数据库实验指导书.docx

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数据库实验指导书

《数据库原理与应用》

实验指导书

主编：

李正茂

合肥学院计算机科学与技术系

2017年7月

前言

数据库原理与应用课程实验作为课程实践性环节之一，是教学过程中必不可少的重要内容。

通过实验，使学生加深理解、验证巩固课堂教学内容；增强对数据库管理系统一些知识的感性认识；培养学生理论与实践相结合以及用所学知识分析和解决实际问题的能力。

本书是《数据库原理与应用》课程的实验配套书，实验分为课内必修内容。

指导教师在每次实验前应讲清实验目的、基本原理、实验要求等，并指导学生做好实验预习，并在规定的时间内完成相关课程实验。

在实践教学中着重培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力，注重动手能力的提高。

实验课程教学中应在老师指导下，以学生为主体，充分调动学生的积极性和能动性，重视学生动手能力的培养。

课内实验后，学生将实验结果等内容写出实验报告，应符合实验教学的要求，并得到指导教师认可。

实验报告由个人独立完成，每人一份。

报告应字迹整齐，程序代码、运行结果等符合要求。

指导教师对每份实验报告进行审阅、评分。

该实验课程内容是对理论教学内容的应用与验证。

实验成绩=实验报告成绩（50%）+自主学习实验项目1（20%）+自主学习实验项目2（30%）。

本书根据理论课的教学进度，共开设12个课内实验项目（其中2个综合性实验项目）和2个自主学习实验项目。

实验准备熟悉上机环境

一、安装前准备：

1．SQLServer2008的版本

SQLServer2008主要有三个版本：

精简版（32位），SQL速成版（32位），工作组版（32位和64位），网络版（32位和64位），企业版和开发人员版（32位和64位）。

大多数企业选择企业版，因为它们可以在生产服务器环境中安装和使用。

2．系统需求

2.1　安装硬件和软件要求：

表1SQLSERVER2008对硬件和软件的要求

组件

要求

框架

SQLServer安装程序安装该产品所需的以下软件组件：

●.NETFramework3.5SP1

●SQLServerNativeClient

●SQLServer安装程序支持文件

软件

SQLServer安装程序要求使用MicrosoftWindowsInstaller4.5或更高版本

安装了所需的组件后，SQLServer安装程序将验证要安装SQLServer2008的计算机是否也满足成功安装所需的所有其他要求。

有关详细信息，请参阅系统配置检查器的检查参数

网络软件

SQLServer200864位版本的网络软件要求与32位版本的要求相同。

支持的操作系统都具有内置网络软件。

独立的命名实例和默认实例支持以下网络协议：

●Sharedmemory

●NamedPipes

●TCP/IP

●VIA

注意：

障转移群集不支持Sharedmemory和VIA。

在以WindowsServer2008Standard、Enterprise和DataCenter版本中的Hyper-V角色运行的虚拟机环境中支持SQLServer2008。

虚拟机必须运行本主题稍后部分中列出的特定SQLServer2008版本所支持的操作系统。

除了父分区所需的资源以外，还必须为每个虚拟机（子分区）的SQLServer2008实例提供足够的处理器资源、内存和磁盘资源。

具体要求在本主题的稍后部分中列出。

在WindowsServer2008上的Hyper-V角色中，最多可以为运行WindowsServer200832位或64位版本的虚拟机分配四个虚拟处理器。

最多可以为运行WindowsServer200332位版本的虚拟计算机分配

2个虚拟处理器。

对于承载其他操作系统的虚拟计算机，最多可以为虚拟计算机分配一个虚拟处理器。

注意：

建议在关闭或终止虚拟机之前先关闭SQLServer2008。

在Hyper-V环境中不支持来宾故障转移群集（在SQLServer2008中配置故障转移群集）。

有关WindowsServer2008中Hyper-V角色的详细信息，请参阅WindowsServer2008网站。

有关包括Hyper-V在内的虚拟化支持的详细信息，请参阅Server

VirtualizationValidationProgram（服务器虚拟化验证计划）。

Internet软件

所有的SQLServer2008安装都需要使用MicrosoftInternetExplorer6SP1或更高版本。

Microsoft管理控制台（MMC）、SQLServerManagementStudio、BusinessIntelligenceDevelopmentStudio、ReportingServices的报表设计器组件和HTML帮助都需要InternetExplorer6SP1或更高版本。

