数据库系统原理及应用
《数据库系统原理及应用》实验报告 实验一 数据库定义
《数据库系统原理及应用》实验报告实验一数据库定义数据库系统原理及应用实验一数据库定义在《数据库系统原理及应用》课程中，实验一是关于数据库定义的实验。
本次实验的主要目的是通过实践操作，掌握数据库的定义过程，了解数据库的基本概念和术语，并学习使用SQL语言创建数据库表格和定义表格的各项属性。
1. 数据库的定义意义数据库是指存储数据的集合，它是一个有组织的数据集合，可以提供查询、存储和管理数据的功能。
数据库的定义是建立数据库的结构和特性，包括数据表的定义、数据类型的定义以及数据表之间的关系定义。
数据库的定义可以规范化和统一数据存储结构，提高数据的存储效率和管理方便性。
2. 数据库的基本概念和术语在数据库的定义过程中，需要了解一些基本概念和术语：(1) 数据表：数据表是数据库的一个基本单位，它由多个数据行和数据列组成，用于存储和表示数据。
(2) 数据类型：数据类型定义了数据的存储格式和表达方式，常见的数据类型有整数、浮点数、字符型、布尔型等。
(3) 主键：主键是数据表中的一列或者一组列，其值用来唯一标识数据表中的每一行，主键的值不能重复。
(4) 外键：外键是数据表之间的关系表达，它是一个指向其他数据表主键的列，用于建立数据表之间的联系。
(5) 索引：索引是一种提高数据检索效率的数据结构，它可以加快数据的查询速度。
3. 使用SQL语言创建数据库表格在实验过程中，我们将使用SQL语言来创建数据库表格。
SQL（Structured Query Language）是结构化查询语言的缩写，是一种用于操作和管理数据库的标准语言。
SQL语言的创建表格语句包括以下几个关键字和语法：(1) CREATE TABLE：用于创建数据库表格。
(2) 表名：指定创建的表格的名称。
(3) 列名和数据类型：指定表格中的各列名称和数据类型。
(4) 主键：指定表格中的主键。
(5) 外键：指定表格中的外键。
4. 定义表格的各项属性在使用SQL语言创建数据库表格时，我们需要定义表格的各项属性，包括表格的名称、列名、数据类型、主键和外键。
数据库系统原理及应用
数据库系统原理及应用数据库系统原理及应用数据库系统原理是数据管理的基础理论研究，而数据库系统应用是指将这些理论应用于实际生产环境中，进行数据管理和操作。
一、数据库系统原理数据库系统原理是对数据库技术的基本概念、原则、方法和理论进行探讨的学科，它是数据库技术的理论基础。
数据库系统原理包括以下几个方面：1. 数据模型：数据模型是数据库系统中描述和组织数据的抽象概念，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型等。
关系模型最为常见和广泛应用，它以关系表的形式来描述数据之间的联系和依赖关系。
2. 数据库设计：数据库设计是指根据实际需求，将数据按照一定的组织结构（如关系模型）来设计和建立数据库。
数据库设计需要进行实体关系图设计、数据完整性约束设计、范式设计等。
设计一个好的数据库结构，能够提高数据的查询效率、减少数据冗余、保证数据的一致性和完整性。
3. 数据库语言：数据库系统提供了一种结构化查询语言（如SQL）来对数据库进行操作和查询。
数据库语言主要包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL）。
DDL用来定义数据库的结构，DML用来对数据库中的数据进行操作，DCL用来定义数据库的安全性和权限。
4. 数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分，它负责数据库的管理和应用程序的调度。
DBMS可以提供数据的高效存储和访问机制，通过事务管理来保证数据的完整性和一致性，同时还提供了并发控制和恢复机制等功能。
二、数据库系统应用数据库系统应用是将数据库系统原理应用于实际生产环境中，进行数据管理和操作的过程。
数据库系统应用包括以下几个方面：1. 数据库开发：数据库开发是指根据实际需求，通过数据库系统的原理和技术来构建和实现数据库应用。
数据库开发需要进行需求分析、数据库设计、程序开发、测试和部署等过程。
常见的数据库开发应用有企业管理系统、电子商务系统、物流管理系统等。
2. 数据库应用程序：数据库应用程序是指使用数据库系统原理和技术，开发的能够对数据库进行操作和管理的程序。
数据库原理与应用
数据库原理与应用在信息技术高速发展的今天，数据库已经成为各行各业中不可或缺的一部分。
数据库的原理和应用成为了专业人士必须掌握的知识。
本文将深入探讨数据库的原理以及实际应用场景，并分析数据库在现代社会中的重要性。
一、数据库的原理数据库是指有组织的、可共享的、大量数据的集合。
它可以用来存储、管理以及操纵数据。
数据库的原理主要包括数据模型、数据结构、数据操作和数据完整性。
1. 数据模型数据库的数据模型是指数据库中数据的逻辑结构和特性的抽象描述。
常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
其中，关系模型是最常用的数据模型，使用表格的形式来表示实体和实体之间的关系。
2. 数据结构数据库的数据结构是指数据库中数据的物理存储结构。
常见的数据结构有平面文件结构、索引文件结构和哈希文件结构。
这些数据结构可以帮助提高数据的查找和访问效率。
3. 数据操作数据库的数据操作包括数据的增加、删除、修改和查询。
通过数据库管理系统（DBMS）提供的查询语言，用户可以对数据库中的数据进行各种操作。
常见的查询语言有结构化查询语言（SQL）和多维数据操作语言（MDX）。
4. 数据完整性数据库的数据完整性是指数据库中数据的准确性和一致性。
