的学号和姓名，将原来的英文列名设置中文别名。select sn as 姓名,sno as 学号 from s
5、显示所有选课学生的学号，去掉重复结果。
select distinct sno from sc
6、查询成绩在80分以上的学生选课记录
select * from sc where score>80
7、查询经济系所有学生的学号和姓名。
select sn,sno from s where dept='经济系'
8、查询成绩在80～90分的学生选课记录。
select * from sc where score between 80 and 90
9、查询年龄不在22～25的学生记录。
select * from s where age not between 22 and 25
10、查询所有姓“刘”的学生记录。
select * from s where sn like'刘%'
11、查询无考试成绩（成绩为空值）的学号、课程号。5
select sno ,cno from sc where score is null
12、查询考试成绩非空值的学号、课程号。
select sno ,cno from sc where score is null
13、查询数学系年龄小于20岁的学生记录。
select * from s where dept ='数学系'and age <28
14、查询选修了“101”或“102”课程的选课记录。select * from c where cno ='101' or cno ='102'
15、查询学生总人数。
select count(sno)from s
16、查询选修了课程的学生人数。
select count(distinct sno)from sc
17、查询选修了“101”课程的学生的平均成绩。
select AVG(score)from sc
where cno='101'
18、查询学号为“01003”的学生的考试总成绩。
select sum(score)from sc
where sno=01003
19、查询“101”课程的最高分和最低分。
select max(score),MIN(score)from sc
where cno='101'
20、查询每门课程的选课人数。
select cno,COUNT(sno)from sc
group by cno
21、查询每个学生的学号、选课数、平均成绩和总成绩。
select sno,COUNT(cno)/*,AVG(score),sum(score)*/ from sc group by sno
22、查询选课数超过2的学生学号及其选课数。
select sno,COUNT(cno)from sc
group by sno
having COUNT(*)>2
23、查询所有学生信息，查询结果按年龄降序排列。（针对Student表操作）
select * from s order by AGE desc
24、查询所有学生信息，查询结果按系名升序，同系学生按年龄降序排列。
select * from s order by dept,AGE desc
25、查询选课数超过2的学生学号及其选课数，查询结果按选课数降序排列。
select sno,COUNT(cno)from sc group by sno having COUNT(*)>2 order by count(cno)desc
实验3 数据库的多表查询
一、实验目的
继续熟练SQL-SELECT语句的使用；理解多表查询的概念；掌握多表连接查询中各个子句的用法，特别要比较内连接和外连接的结果。掌握非相关子查询、相关子查询的用法，理解它们的执行过程；学会在SQL Server中用Exists实现交运算，用Not Exists实现差运算。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
（一）、在已建立的数据库和数据表的基础上，用Select语句的连接查询完成下列操作。
1、查询每个学生的基本信息及其选课情况。
2、查询选修“101”课程的学生学号、姓名和成绩。
3、查询与“李平”在同一个系学习的学生记录。
4、查询与“李平”年龄相同的学生记录。
5、查询选修课程名为“数据库原理”的选课记录。
6、查询选修课程名为“数据库原理”的学生记录。
7、查询选修“101”课程且成绩≥90的学号、姓名和成绩。
8、查询“李平”的所有选课记录。
9、查询数学系学生选修的课程号，要求结果中去掉重复记录。
10、查询计算机系选修课程数≥2的学号、姓名及平均成绩，查询结果按平均成绩降序。
11、查询每个学生的学号、选修课程号、课程名及成绩。
12、查询所有学生的选修情况（包括选课和未选课的学生），要求显示学号、姓名、课程号和成绩。
（二）、在已建立的数据库和数据表的基础上，用Select语句的嵌套查询完成下列操作。
1、查询选修“101”课程且成绩≥90的学号、姓名。
2、查询“李平”的所有选课记录。
3、查询与“李平”在同一个系学习的学生记录。
4、查询与“李平”年龄相同的学生记录。
5、查询选修课程名为“数据库原理”的选课记录，输出结果包括学号和成绩。
6、查询选修课程名为“数据库原理”的学生记录，输出结果包括学号、姓名和所在系。
7、查询学号为“01003”学生的选修课程号和课程名。
8、查询没有选修“101”课程的学生学号和姓名。
9、查询选修“101”课程或“102”课程的学生姓名。
10、查询选修“101”课程和“102”课程的学生学号。
11、查询选修“101”课程但没选修“102”课程的学生学号。
12、查询没有选修任何课程的学生记录，输出结果包括学号、姓名和所在系。
13、查询数学系学生选修的课程号，要求结果中去掉重复记录。
14、查询选修课程至少包含“01003”选修课程的学生学号。实验4 数据库更新、视图定义及使用
一、实验目的
