数据库系统概念英文精编版第六版教学设计
数据库系统概念双语教学大纲
教学大纲（数据库教学大纲（双语））发布时间：2016-01-10 发布人：superadmin 访问数量：93陕西师范大学本科计算机科学与技术、软件工程、信息管理与信息系统专业理论课教学大纲数据库原理与应用（双语）学时：72 学分：4.5课程属性：专业必修课开课单位：计算机科学学院先修课程：程序设计、数据结构、操作系统、编译原理等一、课程的性质数据库技术是计算机科学的重要分支，也是信息领域的核心技术与重要支撑。
在2002年编写的《中国计算机科学与技术学科教程》中，数据库课程被明确规定为计算机科学与技术学科专业的核心课程之一。
数据库原理课程是一门理论性和实践性都很强的课程，具有知识体系完整、理论丰富、实践性强、数据库技术发展迅速等特点。
近年来，数据库技术不断发展、创新、完善，并广泛应用于社会各行各业，特别是随着Internet的发展与普及，基于网络和数据库技术的信息管理系统、应用系统得到了飞速的发展与深入广泛的应用，作为其后台与基础的数据库技术也在不断的发展中被赋予了新的能力，成为发展最快、应用最广的技术之一。
目前绝大多数计算机应用都需要数据库技术的支撑，数据库已经成为计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。
在该课程的教学中，不仅应教会学生数据库的知识本身，使学生能够正确理解数据库的基本原理，熟练掌握数据库的设计方法和应用技术，更应激发学生对数据库及相关知识的兴趣，培养学生独立探求新技术、新方法的能力，使其成为适应能力强、并富有创造才能的专门人才。
课程的深入学习对增强学生的计算机科学理论素养，提高计算机技术应用水平，培养专业素质与创新能力有明显的帮助。
近年来，计算思维作为人类科学思维的基本方式之一，受到国内外计算机界的广泛关注。
ACM 和IEEE-CS在修订后的计算机科学教程2008（Computer Science Curriculum 2008）中明确指出应将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。
数据库系统概论第六版 教学大纲
数据库系统概论第六版教学大纲
数据库系统概论第六版的教学大纲主要包括以下几个部分：
1. 数据库系统的基本概念：介绍数据库系统的定义、发展历程和基本原理，以及数据库系统的组成和体系结构。
2. 数据模型：介绍常见的数据模型，如层次模型、网状模型和关系模型，以及面向对象数据模型和XML数据模型等。
3. 数据库设计和规范化：介绍数据库设计的基本概念和原理，以及数据库设计和规范化的方法和步骤，包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等。
4. 数据库管理系统：介绍数据库管理系统的基本功能和组成，以及数据库管理系统的工作原理和实现技术，包括存储管理、事务管理、并发控制、数据备份和恢复等。
5. 数据库系统应用：介绍数据库系统的应用领域和案例，包括企业级应用、电子商务、电子政务、物联网等。
6. 数据库系统性能优化：介绍数据库系统性能优化的方法和技巧，包括查询优化、索引优化、系统配置优化等。
7. 数据库安全和隐私保护：介绍数据库安全和隐私保护的基本概念和原理，以及数据库安全和隐私保护的技术和方法，包括访问控制、加密技术、审计等。
8. 数据库系统的未来发展：介绍数据库系统的未来发展趋势和方向，包括大数据处理、云计算、人工智能等。
以上是数据库系统概论第六版教学大纲的简要介绍，具体的教学内容和教学方法可以根据实际情况进行调整和补充。
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 PPT 第四章
Database System Concepts - 6th Edition
4.12
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
View Definition
A view is defined using the create view statement which has
logical model (that is, all the actual relations stored in the database.)
Consider a person who needs to know an instructors name
and department, but not the salary. This person should see a relation described, in SQL, by select ID, name, dept_name from instructor
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Joined Relations
Join operations take two relations and return as a result
another relation.
A join operation is a Cartesian product which requires that
Join type – defines how tuples in each relation that do not
match any tuple in the other relation (based on the join condition) are treated.
