数据库实验报告

数据库系统原理课程设计

总结报告

学院：软件学院

专业：软件工程

年级： 2009

学号： 20092647

姓名：李野

1、开发环境

Windows7系统

2、DBMS系统架构

采用向量的存储结构存储数据字典信息；属性信息，表结构，索引结构，用户授权机制都用相应的类表示；将表实体（表中内容）存储在文件中，方便查阅；每当执行相应的SQL语句时只需查阅数据字典及修改数据文件。

3、DBMS主要功能模块

（1）DDL功能模拟

（2）DML功能模拟

（3）关系数据库系统的查询优化

（4）DCL功能模拟

3.1 SQL语言的词法和语法分析

（1）功能介绍

判断输入的SQL语句是否符合词法以及语法规则

（2）相关理论

将输入的文本当成一个字符串来处理，通过匹配该字符串中的关键字来确定要做什么功能，若都不能匹配，则说明出现词法或语法错误。

（3）算法描述

将输入的文本保存在字符串s1中，将s1用换行符“\n”分割，保存在array[]中，扫描字符串数组中的每个成员。

a.若以“create table”开头，查找information文件是否含有“create

table”后的表的信息，如果有，则返回true，表示数据字典中已有该

表，若返回false，表示数据字典中没有该表信息，则把相应的属性名

及其类型写进数据字典，并标明是否有主外键。

b.若以“drop table”开头，则调用“drop”函数

表示删除表。

c.若以“alter table”开头，判断其后是否有“add”或“drop”，“add”

表示添加属性，“drop”表示删除属性。

d.若以“insert”开头，调用“insert()”函数，表示插入元组。

e.若以“delete”开头，调用“delete()”函数，表示删除元组。

f.若以“update”开头，判断其后是否有“where”条件，若有，则调用

“update()”函数，否则调用“update0()”函数，表示修改相应的元组。

g.若以“select”开头，判断其后是否有“*”，若有，则调用“selectall()”

函数，否则调用“select()”函数，表示查询。

h.若以“create unique index”开头，则调用“index()”函数，表示

创建索引。

i.若以“drop index”开头，则调用“dropindex()”函数，表示删除索

引。

（4）程序流程图

开始

数据字典中是否有该表

信息判断其后为“add”或“drop”

否

是

add Drop

Create table开头

Drop

table开头

alter

table开头

Drop

index开头

Create

unique

index开头

delete开

头

insert开

头

将文本框中内容

保存在字符串中

删除元组创建索引

插入元组删除索引删除属性

添加属性

写回数据字典标记该表已存在删除该表信息，

并修改数据字典

表3.1-1

3.2创建数据库及数据操作功能（1）功能介绍

1、实现建立数据库表结构的功能。

a.支持整型、符点型、字符型数据。

b.以文件形式保存基本表。

c.建立相应的数据字典。

2、实现输入数据库记录的功能。

3、实现删除数据库记录的功能。

4、实现修改数据库记录的功能。

5、实现显示数据库结构和内容（以表格形式显示）。

6、实现在已有的关系中添加属性的功能；

7、实现从已有的关系中删除属性的功能；

8、实现删除表的功能。

（2）相关理论

通过编写一系列的SQL语句，实现创建表，删除表，插入属性，删除属性，插入元组，删除元组，修改元组，查找元组等一系列操作。

（3）算法描述

a.创建表

首先判断该表是否存在，若不存在则将create table 后的语句保存，即将属性名及类型存储到数据字典中，否则输出“该表已存在”。

b.删除表

首先在数据字典中将该表信息找到，并将其删除，再找到该数据文件，也将其删除，若该表有索引文件，也将该索引文件删除。

c.添加属性

在数据字典中找到该表位置，将要添加的属性名及类型追加到末尾。

d.删除属性

在数据字典中找到该表并找到该属性，将该属性删除，找到该表的数据文件，删除此文件中该属性域。

e.插入元组

读数据字典，找到该文件，并记录该表属性的名字及类型与要插入的数据进行匹配，此时注意类型为“Int”“float”型的输入是否正确，还要注意“char（）”类型是否超界。若判断完毕，将这些数据写到数据文件末尾，

若该表有索引文件，还要基于插入新元组后的表建立新索引。 f.删除元组

查找数据文件，找到与“where ”后的条件相符的元组，并删除。 g.修改元组

首先查看是否有“where ”条件，若没有，则将数据文件全部读出，并将数据文件改成“set ”后的条件；否则查找数据文件并全部读出，找到与“where ”后的条件相符的元组，根据“set ”后的条件进行修改，并写回文件中。

（4）程序流程图

a.创建表程序流程图

开始

是否有该表信息？

否

是

文本中以create table 开头

查找数据字典

将属性名及类型写进数据字典

提示该表已寻在

表3.2-1

b.删除表程序流程图

开始

是否存在该表？

否

是

在数据字典中将该表信息删除找到相应数据文件并将其删除

提示不存在该表查找数据字典

结束

文本以“drop

table”开始

表3.3-2

c.添加/删除属性程序流程图

开始

其后为“add ”或“drop ”

