《NoSQL数据库原理》教学进度表

合集下载

nosql数据库教案

nosql数据库教案无SQL数据库教案教案目标：通过本教案，学生将了解无SQL数据库的概念、特点和应用场景，并能够使用常见的无SQL数据库进行数据操作。

教案步骤：1. 引入：- 介绍传统关系型数据库和无SQL数据库的区别和特点。

- 解释无SQL数据库的概念，即非关系型数据库管理系统。

- 引发学生对无SQL数据库的兴趣，并提出学习无SQL数据库的必要性。

2. 无SQL数据库的分类：- 介绍常见的无SQL数据库类型，如键值存储、文档存储、列存储和图存储等。

- 对比各种类型的无SQL数据库，包括它们的特点、适用场景和优缺点。

3. 常见无SQL数据库的介绍：- 针对键值存储，介绍Redis和DynamoDB数据库，并分析它们的特点和应用场景。

- 针对文档存储，介绍MongoDB和CouchDB数据库，并讨论它们的优点和适用场景。

- 针对列存储，介绍HBase和Cassandra数据库，并比较它们的功能和性能。

- 针对图存储，介绍Neo4j和Titan数据库，并讨论它们在社交网络和推荐系统中的应用。

4. 无SQL数据库的使用：- 分析学生在数据库项目中可能遇到的典型问题，并引导学生思考无SQL数据库如何解决这些问题。

- 提供示例代码和实例演示，教授学生如何使用具体的无SQL数据库进行数据操作和查询。

- 强调无SQL数据库的横向扩展能力和高性能特性，培养学生对无SQL数据库的实际应用能力。

5. 总结与评价：- 总结无SQL数据库的特点和优势，强调它们在大数据和实时数据处理中的价值。

- 让学生回答一些问题，检验他们对无SQL数据库的理解程度。

- 鼓励学生思考未来无SQL数据库的发展趋势，并展望其在新兴技术领域的应用前景。

教案评价方式：- 教案执行过程中，教师对学生的参与情况进行评价。

- 学生提交作业，完成针对无SQL数据库的任务和问题。

- 期末考试，测试学生对无SQL数据库的基本概念、常见类型和应用场景的掌握程度。

《NoSQL数据库》课程教学大纲

《NoSQL数据库》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：12153课程名称：NoSQL数据库英文名称：NoSQL Database课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：40/2.5（讲课学时：32 实验学时：8）先修课程：数据库系统原理、云计算与大数据、分布式计算框架基础后续课程：行业大数据案例分析、大数据项目综合实践适用专业：数据科学与大数据技术二、课程描述NoSQL数据库泛指非关系型数据库，是大数据场景下分布式数据存储和管理的核心技术。

本课程旨在引导学生掌握NoSQL数据库的基本概念和技术，典型的NoSQL 数据库的使用和开发方法。

通过项目案例，深刻理解大数据环境下传统关系型数据库和NoSQL数据库的各自优势和不足，NoSQL数据库的设计理念，能够针对实际应用场景，分析、选择和使用合适的数据库。

学习HDFS及HBase、Cassandra、MongoDB数据库的使用方法，熟练地进行NoSQL数据库的部署和常规管理；掌握NoSQL数据库的开发接口，能够进行分布式数据管理项目的设计与开发。

通过课程学习，使学生掌握分布式数据管理的特点和常用技术，具有一定的分布式数据库分析、设计、管理能力，为未来从事大数据的管理和应用开发打下良好的基础。

三、课程教学目标1.了解NoSQL数据库的应用背景，NoSQL与传统关系型数据库的差异，理解NoSQL数据库的基本概念和方法，掌握大数据领域数据管理、开发所需要的基础理论、工程基础知识和常规技术，具备解决大数据领域复杂工程问题的基本能力。

（支持毕业能力要求1）2.了解HBase、Cassandra、MongoDB三种典型的NoSQL数据库的各自特点和应用场景，并能够熟练使用。

针对具体工程项目，能够恰当选择NoSQL数据库，进行部署、使用和管理，并运用其对大数据领域复杂工程问题进行模拟和实现。

（支持毕业能力要求5）3.理解典型NoSQL数据库的设计原理，熟悉开发接口，能够分析、设计、实施分布式数据库，具备以分布式数据库为核心的大数据应用系统的开发能力，以及结合新思想、运用新技术解决实际问题的态度和意识。