数据库系统概念第六版课程设计
数据库系统概念第六版课程设计一、选题背景随着信息技术的发展，数据的数量和类型变得越来越复杂和庞大，需要有效地管理和处理。
数据库系统作为数据管理的关键技术之一，应用广泛。
通过学习数据库系统的概念、原理和实现方法，可以帮助学生深入理解数据管理、数据结构和数据操作等基本概念，并掌握常用数据库系统的设计和开发方法。
本课程设计旨在通过对数据库系统概念第六版的学习和实践，帮助学生全面了解数据库系统的基础知识，提高数据管理和处理能力。
二、选题内容本课程设计主要包括以下几个部分：1.数据库设计与实现：根据给出的实际场景，设计一个关系型数据库，并使用MySQL实现。
包括数据模型设计、表结构设计、数据类型定义、SQL语句编写等内容。
2.数据库应用开发：基于Java语言和JDBC技术，开发一个简单的图书管理系统，实现图书的查询、添加、修改和删除等功能。
包括前端UI设计、后端业务逻辑实现和数据库操作等内容。
3.数据库性能调优：分析数据库在不同负载条件下的性能表现，设计和实施调优策略。
包括SQL语句优化、索引优化、缓存策略、服务器参数优化等内容。
4.数据库备份与恢复：制定数据库备份和恢复策略，实现对数据库的定时备份和快速恢复。
包括备份方案设计、恢复操作测试、恢复时间评估等内容。
三、选题目的通过此次课程设计，旨在达到以下目标：1.学生能够全面了解数据库系统的原理、架构和应用场景，掌握常用的关系型数据库系统的设计和开发方法。
2.学生能够运用Java语言和JDBC技术，开发一个简单的图书管理系统，掌握前后端交互和数据库操作等基本技能。
3.学生能够分析数据库在不同负载条件下的性能表现，能够设计和实施调优策略，提高数据库系统的运行效率。
4.学生能够制定数据库备份和恢复策略，实现对数据库的高效备份和快速恢复，提高数据安全性和可靠性。
四、选题材料本课程设计所需的主要材料包括：1.《数据库系统概念第六版》一书作为课程教材。
2.Java语言和JDBC技术相关的书籍和资料，如《Java核心技术》、《Java编程思想》等。
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 PPT 第11章
11.8
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Sparse Index Files (Cont.)
Compared to dense indices:
Less space and less maintenance overhead for insertions and deletions. Generally slower than dense index for locating records.
Database System Concepts - 6th Edition
11.3
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Index Evaluation Metrics
Access types supported efficiently. E.g.,
records with a specified value in the attribute or records with an attribute value falling in a specified range of values.
actual records with that particular search-key value.
Secondary indices have to be dense
Database System Concepts - 6th Edition 11.10 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan
value in the file.
E.g. index on ID attribute of instructor relation
数据库系统概念(英文精编版.第六版)
Atomicity of updates
Failures
may lead to inconsistencies (1) account_A = account_A – 100 (2) account_B = account_B + 100
Example:
Concurrent access by multiple users
Exercises
Computer users interacts with data in the _______ level A. physical B. logical C. view D. all of the above Application users interact with data in the _______ level. A. physical B. logical C. view D. all of the above How the data are actually stored is called _______ A. Physical level B. Logical level C. View level D. Conceptual level
property is called ( )
A. Data inconsistency C. Data isolation B. Data redundancy D. Data integrity
1.3 View of Data
Hierarchy of Abstraction Levels
Three Abstraction Levels of Data
机械工业出版社
本课程学习内容
关系数据模型 关系数据库语言
数据库系统概念第六版教学设计
数据库系统概念第六版教学设计一、课程目标通过本课程的学习，学生将能够：1.了解数据库系统与数据管理的基本概念、原则、方法和技术；2.掌握数据库设计、数据规范化、数据查询和数据操作的方法和技术；3.熟悉关系数据库管理系统的原理、结构、性能调优和安全管理；4.理解分布式数据库系统、面向对象数据库系统、NoSQL数据库系统的特点与应用。
二、教学内容模块一：数据库基础1.数据与信息、数据管理的概念；2.数据库系统的组成和功能；3.数据库设计的基本原则；4.实体关系模型、数据模型和数据库模式的概念；5.数据规范化的理论和方法；6.数据库查询语言SQL的基本操作；7.数据库管理系统的分类与比较。
模块二：关系数据库管理系统1.关系数据库系统的结构和存储；2.关系查询与关系连接的操作；3.SQL查询的编写技巧；4.数据库性能调优的方法；5.数据库安全管理的原则和策略。
模块三：分布式数据库系统1.分布式数据库系统的概述与特点；2.分布式数据库的设计原理和方法；3.分布式数据库中的数据分区与复制；4.分布式数据库的事务管理和并发控制。
模块四：面向对象数据库系统1.面向对象数据库的概念和特点；2.面向对象数据的建模和查询；3.面向对象数据库的性能调优和安全管理。
模块五：NoSQL数据库系统1.NoSQL数据库的概念和分类；2.NoSQL数据库的数据模型和操作；3.NoSQL数据库的分布式设计和管理；4.NoSQL数据库的应用实例和比较。
三、教学方法本课程采用以下教学方法和手段：1.讲授法：教师采用讲授的方式，系统、全面地讲解课程的知识点和难点。
2.实验法：学生通过参加数据库设计、SQL编程、性能测试和安全管理等实验案例，掌握数据库系统的应用技能。
3.讨论法：学生通过小组讨论和发表演讲的方式，提高对数据库系统的理解和应用水平。
4.指导报告法：教师根据同学的不同特点和兴趣，进行个别化的指导和评价，引导学生深入研究一些具体的数据库系统和应用案例。
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 第一章
Databa se Sy stem Concept s - 6th Edition
1 .3
©Silber schatz , Korth and S u dar
n Relational model (Chapter 2) n Example of tabular data in the relational model Columns
_____ Rows
Databa se Sy stem Concept s - 6th Edition
1 .10
©Silber schatz , Korth and S u dar
n Physical Data Independence – the ability to modify the physical schema without changing the logical schema l Applications depend on the logical schema l In general, the interfaces between the various levels and components should be well defined so that changes in some parts do not seriously influence others.