通过数据库的约束和规则，可以保证数据的完整性。
常见的数据完整性约束有主键约束、外键约束和唯一性约束。
二、数据库的应用数据库在现实生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的数据库应用场景。
1. 企业管理系统企业管理系统通常需要存储大量的数据，如员工信息、商品信息等。
通过数据库，可以方便地对这些数据进行管理，并支持各种复杂的业务逻辑。
2. 电子商务平台电子商务平台需要存储大量的商品信息、订单信息等。
利用数据库可以实现用户浏览商品、下单购买等各种功能，并保证数据的安全和一致性。
3. 社交媒体平台社交媒体平台需要存储用户的个人信息、好友关系等。
数据库可以快速检索和更新这些信息，帮助用户实现即时通讯、发布动态等功能。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、特点和作用解释数据库管理系统（DBMS）的作用1.2 数据模型介绍实体-关系模型、关系模型和对象-关系模型解释模型中的概念，如实体、属性、关系等1.3 数据库设计介绍数据库设计的过程和方法解释需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的关系第二章：SQL语言2.1 SQL概述介绍SQL的作用和特点解释SQL的基本语法和命令2.2 数据定义介绍数据表的创建、修改和删除命令解释字段数据类型的选择和约束条件的设置2.3 数据操作介绍数据插入、更新、删除和查询命令解释SQL语句中的条件筛选和排序功能第三章：关系数据库管理3.1 关系数据库概述介绍关系数据库的概念和特点解释关系数据库管理系统（RDBMS）的作用3.2 关系代数和元组演算介绍关系代数和元组演算的基本操作解释选择、投影、连接和除法等操作的含义和应用3.3 数据库事务管理介绍事务的概念和属性解释事务管理的基本操作，如提交、回滚和隔离级别第四章：数据库安全与性能优化4.1 数据库安全介绍数据库安全的重要性解释访问控制、用户身份验证和加密等安全措施4.2 数据库性能优化介绍数据库性能优化的目标和方法解释查询优化、索引创建和数据分区等技术的作用和应用4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份和恢复的概念和重要性解释备份策略、恢复模式和故障转移等操作的实现方法第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念和组成部分解释系统分析、设计和实现的关系和流程5.2 数据库应用系统设计介绍数据库应用系统设计的方法和步骤解释需求分析、系统架构设计、界面设计和数据访问设计等内容5.3 数据库应用系统实现介绍数据库应用系统实现的工具和技术解释编程语言的选择、数据库连接和业务逻辑实现等步骤第六章：关系数据库高级功能6.1 函数依赖与规范化介绍函数依赖的概念和分类解释规范化理论及其应用，包括第一范式至第三范式6.2 数据库模式设计介绍模式设计的原则和方法解释如何进行模式分解和模式重构6.3 数据库触发器和存储过程介绍触发器和存储过程的概念和作用解释它们的语法和应用场景第七章：数据库编程技术7.1 数据库访问接口介绍ODBC、JDBC等数据库访问接口的概念和作用解释如何使用这些接口进行数据库编程7.2 参数化查询与预编译语句介绍参数化查询和预编译语句的概念解释它们的优点和编程实现方法7.3 事务处理与并发控制介绍事务的概念和并发控制的重要性解释事务处理和并发控制的技术，如锁定和乐观并发控制第八章：XML数据库和大数据技术8.1 XML数据库概述介绍XML数据库的概念和特点解释XML数据模型和XML查询语言8.2 大数据技术简介介绍大数据的概念、特征和挑战解释大数据处理技术，如Hadoop和Spark8.3 NoSQL数据库技术介绍NoSQL数据库的概念和分类解释非关系型数据库的优缺点和应用场景第九章：数据库系统的案例分析9.1 企业级数据库应用案例分析企业级数据库应用的典型案例解释案例中的数据库设计、性能优化和安全性考虑9.2 云计算环境下的数据库应用介绍云计算对数据库技术的影响分析云计算环境下的数据库部署和运维策略9.3 移动数据库应用案例探讨移动数据库的特点和挑战分析移动数据库在特定应用场景下的解决方案第十章：数据库发展趋势与未来10.1 数据库技术的发展趋势分析数据库技术的发展方向讨论新兴技术如NewSQL、图数据库等的发展状况10.2 数据库未来的挑战与机遇讨论数据库技术在未来的挑战探讨应对挑战的可能解决方案和发展机遇10.3 数据库教育的未来分析数据库教育在未来的发展需求讨论如何培养适应未来数据库技术发展的人才重点和难点解析重点环节1：数据库概念和特点数据库的定义和作用是理解数据库原理的基础，需要重点关注。
数据库原理及应用
09002
09002 09004
005
001 002
99
97 98
113
学生信息（主）
选课成绩（从）
参照完整性
学号 姓名 学号 课程号 成绩
09001 张三 09002 李四 09003 王五
值
111
参照完整性规则(续)
例3〕： 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长）
“班长”属性值可以取两类值：
（1）空值，表示该学生所在班级尚未选出班长
（2）非空值，该值必须是本关系中某个元组的
学号值
112
参照完整性规则
• 根据参照完整性规则，应该对数据库的修改加以限制， 这些限制包括
*插入约束：禁止在从表中插入包含主表中不存 在的关键字的数据行 *删除约束：禁止删除在从表中有对应记录的 主表记录 *更新约束：禁止更新导致从表中的相应值孤 立的主表中的外部关键字值
S3
S3
S3
堆存储方式
