数据库实验大纲实验指导书课案.docx
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数据库实验大纲实验指导书课案
数据库原理及应用实验
指
导
书
机械工程学院
工业工程系
课程名称：
数据库原理及应用学时数：
16
实验室名称：
机房主要撰写人：
陈立新李明
审稿人：
一、适用专业
机械类、交通、工业工程
二、实验目的与任务
通过实验教学，使学生进一步加深理解数据库系统的基本理论，学会数据库设计方法、DBMS的使用，数据库系统的管理和维护，熟悉数据库技术的应用。
三、实验配套的主要仪器设备几台（套）数
装有WINxp及SQLSERVER2008的电脑1台/1人
四、主要教材及参考书
教材：
《数据库技术与应用（SQLServer）》顾兵清华大学出版社
参考书目：
《数据库系统概念》AbrahamSilberschatz等机械工业出版社
五、考核形式
实验报告质量
六、实验开出率
实验开出率100%
七、实验项目与要求
序号
实验项目名称
时数
必开
选开
每套仪器人数
目的要求
实验类型
1
SQLServer2008的安装及管理工具的使用
2
必开
1
SQLServer2008的安装及管理工具的使用
验证
2
SQLServer数据库的管理
2
必开
1
掌握数据库的创建、修改、删除等
验证
3
SQLServer数据表的管理
2
必开
1
掌握基本表的定义、删除与修改
验证
4
数据查询
2
必开
1
掌握SQL的数据各种查询
验证
5
索引和视图
2
必开
1
掌握视图创建与管理和使用,掌握索引的建立与删除
验证
6
数据完整性
2
必开
1
掌握SQL的数据完整性
验证
7
Transact-SQL程序设计
2
必开
1
掌握Transact-SQL的数据类型、常量变量、表达式等的概念和使用方法。
验证
8
存储过程和触发器
2
必开
1
掌握存储过程与触发器的建立、修改与删除
验证
上机实验指导
这一部分为SQLServer2008的上机实验内容，包括8个实验，每个实验和课堂教学紧密配合，且由浅入深地安排实验内容，旨在使读者通过上机实践领会课堂学习内容，达到巩固与提高的目的。
上机实验指导部分使用的数据库，如果没有特别指明，则为studentsdb数据库，该数据库从实验2开始创建。
实验1SQLServer2008的安装及管理工具的使用
1．实验目的
（1）了解SQLServer2008安装对软、硬件的要求，掌握安装方法。
（2）了解SQLServer的注册和配置方法。
（3）了解SQLServer2008包含的主要组件及其功能。
（4）熟悉SQLServer2008管理平台的界面及基本使用方法。
（5）了解数据库及其对象。
（6）了解在SQLServer管理平台中执行SQL语句的方法。
2．实验内容及步骤
（1）根据软、硬件环境的要求，安装SQLServer2008（在安装过程中，请选择安装示例数据库AdventureWorks）。
（未安装示例数据库的请自行上网搜索并下载，或至
（2）通过选择“开始”→“程序”→MicrosoftSQLServer2008→“配置工具”→SQLServerConfigurationManager菜单项，打开“SQLServer配置管理器”窗口，在界面左边的树目录中选择“SQLServer2008服务”，在右边的项列表区中选择SQLServer。
并且通过该窗口“启动服务”和“停止服务”图标来启动和停止SQLServer服务。
（3）通过“开始”→“程序”→MicrosoftSQLServer2008→SQLServerManagementStudio菜单项打开SQLServer管理平台。
（4）在SQLServer管理平台中，注册服务器。
查看本地已注册的SQLServer。
查找网络上另一台计算机，并且注册该机上的SQLServer，注册时使用“Windows身份认证”或“SQLServer身份认证”的连接方式。
（5）从SQLServer管理平台中删除网络SQLServer服务器。
（6）在SQLServer管理平台的对象资源管理器中打开本地服务器的属性对话框，查看以下信息：
产品名称、主机操作系统、产品的版本、操作平台、主机内存等。
（7）利用SQLServer管理平台访问系统自带的AdventureWorks数据库。