掌握Insert、Update、Delete语句的使用；对于Insert语句，要求理解默认值约束、空值约束在插入记录时所起的作用。理解视图的概念，掌握Create View、Drop View语句的使用；掌握基于视图的查询语句的使用。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
（一）、在已建立的数据库和数据表的基础上，向数据库中添加一个临时表ST，其结构比Student表结构多一个score字段。用Insert语句向临时表输入数据，输入有误时用Update语句进行修改。再用三个更新语句完成下列操作。
1、向Student表添加若干新记录，内容自定。（观察已定义的表的约束情况）
2、向SC表添加新记录，内容自定，不低于10条（注意不能违反参照完整性）。
3、为临时表ST添加记录。
4、把Student表的所有行一次性地加到临时表ST中。
5、在ST表中把所有学生的成绩加2分。
6、在ST表中把所有学生的年龄增加1。
7、在ST表中把“李平”的所在系改为“计算机”。
8、在ST表中将选修课程“数据库原理”的学生成绩加2分。
9、在SC表中删除所有成绩为空值的选修记录。
10、删除计算机系选修成绩不及格的选课记录。
（二）、在已建立的数据库和数据表的基础上，完成下列操作。
1、建立数学系学生的视图MAST。
2、建立计算机系选修课程名为“数据库原理”的学生视图，视图名：CSTVIEW，该视图中应包括属性列：学号、姓名、成绩。
3、创建一个名为STSUMVIEW的视图，包括所有学生的学号和总成绩。
4、建立学生选课视图SCVIEW，包括所有学生的学号、姓名、课程号、课程名和成绩。
5、通过MAST视图查询学生基本信息。
6、通过SCVIEW查询成绩大于90分的学生的学号和成绩。
7、查询计算机系选修课程名为“数据库原理”并且成绩大于85分的学生的学号和成绩。
8、通过MAST视图将学号为“01008”学生的年龄修改为21岁。
9、通过MAST视图将学号为“01009”学生所在系改为“经济”，是否能成功执行？若不能成功请说明理由；若修改成功，请再次通过MAST视图查询学生基本信息，是否能查询到该生？若不能查询请说明理由。
10、通过SCVIEW视图将学号为“01004”学生的总成绩修改为380分，是否能成功执行？若不能成功请说明理由。
实验5 数据库的安全与保护
一、实验目的
理解SQL Server的用户与权限管理机制，掌握用对象资源管理器创建服务器登录帐号，并同时建立用户。掌握如何为给定的用户分配权限。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
用户与权限管理
（1）打开“SQL Server Management Studio”窗口，使用对象资源管理器创建两个服务器登录帐号Test1和Test2，并在“sample_st”数据库中创建两个对应的同名用户。设置Test1用户和Test2用户的默认架构为guest。
（2）使用Test1身份登录，并为Test2分配创建数据表的权限；用Test2身份登录来验证权限分配成功。
（3）使用Test1身份登录，收回刚刚分配给Test2的创建数据表的权限；用Test2身份登录来验证权限回收成功。
五、实验步骤
1、使用对象资源管理器创建两个服务器登录帐号。以系统管理员身份登录SQL Server。打开“SQL Server Management Studio”窗口，在对象资源管理器列表中，打开展开“安全性”文件夹，选择“登录名”图标，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“新建登录名”。在打开的对话框中依次建立Test1和Test2，选择“SQL Server身份验证”，同时还要输入密码，默认数据库为“sample_st”。
（2）在“用户映射”中列出了当前登录帐号可以选择访问的数据库如“sample_st”，在其左侧的复选框中打勾，表示当前登录帐号可以访问对应的数据库，默认用户名与登录帐号相同。
（3）单击“确定”按钮完成创建。
2、创建新的数据库用户。
在对象资源管理器中选中要访问操作的数据库，展开“安全性”文件夹，在“用户”文件夹中查找是否已建立与登录名Test1和Test2同名的数据库用户，若已建立，则在属性中修改其默认架构为guest；否则右击鼠标在菜单中选择“新建用户”选项，出现“数据库用户-新建”对话框，建立相应的用户。最后，在sample_st数据库的“安全性架构guest属性权限”中，为test1和test2用户分配相应权限。
3、用Grant、Revoke命令实现对用户的授权和收权。
4、用Create命令创建数据表验证授权和收权是否成功。
5、以系统管理员身份登录SQL Server。使用：“GRANT SELECT ON SC TO Test1 WITH GRANT OPTION”命令，再分别以Test1和Test2身份登录，进行授权及查询数据表，验证“WITH GRANT OPTION”能否成功执行。
6、以系统管理员身份使用“REVOKE”命令回收上述授权。
实验6 数据库的完整性
一、实验目的
通过实验掌握数据库完整性概念，掌握利用SQL Server 2005实现数据库完整性的基本方法和步骤。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
1、建立关系模式。
完成教材P164第6题，用SQL语言定义“职工”和“部门”两个关系模式: 职工（职工号,姓名,年龄，职务,工资,部门号）,职工号为主码 部门（部门号,名称,经理名,电话）, 部门号为主码 要求在模式中完成以下完整性约束条件的定义：（1）定义每个模式的主码；（2）定义参照完整性；
（3）定义职工年龄不得超过60岁；（4）定义部门名称必须取值唯一。
2、验证完整性约束。
使用Insert Values语句向两个表中各插入5～10条记录，对下列内容进行验证。（1）验证主键约束：“职工”和“部门”两个表中是否能接受主码值相同的记录，通过实例验证。
（2）验证唯一约束：“部门”表中是否能接受名称相同的两个不同记录？为什么？
（3）验证检查约束：“职工”表中能否接受年龄不满足条件的记录？为什么？