教学大纲 NoSQL数据库原理

《Spark大数据技术与应用》教学大纲课程名称：Spark大数据技术与应用课程类别：必修适用专业：大数据技术类相关专业总学时：64学时总学分：4.0学分一、课程的性质本课程是为大数据技术类相关专业学生开设的课程。

NoSQL数据库大多具有横向扩展能力强、数据模型灵活等特点，在互联网、电力、电信、金融以及工业物联网等领域具有广泛应用。

作为开源软件，NoSQL数据库的使用和部署较为简单，不需要掌握复杂的底层技术原理，适合ICT领域中的各个专业人员学习和使用。

被统称为“NoSQL”的非关系型数据库，大多具有优秀的分布式部署能力、横向扩展能力和灵活的数据模型。

本课程介绍NoSQL数据库的起源、基本技术原理、常见存储模式等知识，介绍HBase、Cassandra、MongoDB、Neo4j和Redis等热门NoSQL软件的技术原理、架构特点和使用方法，使学生掌握常见NoSQL数据库的部署和使用方法，理解分布式大数据系统可能遇到的技术难题和解决方法，进而更深入的理解大数据领域的开源工具和技术原理。

二、课程的任务通过本课程的学习，使学生掌握HBase、Cassandra、MongoDB、Neo4j等热门NoSQL 软件的基本技术原理、架构特点和使用方法。

掌握常见NoSQL数据库的部署和使用方法，理解分布式大数据系统可能遇到的技术难题和解决方法，进而更深入的理解大数据领域的开源工具和技术原理。

三、教学内容及学时安排四、考核方式突出学生解决实际问题的能力，加强过程性考核。

课程考核的成绩构成= 出勤（10%）+ 平时作业与课堂练习（30%）+ 课程设计（60%）。

五、教材与参考资料1.教材侯宾．《NoSQL数据库原理》[M]．北京：人民邮电出版社．2018．2.参考资料。

《数据库原理》课程设计任务书

河南城建学院《数据库原理》课程设计任务书班级专业软件工程课程名称数据库原理指导教师计算机科学与工程学院2014年06月《数据库原理》课程设计任务书一、课程设计的目的和意义《数据库原理》课程设计是实践性教学环节之一，是《数据库原理》课程的辅助教学课程。

通过课程设计，使学生掌握数据库的基本概念，结合实际的操作和设计，巩固课堂教学内容，使学生掌握数据库系统的基本概念、原理和技术，将理论与实际相结合，应用现有的数据建模工具和数据库管理系统软件，规范、科学地完成一个小型数据库的设计与实现，把理论课与实验课所学内容做一综合，并在此基础上强化学生的实践意识、提高其实际动手能力和创新能力。

二、设计要求：通过设计一完整的数据库，使学生掌握数据库设计各阶段的输入、输出、设计环境、目标和方法。

熟练掌握两个主要环节——概念结构设计与逻辑结构设计；熟练的使用SQL语言实现数据库的建立、应用和维护。

集中安排1周进行课程设计，以小组为单位，一般3人为一组。

教师讲解数据库的设计方法以及布置题目，要求学生根据题目的需求描述，进行实际调研，提出完整的需求分析报告，概念结构设计阶段的E-R图，逻辑结构设计阶段的各关系模式，在物理模型中根据需要添加必要的约束、视图、触发器和存储过程等数据库对象，最后生成创建数据库的脚本，提出物理设计的文档。