学号升序存储方式 按年龄升序存储方式
71
二、 数据库的二级映象功能与数据独立性 导入：三级模式是对数据库中数据的三个抽象级别，两 级映象是在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转 换。
外模式/模式 模式/内模式 外模式
广东同学粤语 福建同学闽南语 西藏同学藏语 粤语翻译 闽南语翻译 藏语翻译
92
关系定义
举例：D1 =姓合={李明，刘涛} D２ =性别集合={男，女} D３=专业集合={计算机专业，数学专业，法律专业}
例如上面给出的三个域Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3的笛卡儿积为： D1×D２×D３=
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案教学内容：
1. 数据库基本概念
- 数据库的定义
- 数据库管理系统 (DBMS) 的作用和功能
- 数据库系统的组成和结构
2. 数据库模型
- 层次模型
- 网状模型
- 关系模型
- 面向对象模型
- 实体-关系模型
3. 关系数据库管理系统 (RDBMS)
- 关系数据库的特点
- SQL语言基础
- 数据表的创建与管理
- 数据的增删改查操作
4. 数据库设计与规范化
- 数据库设计的步骤
- 数据库规范化的概念
- 数据库设计范式的理解
5. 数据库索引与性能优化
- 索引的作用与分类
- 索引的设计与优化
- 查询性能的优化方法
6. 数据库安全与备份
- 数据库安全性的保障
- 用户权限管理
- 数据库备份与恢复策略
教学目标：
1. 了解数据库的基本概念与组成结构
2. 掌握不同数据库模型的特点和应用场景
3. 能够使用 SQL 语言进行数据操作
4. 能够设计简单的关系数据库并进行规范化
5. 理解数据库索引与性能优化的重要性
6. 掌握数据库安全与备份的基本策略
教学方法：
1. 理论讲解结合案例分析
2. 实际操作演练与练习
3. 课堂讨论与小组交流
4. 作业与实际项目案例分析
教学评估方式：
1. 课堂书面测试
2. 实际操作练习成绩评定
3. 课堂参与讨论质量评估
4. 课后作业与项目案例报告评定
教学资源准备：
1. 计算机实验室设备
2. 数据库管理系统软件
3. 教学案例资料
4. 课堂演示素材。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库的基本概念理解数据库的定义理解数据和信息的关系理解数据模型的概念1.2 数据库系统的结构理解数据库系统的组成部分理解数据库管理系统的作用理解应用程序和数据库之间的交互过程1.3 数据库的发展历史了解数据库的起源和发展过程了解关系数据库和面向对象数据库的区别了解当前数据库技术的发展趋势第二章：关系数据库理论2.1 关系模型的基本概念理解关系表的定义和表示方法理解关系模型的特点和优势理解实体和属性的概念2.2 关系的操作理解选择、投影和连接操作的含义和应用掌握关系代数和SQL语言的使用方法理解关系的性质和操作的限制条件2.3 关系的完整性约束理解实体完整性和参照完整性的概念理解主键和外键的作用和定义掌握关系的完整性约束的实现方法第三章：数据库设计3.1 需求分析理解需求分析的目的和重要性掌握需求分析的方法和技术理解数据字典和数据流图的使用3.2 概念设计理解概念设计的概念和目的掌握实体-关系模型的表示方法理解概念设计到逻辑设计的转换方法3.3 逻辑设计理解逻辑设计的概念和目的掌握关系模型的设计方法理解关系数据库设计的原则和方法第四章：数据库管理4.1 数据库的创建和管理理解数据库的创建和管理过程掌握SQL语言创建和管理数据库的方法理解数据库的备份和恢复的概念和方法4.2 数据库的安全性和完整性理解数据库安全性的概念和重要性掌握数据库的权限管理和访问控制方法理解数据库完整性的概念和实现方法4.3 数据库性能优化理解数据库性能优化的概念和方法掌握查询优化和索引的使用方法理解数据库缓存和分区的概念和方法第五章：数据库应用系统开发5.1 数据库应用系统的设计和实现理解数据库应用系统的设计和实现过程掌握数据库应用系统的设计原则和方法理解应用程序和数据库之间的交互过程5.2 常用数据库开发工具了解常用的数据库开发工具的概念和功能掌握数据库开发工具的使用方法理解不同开发工具的优缺点和适用场景5.3 数据库应用系统的运行和维护理解数据库应用系统的运行和维护的重要性掌握数据库应用系统的运行和维护方法理解故障排除和性能监控的概念和方法第六章：SQL语言6.1 SQL语言基础理解SQL语言的作用和特点掌握SQL语言的基本语法和操作理解数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）的概念6.2 SQL数据查询掌握SQL查询语句的编写和执行理解选择、投影和连接操作的SQL实现掌握子查询和联合查询的使用方法6.3 SQL数据定义和操纵掌握SQL语言创建表、视图和索引的方法掌握插入、更新和删除数据的SQL语句理解SQL语言的数据类型和约束定义第七章：数据库事务管理7.1 事务的基本概念理解事务的定义和特性掌握事务的ACID属性理解事务的作用和重要性7.2 事务管理理解事务的提交和回滚掌握事务控制语句的使用理解事务隔离级别的概念和作用7.3 事务日志和恢复理解事务日志的作用和结构掌握数据库的恢复机制理解崩溃后的数据库恢复过程第八章：数据库高级特性8.1 数据库触发器和存储过程理解触发器和存储过程的定义和作用掌握创建和调用触发器和存储过程的方法理解触发器和存储过程在数据完整性管理中的应用8.2 数据库视图和索引理解视图的概念和作用掌握创建和使用视图的方法理解索引的原理和作用掌握索引的创建和管理方法8.3 