（4）验证参照完整性：若“部门”表中不存在部门号为“008”的记录，是否能在“职工”表中插入部门号为“008”的职工记录？若删除“001”部门的所有信息，正确的操作步骤是什么？
实验7 数据库设计实验
一、实验目的
通过实验掌握数据库设计的基本方法和步骤。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
1、选定实验题目，为某个单位或部门设计数据库应用系统，比如：学生成绩管理、机房上机管理、职工档案管理、商品库存管理、图书管理、工资管理等。
2、根据选定的题目进行需求分析，重点分析数据需求和功能需求。
3、概念结构设计：画出E-R图。
4、逻辑结构设计：设计数据库和数据表的具体结构，指出各表的属性名称、数据类型；说明各表的主码及表之间的关联情况；说明本设计是否已达到3NF要求。
5、简要评价系统设计的优点和不足。
五、实验要求
1、提交设计报告，涵盖实验内容的全部信息，不低于1000字。
2、提交建立应用系统数据库的代码，所有数据表中的记录总数不低于50条。（请参照实验2的附录建立数据库）
实验8 存储过程实验
一、实验目的
通过实验熟悉使用存储过程进行数据库应用程序设计的方法
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
对sample_st数据库，编写存储过程，完成下面功能
1、统计任意一门课程的平均成绩
2、统计所有课程的平均成绩
3、统计任意一门课程的成绩分布情况，即按照分数段统计人数（即<60、60-69、70-79、80-89、90以上）
第三篇：数据库原理实验教案
《数据库原理》课程实验
实验1 创建数据库和数据表
一、实验目的
熟悉SQL Server Management Studio界面；掌握通过图形化向导和执行Transact-SQL语句创建数据库的方法。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
SQL Server中的一个数据库必须至少包含一个数据文件和一个事务日志文件，所以创建数据库就是建立主数据文件和日志文件。
在SQL Server 2005中创建数据库的方法主要有两种：一是在SQL Server Management Studio窗口中使用可视化界面，通过方便的图形化向导创建，二是通过执行Transact-SQL语句创建。
（一）向导方式创建
1、从“开始”菜单选择“所有程序”→“Microsoft SQL Server 2005”，打开“SQL Server Management Studio”窗口，使用Windows或SQL Server身份验证建立连接。
2、在“对象资源管理器”窗格中展开服务器，选择“数据库”节点右击，从弹出的快捷菜单中选择“新建数据库”命令，打开“新建数据库”窗口。
3、该窗口中有3个页，分别是“常规”、“选项”和“文件组”，完成这3个页的内容即可完成数据库的创建。这里，我们仅设置“常规”的相应内容，其他2个页的内容按照默认设置即可。
（1）“数据库名称”文本框中输入数据库的名称，如“sample_st”，再输入该数据库的所有者，这里使用默认值即可。（也可以通过单击文本框右边的“浏览”按钮选择所有者。
（2）“数据库文件”列表中包括两行，一个是数据文件，一个是日志文件。通过单击下面相应的按钮可以添加或删除相应的数据文件。
逻辑名称：指定该文件的文件名。
文件类型：用于区别当前文件是数据文件还是日志文件。 文件组：显示当前数据库文件所属的文件组。
初始大小：指定该文件的初始容量。在SQL Server 2005中数据文件的默认值为3MB，日志文件的默认值为1MB。 自动增长：用于设置在文件容量不够用时，文件根据何种增长方式自动增长。
路径：指定存放在文件的目录。默认情况下，SQL Server 2005将存放路径设置为其安装目录下的data子目录，单击该列中的按钮可以在打开的“定位文件夹”对话框中更改数据库的存储路径。
完成上述操作后，单击“确定”按钮关闭“新建数据库”窗口，即完成了数据库的创建，可以在“对象资源管理器”窗格中看到新建的数据库。
（二）语言方式创建
SQL Server 2005使用的Transact-SQL语言是标准SQL的增强版本，使用它提供的Create Database语句同样可以完成对数据库的建立（参考内容见附录）。
1、单击“新建查询”按钮，创建一个查询输入窗口将附录中的语句复制到该窗口。选择创建数据库的命令，单击工具栏中的“分析”按钮，可以检查语法错误；单击“执行”按钮即可执行语句，在查询窗口内的“查询”窗格中可以看到“命令已成功完成”的提示消息。在“对象资源管理器”窗格中刷新，即可看到新建的数据库。
2、继续执行Create Database之后的语句，在“sample_st”数据库中用Create Table命令依次建立Student、Course和SC这三个数据表，并建立各自的约束及它们之间的联系（外键），利用Insert命令为各数据表添加数据。
（三）知识巩固
用SQL-DDL语言创建“产品订购”数据库，包含四个数据表S、P、J和SPJ，表结构及内容见教材P122。
实验2 数据库的简单查询
一、实验目的
掌握单表查询中各个子句（Select、From、Where、Group、Having、Order）的用法，特别要掌握比较运算符和逻辑运算符的使用。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
在已建立的数据库和数据表的基础上，用Select语句完成下列查询操作。
1、查询全体学生的学号和姓名。
2、查询全体学生的所有基本信息（仅针对Student表）。
3、对SC表查询全体学生的选课记录，在显示结果中为“Grade”列增加5分。
4、查询全体学生的学号和姓名，将原来的英文列名设置中文别名。
5、显示所有选课学生的学号，去掉重复结果。
6、查询成绩在80分以上的学生选课记录。
7、查询经济系所有学生的学号和姓名。
8、查询成绩在80～90分的学生选课记录。
9、查询年龄不在22～25的学生记录。
10、查询所有姓“刘”的学生记录。