文本以“alter table ”开始

在数据字典中加入该属性信息（名字及类型）

在数据字典中删除该属性信息

找到数据文件，删除该属性信息

结束

add

drop

表3.2-3

d.插入元组程序流程图

开始

文本以“insert ”开始

结束

查数据字典，记录属性名及类型

扫描待插入的每个属性与数据字典中的属性比较

char()int 或float

是否匹配或越界是否匹配

写入数据文件尾

是否有索引文件

重写索引文件

提示属性类型输

入错误

都匹配

不匹配或越界

有

无

表3.2-4

e.删除元组程序流程图

开始

是否存在该表？

否

是

读数据文件

找到与“where”后相匹配的数据文件并将其删除

提示不存在该表查找数据字典

结束

文本以“delete”

开始

表3.3-5

f.修改元组程序流程图

开始

其后为是否有“where ”条件

文本以“update ”

开始

将数据文件中相应的内容全部改为“set ”

后的条件找到数据文件中符合“where ”后条件的元组

将该元组相应条件改为“set ”后信息

结束

无

有

是否有相应的索引文件

重写索引文件

无

有

表3.2-6

（5）测试用例与实验结果

a.创建表

测试用例：

create table s

(

s# char(9)

sname char(8)

age int

sex char(2)

primary key s#

)

create table c

(

c# char(5)

cname char(20)

teacher char(8)

primary key c#

)

create table sc

(

s# char(9)

c# char(5)

grade float

primary out key s# from s

primary out key c# from c

)

实验结果：

b.删除表

测试用例：

drop table sc

实验结果：

C:插入元组

测试用例：

insert into s values('s1','lou',21,'F') insert into s values('s2','lu',20,'F') insert into s values('s3','ha',22,'M') insert into s values('s4','zhang',21,'F') insert into s values('s5','qian',20,'M')

insert into s values('s6','sun',18,'F') insert into s values('s7','lisan',21,'F') insert into s values('s8','qian',20,'M') insert into s values('s9','wugozi',18,'F') insert into c values('c1','math','zhao') insert into c values('c2','chinese','qian') insert into c values('c3','english','sun') insert into c values('c4','cs','li')

insert into c values('c5','java','zhou') insert into c values('c6','c++','wu')

insert into c values('c7','jsp','zheng') insert into c values('c8','j2ee','wang') insert into c values('c9','asp','sima') insert into sc values('s1','c1',67)

insert into sc values('s2','c2',80)

insert into sc values('s3','c3',100)

insert into sc values('s4','c4',99)

insert into sc values('s5','c5',87)

insert into sc values('s6','c6',78)

insert into sc values('s7','c7',90)

insert into sc values('s8','c8',87)

insert into sc values('s9','c9',78)

实验结果：

d:删除元组

测试用例：

delete from sc where (sc.s#='s6') 实验结果：

e:修改元组

测试用例：

update sc set score=120 where s#='s5' 实验结果：

f:添加属性

测试用例：

Alter table s add school char(20)

实验结果：

g:删除属性

测试用例：

Alter table drop school

3.3索引的创建及删除

（1）功能介绍

a.为某关系的主属性建立索引

b.利用索引属性完成选择操作，记录完成操作花费的时间，在

建立索引前的关系上执行同样的选择操作并进行时间代价的比较。

c.利用索引属性完成连接操作，记录完成操作花费的时间，在

建立索引前的关系上执行同样的选择操作并进行时间代价的比较。

d.删除索引

（2）相关理论

默认每个块有50个字节，数据文件中的每个元组有自己的首指针（指向元组首部的文件指针），索引文件中存储的是属性域值及其块号（块号通过其首指针/50得到）。

（3）算法描述

a.创建索引

针对表的主键建立索引文件，找到数据文件中要建立索引的属性域值，并记录该元组的首指针，将其保存在索引文件中。

b.利用索引属性完成选择操作

在索引文件中找到“select”语句中“where”后的条件涉及的属性（因为是基于主键建立的索引，所以只能通过主键的索引文件来查找相应的信息），记录索引域后的块号，将块号*50就能得到相应的文件指针，通过文件指针读数据文件，就能找到相应的元组。

c.利用索引属性完成连接操作

d.删除索引

找到相应的索引文件将其永久删除

（4）程序流程图

a.创建索引文件

开始

找到数据文件中要建立索引的属性域

记录该元组的文件指针并/50得到块号

一并写入索引文件

结束

数据字典有该属性？

是

否

表3.3-1

b.利用索引属性完成选择操作

开始

查找索引文件中与“where ”后条件相符的属性域值

记录该属性域值

得块号

块号*50得到文件

指针

查找数据文件找到该元组，输出

结束

找到？

否

是

表3.3-2

c.删除索引文件

开始

找到该索引文件？

将该索引文件彻底删除

结束

是

否

表3.3-4

（5）测试用例与实验结果

a ：创建索引文件 测试用例：

create index index on s 实验结果：

b:利用索引选择