数据库分区理解分区的作用和原理掌握分区的创建和管理方法理解分区对数据库性能的影响第九章：数据库性能优化9.1 查询优化理解查询优化的目的和方法掌握查询优化技术理解查询优化器的工作原理9.2 数据库索引设计理解索引的作用和类型掌握索引的设计原则和方法理解索引维护和更新策略9.3 数据库缓存和并发控制理解数据库缓存的作用和原理掌握缓存优化策略理解并发控制的重要性掌握并发控制技术第十章：数据库应用案例分析10.1 数据库应用案例介绍分析实际数据库应用案例理解案例中数据库的设计和实现方法理解案例中数据库的应用场景和效果10.2 数据库应用案例分析分析案例中的数据库需求和设计分析案例中的数据库管理和维护方法分析案例中的数据库性能优化措施10.3 数据库应用案例实践基于案例进行数据库设计和实现实践案例中的数据库管理和维护方法实践案例中的数据库性能优化措施重点和难点解析重点环节1：关系模型的基本概念关系表的定义和表示方法关系模型的特点和优势实体和属性的概念重点环节2：关系的操作选择、投影和连接操作的含义和应用关系代数和SQL语言的使用方法关系的性质和操作的限制条件重点环节3：关系的完整性约束实体完整性和参照完整性的概念主键和外键的作用和定义关系的完整性约束的实现方法重点环节4：数据库的创建和管理数据库的创建和管理过程SQL语言创建和管理数据库的方法数据库的备份和恢复的概念和方法重点环节5：数据库的安全性和完整性数据库安全性的概念和重要性数据库的权限管理和访问控制方法数据库完整性的概念和实现方法重点环节6：数据库性能优化查询优化和索引的使用方法数据库缓存和分区的概念和方法数据库性能优化的概念和方法重点环节7：数据库事务管理事务的定义和特性事务的ACID属性事务的提交和回滚重点环节8：数据库高级特性触发器和存储过程的定义和作用视图和索引的原理和作用分区对数据库性能的影响重点环节9：数据库性能优化查询优化技术索引的设计原则和方法缓存优化策略重点环节10：数据库应用案例分析数据库应用案例的需求分析和设计数据库应用案例的管理和维护方法数据库应用案例的性能优化措施全文总结和概括：本文主要分析了数据库原理及应用教案中的重点环节，包括关系模型的基本概念、关系的操作、关系的完整性约束、数据库的创建和管理、数据库的安全性和完整性、数据库性能优化、数据库事务管理、数据库高级特性、数据库应用案例分析等。
数据库原理及应用知识点总结
数据库原理及应用知识点总结数据库是一个结构化存储数据的系统，能够通过各种方法访问和管理这些数据。
它是现代应用程序开发中不可或缺的组成部分，有着广泛的应用。
1.数据库的类型-层次数据库：通过树状结构组织数据，适合处理具有层次结构的数据。
-网状数据库：数据之间的关系可以是任意的，适合处理复杂的数据关系。
-关系数据库：数据以关系的形式组织，主要有表、行和列构成，使用标准的SQL查询语言进行操作。
-非关系数据库：使用键值对的形式存储数据，适合处理非结构化的数据。
2.关系数据库的特点-数据以关系表的形式存储，表由行和列组成。
-表中的数据是结构化的，有特定的数据类型，可以对其进行约束。
-数据的逻辑结构与物理存储结构分离，使得数据的操作更加灵活。
-支持事务处理，保证数据的一致性和完整性。
3.SQL语言- SQL（Structured Query Language）是用于管理和操作关系数据库的语言。
-SQL语言包括数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据控制语言（DCL）等。
-DDL用于定义和管理数据库的结构，包括创建、修改和删除表、索引、视图等。
-DML用于操作数据库中的数据，包括插入、更新、删除和查询数据。
-DCL用于控制数据库中的数据访问权限和事务管理。
4.数据库设计-数据库设计是指根据应用程序的需求，将数据组织成适合存储和检索的结构。
-数据库设计的步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
-需求分析阶段确定了数据库的用户需求和功能需求。
-概念设计阶段将实体和关系转化为概念模型，采用E-R图进行表示。
-逻辑设计阶段将概念模型转化为关系模型，确定实体、属性、关系和约束。
-物理设计阶段将关系模型映射到存储结构，包括索引、分区、冗余等。
5.数据库索引-索引是一种数据结构，用于提高数据库的查询性能。
-索引可以基于一个或多个列，可以是唯一的或非唯一的。
-索引可以加快数据的检索速度，但同时会增加数据的插入、更新和删除的时间。
数据库原理及应用实践报告
数据库原理及应用实践报告一、引言数据库是现代计算机科学领域中一种重要的数据结构，广泛应用于各个领域的信息管理和数据处理中。
数据库的原理和应用实践对于科学家和工程师来说都是必备的知识。
本报告主要介绍数据库的原理和一些常见的应用实践。
二、数据库的原理1.数据库的定义数据库是一个用于存储和管理数据的集合。
它提供了一种统一的方式来组织和访问数据，使得数据的存储和检索更加高效和方便。
2.数据库的特点数据库具有以下几个特点：（1）数据持久性：数据库中的数据是持久存储的，即使系统崩溃或断电，数据也不会丢失。
（2）数据共享性：数据库可以被多个用户共享，不同的用户可以对数据进行并发访问和操作。
（3）数据独立性：数据库中的数据与程序和存储介质无关，可以独立于具体的应用程序进行操作。
（4）数据安全性：数据库提供各种机制来保证数据的安全性，如用户权限管理、数据加密等。
3.数据库的模型数据库根据数据的组织方式可以分为不同的模型，常见的数据库模型有层次模型、网络模型和关系模型。
关系模型是最常用的模型，它将数据组织成表格的形式，便于理解和操作。
4.数据库的查询语言数据库查询语言是用户与数据库之间进行交互的一种方式，常见的查询语言有结构化查询语言（SQL）。