11、查询无考试成绩（成绩为空值）的学号、课程号。
12、查询考试成绩非空值的学号、课程号。
13、查询数学系年龄小于20岁的学生记录。
14、查询选修了“101”或“102”课程的选课记录。
15、查询学生总人数。
16、查询选修了课程的学生人数。
17、查询选修了“101”课程的学生的平均成绩。
18、查询学号为“01003”的学生的考试总成绩。
19、查询“101”课程的最高分和最低分。20、查询每门课程的选课人数。
21、查询每个学生的学号、选课数、平均成绩和总成绩。
22、查询选课数超过2的学生学号及其选课数。
23、查询所有学生信息，查询结果按年龄降序排列。（针对Student表操作）
24、查询所有学生信息，查询结果按系名升序，同系学生按年龄降序排列。
25、查询选课数超过2的学生学号及其选课数，查询结果按选课数降序排列。
实验3 数据库的多表查询
一、实验目的
继续熟练SQL-SELECT语句的使用；理解多表查询的概念；掌握多表连接查询中各个子句的用法，特别要比较内连接和外连接的结果。掌握非相关子查询、相关子查询的用法，理解它们的执行过程；学会在SQL Server中用Exists实现交运算，用Not Exists实现差运算。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
（一）、在已建立的数据库和数据表的基础上，用Select语句的连接查询完成下列操作。
1、查询每个学生的基本信息及其选课情况。
2、查询选修“101”课程的学生学号、姓名和成绩。
3、查询与“李平”在同一个系学习的学生记录。
4、查询与“李平”年龄相同的学生记录。
5、查询选修课程名为“数据库原理”的选课记录。
6、查询选修课程名为“数据库原理”的学生记录。
7、查询选修“101”课程且成绩≥90的学号、姓名和成绩。
8、查询“李平”的所有选课记录。
9、查询数学系学生选修的课程号，要求结果中去掉重复记录。
10、查询计算机系选修课程数≥2的学号、姓名及平均成绩，查询结果按平均成绩降序。
11、查询每个学生的学号、选修课程号、课程名及成绩。
12、查询所有学生的选修情况（包括选课和未选课的学生），要求显示学号、姓名、课程号和成绩。
（二）、在已建立的数据库和数据表的基础上，用Select语句的嵌套查询完成下列操作（含EXISTS量词）。
1、查询选修“101”课程且成绩≥90的学号、姓名。
2、查询“李平”的所有选课记录。
3、查询与“李平”在同一个系学习的学生记录。
4、查询与“李平”年龄相同的学生记录。
5、查询选修课程名为“数据库原理”的选课记录，输出结果包括学号和成绩。
6、查询选修课程名为“数据库原理”的学生记录，输出结果包括学号、姓名和所在系。
7、查询学号为“01003”学生的选修课程号和课程名。
8、查询没有选修“101”课程的学生学号和姓名。
9、查询选修“101”课程或“102”课程的学生姓名。
10、查询选修“101”课程和“102”课程的学生学号。
11、查询选修“101”课程但没选修“102”课程的学生学号。
12、查询没有选修任何课程的学生记录，输出结果包括学号、姓名和所在系。
13、查询数学系学生选修的课程号，要求结果中去掉重复记录。
14、查询选修课程至少包含“01003”选修课程的学生学号。实验4 数据库更新、视图定义及使用
一、实验目的
掌握Insert、Update、Delete语句的使用；对于Insert语句，要求理解默认值约束、空值约束在插入记录时所起的作用。理解视图的概念，掌握Create View、Drop View等语句的使用；掌握基于视图的查询语句的使用。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
（一）、在已建立的数据库和数据表的基础上，向数据库中添加一个临时表ST（sno,sname,dept,sage,cno,cname,score）。用Insert语句向临时表输入数据，输入有误时用Update语句进行修改。再用三个更新语句完成下列操作。
1、向Student表添加若干新记录，内容自定。（观察已定义的表的约束情况）
2、向SC表添加新记录，内容自定，不低于10条（注意不能违反参照完整性）。
3、为临时表ST添加记录。
4、把Student表的所有行及其对应的选课一次性地加到临时表ST中。
5、在ST表中把所有学生的成绩加2分。
6、在ST表中把所有学生的年龄增加1。
7、在ST表中把“李平”的所在系改为“计算机”。
8、在ST表中将选修课程“数据库原理”的学生成绩加2分。
9、在SC表中删除所有成绩为空值的选修记录。
10、删除计算机系选修成绩不及格的选课记录。
（二）、在已建立的数据库和数据表的基础上，完成下列操作。
1、建立数学系学生的视图MAST。
2、建立计算机系选修课程名为“数据库原理”的学生视图，视图名：CSTVIEW，该视图中应包括属性列：学号、姓名、成绩。
3、创建一个名为STSUMVIEW的视图，包括所有学生的学号和总成绩。
4、建立学生选课视图SCVIEW，包括所有学生的学号、姓名、课程号、课程名和成绩。
5、通过MAST视图查询学生基本信息。
6、通过SCVIEW查询成绩大于90分的学生的学号和成绩。
7、查询计算机系选修课程名为“数据库原理”并且成绩大于85分的学生的学号和成绩。
8、通过MAST视图将学号为“01008”学生的年龄修改为21岁。
9、通过MAST视图将学号为“01009”学生所在系改为“经济”，是否能成功执行？若不能成功请说明理由；若修改成功，请再次通过MAST视图查询学生基本信息，是否能查询到该生？若不能查询请说明理由。
10、通过SCVIEW视图将学号为“01004”学生的总成绩修改为380分，是否能成功执行？若不能成功请说明理由。
实验5 数据库的安全与保护
一、实验目的
理解SQL Server的用户与权限管理机制，掌握用对象资源管理器创建服务器登录帐号，并同时建立用户。掌握如何为给定的用户分配权限。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
