完整版4《NoSQL数据库原理与应用》课程教学大纲正式版Word文档下载推荐.docx

1、通过使用NoSQL数据库语言进行数据库程序设计，从编程能力、软件开发能力等方面，使学生具备一定的NoSQL数据库开发的能力。三、教学方法1、课堂教学（1） 讲授本课程的教学内容以讲授为主，讲授的主要内容有NoSQL数据库的基本概念、基本原理、NoSQL数据库的分类、Hbase的基本原理、Hbase的基本组件、Hbase的管理与编程、MongoDB基础、MongoDB进阶、其他非关系型数据库技术。根据教学大纲的要求，突出重点和难点。（2） 教师指导下的学生自学指导学生自主学习其他非关系型数据库的程序设计技术。教师通过给出一些相关的实例程序帮助学生理解和进行程序设计，并布置相应的上机习题让学生进行

2、练习。（3） 其它教学方法采用多媒体辅助教学手段，结合传统教学方法，解决好教学内容多、信息量大与学时少的矛盾；充分利用学校的图书馆的资源优势，查阅与课程相关的资料；通过布置课程设计来提高学生的综合处理问题的能力和软件开发的能力。2、课外学习作业1：课外练习。作业2：上机实验报告。四、适用对象计算机科学、软件工程及信息安全专业。五、先修课程及后续课程（或相关课程）（一）先修课程：数据库原理；（二）后续课程：NoSQL数据库程序开发六、课程性质必修。七、总课时及各章的分配授课总课时数为64学时，各章的学时具体安排如下：章 节教 学 内 容理论授课学时实验课时第一章绪论44第二章认识HBase4第三

3、章HBase基本原理4第四章HBase管理与编程4第五章MongoDB基础410第六章MongoDB进阶4第七章其他非关系型数据库简介22第八章NewSQL数据库2第九章NoSQL应用案例实战（综合实验）218第十章总结2合计32八、使用教材及主要参考书目 （一）选用教材自编。（2）主要参考书目1厄兹叙 （M.Tamer Ozsu） / Patrick Valduriez：NoSQL数据库系统原理（第3版），清华大学出版社，2014.5。 九、考核方式及成绩评定标准1、考核内容与形式（1） 知识类考核本课程采用闭卷考试形式。重点考试内容：NoSQL数据库的基本原理、Hbase的基本操作、mon

4、godb的基本操作。（2） 能力类考核利用学生平时作业、课堂提问与讨论考查学生的学习能力，理解和掌握相关知识的程度以及实际应用能力。利用课程设计考查学生的实践动手能力、软件开发能力，促进学生自主性学习和研究性学习，启迪学生的创新思维。2、课程成绩构成（1） 平时成绩占百分比平时成绩（包括平时考勤、作业情况和上机实验情况）占总分40%（2） 考试成绩占百分比期末考试成绩占总分60%第一章 绪论第一节 数据库原理理解关系型数据库的基本原理。第二节 NoSQL数据库的数据管理了解NoSQL数据库的系统任务、数据处理。理解CAP理论。第三节 ACID与BASE 理解关系型数据的ACID原则和非关系型数

5、据库的BASE原则。第四节 NoSQL分类了解基本的NoSQL数据库分类。第二章 认识HBase第一节 HBase 简介了解HBase的发展过程、特性。第二节 HDFS原理理解HDFS的基本架构、工作原理、HDFS的分块机制和副本机制、读写特点、HDFS的特点和适用场景等。第三节 HBase的组件 了解HBase的基本组件及常用功能。第四节 HBase的使用场景及案例重点掌握存HBase的常用场景。第三章 HBase基本原理式第一节 HBase数据模型重点掌握HBase的数据模型及相关概念。第二节 HBase模式设计了解HBase表类型设计、复合键设计 、列族定义。第三节 HBase工作原理重

6、点掌握HBase的Region定位、数据存储与读取（store，memstore，storeFile等的定义，以及读写工作流程）以及WAL机制（预写机制）。第四章 HBase管理与编程第一节 HBase Region管理重点掌握Region拆分和Region合并。第二节 HBase集群管理重点掌握运维管理、数据管理、故障处理。 第三节 HBase编程方法重点掌握基于Java的编程方法、基于Thrift协议的编程方法、基于MapReduceNoSQL处理、结合Hive的数据处理。第五章 MongoDB基础第一节 文档数据库基本概念重点掌握文档、集合、数据库、数据类型等相关概念。第二节 Mongo