SQL提供了一种简单而强大的方式来操作数据库，包括数据的插入、查询、更新和删除等操作。
三、数据库的应用实践数据库在各个领域都有广泛的应用，下面介绍一些常见的应用实践：1.企业管理系统企业管理系统是一种集成了多个管理模块的系统，包括人力资源管理、财务管理、供应链管理等。
数据库作为企业管理系统的核心组件之一，负责存储和管理各种业务数据，支持各个模块之间的数据共享和协作。
2.社交网络社交网络是一种基于互联网的交流和分享平台，如Facebook、微博等。
数据库在社交网络中起到存储用户信息、关系网络等功能，支持用户之间的信息交流和关系管理。
3.电子商务数据库在电子商务中扮演着重要的角色，用于存储和管理商品信息、订单信息、用户信息等。
数据库系统原理及应用教程
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插入、删 除和更新等操作。
数据控制语言（DCL）
用于控制对数据库的访问权限和事务处理等。
事务管理
确保数据库的完整性和一致性，包括事务的 开始、提交和回滚等操作。
数据查询语言SQL
查询语句
用于从数据库中查询数据，常 见的有SELECT语句。
条件查询
概念设计
根据业务需求，设计出满足用户需求的概念模型，如ER图。
逻辑设计
将概念模型转化为数据库管理系统支持的逻辑模型，如关系模型。
物理设计
根据数据库的物理存储特性，设计数据的存储结构和访问方式。
数据库优化
查询优化
01
通过对SQL语句的优化，提高查询效率。
索引优化
02
合理使用索引，加速数据的检索速度。
关系数据库
关系数据结构
由行和列组成的二维表，每一行表示 一个记录，每一列表示一个字段。
关系完整性约束
包括实体完整性、参照完整性和用户 自定义完整性，用于保证数据的准确 性和一致性。
关系操作
包括查询、插入、删除和更新等操作， 通过SQL语言实现。
关系代数
一种用于描述关系数据库操作的数学 模型，包括选择、投影、连接等基本 操作。
数据存储与索引
数据存储方式
包括文件存储和内存存储等，不同的存储方式对数据 库的性能和效率有不同的影响。
索引结构
常见的索引结构有B树、B+树和哈希索引等，用于加 快数据的查询速度。
索引管理
包括索引的创建、删除和重建等操作，以及索引的维 护和管理。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
用于定义和管理数据库中的各种对象，如表、 视图、索引等。
数据库系统原理及应用教程(第5版)
10.3前期阶段的实 验方案
10.4数据库操作实 验方案
作者介绍
同名作者介绍
这是《数据库系统原理及应用教程（第5版)》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
读书笔记
读书笔记
这是《数据库系统原理及应用教程（第5版)》的读书笔记模板，可以替换为自己的心得。
精彩摘录
精彩摘录
数据库系统原理及应用教程 （第5版)
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
思维导图
本书关键字分析思维导图
应用
结构
教程
实验
技术
教程
设计
原理
数据库
系统 数据库
管理
应用
系统
操作
习题
建立
关系
查询
内容摘要
内容摘要
《数据库系统原理及应用教程第5版》为“十二五”普通高等教育本科规划教材、普通高等教育“十一五”规 划教材。《数据库系统原理及应用教程第5版》系统全面地阐述了数据库系统的基本理论、应用技术和设计方法； 以SQL Server 2017数据库管理系统为技术案例和实验平台，具有较好的可操作性。为便于组织教学和实验， 《数据库系统原理及应用教程第5版》的后一章为数据库课程的教学标准、实验标准和实验方案，供读者参考。 《数据库系统原理及应用教程第5版》概念清楚、重点突出、章节安排合理，每章附有丰富习题，重视上机实验环 节。《数据库系统原理及应用教程第5版》可作为高等院校学生学习数据库系统的教材，也可供计算机爱好者阅读。
3.7数据库应用系统 的设计
3.8数据库应用系统 的设计实例
《数据库原理及应用》课件
数据库的种类与结构
关系型数据库
采用表格形式存储数据，支 持数据的增删改查操作，如 MySQL、Oracle等。
非关系型数据库
不依赖于固定的数据结构， 如MongoDB、Redis等。
数据库结构
包括表、记录、字段等基本 组成，以及主键、外键等关 联关系。
数据库管理系统简介
数据库管理系统（DBMS）
关系操作
对关系执行的操作，包括选择、投影、连接、聚 合等。
ABCD
关系完整性约束
确保关系中数据的准确性和一致性。包括实体完 整性、参照完整性和用户定义完整性。
关系代数
一种用于描述关系操作的数学语言，包括并、差 、笛卡尔积等基本操作。
数据库语言与SQL
SQL语言
用于管理关系数据库的标准编程语言。包括数据查询语言 （DQL）、数据定义语言（DDL）和数据控制语言（DCL ）。
《数据库原理及应用》PPT课件
• 数据库概述 • 数据库原理 • 数据库应用 • 数据库新技术与发展趋势 • 实践与应用案例
01
数据库概述
数据库的定义与作用
数据库定义
数据库是一个长期存储在计算机内的 、有组织的数据集合，它能够满足各 种用户对数据共享的需求。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和管理 大量数据，支持企业或组织的运营和 决策。
详细描述
介绍一个实际的数据库安全防护案例，包 括权限管理、数据加密、备份恢复等策略 ，以及如何防范SQL注入、跨站脚本攻击 等安全威胁。
THANK YOU