用户与权限管理
（1）打开“SQL Server Management Studio”窗口，使用对象资源管理器创建两个服务器登录帐号Test1和Test2，并在“sample_st”数据库中创建两个对应的同名用户。设置Test1用户和Test2用户的默认架构为guest。
（2）使用Test1身份登录，并为Test2分配创建数据表的权限；用Test2身份登录来验证权限分配成功。
（3）使用Test1身份登录，收回刚刚分配给Test2的创建数据表的权限；用Test2身份登录来验证权限回收成功。
五、实验步骤
1、使用对象资源管理器创建两个服务器登录帐号。以系统管理员身份登录SQL Server。打开“SQL Server Management Studio”窗口，在对象资源管理器列表中，打开展开“安全性”文件夹，选择“登录名”图标，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“新建登录名”。在打开的对话框中依次建立Test1和Test2，选择“SQL Server身份验证”，同时还要输入密码，默认数据库为“sample_st”。
（2）在“用户映射”中列出了当前登录帐号可以选择访问的数据库如“sample_st”，在其左侧的复选框中打勾，表示当前登录帐号可以访问对应的数据库，默认用户名与登录帐号相同。
（3）单击“确定”按钮完成创建。
2、创建新的数据库用户。
在对象资源管理器中选中要访问操作的数据库，展开“安全性”文件夹，在“用户”文件夹中查找是否已建立与登录名Test1和Test2同名的数据库用户，若已建立，则在属性中修改其默认架构为guest；否则右击鼠标在菜单中选择“新建用户”选项，出现“数据库用户-新建”对话框，建立相应的用户。
3、用Grant、Revoke命令实现对用户的授权和收权。
4、用Create命令创建数据表验证授权和收权是否成功。
5、以系统管理员身份登录SQL Server。使用：“GRANT SELECT ON SC TO Test1 WITH GRANT OPTION”命令，再分别以Test1和Test2身份登录，进行授权及查询数据表，验证“WITH GRANT OPTION”能否成功执行。
6、以系统管理员身份使用“REVOKE”命令回收上述授权。
实验6 数据库的事务及并发控制
一、实验目的
通过实验加深学生对事务的基本概念理解语掌握；加深学生对并发控制的基本概念理解，认识不正确的并发控制所带来的危害；加深学生对锁的基本概念的掌握与理解，认识锁带来的问题；
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
1、事务的控制
数据准备：执行如下命令Select * into ##temp from student，将student的数据倒入到##temp表中。 启动事务，执行删除后，回滚事务
选择##temp的数据，察看记录总数 显式启动事务 删除##temp表的数据
选择##temp数据，察看记录总数 回滚事务
选择##temp数据，察看记录总数
启动事务，执行删除后，提交事务
选择##temp数据，察看记录总数 显式启动事务 删除##temp表的数据
选择##temp的数据，察看记录总数 回滚事务
选择##temp数据，察看记录总数
比较这两次执行效果的差异，为什么会有这些差异？
2、事务的隔离级别试验
数据准备：执行如下命令Select * into ##temp from student，将student的数据倒入到##temp表中。 脏读
启动两个分析器，分别叫（A，B）
在A中，选择##temp表中数据，察看记录总数 在A中，显式启动事务 在A中，删除##temp表的数据
在B中，将事务隔离级别设为UNCOMMITTED 在该查询分析器中选择##temp表数据，察看记录总数 回到先前窗口，回滚事务 选择##temp数据，察看记录总数 再次切查询分析器窗口
选择##temp数据，察看记录总数 观察结果，为什么会有这些现象？ 不可重复读
启动两个分析器，分别叫（A，B）
在A中，显式启动事务，察看dept = 'math'的记录（注意地址中的数据）
在B中，显式启动事务，察看dept = 'math'的记录。在B中，将dept = 'math’地址更新为’AAAAAA’
在B中，再次察看dept = 'math'的记录。在B中，提交事务 在A中，再次察看dept = 'math'的记录。 在A中，提交事务
观察结果，为什么会有这些现象？ 丢失修改
启动两个查询分析器，分别叫（A，B）
在A中，显式启动事务，察看dept = 'math'的记录（注意地址中的数据）
在B中，显式启动事务，察看dept = 'math'的记录。 在B中，将dept = 'math’地址更新为’AAAAAA’ 在B中，再次察看dept = 'math'的记录。 在B中，提交事务
在A中，再次察看dept = 'math'的记录。 在A中，将dept = 'math’地址更新为’BBBBBB’ 在A中，提交事务
在A，B窗口分别察看dept = 'math’的记录，结果如何? 锁的模拟
启动两个分析器，分别叫（A，B）
在A中，显式启动事务，察看dept = 'math'的记录 在B中，显式启动事务，察看dept = 'math'的记录 在B中，将dept = 'math’地址更新为’AAAAAA’ 在A中，将dept = 'math’地址更新为’BBBBBB’ 观察A窗口的结果，为什么？
事务隔离级别设置：set transaction isolation level {read committed, read uncommitted, repeatable read, serializable}
实验7 数据库设计实验
一、实验目的
通过实验掌握数据库设计的基本方法和步骤。
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
1、选定实验题目，为某个单位或部门设计数据库应用系统，比如：学生成绩管理、机房上机管理、职工档案管理、商品库存管理、图书管理、工资管理等。