1 .5
©Silber schatz , Korth and S u dar
n Phys ical level : describes how a record (e.g., customer) is stored. n Logical level : describes data stored in database, and the relationships among the data. type instructor = record ID : string;
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 PPT 第17章
Database System Concepts - 6th Edition
17.3
© Silberschatz, Korth and Sudarshan
A Centralized Computer System
Database System Concepts - 6th Edition
17.4
© Silberschatz, Korth and Sudarshan
computer systems.
General-purpose computer system: one to a few CPUs and a number
of device controllers that are connected through a common bus that provides access to shared memory.
Checkpoint process
Performs periodic checkpoints
Monitors other processes, and takes recovery actions if any of the other processes fail
Process monitor process
Chapter 17: Database System Architectures
Centralized and Client-Server Systems Server System Architectures Parallel Systems Distributed Systems
better functionality for the cost flexibility in locating resources and expanding facilities better user interfaces easier maintenance
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 PPT 第24章
Solving above equation with current disk and memory prices leads to:
5-minute rule: if a page that is randomly accessed is used more frequently than once in 5 minutes it should be kept in memory
E.g., 80% of the code may take up 20% of time and 20% of code takes up 80% of time
Worth spending most time on 20% of code that take 80% of time
Bottlenecks may be in hardware (e.g., disks are very busy, CPU is
idle), or in software
Removing one bottleneck often exposes another
De-bottlenecking consists of repeatedly finding bottlenecks, and
removing them
This is a heuristic
24.2
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Performance Tuning
Adjusting various parameters and design choices to improve system performance for a specific application.
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 PPT 第15章
requesting and releasing locks. Locking protocols restrict the set of possible schedules.
Database System Concepts - 6th Edition
15.5
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
The Two-Phase Locking Protocol (Cont.)
There can be conflict serializable schedules that cannot be obtained if
two-phase locking is used.
However, in the absence of extra information (e.g., ordering of access
to data), two-phase locking is needed for conflict serializability in the following sense: Given a transaction Ti that does not follow two-phase locking, we can find a transaction Tj that uses two-phase locking, and a schedule for Ti and Tj that is not conflict serializable.
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Lock-Based Protocols (Cont.)
Lock-compatibility matrix
数据库系统概念(英文精编版第六版)ch5AdvancedSQL
5.1 Accessing SQL From a Programming
Language
5.2 Function and Procedures 5.3 Triggers
Chapter 5: Advanced SQL
教学目的:
了解数据库API 掌握用SQL编写函数和过程 掌握触发器的概念，用SQL编写触发器
5.1.1 JDBC Code Example
public static void JDBCexample(String dbid, String userid, String passwd) {
char deptname[80]; float salary; int lenOut1, lenOut2; HSTMT stmt; char * sqlquery = "select dept_name, sum (salary) from instructor group by dept_name"; SQLAllocStmt(conn, &stmt); /* send SQL commands to the database */ error = SQLExecDirect(stmt, sqlquery, SQL_NTS); if (error == SQL_SUCCESS) { /* bind C language variables to attributes of the query result */
JDBC (Java Database Connectivity) works with Java
5.1.2 ODBC Code Example
void ODBCexample() { RETCODE error; HENV env; HDBC conn;
数据库系统概念（英文精编版.第六版）ch7E-RModel
instructor and student may have the attribute date which tracks when the instructor becomes the advisor of the student
Degree of a Relationship Set
Degree of the relationship set: Refers to number of eies in B can be associated with one entity in A? How many entities in A can be associated with one entity in B?