以系统管理员身份登录到SQLServer管理平台。
在SQLServer管理平台的对象资源管理器窗口中找到AdventureWorks数据库并展开，查看该数据库的所有对象，如表、视图、存储过程、默认和规则等。
选择AdventureWorks数据库的“表”选项，在右窗格中将列出AdventureWorks数据库的所有表，选择雇员表HumanResources.Employee，右击鼠标，弹出快捷菜单，从中选择“打开表”菜单项，打开Employee表，查看其内容。
（8）利用SQLServer管理平台的查询设计器窗口访问AdventureWorks数据库的表。
在SQLServer管理平台的对象资源管理器窗口中，选择AdventureWorks数据库结点，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“新建查询”命令，或者选择数据库后，单击工具栏的“新建查询”命令，打开查询设计器窗口。
在查询设计器窗口中，输入以下代码：
SELECT*
FROMHumanResources.Employeea
WHEREa.Gender='M'
ORDERBYa.Title
选择SQLServer管理平台的“查询”→“分析”菜单项，或者单击常用工具栏上“验证SQL语法”按钮，查询设计器将对输入的代码进行语法分析，并由消息窗格给出分析结果报告。
选择SQLServer管理平台的“查询”→“执行”菜单项，或者单击常用工具栏上“执行SQL”按钮，SQLServer将编译窗口中的代码，并在结果窗格中显示查询结果，如图1-1所示。
图1-1查询设计器窗口
3．实验思考
（1）SQLServer管理平台的作用是什么？
如何进入SQLServer管理平台？
（2）SQLServer配置管理器的作用是什么？
如何进入SQLServer配置管理器？
（3）用几种不同的方法实现注册数据库服务器与对象资源管理器的连接。
（4）查询设计器窗口的作用是什么？
如何打开查询设计器窗口？
（5）改变查询设计器的当前数据库使用什么方法？
实验2SQLServer数据库的管理
1．实验目的
（1）了解SQLServer数据库的逻辑结构和物理结构的特点。
（2）掌握使用SQLServer管理平台对数据库进行管理的方法。
（3）掌握使用Transact-SQL语句对数据库进行管理的方法。
2．实验内容及步骤
（1）在SQLServer管理平台中创建数据库。
运行SQLServer管理平台，在管理平台的对象资源管理器中展开服务器。
右击“数据库”项，在快捷菜单中选择“新建数据库”菜单项。
在新建数据库对话框的数据库名称文本框中输入学生管理数据库名studentsdb，单击“确定”按钮。
（2）选择studentsdb数据库，在其快捷菜单中选择“属性”菜单项，查看“常规”、“文件”、“文件组”、“选项”、“权限”和“扩展属性”等页面。
（3）打开studentsdb数据库的“属性”对话框，在“文件”选项卡中的数据库文件列表中修改studentsdb数据文件的“分配的空间”大小为2MB。
指定“最大文件大小”为5MB。
修改studentsdb数据库的日志文件的大小在每次填满时自动递增5%。
（4）单击“新建查询”打开查询设计器窗口，在查询设计器窗口中使用Transact-SQL语句CREATEDATABASE创建studb数据库。
然后通过系统存储过程sp_helpdb查看系统中的数据库信息。
（5）在查询设计器中使用Transact-SQL语句ALTERDATABASE修改studb数据库的设置，指定数据文件大小为5MB，最大文件大小为20MB，自动递增大小为1MB。
（6）在查询设计器中为studb数据库增加一个日志文件，命名为studb_Log2，大小为5MB，最大文件大小为10MB。
（7）使用SQLServer管理平台将studb数据库的名称更改为student_db。
（8）使用Transact-SQL语句DROPDATABASE删除student_db数据库。
（9）在SQLServer管理平台中删除studentsdb数据库。
3．实验思考
（1）数据库中的日志文件是否属于某个文件组？
（2）数据库中的主数据文件一定属于主文件组吗？
（3）数据文件和日志文件可以在同一个文件组吗？
为什么？
（4）删除了数据库，其数据文件和日志文件是否已经删除？