2、根据选定的题目进行需求分析，重点分析数据需求和功能需求。
3、概念结构设计：画出E-R图。步骤如下：
（1）设计局部E-R图。设计依据是需求分析阶段的DFD/DD。主要内容是确定实体集合、联系、属性及主关键字
（2）集成局部E-R图。集成时要解决冲突和冗余等问题。（3）合并局部E-R图。合并局部E-R图中相同部分，尽可能的保留特殊部分，删除冗余部分，用累加的方式集成若干个局部E-R图。
（4）优化全局E-R图，得到最佳的全局E-R图方案。
4、逻辑结构设计：设计数据库和数据表的具体结构，指出各表的属性名称、数据类型；说明各表的主码及表之间的关联情况；说明本设计是否已达到3NF要求。
5、简要评价系统设计的优点和不足。
五、实验要求
1、提交设计报告，涵盖实验内容的全部信息，不低于1000字。
2、提交建立应用系统数据库的代码，所有数据表中的记录总数不低于50条。
实验8 存储过程实验
一、实验目的
通过实验熟悉使用存储过程进行数据库应用程序设计的方法
二、实验环境
Windows XP操作系统，SQL Server 2005软件。
三、实验课时
2课时。
四、实验内容
对sample_st数据库，编写存储过程，完成下面功能
1、统计任意一门课程的平均成绩
2、统计所有课程的平均成绩
3、统计任意一门课程的成绩分布情况，即按照分数段统计人数（即<60、60-69、70-79、80-89、90以上）
第四篇：数据库原理总结
1关系的范式及规范化
范式是衡量关系模式优劣的标准。范式级别越高，其数据冗余和操作异常现象就越少。第一范式：如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则这个关系属于第一范式。第二范式：若关系模式R属于第一范式，且每个非主属性都完全函数依赖于主键，则R属于第二范式。第三范式：若关系模式R属于第一范式，且每个非主属性都不传递依赖于主关键字，则R属于第三范式。BC范式：若关系模式R属于第一范式，且每个属性都不传递依赖于主关键字，则R属于BC范式。
2对模式的分解显然不是随意的，主要涉及以下两个原则：无损联结：当对关系模式R进行分解时，R的元组将分别在相应属性集进行投影而产生新的关系。如果对新的关系进行自然联接得到的元组的集合与原关系完全一致，则称为无损联结。保持依赖：当对关系模式R进行分解时，R的函数依赖集也将按相应的模式进行分解。如果分解后总的函数依赖集与原函数依赖集保持一致，则称为保持依赖。
3事务的定义：事务是数据库的逻辑工作单位，由用户定义的一组操作序列组成，序列中的操作要么全做要么全不做。
4简述事务所具有的ACID（原子性，一致性，隔离性，持续性）特性：事务的ACID特性是： 原子性：事务是一个不可分割的单位。一致性：事务对数据库操作的结果是将数据库从一个一致性状态变为另一个一致性状态。隔离性：多个事务的并发执行不互相干扰。持续性：事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的。5事务的调度：事务的执行次序称为调度。若多个事务是按照某一次序串行地执行，则称事务的调度是串行调度。若多个事务同时交叉地并行执行，则称事务的调度为并发调度。
6事务并发执行产生的不一致情况及避免：并发操作可能会产生丢失修改,不能重复读和读”脏”数据这三种不一致情况，采用封锁机制来进行并发控制,可避各种不一致情况。一级封锁协议可以避免丢失修改，二级封锁协议可以避免丢失修改和读”脏”数据，三级封锁协议可以避免丢失修改、不能重复读和读”脏”数据。
7事务的COMMIT语句和ROLLBACK语句的功能是什么？答：COMMIT语句表示事务执行成功地接结束（提交），此时告诉系统，DB要进入一个新的正确状态，该事务对DB的所有更新都已交付实施（写入磁盘）。ROLLBACK语句表示事务执行不成功地结束（应该“回退”）此时告诉系统，已发生错误，DB可能处在不正确的状态，该事务对DB的所有更新必须被撤消，DB应恢复该事务到初始状态。
8活锁和死锁：活锁：在多个事务并发执行的过程中，可能会存在某个总有机会获得锁的事务却永远也没得到锁的现象，可以通过“先来先服务”的策略预防活锁的发生。死锁：在多个事务并发执行过程中，多个并发事务处于相互等待的状态的现象。
9死锁的预防：数据库当中预防死锁的方法有两种。第一种方法是要求每个事务必须一次性地将所有要使用的数据加锁或必须按照一个预定的加锁顺序对使用到的数据加锁。第二种方法是每当处于等待状态的事务由可能导致死锁时，就不再等待下去，强行回滚该事务。
10完整性约束的定义：关系数据库提供的三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。实体完整性：实体完整性约束是指任何基本表（关系）的主键（主关键字）中的每一个属性列都不能取空值，即基本表中的每一个元组在主键上的分量都有值。参照完整性：根据参照完整性原则，用户只要定义了某一个关系（基本表）的外键（外部关键字），系统就会控制外键的值要么为空，要么等于被参照关系中某一个主键的值，这就是系统对外键的一种约束。用户定义完整性：用户定义完整性约束条件的作用对象可以是属性列、元组或关系（基本表），其中对属性列的约束可以规定属性列的数据类型、取值范围等；对元组的约束可以规定元组中各属性间的相互关系；而对关系的约束则可以规定各元组间或关系间的相互联系。
11故障恢复的原则：对数据库的影响有两种可能性：一是数据库本身被破坏；二是数据库没有被破坏，但数据可能不正确，这是因为事务的运行被非正常终止造成的。12恢复算法一般由两部分组成：在正常事务处理时采取措施，保证有足够的冗余信息可用于故障恢复。故障发生后采取措施，将数据库内容恢复到某个保证数据库一致性、事务原子性及持久性的状态。