要求如下：1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作。

2、既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。

结合课题，独立思考，努力钻研，勤于实践，勇于创新。

3、独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则成绩以不及格计。

4、课程设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，其成绩按不及格处理。

5、在设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度，必须按时、按质、按量完成课程设计。

6、小组成员之间，分工明确，但要保持联系畅通，密切合作，培养良好的互相帮助和团队协作精神。

NoSQL数据库原理教学进度表

第 7 章文档型数据库原理和使用简介 7.5 批量操作和数据备份 7.6 MongoDB 集群化部署
第 4 章课后习题实验报告： HBase 的编程访问
第 5 章课后习题实验报告： HBase 的底层存储结构分析
第 5 章课后习题实验报告： Cassandra 部署（单机或集群）
第 6 章课后习题实验报告： Cassandra 的 shell 操作
第 3 章课后习题实验报告：部署 Hadoop 软件（简化要求）
第 3 章课后习题实验报告： HDFS 基本操作
第 4 章课后习题实验报告： HBase 部署（单机或集群）
第 4 章课后习题实验报告： HBase 的 shell 操作
7
3
8
3
9
3
10
3
11
3
12
3
13 3
第 4 章 Hbase 基本原理 4.8. 通过 JAVA 的访问 HBase 4.9 通过 Python 访问 HBase 第 5 章 HBase 高级原理 5.1. 水平分区原理 5.2. 列族与 Store 的相关原理第 5 章 HBase 高级原理 5.3. 数据表的基本设计原则 5.4. HBase 集群的高可用性与伸缩性 5.5. HBase 的扩展第 6 章 Cassandra 原理和使用 6.1 Cassandra 概述 6.2 Cassandra 的技术原理 6.3. Cassandra 部署与配置第 6 章 Cassandra 原理和使用 6.4. CQL 语言与 cqlsh 环境 6.5 CQL 数据查询. 6.6 CQL 数据更新 6.7 基本集群维护方法第 6 章 Cassandra 原理和使用 6.8 编程访问 Cassandra 第 7 章文档型数据库原理和使用简介 7.2. MongoDB 的技术原理第 7 章文档型数据库原理和使用简介 7.3. 安装配置 MongoDB 7.4. MongoDB 的基本命令行操作

2024版《NoSQL数据库》PPT课件[1]

26
实际案例性能分析
2024/1/30
案例一
某电商网站采用Redis作为缓存层，通过基准测试发现读延迟降低了50%，吞吐量提高了2倍。
案例二
某社交网络应用使用MongoDB作为存储层，通过压力测试发现并发用户数达到1000时，系统仍然保持稳定且延迟在可接受范围内。
案例三
某金融应用采用Cassandra作为数据存储层，通过稳定性测试发现系统在连续运行72小时后仍然保持良好的性能和稳定性。
VS
实时应用
NoSQL数据库通常具有高性能和可扩展性，适用于实时数据分析、在线游戏等场景。
2024/1/30
8
适用场景与优势分析
2024/1/30
9
适用场景与优势分析
扩展性
NoSQL数据库通常设计为分布式系统，易于扩展，能够处理大量数据。
高性能
多数NoSQL数据库具有高性能特点，能够满足实时应用的需求。
3
NoSQL定义及特点
定义
NoSQL，全称为"Not Only SQL"，是对不同于传统关系型数据库的数据库管理系统的统称。
分布式
多数NoSQL数据库设计为分布式系统，易于扩展，支持大数据处理。
ABCD
2024/1/30
非结构化
NoSQL数据库通常不需要事先定义数据结构，可以存储各种类型的数据。
缺点
数据无结构化，不支持复杂的查询和操作
12
文档型数据库
代表产品
MongoDB、CouchDB等
优点
数据结构灵活，支持复杂的查询和操作
2024/1/30
数据模型
以文档的形式存储数据，文档是一系列键值对的集合

数据库原理及应用教学进度表

数据查询、操作
6 10.1～10.7 作业汇报展示
7 10.8～10.14 第 4 章关系规范化理论
8 10.15～10.21 第 5 章数据库设计
概念结构设计
9 10.22～10.28 第 5 章数据库设计
逻辑结构设计
10 10.29～11.4 第 5 章数据库设计第 5 章数据库设计
教学进度表
班
级：
课程名称：数据库原理及应用
课程类别：
专业教育
采用教材：《数据库原理及应用实用教程》
学
分：
3
周学时数：
4
考核形式：
考试／闭卷
任课教师：
蒋秀莲
项
目
本
讲
授
实验／实习学
课堂讨论
习题课期共计来自学时32
32
0
0
64
说明：1.本表由任课教师填写，一式四份。一份报教务处，一份存各教学单位，一份存教研室，一份自留。 2.本表一律在开学两周内按教学单位报至教务处。 3.同教材同学时课程的教学进度要求一致。
2012 年 9 月 6 日日
教研室主任(签字)：蒋秀莲 2012 年 9 月 6 日
教学院长(签字)： 2012 年 9 月 6
数据库表的创建
15 12.3～12.9 第 8 章数据库应用系统开发实例
数据库应用系统开发
16 12.10～12.16 第 8 章数据库应用系统开发实例
17 12.17～12.23 18 12.24～12.30 19 12.31～1.6 20 1.7～1.13 21 1.14～1.20
备注
任课教师(签字)：蒋秀莲陈建明