SQL查询优化案例
总结词
通过实际案例展示SQL查询优化的方法和技巧。
详细描述
介绍一个实际的SQL查询优化案例，包括查询优化前的性能瓶颈、使用EXPLAIN分析 查询执行计划、优化SQL语句的技巧等，以及优化后的性能提升情况。
数据库原理与应用
数据库原理与应用数据库是一个经过组织的、存储大量结构化数据的集合，数据库系统是管理和维护这些数据的软件系统。
本文将介绍数据库的原理和各种应用场景。
一、数据库的原理1. 数据模型：数据库采用不同的数据模型来描述数据的结构和关系，常见的数据模型包括层次模型、网络模型和关系模型。
其中，关系模型是最常用的数据模型，它将数据组织成表格形式，利用关系代数和关系演算来实现数据的查询和操作。
2. 数据库管理系统（DBMS）：DBMS是管理数据库的软件系统，它提供了数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）等功能，用于创建和维护数据库，以及对数据库进行查询和更新操作。
常见的DBMS包括MySQL、Oracle和SQL Server等。
3. 数据库的结构：数据库由一个或多个表格组成，每个表格由若干列和行组成。
表格中的列定义了不同数据的属性，而行则代表具体的数据记录。
通过使用主键和外键，可以在不同表格之间建立关联关系。
4. 数据库的索引：索引通过使用一定的数据结构和算法，提高数据库的查询性能。
通过创建索引，可以加快数据的检索速度，并提高查询效率。
常见的索引类型包括B树索引和哈希索引等。
5. 事务管理：事务是数据库中执行一系列操作的逻辑单位，它要么全部执行成功，要么全部回滚。
通过使用事务，可以保持数据的一致性和完整性。
如果某个操作失败，数据库将自动回滚到事务之前的状态。
二、数据库的应用1. Web应用：数据库在Web应用中起着至关重要的作用。
通过将用户的个人信息、商品信息等存储在数据库中，实现了用户注册、登录和交易等功能。
同时，数据库也用于存储网站的文章、评论和日志等内容。
2. 企业管理系统：数据库在企业管理系统中扮演着核心角色。
通过使用数据库，企业可以存储、管理和分析大量的业务数据。
例如，人力资源管理系统可以存储员工的个人信息和工资记录，供企业管理人员参考。
3. 银行系统：银行系统需要大量存储和处理客户的账户、交易记录和贷款信息等数据。
数据库原理及应用.
延迟执行的约束(Deferred constrainsts)：完整性检 查延迟到整个事务执行结束后进行。
违约反应：若用户的请求使数据违背了完整性约束条 件，则采取一定的动作来保证数据的完整性。
数据库原理及应用
5
动态元组约束：修改元组值时元组中各个字段应满足的约束条 件。如职工工资调整时新工资不得低于原工资+工龄*1.5。 动态关系约束：加在关系变化前后状态上的限制条件。如事务 的一致性、原子性等约束条件。
数据库原理及应用
6
2
完整性控制
DBMS的完整性控制机制应具有以下三方面功能
定义功能：提供定义完整性约束条件的机制。
完整性约束条件：是数据模型组成部分中施加在数据库数据之 上的语义约束条件，是完整性控制的核心， DBMS应提供定义 数据库完整性约束条件，并把它们作为模式的一部分存入数据 库中。其作用的对象可以是列、元组、关系。列约束主要是列 的类型、取值范围、精度、排序等约束条件；元组约束是元组 中各个字段间联系的约束；关系的约束是若干元组间、关系集 合上以及关系之间的联系的约束。完整性约束条件涉及上述三 类对象，其状态可以静态的，也可以是动态的。
数据库原理及应用
11
在被参照关系中删除元组时的问题：当删除被参照 关系的某个元组，而参照关系有若干元组的外码 值与被删除的被参照关系的主码值相同，这时有 三种不同策略：
对数据格式的约束。如出生日期的格式为YY.MM.DD。 对取值范围或取值集合的约束。如性别的取值范围是[男,女]。 对空值的约束。如学号不能为空，成绩可以为空。 其他约束。如关于列的排序。
数据库原理与应用
1.2 数据模型
模型——对客观事物、现象、过程或系统的简化描述
所有的数据库系统都为它所要描述的世界建立了模型：
• 数据建模：描述了组织数据的框架结构。
如：楼房住户-数据；房间规格-数据模型
———数据建模最后发展成为数据的存储方式（数据字
典
中的定义）
• 业务功能建模：用户的最终需求。
——业务功能建模最后发展成为应用程序
（4）数据不一致 由（1）造成，更新时会造成同一数据在不同文件 中的不一致。
（5）数据联系弱 文件与文件之间是独立的，文件之间的联系必须通 过程序来构造。 尽管如此，文件系统在数据管理技术的发展中仍起 着很重要的作用。
1.1.2 数据管理技术的产生和发展
3.数据库系统阶段 从60年代后期开始，计算机用于信息处理的规模越来越大 ，对数据管理的技术提出了更高的要求，此时开始提出计 算机网络系统和分布式系统，出现了大容量的磁盘，文件 系统已不再能胜任多用户环境下的数据共享和处理。一个 新的数据库管理技术——DBMS由此而形成，它对所有用户 数据实行统一的、集中的管理、操作和维护。
2．属性（Attribute） ——指实体所具有的某一方面的特性，一个实体可 由若干个属性来刻划。 - 属性取值在一定的范围，称为该属性的值域/域 （Domain） - 唯一标识实体的属性集称为码(Key)
- DBMS为保证其独立性和可以执行，大部分PDM 的实现工作由系统自动完成，而设计者只设计索 引、聚簇等特殊结构
1.2.3概念模型
实体-联系（Entity-Relationship）概念模型 首先介绍E-R模型中常用的几个重要概念，利用它们
可
构造出现实世界的数据的抽象描述。
1．实体、实体型、实体集
数据库原理及应用实验报告
数据库原理及应用实验报告引言：数据库是一种专门用于管理和存储数据的软件系统。