是否任何人都可以删除数据库？
删除了的数据库还有可能恢复吗？
（5）能够删除系统数据库吗？
实验3SQLServer数据表的管理
1．实验目的
（1）掌握使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句CREATETABLE和ALTERTABLE创建和修改表的方法。
（2）掌握在SQLServer管理平台中对表进行插入、修改和删除数据操作的方法。
（3）掌握使用Transact-SQL语句对表进行插入、修改和删除数据操作的方法。
（4）了解SQLServer的常用数据类型。
2．实验内容及步骤
（1）启动SQLServer管理平台，在对象资源管理器中展开studentsdb数据库文件夹。
（2）在studentsdb数据库中包含有数据表student_info、curriculum、grade，这些表的数据结构如图1-2至图1-4所示。
图1-2学生基本情况表student_info
图1-3课程信息表curriculum
图1-4学生成绩表grade
（3）在SQLServer管理平台中创建student_info、curriculum表。
（4）在SQLServer管理平台中，将student_info表的学号列设置为主键，非空。
（5）使用Transact-SQL语句CREATETABLE在studentsdb数据库中创建grade表。
（6）student_info、curriculum、grade表中的数据如图1-5至图1-7所示。
图1-5student_info的数据
图1-6curriculum的数据
图1-7grade的数据
（7）在SQLServer管理平台中为student_info、curriculum、grade表添加数据。
（8）使用Transact-SQL语句INSERTINTO...VALUES向studentsdb数据库的grade表插入数据：
学号为0004，课程编号为0001，分数为80。
（9）使用Transact-SQL语句ALTERTABLE修改curriculum表的“课程编号”列，使之为非空。
（10）使用Transact-SQL语句ALTERTABLE修改grade表的“分数”列，使其数据类型为real。
（11）使用Transact-SQL语句ALTERTABLE修改student_info表的“姓名”列，使其列名为“学生姓名”，数据类型为varchar（10），非空。
（12）分别使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句DELETE删除studentsdb数据库的grade表中学号为0004的成绩记录。
DELETEgradeWHERE学号='0004'
（13）使用Transact-SQL语句UPDATE修改studentsdb数据库的grade表中学号为0003、课程编号为0005、分数为90的成绩记录。
UPDATEgradeSET分数=90
WHERE学号='0003'AND课程编号='0005'
（14）使用Transact-SQL语句ALTER...ADD为studentsdb数据库的grade表添加一个名为“备注”的数据列，其数据类型为VARCHAR（20）。
ALTERTABLEgradeADD备注VARCHAR（20）NULL
3．实验思考
（1）使用Transact-SQL语句删除在studentsdb数据库的grade表添加的“备注”数据列。
（2）在SQLServer管理平台中，studentsdb数据库的student_info表的数据输入时，如果输入相同学号的记录将出现什么现象?
怎样避免该情况的发生？
（3）已经打开的表能删除吗？
（4）在SQLServer2008中能将数据表中的字段名和其数据类型同时改变吗？
实验4数据查询
1．实验目的
（1）掌握使用Transact-SQL的SELECT语句进行基本查询的方法。
（2）掌握使用SELECT语句进行条件查询的方法。
（3）掌握SELECT语句的GROUPBY、ORDERBY以及UNION子句的作用和使用方法。
（4）掌握嵌套查询的方法。
（5）掌握连接查询的操作方法。
2．实验内容及步骤
（1）在studentsdb数据库中，使用下列SQL语句将输出什么?
