数据库系统概论实验指导书Word格式.docx

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数据操纵包括对数据库数据的检索、插入、修改和删除等基本操作。

3、数据库运行管理

对数据库的运行进行管理是DBMS运行时的核心部分，包括对数据库进行并发控制、安全性检查、完整性约束条件的检查和执行、数据库的内部维护（如索引、数据字典的自动维护）等。

所有访问数据库的操作都要在这些控制程序的统一管理下进行，以保证数据的安全性、完整性、一致性以及多用户对数据库的并发使用。

4、数据组织、存储和管理

数据库中需要存放多种数据，如数据字典、用户数据、存取路径等，DBMS负责分门别类地组织、存储和管理这些数据，确定以何种文件结构和存取方式物理地组织这些数据，如何实现数据之间的联系，以便提高存储空间利用率以及提高随机查找、顺序查找、增、删、改等操作的时间效率。

5、数据库的建立和维护

建立数据库包括数据库初始数据的输入与数据转换等。

维护数据库包括数据库的转储与恢复、数据库的重组织与重构造、性能的监视与分析等。

6、数据通信接口

DBMS需要提供与其他软件系统进行通信的功能。

例如，提供与其他DBMS或文件系统的接口，从而能够将数据转换为另一个DBMS或文件系统能够接受的格式，或者接收其他DBMS或文件系统的数据。

三、实验内容

1、熟悉网络环境和数据库环境

数据库服务器：

操作系统：

Windows2000AdvancedServer

IP地址：

192.168.0.99

数据库管理系统：

MicrosoftSQLServer2000

服务器名称：

servernet

客户机:

Windows2000Professional

192.168.0.X

MicrosoftSQLServer2000客户端

启动MicrosoftSQLServer2000查询分析器：

1、开始->

程序->

MicrosoftSQLServer2000->

查询分析器出现如下画面

2、连接到MicrosoftSQLServer2000

SQLServer：

servernet（或192.168.0.99）

选择SQLServer身份验证；

登录名：

sa密码：

无

2、创建数据库sql语句：

执行结果：

3、身份验证模式：

在安装SqlServer2000过程中，出现[身份验证对话框]，提示选择身份验证模式。

Windows身份验证模式或混合模式（Windows身份验证和SqlServer身份验证）并提示添加sa用户登录密码（一般选中空密码）。

安装完SQL后，打开企业管理器，逐级展开节点到[安全性]|[登录],在右边视图中可以看到登录的用户名称，右击sa用户，打开属性，弹出属性对话框，可以看到当前用户的身份验证模式。

4、体会DBMS的三层模式结构：

（以理解为主）从数据库管理系统角度看，数据库描述由三级抽象模式组成：

概念模式（逻辑模式）、物理模式（内模式）和外模式；

从数据库最终用户角度看，数据库系统的结构分为单用户结构、主从式结构、分布式结构和客户/服务器结构。

概念模式体会：

打开任意所建立[数据库]，选择一个[表]，右击[设计表]，打开[设计表]框。

这里描述了存储的数据的属性和实体及实体关系。

物理模式：

描述存储细节。

外模式：

视图和来自概念模式的关系组成。

5、安装SqlServer2000后,安装程序将在所创建的数据库实例中创建数据库和日志文件。

Master、Model、Msdb和Tempdb都是系统数据库。

Pubs和Northwind示例数据库作为学习工具提供。

我们提供基于样例数据库Northwind的一些操作。

打开[企业管理器]|[数据库][Northwind]。

Northwind示例数据库包含了一个名为NorthwindTraders的虚构公司的销售数据，打开[表]，可以看到该数据库包括了Categories、Customers等13张用户表和Alphabeticallistproduct、CategoryScalefor1997等16张视图。