硬盘

磁盘空间要求将随所安装的SQLServer2008组件不同而发生变化。

有关详细信息，请参阅本主题稍后部分中的硬盘空间要求。

显示器

SQLServer2008图形工具需要使用VGA或更高分辨率：

分辨率至少为1,024x768像素。

2.2操作系统与SQLServer2008

下表列出了SQLServer2008Enterprise（64位）x64的系统要求。

表2系统要求

组件

要求

处理器

处理器类型：

最低：

AMDOpteron、AMDAthlon64、支持IntelEM64T

的IntelXeon和支持EM64T的IntelPentiumIV

处理器速度：

建议1.4GHz或更快

操作系统

WindowsServer200864位x64Standard

WindowsServer200864位x64DataCenter

WindowsServer200864位x64Enterprise

WindowsServer2003SP264位Enterprise

WindowsServer2003SP264位x64Standard

内存

RAM：

最小：

512MB

建议2.048GB或更大

最大：

操作系统最大内存

注意：

整个安装过程建议大家关闭杀毒软件。

二、sql2008安装过程

1、安装

首先，在安装文件setup.exe上，单击鼠标右键选择"以管理员的身份运行"，如下图所示：

图1设置安装文件的权限

单击安装光盘中的setup.exe安装文件，打开如下所示的"SQLServer安装中心"对话框：

图2打开的"SQLServer安装中心"对话框

图3准备安装程序

在打开的"SQLServer2008安装程序"对话框中，出现"安装程序支持规则"选项，可以看到，一些检查已经通过了，单击确定按钮，进入到下一步，如图所示：

图4"安装程序支持规则"选项

单击确定按钮之后，出现输入产品密钥的提示，输入相应密钥，单击下一步按钮继续安装，如图所示：

图5输入密钥

在接下来的许可条款页面中选择"我接受许可条款"选项，单击下一步按钮继续安装，如图所示：

图6选择"我接受许可条款"选项

在出现的"安装程序支持文件"页面中，单击安装按钮继续，如图所示：

图7"安装程序支持文件"页面

安装程序支持文件的过程如图所示：

之后出现了"安装程序支持规则"页面，只有符合规则才能继续安装，单击下一步按钮继续安装，如图所示：

图8"安装程序支持规则"页面

在"功能选择"页面中，单击全选按钮，并设置共享的功能目录，单击下一步继续，如图所示：

图9"功能选择"页面

在"实例配置"页面中，选择默认实例，并设置是实例的根目录，单击下一步按钮继续，如图所示：

图10"实例配置"页面

在"磁盘空间要求"页面中，显示了安装软件所需的空间，单击下一步继续，如图所示：

图11"磁盘空间要求"页面

在"服务器配置"页面中，根据需要进行设置，单击下一步按钮继续安装，如图所示：

图11"服务器配置"页面

在"数据库引擎配置"页面中，设置身份验证模式为混合模式，输入数据库管理员的密码，即sa用户的密码，并添加当前用户，单击下一步按钮继续安装，如图所示：

图11"数据库引擎配置"页面

在"AnalysisServices配置"页面中，添加当前用户，单击下一步按钮，如图所示：

图12"AnalysisServices配置"页面

在"ReportingServices配置"页面中，按照默认的设置，单击下一步按钮，如图所示：

图13"ReportingServices配置"页面

在"错误和使用情况报告"页面中，根据自己的需要进行选择，单击下一步按钮继续安装，如图所示：

图14"错误和使用情况报告"页面

在"安装规则"页面中，如果全部通过，单击下一步按钮继续，如图所示：

图15"安装规则"页面

在"准备安装"页面中，看到了要安装的功能选项，单击下一步继续安装，如图所示：

图16"准备安装"页面

在"安装进度"页面中，可以看到正在安装SQLServer2008，如图所示：

图17"安装进度"页面

经过漫长的等待，SQLServer2008安装过程完成，现在没有错误，我的第一次错误是在上边的那个步骤出现的，单击下一步按钮继续，如图所示：

图18安装完成页面

在"完成"页面中，可以看到"SQLServer2008安装已成功完成"的提示，单击关闭按钮结束安装，如图所示：

图19安装完成页面

启动SQLServer2008,选择开始菜单中的MicrosoftSQLServer2008下的SQLServer配置管理器，启动SQLServer服务，如图所示：

图19启动软件服务界面

图20启动集成工具界面

最后启动微软为我们提供的集成工具，按照上图中的选择SQLServerManagerStudio选项打开，输入用户名和密码进入，如图所示：

图21启动软件界面

图22进入软件界面

到此安装工作已经全部结束。

实验一建立数据库

一、预习要求

1．复习和掌握教材2.1，10.1节内容

2．预习SQLServer软件的使用和SQLServer中数据库的存储结构。

3．预习SQLServer数据库中的建立方法。

4．准备好上机所需的程序。

二、实验目的

1．理解SQLServer数据库的存储结构；

2．掌握SQLServer数据库的建立方法。

三、实验内容

1．创建数据库

1）创建一个名称为“test1_学号”的数据库，该数据库的主数据文件逻辑名称为“test1_学号_order_dat”，物理文件名为“test1_学号_orderdat.mdf”，初始大小为10MB，最大尺寸为50MB，增量为5MB；数据库的事务日志文件逻辑名称为“test1_学号_order_log”，物理文件名为“test1_学号_orderlog.ldf”，初始大小为5MB，最大尺寸为25MB，增量为5MB。