13数据库在运行过程中可能产生的故障有哪几类? 答：1)事务故障：事务在运行过程中由于种种原因，如输入数据的错误，运算溢出，违反了某些完整性限制，某些应用程序的错误，以及并行事务发生死锁等，使事务未能运行到正常中指点之前就被撤消了，这种情况称为“事务故障”。2)系统故障：系统故障是指系统在运行过程中，由于某些原因，如OS和DBMS代码错误，操作员操作事物。特定类型的硬件错误（CPU故障），突然停电等造成系统停止运行，致使事物在执行过程中以非控方式中指。这时。内存中的信息丢失，而存储在外存储上的数据未受影响，这种情况称为“系统故障”。3)介质故障：系统在运行过程中，由于某种硬件故障，如磁盘损坏，磁头碰撞，或由于OS的某种潜在的错误。瞬间强磁场干扰，使存储在外存的数据部分损失或全部损失，称之为“介质故障”。14故障恢复技术：数据转储、日志文件、检查点方法、数据库镜像
15关系的完整性约束：域完整性约束：关系中属性的值应是域中的值，并由语义决定其能否为空值。实体完整性约束：关系中的主键不能为空值。参照完整性约束：关系的外键必须是另一个关系主键的有效值或者是空值。用户自定义完整性约束：正对某一具体数据的约束条件，由应用环境决定。
16故障恢复原理是冗余可分为副本和日志。恢复算法：在正常事物处理时采取措施，保证有足够的冗余信息可用于故障恢复、故障发生后采取措施，将数据库内容恢复到某个保证数据库一致性、事物原子性及持久性的状态。
17事务故障的恢复：事务故障是指事务在运行至正常终止点前被中止，这时恢复子系统应利用日志文件撤消（UNDO）此事务已对数据库进行的修改。事务故障的恢复是由系统自动完成的，对用户是透明的，系统的恢复步骤是：⑴ 反向扫描文件日志（即从最后向前扫描日志文件），查找该事务的更新操作。⑵ 对该事务的更新操作执行逆操作。即将日志记录中“更新前的值”写入数据库。这样，如果记录中是插入操作，则相当于做删除操作（因此时“更新前的值”为空）。若记录中是删除操作，则做插入操作，若是修改操作，则相当于用修改前值代替修改后值。⑶ 继续反向扫描日志文件，查找该事务的其他更新操作，并做同样处理。⑷ 如此处理下去，直至读到此事务的开始标记，事务故障恢复就完成了。
18系统故障的恢复：系统故障造成数据库不一致状态的原因有两个，一是未完成事务对数据库的更新可能已写入数据库，二是已提交事务对数据库的更新可能还留在缓冲区没来得及写入数据库。因此，恢复操作就是要撤销故障发生时未完成的事务，重做已完成的事务。系统恢复步骤如下：正向扫描日志文件，即从头扫描日志文件，找出在故障发证前已经提交的事务，将其事务标示记入重做队列，同时找出故障发证时尚未完成的事务，将其事务标识计入撤销队列、对撤销队列中的各个事务进行撤销处理、对重做队列中的各个事务进行重做扫描
19日志文件作用及建立原因：答：日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。目的是进行事物故障恢复；进行系统故障恢复；协助后备副本进行介质故障恢复。
20三级模式：三级模式结构：数据库的三级模式由外模式、概念模式和内模式三级模式构成。概念模式：简称模式，又称数据库模式、逻辑模式。一个数据库只有一个概念模式，它是数据库系统三级模式结构的中间层，概念模式是数据库中全体数据的逻辑描述，而不是数据库本身，它是装配数据的一个结构框架。外模式：外模式简称子模式，又称用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是用户与数据库系统之间的接口。一个数据库可以有多个外模式，设置外模式的优点如下：方便用户使用，简化用户接口、保证数据的独立性、有利于数据共享、有利于数据安全和保密。内模式：内模式也称存储模式。是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式。一个数据库只能有一个内模式。21两级映像：外模式/概念模式映像：外模式/概念模式映像定义了各个外模式与概念模式间的映像关系。概念模式/内模式映像：概念模式/内模式映像定义了数据库全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。
22两极结构的独立性：物理数据独立性：如果数据库内模式要修改，即数据库的物理结构有所变化，那么只要对概念模式/内模式做相应的修改即可。概念模式/内模式提供了数据的物理数据独立性。逻辑数据独立性：如果概念模式要修改，例如增加记录类型或增加数据项，那么只要对外模式/概念模式映像做相应的修改，就可以使外模式和应用程序尽可能保持不变。这样，就称数据库打到了逻辑数据独立性。外模式/概念模式映像提供了数据的逻辑独立性。
23数据库技术的发展阶段：工管理阶段（数据部保存、没有对数据进行管理的软件系统、没有文件的概念、一组数据对应于一个程序，数据时面向应用的）、文件系统阶段（数据需要长期保存在外存上供反复使用、程序和数据之间有了一定得独立性、文件的形式已经多样化、数据的存取基本以记录为单位）、数据库系统阶段（数据结构化、数据共享、减少数据冗余、具有较高的数据独立性、方便用户接口、统一的数据管理与控制功能）
某校与教学管理相关的3个关系模式的结构如下: 学生(学号、姓名、年龄、性别、所在系)课程（课程号、课程名、开课系、任课教师）学习（学号、课程号、成绩）试进行如下操作：
1.创建“教学”数据库，在“教学”数据库中创建“学生”、“课程”、“学习”这3个基本表，并说明主键和外键。2.使用SQL的查询语句表达下列查询（1）查询刘老师所授课程的课程号和课程名（2）查询年龄大于23岁的男学生的学号和姓名
（3）查询至少修读刘老师所授课程中一门课程的女学生和姓名（4）查询王乐同学不学的课程的课程号（5）查询至少修读两门课程的学生学号
（6）查询全部学生都修读的课程的课程号与课程名（7）查询修读课程中包含刘老师所授课程的学生学号