可以任意打开用户表查看信息。

2：

数据库、表的建立

实验内容：

3、数据字典设计

（一）、表名（具体建表时，在你的班级数据库中创建表，表名称由学生学号+示例表名构成。

比如student_idDepartment）

表名

含义

Department

院系

Class

班级

Student

学生

Course

课程

Grade

成绩

（二）、表结构

1、Department

字段名

数据类型

字段含义

约束

Dept_ID

Decimal（5）

院系编号

PrimaryKey

Department

varChar（50）

院系名称

NotNull

Abbreviation

varChar（10）

院系简称

Phone

联系电话

Director

院系主任

No_Class

班级数

NotNullDefault0

2、Class

Class_ID

Char（7）

班级编号

ForeignKey

Class

varChar（30）

班级名称

varChar（20）

班级简称

Monitor

varChar（24）

班长

Level

varChar（4）

层次

NotNull大专、本科、硕士、博士

Enroll_Date

入学年度

No_Student

人数

3、Student

Student_ID

varChar（9）

学号

varChar（7）

Name

姓名

Gender

varChar

（2）

性别

NotNull男，女

Birthday

Datetime

出生日期

Address

家庭地址

Zip_Code

Decimal（6）

邮编

Householder

Varchar（50

家长

4、Course

Course_ID

varChar（8）

课程编号

Credit

学分

Period

学期

Practice_period

Decimal（5）

实习

5、Grade

创建数据库

开始->

企业管理器出现如下画面

打开企业管理器：

添加新表：

定义表结构：

输入表中的记录：

添加记录：

四、思考题：

1、分别给出一个层次、网状和关系模型的实例。

2、从用户角度看，数据库系统都有哪些体系结构？

3、数据库管理系统通常由哪几部分组成？

实验二简单SQL查询及数据库多表查询

通过本章的学习，用户将能够：

1．掌握向表中添加数据的方法

2．掌握如何快速的把一个表中的多行数据插入到另一个表中

3．掌握更新表中多行数据的方法。

4．学会如何删除表中的一行数据

5．学会如何删除表中的所有行

6．掌握SELECT语句的基本用法

7．使用WHERE子句进行有条件的查询

8．掌握使用IN，NOTIN，BETWEEN来缩小查询范围的方法

9．利用LIKE子句实现模糊查询，利用ORDER子句为结果排序

10．学会用SQLSERVER的统计函数进行统计计算

11．掌握用GROUPBY子句实现分组查询的方法。

12．掌握多表查询的技术和嵌套查询的方法。

1、常用的统计函数：

sum（）返回一个数字或计算列的总和

avg（）对一个数字列或计算求列平均值

min（）返回一个数字或一个数字表达式的最小值

max（）返回一个数字或一个数字表达式的最大值

count（）返回满足SELECT语句中指定条件的记录的值

count（*）返回找到的行数

注意：

对于以下类型的数据values值不用使用引号

1、整型数据类型：

bit,int,smallint,tinyint

2、货币数据类型：

money,smallmoney

3、数字数据类型：

decimal,numeric

4、浮点类型数据：

real,float

5、简单的日期/时间类型数据：

datetime,smalldatetime

对于以下数据类型就要对values值加单引号

1、字符数据类型：

char,varchar,text

2、复杂的日期/时间类型数据：

datetime,smalldatetime

2、添加语句：

INSERT[INTO]table_or_view[（column_list）]data_values

删除语句：

DELETE

[FROM]table_name

WHEREsearch_condition

更新语句：

UPDATEtable_name

SET

column_name={expression|DEFAULT|NULL}[,...n]

[FROMtable_name[,...n]]

WHEREsearchcondition

查询语句：

SELECTselect_list

FROMtable_source

[WHEREsearch_condition]

[GROUPBYgroup_by_expression]

[HAVINGsearch_condition]

[ORDERBYorder_expression[ASC|DESC]]

三、实验内容：

操作一:

INSERT（插入）

1、首先检查表结构：

2、单条语句插入样例：

。

操作二：

UPDATE（更新）

1、在student表中，GENDER（性别），BIRTHDAY（生日），ADDRESS（家庭地址），ZIP_CODE（家庭邮编），HOUSEHOLDER（家长姓名）均不正确或为空值，请将自己以上的准确信息更新到自己的数据库中，同时更新到同班同学的其它数据库中。

2、查询你的数据库中同班其他同学的信息是否已更新。

3、执行以下更新

在department表中，no_class（班级数）均不正确或为空值，请根据class表中每个学院实有班级数目更新department表中的no_class，例如：