数据库教学进度表

吉林动画学院
2011～2012 学年度第一学期教学进度表
所在院（部）：游戏分院专业（方向）：数字媒体技术专业
课程名称：数据库系统概论
教材名称：《数据库原理及应用》出版社:北京邮电学院出版社
教参名称：
授课班级：09脚本
总学时：72学时
周学时/上课周数：4/18
考试性质：考试（）/考查（√）
主讲教师：王佳婧
助讲教师：
主讲教师（签字）：
年月日
教研室主任（签字）：
年月日
分院院长/系（部）主任（签字）：
年月日
说明：1.教学进度表在开课前编出，经教研室主任审核，分院院长/系（部）主任批准后执行
2.各门课程教学进度表在开课前一周内由分院（部）统一交教务
处一份。

3.注：实践教学包括素描、辅导、上机、外出写生、外出摄影摄像、
参观、考察、院外体育活动等
教务处
教学进度表
2011级学生：8月31日-9月23日军训，9月26日开始上课。

其它年级：9月10日-9月12日，中秋节放假，原则停课不补。

10月1日-7日国庆节放假，10月8日（星期六）上10月4日（星期二）课程，10月9日（星期日）上10月5日（星期三）课程，原则停课不补。

元旦放假按国家统一规定执行。

.
.。

NoSQL数据库原理第二章NoSQL数据库的基本原理课件

15
第2章 NoSQL数据库的基本原理
2.2 分布式数据管理的特点
➢ 2.2.3 一次写入多次读取（WORM）
➢ 背景：典型的大数据场景，如：搜索引擎抓取网页并抽取正文、链接，并不需要修改抓取的原始网页。网站或物联网应用抓取到日志或监控数据，一般只会进行查询、统计、挖掘，也不需要修改原始数据。从系统层面，如果数据不需要修改（update、insert或delete），数据的存储、分片和多副本机制可以大为简化。此外可以实现将分片内数据排序等机制，以加快扫描速度。应用一次写入多次读取机制，意味着在系统底层只支持新建和追加（append）。此时系统具有更好的顺序存储特性，对于机械硬盘，顺序读写比随机读写的开销更小，硬件损耗更小，出现碎片的可能性较小（需要配合其他机制，详情可以参考第五章描述的HBASE写入机制）。
• 例如HBASE（借助于HDFS），将数据分片为64MB-256MB大小。
➢ 架构主从架构：主节点负责存储元数据，和客户端访问接口，从节点负责存储数据分片，如：HBase 对等结构：无主节点，各个节点都可以接受客户端访问请求，如果自身没有存储相关分片，则去该节点回去向其他节点查询数据，如：Cassandra
➢ 分布式环境下，数据存储存储在不同节点，此时必须通过网络传递相关消息，如果出现网络故障或部分节点失效，则有可能导致整个系统变得低效或死锁，因此在分布式环境下实现高效率的事务机制、以及强一致性等特性较为困难。
6
第2章 NoSQL数据库的基本原理
2.1 关系型数据库的重要机制回顾
➢ 2.1.4 关系型数据库的分布式部署
➢ 2.1.1 关系模型
➢ 关系模型中的常见特征关系模型中具有明确的表结构列具有原子性，不可再分割列的值域和类型时固定的如果某字段出现空值，一般会保留存储空间(NULL)，以便今后插入数值

(完整word)4.《NoSQL数据库原理与应用》课程教学大纲(正式版)

NoSQL数据库原理与应用(含实验)教学大纲（2018版）2018年10月前言一、大纲编写依据NoSQL泛指非关系型的数据库。

随着互联网web2。

0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2。

0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展.NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战,尤其是大数据应用难题。