7、DB基本操作重点掌握插入并保存文档、删除文档 、更新文档等操作第三节 MongoDB查询重点掌握find操作、查询条件、特定类型查询、游标。第四节 索引了解索引、唯一索引、索引管理。第六章 MongoDB进阶第一节 核心组件了解mongodb的核心组件。第二节 分片机制重点掌握分片概念、分片的工作原理 、分片管理次。第三节 复制重点掌握复制的目标、复制基础、实现复制集。第七章 其他非关系型数据库简介第一节 内存数据库 了解非关系型数据库Memcache 、Redis。第二节 图数据库了解非关系型数据库Neo4J。第八章 NewSQL数据库第一节 TiDB数据库了解TiDB架构、TiDB的存储机

8、制、TiDB的查询机制。第二节 OceanBase了解OceanBase特性 、OceanBase系统架构。第九章 NoSQL应用案例实战（综合实验）重点掌握NoSQL的综合实验。附：NoSQL数据库原理与应用课程实验教学大纲课程名称：NoSQL数据库原理与应用 实验学时：适用专业：计算机科学、软件工程、信息安全 课程性质：必修一、课程实验简介所有实验都是与NoSQL数据库原理与应用 课程内容相配套的，共分为三个部分：第一部分HBase的基本实验；第二部分为mongodb的基本实验；第三部分为NoSQL的综合实验。二、教学目的“NoSQL数据库原理与应用 ”是计算机各专业一门重要的专业核心课，

9、是必修的核心课程之一，是一门实践性很强的课程。在学习NoSQL数据库原理与应用的过程中，只有多阅读程序、多编写程序、多上机，才能真正掌握NoSQL数据库的方法和技巧。三、考核方式及成绩评定标准平时上机的考勤占总分的10%，课程设计占总分的10% 。四、实验指导书及主要参考书1 厄兹叙 （M.Tamer Ozsu） / Patrick Valduriez：。五、实验项目实验项目一览表序号实验项目名称实验类型实验学时必做/选做实验一HBase的安装与部署演示性选做实验二HBase的基本操作验证性必做实验三MongoDB数据库的安装与卸载实验四MongoDB数据库的基本概念及数据库基本操作实验五Mo

10、ngoDB数据库的文档基本操作1实验六MongoDB数据库的文档基本操作2实验七MongoDB数据库的副本集操作实验八MongoDB数据库的分片技术实验九综合实验综合性实验类型：演示性、验证性、综合性、设计性、其它实验一、HBase的安装与部署（0课时）实验目的：实现HBase的安装和部署。实验内容：在linux环境下完成HBase的安装和部署工作。实验环境：（1） OS：CentOS-6.7（2） JDK：v1.8、Hadoop：v2.7.6、Hbase：v1.2.6实验二、HBase的基本操作（4课时） 验证性掌握HBase程序的基本使用方法，为以后的实验打下基础。使用HBase命令完成H

11、base 创建数据库表及删除数据库表工作；掌握Hbase 对数据库表数据的增、删、改、查等命令OS：JDK：实验三、MongoDB数据库的安装与卸载（0课时）完成完成MongoDB的安装、卸载。在linux环境下完成mongodb的安装和卸载工作。Ubuntu16.04MongoDB：v3.6。实验四、MongoDB数据库的基本概念及数据库基本操作（4课时）掌握mongodb的基本用法，为后面的复杂的程序设计打下基础。使用mongodb命令完成数据库的创建和删除工作。v3.6 from I9000。实验五、MongoDB数据库的文档基本操作1（4课时）掌握MongoDB CRUD 基本操作。使

12、用mongodb基本语法命令完成表的创建、删除；表的增删改查工作。实验六、MongoDB数据库的文档基本操作2（2课时）使用mongodb基本语法命令完成表的增删改查工作；表的聚合操作。实验七、MongoDB数据库的副本集操作（0课时）完成MongoDB 副本集复制完成MongoDB 副本集复制。v3.6 from I9000DBeaver：v4.1.2。实验八、MongoDB数据库的分片技术（2课时）（1） 掌握MongoDB 分片。使用mongodb命令完成分片功能。实验九、综合实验（20课时）（1） 掌握MongoDB 增删改查。（2） 掌握MongoDB 聚合功能。（3） 掌握python操作MongoDB数据库 使用python操作mongodb数据库，并完成增删改查和聚合操作。