A
R
B
Mapping Cardinality（映射基数）
advisor relationship
instructor entity
A relationship set is a set of relationships of the same type.
Formally, it is a subset of
{(e1, e2, …, en) | e1 E1, e2 E2, …, en En}
entity in A is associated with any number (zero or more) of entities in B
An
entity in B is associated with any number (zero or more) of entities in A
Participation
An
entity in A is associated with any number (zero or more) （任意个，包括零个）of entities in B
数据库系统概念6版引言讲义.
例：实体学生、课程及之间的联系的表示
学生=（学号，姓名，性别，年龄，系别） 课程=（课程号，课程名，学分） 选课=（学号，课程号，成绩） 例：求选修了且仅选修数据库和数据结构的学生姓名 38
（2）找出周四5、6节能容纳150以上、具有投 影仪和空调且使用状态正常的空教室，给出教
室号、管理员姓名、管理员电话
31
数据模型
三、逻辑数据模型 1．层次模型 实体用结点表示，实体之间的联系用树表示。
系号 系名 地址
教研室号 教研室名
学号
姓名
年级
职工号
姓名
职称 32
数据模型
D02 计算机 R1101
25
数据库系统的基本概念
6．应用系统(database application)
软件界面,应用程序。
7．管理信息系统（Management Information
Systems 简称MIS）
办公系统、决策系统、生产系统和信息系 统面向数量的执行系统、面向价值的核算系 统、报告监控系统，分析信息系统、规划决 策系统。
7
1978-2008，不断增加的课程
1978：离散数学、计算机原理、编译原理、 数据库原理、操作系统原理、数据结构、程序 设计（Fortran），四年20小时上机 1988：…，局域网，多媒体技术，Pascal， 200小时上机 1998：…，…，软件工程，因特网，Web技 术，Java，500小时上机 2008：…，…，…，嵌入式系统，动漫软件， 信息安全，1000小时
现在常见的计算机专业的课程设置，一方面用了不少学时 在与这些无关的内容上，另一方面也欠缺不少必要的知识 17
数据库系统概念(database system concepts)英文第六版 PPT 第五章
"select * from instructor where name = ‟" + name + "‟" Suppose the user, instead of entering a name, enters: X‟ or ‟Y‟ = ‟Y then the resulting statement becomes: "select * from instructor where name = ‟" + "X‟ or ‟Y‟ = ‟Y" + "‟" which is: select * from instructor where name = ‟X‟ or ‟Y‟ = ‟Y‟ User could have even used X‟; update instructor set salary = salary + 10000; - Prepared statement internally uses: "select * from instructor where name = ‟X\‟ or \‟Y\‟ = \‟Y‟ Always use prepared statements, with user inputs as parameters
How is this useful?
Database System Concepts - 6th Edition
5.10
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Metadata (Cont)
Database metadata DatabaseMetaData dbmd = conn.getMetaData();
数据库系统概念(英文精编版.第六版)ch12 Transaction
Failures （故障）of various kinds, such as hardware failures and system crashes, do not result in inconsistent states
guaranteed
by recovery scheme
Example of a transaction
short
transactions need not wait behind long ones.
Concurrency control schemes
mechanisms to achieve isolation; that is, to control the interaction among the concurrent transactions
Schedules 调度
Schedule
specify the order in which instructions of
concurrent transactions are executed
定义：Serial Schedule 串行调度
The transactions execute one by one, without interleaving
PART 3
Recovery System
Failure Classification Data Access Log-Based Recovery Recovery With Concurrent Transactions
Chapter 12: Transaction Management
教学目的基于日志的故障恢复
数据库系统概念(英文精编版.第六版)
Relation and Table are equivalent
department = { (Biology, Watson, 90000),
(Finance, Painter, 120000), (History, Painter, 50000) }
Notice: Relations and Tables are Sets, Relations are Unordered, Order of tuples is irrelevant
Attributes
Attribute Domain
The set of allowed values for each attribute is called the domain of the attribute
The special value null is a member of every domain
instructor (ID, name, dept_name, salary)
Relation Instance
What are the relation schemas of Fig. 2.5, Fig. 2.6 and Fig. 2.7, respectively?