4、执行以下更新

在class表中，no_student（学生数）均不正确或为空值，请根据student表中每个班级实有学生人数更新class表中的no_student。

操作三：

DELETE（删除）

请从student表中删除一个student_id='

994631225'

的记录：

为什么会出现以下的结果？

假若删除的是你自己的学号可以吗？

为什么？

操作四：

SELECT（查询）

1、掌握SELECT语句的基本用法

2、查询你的各个表中所有的记录数目。

3、查询你自己的平均成绩（用avg（）函数）

4、查询你班级所有同学的平均成绩，查询输出以别名：

学号，姓名，平均成绩；

并按平均成绩由高到低排序（用到orderby）

5、查询没有成绩记录的学生，查询输出：

学号，姓名、的在班级简称。

6、查询你自己的各课成绩，结果格式如下：

7、查询你班两门及两门以上课程不及格的学生，查询输出：

学号，姓名、不及格课程数量。

8、查询你班男生人数。

9、查询你班女生人数。

10、查询班级Class_IDlike'

02%'

的班级。

11、请查询输出：

班级编号，班级名称，男生，女生。

12、请查询输出：

班级编号，班级名称，男生，女生，合计。

13、执行以下查询，解释该查询的含义

四、思考题

1.如何使用UNION子句，它必须符合那两条基本准则？

2.怎样把STUDENT表中前10个数据ADDRESS列的数据更改为'

新疆'

实验三视图、索引、存储过程和触发器的使用

一、实验目的:

1.掌握视图的概念和使用方法；

2.掌握索引的概念和使用方法；

2.掌握存储过程的概念和使用方法；

3.掌握触发器的概念和使用方法；

二、实验准备:

1.了解视图的概念和作用;

2.掌握视图相关的命令;

3.了解索引的作用与分类；

4.掌握索引的创建方法；

5.理解数据完整性的概念及分类；

6.了解各种数据完整性的实现方法；

7.了解存储过程的使用方法；

8.掌握存储过程的调用方法;

9.了解触发器的使用方法；

三、实验内容:

一、视图

1.创建视图

（1）在STUDENT表中,为信息管理及信息系统022班建立视图V1_STU,在查询分析器中输入下列语句:

思考与练习:

1）在STUDENT表中,为计算机科学与技术021建立视图SV1_STU。

2）在TUITION表中,为第五学年缴全额学费（3500）的学生建立视图SV2_TUI。

（2）创建V3_STU_COU视图,包括学号,课程号,课程名,成绩,要保证对该视图的修改都要符合班为信息管理及信息系统022班这个条件:

在STUDENT和CLASS两表中,建立视图SV3_STU_CLA,包含学号,班号,学院号,姓名,性别。

2.查询视图

（1）查找信息管理及信息系统021班女生的学号和出生日期:

1）查找SV3_STU_CLA视图中学号为024631416所在的班号和学院号。

2）查找信管992班平均成绩在80分以上的学生的学号和平均分数:

统计信管992班平均成绩在80分以上的学生的个数。

3.更新视图

可更新视图满足以下条件:

A）创建视图的SELECT语句中没有聚合函数,且没有TOP、GROUPBY、UNION子句及DISTINCT关键字。

B）创建视图的SELECT语句中不包含从基本表列通过计算所得的列。

C）创建视图的SELECT语句的FROM子句中至少要包含一个基本表。

（1）向V1_STU插入一条记录（‘024631267’,’0246312’,’刘明仪’,’男’,’1982-3-2’,’NANCHANGROAD42#’,’830052’,’刘林’）:

向SV1_STU视图插入一条记录。

注:

1）当视图所依赖的基本表有多个时,不能向该视图插入数据.