并且要求主数据文件和事务日志文件的物理位置在不同的硬盘上。

2）创建一个指定多个数据文件和日志文件的数据库。

该数据库名称为“test2_学号”，有1个10MB和1个20MB的数据文件和1个10MB的事务日志文件。

数据文件逻辑名称为“test2_1_学号”和“test2_2_学号”，物理文件名为“test2_1_学号.mdf”和“test2_2_学号.ndf”。

主文件是“test2_1_学号”，由primary指定，两个数据文件的最大尺寸分别为无限大和100MB，增长速度分别为10%和1MB。

事务日志文件的逻辑名为“test2_log1”，物理文件名为“test2_log1.ldf”，最大尺寸均为50MB，文件增长速度为1MB。

2．修改数据库

1）修改建立的“test1_学号”数据库，为之添加一个5MB大小的新数据文件。

2）修改“test1_学号”数据库，将其中的主数据文件增加一个5MB的存储空间。

3．删除建立的数据库。

四、实验原理

1．建立数据库的命令格式：

CREATEDATABASEdatabase-name

ON

[,,…]

[,　FILEGROUPfilegroup-name[,,…]]

[LOGON[,,…]]

2．修改数据库的命令格式：

ALTERDATABASEdatabase

{ADDFILE[,…n]

|ADDLOGFILE[,…n]

|ADDFILEGROUPfilegroup-name

|REMOVEFILElogical_file_name

|MODIFYFILE}

3.删除数据库的命令格式：

DROPDATABASEdatabase-name

五、实验仪器、设备

1．软件一一SQLServer2008；

六、实验注意事项

1．建立和修改数据库，需要是dbcreator固定服务器角色的成员，或被显式得授予CREATEDATABASE权限。

七、实验方法及其步骤

上机实验时应该一人一组，独立上机。

对出现的问题要善于自己发现问题所在，独立处理。

上机步骤：

1．调出SQLServer2008软件的用户界面，进入SQLServerManagementStudio。

2．输入自己编好的程序。

3．检查已输入的程序正确与否。

4．运行程序，并分析运行结果是否合理和正确。

在运行时要注意当输入不同的数据时所得到的结果是否正确。

5．输出程序清单和运行结果。

八、实验报告要求

实验报告应包括以下内容

1．实验题目

2．实验目的

3．实验内容

4．实验过程

5．实验结果分析（包括实验的结果和其中的实验数据以及中间的调试过程）

6．实验总结

九、思考题

1．SQLServer的CREATEDATABASE命令在创建数据库时是如何申请物理存储空间？

实验二建立数据表

一、预习要求

1．复习和掌握教材5.1节内容。

2．预习SQLServer软件的使用和SQLServer中数据定义功能。

3．预习SQLServer数据表的基本操作。

4．准备好上机所需的程序。

二、实验目的

1．掌握建立表的基本操作。

2．掌握数据完整性的功能，加深对数据完整性的理解。

三、实验内容

1．准备实验环境：

使用实验一的技术建立名称为“学生管理”数据库。

2．建立如图所示的订单管理数据库中的5张表，同时完成数据完整性的定义（实体完整性、参照完整性和用户定义的域完整性），各个表的具体描述如下：

院系

字段名

数据类型

主关键字

外部关键字

参照的表

取值说明

编号

短整数

Yes

名称

20个字符

唯一，不允许为空值

负责人

10个字符

办公地点

20个字符

学生

字段名

数据类型

主关键字

外部关键字

参照的表

取值说明

学号

8个字符

Yes

院系

短整数

Yes

院系表的编号字段

姓名

10个字符

不允许空值

性别

2个字符

必须取值“男”或“女”

生源

6个字符

状态

4个字符

教师

字段名

数据类型

主关键字

外部关键字

参照的表

取值说明

教师编号

8个字符

Yes

院系

短整数

Yes

院系表的编号字段

姓名

10个字符

不允许为空值

性别

2个字符

必须取值“男”或“女”

职称

6个字符

取值“教授”、“副教授”、“讲师”或“助教”

专业

10个字符

课程

字段名

数据类型

主关键字

外部关键字

参照的表

取值说明

课程编号

8个字符

Yes

课程名称

20个字符

不允许为空值

责任教师

8个字符

Yes

教师表的教师编号字段

学时

短整数

不允许为空值

课程性质

10个字符

取值为公共基础、专业基础、专业选修和任意选修

选课

字段名

数据类型

主关键字

外部关键字

参照的表

取值说明

学号

8个字符

Yes

Yes

学生表的学号字段

课程编号

8个字符

Yes

Yes

课程表的课程编号字段

成绩

短整型

取值在0~100之间，并且默认为空值

选课

图1学生管理数据库

四、实验原理

建立基本表结构的命令：

CREATETABLE[schema_name].table_name

（{|}[][,…n]）

其中列定义（column_definition）的基本格式是：

column_name[NULL|NOTNULL]