2.3 Keys
Keys
B. an attribute that is a primary key of the same table. C. both A and B D. neither A nor B
A relation has only one _________
A. superkey
B. candidate key C. primary key
Name
John
数据库系统【英】教学大纲
数据库系统
大纲号：06022505学分：3学时：48 执笔人：衷宜审订人：张宏
课程性质：学科基础课
一、课程的地位与作用
数据库系统以规范的数学模型和统一的语言来管理大量数据存储并共享数据，其数学模型和语言规范独立于特定操作系统和前台开发语言，已成为应用软件必不可少的后台数据支撑；同时数据库系统也在不断自我发展和完善。
其中关系型数据库因其基于关系代数而概念清晰、结构简单，功能强大且效率高，在当今软件开发中占据重要地位。
本课程针对关系型数据库系统的设计和编程，从实用性角度出发，系统介绍数据库系统的基本原理和开发方法，学生既能学到规范的数据库设计和编程方法，又能掌握实用的开发技术。
二、课程的教学目标与基本要求
1. 教学目标
《数据库系统》通过课堂授课、上机实践和作业指导等各项教学手段，使学生能掌握关系型数据库设计和编程的基本概念和原理；掌握数据库设计和编程的一般过程和基本方法；掌握SQL语言及工具的使用方法，并能自主开发和维护简单的数据库系统。
2. 基本要求
(1) 本大纲内容适用于大学计算机系高年级必修课(计算机应用、软件工程和计算机网络
专业)。
(2) 本大纲在3学分(48学时)内完成，其中8学时上机实验。
(3) 学生应有一定的数据结构基础和动手能力，并能熟练操作计算机系统。
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数据库系统概念英文精编版第六版教学设计介绍
在本教学设计中，我们将介绍《Database System Concepts》（数据库系统概念）英文精编版第六版，旨在帮助学生掌握数据库系统的关键概念、基本结构以及数据库的设计和实现。
此教学设计将涵盖以下主题：
•数据库基础知识
•数据模型和ER图
•SQL语言
•数据库设计
•事务管理和并发控制
•数据库安全
本教学设计旨在为初学者提供一个实践性的课程，旨在帮助学生掌握现代数据
库系统的基础知识，并增强他们在实际生活和职业中利用数据库系统进行数据管理的能力。
教学内容
数据库基础知识
本节将首先介绍数据库系统的一些基础概念，如数据、数据库、数据库管理系
统和关系数据库等。
学习者将学会如何使用SQL语句来完成基本的数据检索和修改。
数据模型和ER图
本章将介绍抽象概念对于数据库设计的重要性。
学生们将学会如何使用实体关
系（ER）图来表达数据库中各个实体之间的关系，从而方便设计和管理数据库。
SQL语言
SQL是处理和查询关系数据的标准语言。
在本节中，我们将介绍SQL语言的不同方面，如数据定义、数据操作和嵌套查询等。
数据库设计
数据库设计是一项关键性的工作，我们需要通过设计来确保数据库可以支持我们所需要的数据存储和管理。
本节将介绍关于设计和开发数据库的一些基本技术，如关系模式、规范化和冗余等。
事务管理和并发控制
并发控制是数据库系统设计中最具挑战性的问题之一。
在本节中，我们将介绍什么是事务，事务管理和并发控制如何确保数据库在多个用户同时访问时仍然保持正确性。
数据库安全
数据安全是建立在数据库的完整性和可用性之上的。
在本节中，我们将介绍一些关于数据库安全的基本概念，如授权和认证、数据加密等。
教学方法
本教学设计采用电子教学的方式，其中，我们将提供录制的视频课程、示例问题、以及针对每个主题的在线测验。
本课程将使用不同的教学方法：
•通过开放式问题和讨论区域，用以解释不同的概念。
•提供示例代码来增强实践性学习。
•利用大量的练习和小测验，以检验学生对概念的掌握度
教学成果
学习者将可以达到以下成果：
•了解数据库的基础知识及其管理和操作技术。
•理解关系数据模型和ER图，并用其设计数据库架构。
•掌握SQL语句的基本用法。
•设计和开发复杂的数据库应用程序。
•熟悉事务管理和并发控制的基本知识。
•理解数据的安全性与保护，并学会如何实现数据库的安全性。
总结
随着企业和组织的数据量不断增加，数据库技能日益成为适用于各种职业的必备技能。
本课程旨在帮助初学者熟悉和使用现代数据库技术中的关键概念、技能和工具。
我们希望此教学设计能够帮助学生在数据库管理方面获得全面、实践性的知识，同时提高他们的职业能力和吸引力。