SELECTCOUNT（*）FROMgrade
SELECTSUBSTRING（姓名,1,2）FROMstudent_info
SELECTUPPER（'kelly'）
SELECTReplicate（'kelly',3）
SELECTSQRT（分数）FROMgradeWHERE分数>=85
SELECT2,3,POWER（2,3）
SELECTYEAR（GETDATE（））,MONTH（GETDATE（））,DAY（GETDATE（））
（2）在studentsdb数据库中使用SELECT语句进行基本查询。
在student_info表中，查询每个学生的学号、姓名、出生日期信息。
查询学号为0002的学生的姓名和家庭住址。
找出所有男同学的学号和姓名。
（3）使用SELECT语句进行条件查询。
在grade表中查找分数在80~90范围内的学生的学号和分数。
在grade表中查询课程编号为0003的学生的平均分。
在grade表中查询学习各门课程的人数。
将学生按出生日期由大到小排序。
查询所有姓“张”的学生的学号和姓名。
SELECT学号,姓名FROMstudent_infoWHERE姓名LIKE'张%'
（4）对student_info表，按性别顺序列出学生的学号、姓名、性别、出生日期及家庭住址，性别相同的按学号由小到大排序。
（5）使用GROUPBY查询子句列出各个学生的平均成绩。
（6）使用UNION运算符将student_info表中姓“张”的学生的学号、姓名与curriculum表的课程编号、课程名称返回在一个表中，且列名为u_编号、u_名称，如图1-8所示。
图1-8联合查询结果集
（7）嵌套查询。
在student_info表中查找与“刘卫平”性别相同的所有学生的姓名、出生日期。
SELECT姓名,出生日期
FROMstudent_info
WHERE性别=
（SELECT性别
FROMstudent_info
WHERE姓名='刘卫平'）
使用IN子查询查找所修课程编号为0002、0005的学生学号、姓名、性别。
SELECT学号,姓名,性别
FROMstudent_info
WHEREstudent_info.学号IN
（SELECT学号
FROMgrade
WHERE课程编号IN（'0002','0005'））
列出学号为0001的学生的分数比0002号的学生的最低分数高的课程编号和分数。
SELECT课程编号,分数
FROMgrade
WHERE学号='0001'AND分数>ANY
（SELECT分数FROMgrade
WHERE学号='0002'）
列出学号为0001的学生的分数比学号为0002的学生的最高成绩还要高的课程编号和分数。
（8）连接查询。
查询分数在80~90范围内的学生的学号、姓名、分数。
SELECTstudent_info.学号,姓名,分数
FROMstudent_info,grade
WHEREstudent_info.学号=grade.学号AND分数BETWEEN80AND90
查询学习“C语言程序设计”课程的学生的学号、姓名、分数。
SELECTstudent_info.学号,姓名,分数
FROMstudent_info
INNERJOINgradeONstudent_info.学号=grade.学号
INNERJOINcurriculumON课程名称='C语言程序设计'
查询所有男同学的选课情况，要求列出学号、姓名、课程名称、分数。
查询每个学生的所选课程的最高成绩，要求列出学号、姓名、课程编号、分数。
查询所有学生的总成绩，要求列出学号、姓名、总成绩，没有选修课程的学生的总成绩为空。
使用左外连接。
为grade表添加数据行：
学号为0004、课程编号为0006、分数为76。
查询所有课程的选修情况，要求列出课程编号、课程名称、选修人数，curriculum表中没有的课程列值为空。
使用右外连接。
3．实验思考
（1）查询所有没有选修课程的学生信息，返回结果包括学号、姓名、性别。
（2）在student_info表和grade表之间实现交叉连接。
（3）查询每个学生的所选课程的成绩，并列出学号生成分组汇总行（总成绩）和明细行（各课成绩）。
使用SELECT语句的COMPUTE选项。
（4）在查询语句中SELECT、FROM和WHERE选项分别实现什么运算？
（5）在查询的FROM子句中实现表与表之间的连接有哪几种方式？
对应的关键字分别是什么？
实验5索引和视图
1．实验目的
（1）掌握使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句CREATEINDEX创建索引的方法。
（2）掌握使用SQLServer管理平台查看索引的方法。