它可以高效地组织、存储、管理和访问大量的数据，并且具备数据的可靠性和一致性。
在数据库原理及应用的实验中，我们学习了数据库的基本原理和操作以及实际应用。
实验目的：1.了解数据库的基本原理和概念；2.了解数据库的设计和管理方法；3.学习使用SQL语言进行数据库的操作；4.进行数据库的实际应用实验。
实验内容：本次实验主要分为两个部分，第一部分是数据库的原理和概念学习，第二部分是实际应用实验。
第一部分：数据库原理和概念学习1.数据库基本概念：数据库、数据、数据模型等；2.关系数据库模型：表、列、行、主键、外键的概念及关系模型的基本组成；3.ER图：实体、属性、关系的概念及其在数据库设计中的应用；4.数据库的设计：数据模型设计和规范化的原理和方法；5.数据库查询语言(SQL)：SQL基本语法、查询、插入、更新和删除等操作。
第二部分：实际应用实验1.数据库环境的搭建：安装数据库系统、创建数据库、创建表等操作；2.SQL语言的应用：使用SQL语言进行数据库的查询、插入、更新、删除等操作；3.数据库设计与管理：根据实际需求设计数据库表结构，并进行数据的插入、查询等操作；4.数据的导入和导出：将已有数据导入数据库或将数据库中的数据导出到外部文件。
实验步骤：1.搭建数据库环境：根据实验要求选择合适的数据库系统，安装并配置好相关环境；2.创建数据库和表结构：使用SQL语言创建数据库和相应的表结构；3.插入数据：使用SQL语言插入初始数据，保证数据库中有足够的数据进行后续操作；4.查询数据：使用SQL语言进行数据库的查询操作，通过不同的查询条件获取所需的数据；5.更新和删除数据：使用SQL语言进行数据库中数据的更新和删除操作，保证数据的一致性和完整性；6.数据的导入和导出：根据实验需求将外部数据导入数据库或将数据库中的数据导出到外部文件进行备份。
《数据库原理及应用》教学教案(全)
《数据库原理及应用》教学教案（一）一、教学目标1. 让学生了解数据库的基本概念，理解数据库、数据库管理系统、数据库系统三者的关系。
2. 让学生掌握数据库的设计步骤，了解实体-联系模型，并能够将现实世界中的问题转化为实体-联系模型。
3. 让学生了解关系模型的基本概念，掌握关系运算，了解关系的完整性约束。
二、教学内容1. 数据库的基本概念1.1 数据库1.2 数据库管理系统1.3 数据库系统2. 数据库的设计步骤2.1 需求分析2.2 概念设计2.3 逻辑设计2.4 物理设计3. 实体-联系模型3.1 实体及其属性3.2 联系及其类型3.3 实体-联系模型绘制4. 关系模型的基本概念4.1 关系4.2 关系运算4.3 关系的完整性约束三、教学方法1. 讲授法：讲解数据库的基本概念，关系模型的基本概念。
2. 案例分析法：分析实际问题，引导学生掌握实体-联系模型的绘制。
3. 实践操作法：让学生通过上机操作，掌握关系运算，了解关系的完整性约束。
四、教学环境1. 教室环境：多媒体教学设备，网络连接。
2. 软件环境：数据库管理系统软件，如MySQL、Oracle等。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问和讨论情况，评价学生的参与度。
2. 上机操作：检查学生上机操作的结果，评价学生对关系运算和关系完整性约束的掌握程度。
3. 课后作业：布置相关题目，评价学生对课堂所学知识的理解和应用能力。
《数据库原理及应用》教学教案（二）一、教学目标1. 让学生掌握关系数据库的基本操作，包括增加、删除、修改和查询。
2. 让学生了解SQL语言的基本功能，能够使用SQL语言进行数据库操作。
3. 让学生了解数据库的备份与恢复，掌握数据库的安全性和完整性控制。
二、教学内容1. 关系数据库的基本操作1.1 增加操作1.2 删除操作1.3 修改操作1.4 查询操作2. SQL语言的基本功能2.1 数据定义2.2 数据查询2.3 数据更新2.4 数据控制3. 数据库的备份与恢复3.1 备份3.2 恢复4. 数据库的安全性和完整性控制4.1 安全性控制4.2 完整性控制1. 讲授法：讲解关系数据库的基本操作，SQL语言的基本功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Objectives
❖ 了解概念模型和数据模型的区别 ❖ 了解数据模型的分类 ❖ 了解E-R概念模型图 ❖ 了解关系数据库模型
1. 信息的三种世界及描述
1.1 信息的现实世界 1.2 信息世界 1.3 信息的计算机世界 1.4 信息三个世界的关系
1. 信息的三种世界及描述
1.1 信息的现实世界
数据模型
2. 概念模型
2.1 概念模型及表示方法
❖ 概念模型
➢是对信息世界的管理对象、属性及联系 等信息的描述形式。
➢ 不依赖计算机及DBMS，它是现实世 界的真实全面反映。
2. 概念模型
2.1 概念模型及表示方法
❖ 表示方法----（E-R图）
① 用长方形表示实体集，长方形内写明实体集名。 ② 用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应
的实体集连接起来。 ③ 用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，
用线段分别与有关实体集连接起来，在线段旁标出 联系的类型。如果联系具有属性，则该属性仍用椭 圆框表示，仍需要用线段将属性与其联系连接起来。
工厂
负责
厂长
2. 概念模型
2.2 概念模型的基本概念
❖ 对象（Object）和实例（Instance） ➢ 现实世界中具有相同性质、服从相同规则的一 类事物（概念）的抽象称为对象； ➢ 对象中的每一个具体的事物（实体）为该对象 的实例.