3）SELECT 姓名 FROM 学生 WHERE 性别=‘女’ AND EXISTS(SELECT * FROM 学习WHERE 学习.学号=学生.学号 AND 课程号 IN(SELECT 课程号 FROM 课程 WHERE 任课教师 LIKE ‘刘%’))4）SELECT 课程号 FROM 课程 WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM 学习WHERE 学习.课程号=课程.课程号 AND 学号 IN(SELECT 学号 FROM 学生 WHERE 姓名=‘王乐’))5）SELECT 学号 FROM 学生 GROUP BY 学号 HAVING COUNT(*)>=2 6)SELECT 课程号,课程名 FROM 课程 WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM 学生 WHERE NOT EXISTS(SELECT * 学号 FROM 学习WHERE 学习.课程号=课程.课程号 AND 学习.学号=学生.学号))7）SELECT 学号 FROM 学习WHERE EXISTS(SELECT * FROM 学习WHERE 课程号 IN（SELECT * FROM 课程号 FROM 课程 WHERE 任课教师 LIKE ‘刘%’）)试用SQL查询语句表达下列对教学数据库中3个基本表“学生”、“课程”、“学习”的查询（1）统计有学生修读的课程门数（2）求修读C4课程的学生的平均年龄
（3）求刘老师所授课程的每门课程的学生平均成绩
（4）统计每门课程学生的修读人数（超过10人的课程才统计），要求输出课程号和修读人数，查询结果按人数降序排列，若人数相同，按课程号升序排列（5）查询学号比王乐同学大，而年龄比他小的学生姓名（6）查询姓名以王打头的所有学生的姓名和年龄（7）在“学习”表中检索成绩为空值的学生学号和课程号（8）求年龄大于女同学平均年龄的男学生姓名和年龄（9）求年龄大于所有女同学年龄的男学生姓名和年龄 SELECT COUNT(DISTINCT 课程号)FROM 学习
SELECT AVG(年龄)FROM 学生 WHERE EXISTS(SELECT * FROM 学习WHERE学生.学号=学习.学号 AND 课程号=’C4’)SELECT AVG(成绩)FROM 学习WHERE GROUP BY 课程号 HAVING 课程号 IN(SELECT 课程号 FROM 课程 WHERE 任课教师 LIKE ‘刘%’)SELECT 课程号,COUNT(*)AS C_COUNT FROM 学习HAVING C_COUNT>10 ORDER BY C_COUNT DESC,课程号
SELECT 姓名 FROM 学生 WHERE 学号>ALL(SELECT 学号FROM 学生WHERE 姓名=’王乐’)AND 年龄
（2）在基本表“学生”中查询每一门课程成绩都大于等于80分的学生学号、姓名和性别，并把查询到的值送往另一个已存在的基本表“结果”（学号，姓名，性别）中（3）在基本表“学习”中删除尚无成绩的元组
（4）把王乐同学在“学习”基本表中的课程和成绩全部删除（5）把修读Java课程不及格的成绩全改为空值（6）把低于总平均成绩的女同学成绩提高5%（7）在基本表“学习”中修改C4课程的成绩，若成绩小于等于75分时提高5%，若成绩大于75分时提高4%（用两个UPDATE语句实现）INSERT INTO 学生 VALUES(‘S009’,’吴’,18)INSERT INTO 结果(学号,姓名,性别)SELECT学号,姓名,性别 FROM 学生 WHERE NOT EXISTS(SELECT * FROM 学习WHERE 学生.学号=学习.学号 AND 成绩<80)DELETE FROM 学习WHERE 成绩 IS NULL DELETE FROM 学习WHERE 学号 IN(SELECT 学号 FROM 学生 WHERE 姓名=’王乐’)UPDATE 学习SET成绩=NULL WHERE 成绩<60 AND 课程号 IN(SELECT 课程号 FROM 课程 WHERE 课程名=’JAVA’)UPDATE 学习SET 成绩=成绩*1.05 WHERE 成绩<(SELECT AVG(成绩)FROM 学生)UPDATE 学习SET 成绩=成绩*1.04 WHERE 成绩>75 AND 课程号=’C4’ UPDATE 学习SET 成绩=成绩*1.05 WHERE 成绩<=75 AND 课程号=’C4’
第五篇：数据库原理实验报告
南 京 晓 庄 学 院
《数据库原理与应用》
课程实验报告
实验一 SQL Server 2005常用服务与实用工具实验
所在院(系): 数学与信息技术学院 班级：
学号：
姓名：
１.实验目的
(1)了解Microsoft 关系数据库管理系统SQL Server的发展历史及其特性。(2)了解SQL Server 2005的主要组件、常用服务和系统配置。
(3)掌握Microsoft SQL Server Management Studio 图形环境的基本操作方法。了解使用“SQL Server 2005 联机从书”获取帮助信息的方法；了解“查询编辑器”的使用方法；了解模板的使用方法。
2.实验要求
(1)收集整理Microsoft关系数据库管理系统SQL Server的相关资料，总结其发展历史及SQL Server 2005主要版本类别和主要功能特性。
(2)使用SQL Server配置管理器查看和管理SQL Server 2005服务。
(3)使用Microsoft SQL Server Management Studio连接数据库；使用SQL Server帮助系统获得所感兴趣的相关产品主题/技术文档。
(4)使用Microsoft SQL Server Management Studio“查询编辑器”编辑并执行Transact-SQL查询语句。
(5)查看Microsoft SQL Server 2005模板，了解模板的使用方法。(6)按要求完成实验报告。
3.实验步骤、结果和总结实验步骤/结果
(1)简要总结SQL Server系统发展历史及SQL Server 2005主要版本类别与主要功能特性。
(2)总结SQL Server Management Studio的主要操作方法。
(3)总结查询编辑器的功能和主要操作方法,并举例说明。
(4)总结“模板”的使用方法，并举例说明。
4．实验思考：
查询相关资料，简要描述SQL Server 2005的主要服务。
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