（3）掌握使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句DROPINDEX删除索引的方法。
（4）掌握使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句CREATEVIEW创建视图的用法。
（5）了解索引和视图更名的系统存储过程sp_rename的用法。
（6）掌握使用Transact-SQL语句ALTERVIEW修改视图的方法。
（7）了解删除视图的Transact-SQL语句DROPVIEW的用法。
2．实验内容及步骤
（1）分别使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句为studentsdb数据库的student_info表和curriculum表创建主键索引。
（2）使用SQLServer管理平台按curriculum表的课程编号列创建唯一性索引。
（3）分别使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句为studentsdb数据库的grade表的“分数”字段创建一个非聚集索引，命名为grade_index。
CREATEINDEXgrade_indexONgrade（分数）
（4）为studentsdb数据库的grade表的“学号”和“课程编号”字段创建一个复合唯一索引，命名为grade_id_c_ind。
CREATEUNIQUEINDEXgrade_id_c_indONgrade（学号,课程编号）
（5）分别使用SQLServer管理平台和系统存储过程sp_helpindex查看grade表和student_info表上的索引信息。
sp_helpindexgrade
（6）使用SQLServer管理平台对grade表创建一个聚集索引和唯一索引。
（7）使用系统存储过程sp_rename将索引grade_index更名为grade_ind。
sp_rename'grade.grade_index','grade_ind','INDEX'
（8）分别使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句DROPINDEX删除索引grade_ind。
再次使用系统存储过程sp_helpindex查看grade表上的索引信息。
DROPINDEXgrade.grade_ind
（9）在studentsdb数据库中，以student_info表为基础，使用SQLServer管理平台建立名为v_stu_i的视图，使视图显示学生姓名、性别、家庭住址。
（10）在studentsdb数据库中，使用Transact-SQL语句CREATEVIEW建立一个名为v_stu_c的视图，显示学生的学号、姓名、所学课程的课程编号，并利用视图查询学号为0003的学生情况。
（11）基于student_info表、curriculum表和grade表，建立一个名为v_stu_g的视图，视图中具有所有学生的学号、姓名、课程名称、分数。
使用视图v_stu_g查询学号为0001的学生的所有课程与成绩，如图1-9所示。
图1-9学号为0001的学生的视图信息
（12）分别使用SQLServer管理平台和Transact-SQL语句修改视图v_stu_c，使之显示学号、姓名、每个学生所学课程数目。
（13）使用Transact-SQL语句ALTERVIEW修改视图v_stu_i，使其具有列名学号、姓名、性别。
ALTERVIEWv_stu_i（学号,姓名,性别）
ASSELECT学号,姓名,性别FROMstudent_info
（14）使用系统存储过程sp_rename将视图v_stu_i更名为v_stu_info。
sp_renamev_stu_i,v_stu_info
（15）利用视图v_stu_i为student_info表添加一行数据：
学号为0015、姓名为陈婷、性别为女。
（16）利用视图v_stu_i删除学号为0015的学生记录。
（17）利用视图v_stu_g修改姓名为刘卫平的学生的高等数学的分数为84。
（18）使用Transact-SQL语句DROPVIEW删除视图v_stu_c和v_stu_g。
3．实验思考
（1）是否可以通过视图v_stu_g修改grade表中学号列数据？
（2）比较视图和基表操作表中数据的异同。
（3）可更新视图必须满足哪些条件?
（4）什么是索引？
SQLServer2008中有两种形式的索引：
聚集索引和非聚集索引，简单叙述它们的区别？
（5）能否在视图上创建索引？
实验6数据完整性
升级会员 