2. 概念模型
2.2 概念模型的基本概念
❖ 属性（Attribute） ➢ 属性为实体的某一方面特征的抽象表示。 ➢ 例如：“学生”的属性可以为“学号”、“姓 名”等；
2. 概念模型
2.2 概念模型的基本概念
❖ 主码（Primary Key）和次码(Secondary Key) ➢ 主码（主关键字）能够惟一标识一个实体；不 能惟一标识实体的属性叫次码；（PS：一个实 体可以有多个Key,从中选取一个主码。）
2. 概念模型
2.2 概念模型的基本概念
❖ 域（Domain） ➢ 属性的取值范围称为属性的域。例如：“性别” 的域为“概念模型
2.3实体联系的类型
一、两个实体集之间的联系
① 一对一联系（1:1）:设有两 个实体集A和B，对于A中的 每一个实体， B中至多有一 个实体与之联系；反之亦然。
1 工 作
n 教师
职工
m
参 加
n
体育团 体
2. 概念模型- 实体联系的类型（续）
二、多个实体集之间的联系
① 多实体集之间的一对多联系: 设实体集E1,…En，对于实体集Ej(j=1,… n)
中的一个给定实体，最多只和其他实体集Ei(ij)中的一个实体相联系，则称Ej 与E1…,En之间的联系是一对多的。 ② 多实体集之间的多对多联系: 在两个以上的多个实体集之间，当一个实体集 与其他实体集之间均存在多对多联系，而其他实体集之间没有联系时，这种 联系称为多实体集间的多对多联系。
1. 信息的三种世界及描述
1.3信息的计算机世界
数据项(Item)：对象属性的数据表示。 记录(Record)：实例的数据表示。记录有型和值之分：记录 的型是结构，由数据项的型构成；记录的值表示对象中的一个 实例，它的分量是数据项值。 文件(File)：对象的数据表示，同类记录的集合。 数据模型（Data Model）：现实世界中的事物和相互联系 数据化的结果就是数据模型。
数据库原理及应用
第二章 数据模型与概念模型
第二章 数据模型与概念模型
为什么要学习模型？
为什么？
为什么？ 为什么要提到这些知识？
第二章 数据模型与概念模型
• 1、信息的三种世界及描述
•2、概念模型
2.1、表示方法 2.2、基本概念 2.3、实体联系的类型
• 3、数据模型
3.1、数据模型概述 3.2、数据模型分类
1. 信息的三种世界及描述
1.4 信息的三个世界的联系和转换过程
现实世界 系统分析 事物及联系 信息化
信息世界 信息模型
数据库设计 计算机世界
数据化
数据模型
现实世界 实体 特征 实体集
实体间的联系
信息世界 实例 属性
对象或实体型 对象间的联系
概念模型
计算机世界 记录 数据项
数据或文件 数据间的联系
要管理的客观存在的各种事物、事务之间的相互联系及事物 的发生、变化过程。
①实体(Entity)：现实世界中存在的可以相互区分的事物 或概念。 ②实体的特征(Entity Characteristic)：每个实体都有自 己的特征，利用实体的特征可以区别不同的实体。 ③实体集及实体集间的联系(Relation)：具有相同特征或 能用同样特征描述的实体的集合。
1. 信息的三种世界及描述
1.2 信息世界
❖在信息世界中：
实体的特征在头脑中形成的知识称为属性； 实体通过其属性表示称为实例； 同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用属 性表示得出的信息集合； 实体集之间的联系用对象联系表示
1. 信息的三种世界及描述
1.2 信息世界
❖ 信息世界通过概念模型、过程模型和状态模 型反映现实世界，它要求对现实世界中的事物、 事物间的联系和事物的变化情况准确、如实、 全面地表示。
❖ 第二步：综合局部的E-R模型图，建立总的E-R模型图：
▪ 先将具有相同实体的两个E-R图，以该相同实体为基准进行集成； ▪ 若还有相同实体的E-R图，则再次集成； ▪ 这样一直继续下去，直到所有相同实体的局部E-R图都被集成，便
可得到全局E-R图
2. 概念模型- 实体联系的类型（续）
例1“分析学生和课程之间的E-R模型
② 一对多联系（1:n）:设有两 个实体集A和B，对于A的每 一个实体，B中有一个或多 个实体与之联系；而对于B 的每一个实体，A中至多有 一个实体与之联系。
③ 多对多联系（m:n）:设有 两个实体集A和B，对于A 的每一个实体，B中有一个 或多个实体与之联系；反 之亦然。
工厂
1 负 责
1 厂长
学校
m 教师
课程
1 讲授
n 参考书
n 项目
供应商
m 供应
p 零件
2. 概念模型- 实体联系的类型（续）
如何画E-R模型图？
书P54
2. 概念模型- 实体联系的类型（续）
❖ 第一步，建立局部的E-R模型图：
▪ 先分析模型中涉及到的实体， ▪ 再分析实体与实体间的联系，并标注出联系的类型， ▪ 分析实体及其联系的属性