[[CONSTRAINTconstraint_name]PRIMARYKEY|UNIQUE|[FOREIGNKEY]

REFERENCES[schema_name.]referenced_table_name[（ref_column）]

[ONDELETE{NOACTION|CASCADE|SETNULL|SETDEFAULT}]

[ONUPDATE{NOACTION|CASCADE|SETNULL|SETDEFAULT}]

|CHECK（logical_expression）]

[DEFAULTconstraint_expression]

如果需要还可以定义计算列（computed_column_definition）和表级约束（table_constraint）

●空值约束NOTNULL和NULL

●主关键字约束PRIMARYKEY

●惟一性约束UNIQUE

●参照完整性约束FOREGINKEY

●默认值定义DEFAULT

●取值范围约束CHECK

五、实验仪器、设备

1．软件一一SQLServer2008；

六、实验注意事项

1．建立表需要具有CREATETABLE的权限。

七、实验方法及其步骤

上机实验时应该一人一组，独立上机。

对出现的问题要善于自己发现问题所在，独立处理。

上机步骤：

1．调出SQLServer2008软件的用户界面，进入SQLSERVERMANAGEMENTSTUDIO。

2．输入自己编好的程序。

3．检查已输入的程序正确与否。

4．运行程序，并分析运行结果是否合理和正确。

在运行时要注意当输入不同的数据时所得到的结果是否正确。

5．输出程序清单和运行结果。

八、实验报告要求

实验报告应包括以下内容

1．实验题目

2．实验目的

3．实验内容

4．实验过程

5．实验结果分析（包括实验的结果和其中的实验数据以及中间的调试过程）

6．实验总结

九、思考题

1．SQL所支持的关系数据库的三级模式结构是什么？

基本表对应什么模式？

实验三修改表和数据完整性

一、预习要求

1．复习和掌握教材5.1节内容。

2．预习SQLServer软件的使用和SQLServer中数据定义功能。

3．预习SQLServer数据表的基本操作。

4．准备好上机所需的程序。

二、实验目的

1．掌握修改表的结构的基本操作。

2．索引的建立方法。

3．掌握数据完整性的功能，加深对数据完整性的理解。

三、实验内容

1．在实验二所建立的数据表基础上。

2．修改表的结构，具体要求如下：

1）为学生表增加一个“平均成绩”字段，类型为短整型，默认是空值。

2）为课程表的“学时”字段重新定义约束：

取值为8的倍数，不允许为空值。

3）将院系表的“名称”字段的类型修改为varchar（30）。

4）为教师表增加一个“工资”字段，类型为5位整数、2位小数的数值型。

3．分别建立如下索引

1）在教师表的姓名字段上建立普通升序索引。

2）在课程表的课程名称字段上建立惟一索引。

3）在学生表的姓名字段上建立聚集索引。

4）在选课表的学号（升序）、成绩（升序）和课程（降序）三个字段上建立一个普通索引。

四、实验原理

1．修改表结构的命令：

ALTERTABLEschema_name.table_name

{ALTERCOLUMNcolumn_name[NULL|NOTNULL]

|ADD　||

|DROP　[CONSTRAINT]　constraint_nameCOLUMNcolumn_name

}

2.删除数据表的命令格式：

DROPTABLEtable-name

3．建立索引命令：

CREATE[UNIQUE][CLUSTERED|NONCLUSTERED]INDEX<索引名>

ON<表名或视图名>（<列名>[ASC|DESC][,…n]）

[ON{<分区>（<列名>）|<文件组>}]

五、实验仪器、设备

1．软件一一SQLServer2008；

六、实验注意事项

1．修改表的结构，建立索引需要具有CREATETABLE的权限。

七、实验方法及其步骤

上机实验时应该一人一组，独立上机。

对出现的问题要善于自己发现问题所在，独立处理。

上机步骤：

1．调出SQLServer2008软件的用户界面，进入SQLSERVERMANAGEMENTSTUDIO。

2．输入自己编好的程序。

3．检查已输入的程序正确与否。

4．运行程序，并分析运行结果是否合理和正确。

在运行时要注意当输入不同的数据时所得到的结果是否正确。

5．输出程序清单和运行结果。

八、实验报告要求

实验报告应包括以下内容

1．实验题目

2．实验目的

3．实验内容

4．实验过程

5．实验结果分析（包括实验的结果和其中的实验数据以及中间的调试过程）

6．实验总结

九、思考题

1．在进行数据表建立和修改操作时，需要实现哪些完整性约束？

请结合自己