本课程系统全面地介绍NoSQL数据库系统的基本原理和实现技术，充分反映该领域的最新研究成果。

主要内容包括：NoSQL数据库所用的基本原理、结构特点、重要的算法,及部分系统的实际实现技巧等。

二、课程目的1、知识目标掌握NoSQL数据库系统的概念、结构、功能;掌握NoSQL数据库系统设计的原理、方法和技术;掌握NoSQL 数据库的优化、可靠性、安全性等知识;掌握设计NoSQL数据库系统的方法，为学生后继课程及实践打下基础。

2、能力目标(1）实践能力通过本课程的学习，努力培养学生良好的NoSQL数据库程序设计风格和严密的逻辑思维能力，提高NoSQL 数据库程序设计与实现能力、创新思维和创新能力.为后续课程的学习和今后研制、开发各种计算机软件打下坚实的基础.（2）创新能力通过使用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。

NOSQL数据库原理实验教学大纲

《N O S Q L数据库原理及应用》实验教学大纲（NOSQL Database Techniques and Its Applications）课程代码：06100085实验学时：12学时先修课程：《数据库系统原理》、《JAVA程序设计》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，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20%。

四、实验项目实验项目一览表实验类型：演示性、验证性、综合性、设计性、其它实验一、HBase的安装与部署（2课时）实验类型：演示性实验目的：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：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（2课时）实验类型：验证性实验目的：掌握HBase程序的基本使用方法，为以后的实验打下基础。

实验内容：使用HBase命令完成Hbase 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、查等命令实验环境：实验环境：OS：CentOS-6.7JDK：v1.8、Hadoop：v2.7.6、Hbase：v1.2.6实验三、MongoDB数据库的安装与部署（2课时）实验类型：验证性实验目的：完成完成MongoDB的安装、卸载。

实验内容：在linux环境下完成mongodb的安装和卸载工作。

《NoSQL原理与应用》课程教学大纲

《NoSQL原理与应用》课程教学大纲课程代码：课程名称：NoSQL原理与应用/NoSQL Principle and Application开课学期：学分/学时：理论3/32+实验1/16课程类型：必修适用专业/开课对象：先修课程：计算机导论、数据结构、面向对象程序设计、数据库原理等开课单位：团队负责人：责任教授：执笔人：核准院长：一、课程的性质、目的与任务《NoSQL原理与应用》是计算机/软件工程专业数据库方向的一门工程性基础课程，在软件工程学科人才培养体系中占有重要的地位。

随着近年来数据科学的发展，人们记录信息的方式和量级不断地发生改变，数据的应用场景产生的重大变革，传统关系型数据库的缺陷逐渐暴露。

通过打破关系型数据库的模式，构建出的NoSQL数据库结构简单，且具有分布式的易扩展的特点。

这种高效便捷的新型数据库逐渐在互联网、电信、金融等行业得到广泛的应用，和关系型数据库形成了一种技术上的互补关系。

《NoSQL原理与应用》已成为高等学校计算机软件教学体系中的一门重要课程。

本课程理论和实践相结合，循序渐进地介绍了多种NoSQL数据库，全面、系统地介绍了多种NoSQL数据库的使用方法和适用范畴。

课程注重贯穿数据库在开发过程中的实践性应用，以当前流行的主流NoSQL数据库为核心，密切结合这些数据库的最佳实践，使学生在理解和实践的基础上掌握当前NoSQL数据库在软件开发过程中的使用方法、技术和工具。

通过本课程的学习，要求学生能掌握NoSQL数据库的基本概念、基本原理、使用场景、多种NoSQL数据库的部署及使用方法；学生应能掌握开发NoSQL数据库在软件项目中的使用方法，以及使用NoSQL数据库有效地解决实际问题，为学生参加大型软件开发项目打下坚实的理论基础。

本课程注重培养学生理论应用于实践的能力，课堂上教师向学生讲述NoSQL 数据库中的相关原理和概念，并通过课程设计，加深学生对NoSQL数据库使用方法的理解，让学生能切实体会到使用NoSQL数据库在实际软件项目开发过程中的便捷高效。