2）向可更新的分区视图中插入数据时，系统会按照插入记录的键值所属的范围，将数据插入到其键值所属的基本表中。

（2）将信管992班中学号为994631209的学生的14110003课程成绩改为90分:

将V2_STU班中性别为男的值改为女。

（3）删除V2_STU中女同学的记录:

删除SV3_STU_CLA中,班号为’0246312’的记录。

4.修改视图定义

（1）将V1_STU修改成只包含信息管理及信息系统022班的学号和姓名:

将SV3_STU_CLA修改成只包含学号,班号,学院号。

（2）删除V4_AVG视图

删除SV3_STU_CLA视图。

二.索引

1.对STUDENT表的STUDENT_ID列建立索引,在查询分析器编辑窗口中输入下列程序并执行:

为COURSE表中的COURSE_ID建立索引COU_IND。

三.创建触发器

对于STUDENT数据库,表STUDENT的CLASS_ID列与表CLASS的CLASS_ID满足下列参照完整性规则:

A.向STUENT表插入或修改一记录时，通过触发器检查记录的CLASS_ID值在CLASS表中是否存在，若不存在，则取消插入或修改操作；

B.修改CLASS表的CLASS_ID字段值时，该字段在STUDENT表中的对应值也做相应修改；

C.删除CLASS表中一记录的同时删除该记录CLASS_ID字段值在STUDENT表中对应的记录；

在查询分析器编辑窗口输入下列触发器的代码并执行。

（1）向STUENT表插入或修改一记录时，通过触发器检查记录的CLASS_ID值在CLASS表中是否存在，若不存在，则取消插入或修改操作：

（2）修改CLASS表的CLASS_ID字段值时，该字段在STUDENT表中的对应值也做相应修改：

（3）删除CLASS表中一记录的同时删除该记录CLASS_ID字段值在CLASS表中对应的记录：

COURSE表与GRADE表中的COURSE_ID列满足参照完整性规则,用触发器实现两表间的参照完整性。

四.创建存储过程

1.添加学生记录的存储过程STUDENTAdd：

2.修改学生记录的存储过程STUDENTUpdate：

3.删除学生记录的存储过程STUDENTDelete：

4.调用三个存储过程：

编写对TUITION表的插入、修改、删除操作的存储过程，然后调用这些存储过程。

实验四E-R模型与关系模型的转换

本章实验通过给学生一个设计实例，要求设计E-R模型，并分析。

然后选择熟悉的DBMS将给出的E-R模型转换为关系模型，并按要求实现创建数据库、数据表、表间关系等（修改表结构）。

数据库设计

数据库设计的一个最基本的问题是如何建立一个好的数据库模式。

即给出一组数据，如何构造一个适合于它们的数据模式，使数据库系统无论是在数据存储方面，还是在数据操纵方面都有较好的性能。

E-R模型方法讨论了实体与实体之间的数据联系，现在来讨论实体内部属性与属性之间的数据关联，目标是要设计一个“好”的数据库模型。

概念结构设计

在需求基础上，用数据模型表示数据及其联系。

设计E—R图步骤：

1、设计局部E-R图。

概念结构设计依据是需求分析阶段的DFD/DD。

在DFD中选择适当层次的DFD，作为设计局部E-R图的出发点。

中层允许有一定的重叠。

（1）确定实体集合

第一步（关键一步）

数据流/数据源/目的/数据存储根据具体情况决定,常作为实体集合。

（2）联系

标明：

1:

1，1:

N，N:

M。

原则上：

与处理框相关的输入流（数据流），输出流（数据目的地），输入或输出的工作之间的可能存在的联系。

（3）属性

属性名尽量和数据流中数据项名相同。

为简化E-R图，属性可仅在DFD中描述。

（4）主关键字

属性中标明作为PK（primarykey）的属性集合.

（5）其它

建E-R图，要完善DD（DD：

包括实体集，联系，属性的描述）某些情况：

描述产生频率（每年/月/季），是否长期保存，变化快慢，保密级别，存在的约束。

2、集成局部E-R图

在设计局部E-R图的基础上，将局部E-R图集成为全局E-R图。

集成时要解决的问题：

消除冲突、消除冗余

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，用累加的方式一次集成两个局部E-R图。

4、优化全局E-R图

必要时应对全局E-R图进行修改，重构和优化得到最佳的全局E-R图方案。

1、数据模型分析

设计一个图书借阅管理数据库要求提供下述服务：

可以随时查询书库中现有书籍的品种、数量与存放位置。

所有各类书籍均可由书号唯一标识；

可以随时查询书籍借还情况。

包括借阅人单位、姓名、借书证号、借书日期和还